§ 4. Компоновочные параметры автомобиля

1. ГАБАРИТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Для обеспечения безопасности дорожного движения все транс­портные средства, допускаемые к эксплуатации на дорогах общего пользования, должны удовлетворять требованиям, ограничивающим их размеры и массу. Такие требования во всех странах устанавли­ваются в законодательном порядке.

Геометрические параметры (габаритные длина L_a и ширина В_&, база L) автомобиля имеют большое значение для формирования транспортного потока по ширине и длине, а также для его безопас­ности. При движении автомобиль подвергается воздействию раз­личных случайных возмущений, стремящихся изменить характер движения. К таким возмущениям относятся удары колео о неров­ности покрытия, изменение поперечного уклона дороги, боковой ве­тер, случайный поворот передних колес и т. д. В результате этих возмущений автомобиль отклоняется от принятого направления

движеиия, и водитель вынужден поворачивать рулевое колесо, воз­вращая автомобиль в исходное положение. Вследствие этого даже на строго прямолинейных участках дороги автомобиль движется не прямолинейно, а по кривым больших радиусов. При этом значи­тельную часть времени он находится под углом к оси дороги, и раз­мер полосы, потребной для его движения, — динамический кори­дор, превышает его габаритную ширину.

Ширина динамического коридора зависит от размеров автомобиля я его скорости. На рис. 1, а показан автомобиль, передние колбса которого в ре­зультате случайного толчка повернулись на некоторый угол (положение /). За время реакции водителя автомобиль, двигаясь криволинейно, переместит-

Рис. 1. Динамический коридор на прямолинейном участке дороги:

а — схема движения автомобиля; б — поперечное смещение ус деитра тяжести автомо"

билеД в зависимости от их скорости и: 1 — ЗИЛ-130; 2 — ГАЗ-бЗА; 3 — ГАЗ-24 «Волга»; 4— BA3-2103 «Жигули»

	1,		J /
	/у		с*
	Jf

О 10 20 30 ч,м/с

ся в положение //. После этого водитель, вращая рулевое колесо, сначала вернет передние колеса в центральное положение фоложенне ///), а затем, повернув их в обратном направлении (положение IV), установит автомобиль параллельно прежнему направлению движения (положение V). На рис. 1, б показаны экспериментальные зависимости поперечного смещения у_е центра тяжести некоторых автомобилей от скорости движения v, Смещение это тем больше, чем больше скорость. Следовательно, ширина динамического кори­дора увеличивается по мере роста скорости автомобиля. Одновременно воз­растает вероятность столкновения с попутными и встречными автомобилями и наезда яа окружающее объекты.

Строительные нормы и правила (СНиП) на проектирование дорог пре­дусматривают для дорог с интенсивностью движения свыше 3000 автомобилей в сутки ширину полосы движения 3,75 м, а для дорог с меньшей интенсив_г ностью 3,0—3,5 м. Эти размеры не всегда обеспечивают безопасный разъезд автомобилей, поэтому водитель, чтобы избежать столкновения, вынужден снижать скорость. Чем меньше ширина полосы движения на дороге и чем больше габаритные размеры автомобиля, тем более жесткие требования предъявляются к водителю, тем больше его нервное напряжение при управ­лении автомобилем.

На рис. 1, а показана минимальная ширина динамического коридора В_к, определенная лишь из геометрических соображений. Для безопасного разъезда автомобилей размер В_н необходимо увеличить, так как между автомобилями должен быть создай боковой интервал безопасности. Величина этого интер­вала зависит как от психофизиологических особенностей водителя и его опы­та. так и от скорости транспортных средств. В расчетах величину В_к иногда принимают постоянной и равной примерно 0,3—0,5 м.

На основании наблюдений за большим числом автомобилей уста­новлена примерная ширина полосы движения для транспортных средств различных видов, м:

Легковые автомобили . .. . , . , , . , . 2,8—3,1

Грузовые автомобили и автобусы 3,5—4,3

Крупногабаритные грузовые автомобили и троллейбусы . 3,7—4,5

Примечание. Минимальные значения характеризуют ширину полосы, □о которой транспортные средства движутся со скоростью 11 м/с, максимальные значения — то же, со скоростью 33 м/с.

В технической литературе опубликованы также эмпирические зависимости между габаритной шириной автомобиля В_а, скоростью его движения v и шириной динамического коридора В_к. Одна из этих зависимостей имеет следующий вид:

В_н = 0,054и + В_л + 0,3,

где v — в м/с, а В_& — в м.

Ширина динамического коридора, необходимая для безопасно­го движения автомобилей с высокими скоростями, иногда значитель­но превышает ширину полосы движения, установленную СНиП. Следует учитывать, что расширение проезжей части дороги требует значительной затраты труда, времени и средств, поскольку стои­мость дорожной одежды составляет 65—75% общей стоимости до­роги. На «-узких дорогах водители вынуждены вести автомобиль о меньшей скоростью, чём позволяют его технические возможности. Водители, не соразмерившие скорость движения с габаритными раз­мерами управляемого автомобиля и дорожными условиями, могут стать участниками дорожно-транспортного происшествия.

Для автопоездов ширина динамического коридора с увеличением скорости возрастает быстрее, чем для одиночного автомобиля, вслед­ствие угловых колебаний прицепов или полуприцепов в горизон­тальной плоскости (виляния). При определенной скорости размахи прицепов становятся настолько большими, что водитель не может устранить их поворотом рулевого колеса и вынужден уменьшать скорость.

Еще более заметно влияние геометрических параметров автомо­биля на безопасность при криволинейном движении. Хотя при кру­тых поворотах скорости автомобиля обычно невелики и случайные возмущения незначительны, ширина динамического коридора мо­жет быть достаточно большой. Ее можно определить по формуле (рис. 2, а)

/?„-/?„ = Rn~ VRl - {L7 + Sa, (1)

где R_B и R в — соответственно наружный и внутренний габарит­ные радиусы поворота автомобиля; L' — L + С — расстояние от заднего моста до передней части автомобиля (L — база автомобиля; С — передний свес).

Согласно выражению (1) при малых значениях L' ширина дина­мического коридора незначительно отличается от габаритной шири-

ни автомобиля (В„ « В_в). При L^f « R_H величина В_к может значи тельно превышать В_я, что вынуждает строителен расширять полись движения на криволинейных участках дорог. Уширение дорог, ре комендуемое СНиП, находится в пределах or 0,2 (при радиусе кри вой 550—700 м) до 1,5 м (при радиусе кривой 15 м). На криволиней ных участках дороги с большим радиусом требуемое уширение поло сы движения невелико, но на криволинейных участках с малым ра диусом она должна быть расширена почти в 1,5 раза.

Рис. 2. Динамический коридор на криволинейном участке дороги: а — поворот одиночного автомобиля; б — поворот автопоезда

Учитывая большое влияние геометрических параметров транс­портных средств на безопасность движения, рекомендуются сле­дующие их максимально допустимые значения (в м):

КОНСТРУКТИВНАЯ 2

безопасность автомобиля 2

Pen = Ga<p_x/(L — <р*/1д). 69

б) 74

°^оор" V Лц+0.5еде 79

CW = °'^5В*8 = Г (68) 83

X —fir X ^{0Лк +} 1—rjr) 83

К — (L об — £ф)/Хф. 133

kon = faNn + k,N_T + 6₃//_с)/(Л/_л + N_r + А/₀ + /V„), 157

h = Д/е, 185

Р = MvH (2Sn), 184

В табл. 1 приведены геометрические параметры отечественных автомобилей. Ширина динамического коридора В_к вычислена для максимального крутого поворота. Как видно из данных табл. 1, при движении автомобиля, когда его передние колеса повернуты на максимальный угол, ширина динамического коридора примерно в 1,5 раза больше его габаритной ширины, а у автобусов ЛАЗ-695Н и ЛиАЗ-677 — примерно в 2 раза.

Габаритная высота Н_& имеет значение при проезде автомобилей под путепроводами и проводами контактной сети. Чрезмерно высо­кие транспортные средства (например, двухэтажные троллейбусы или автобусы, полуприцепы-панелевозы или автомобили-фургоны).