§54. Критична швидкість при умові відведення

Швидкість руху автомобіля, при якій почався поворот буде безперервно зростати за рахунок бічного відведення шин при незмінному положенні керованих коліс, називають „критичною швидкістю при умові бічного відведення”.

Критична швидкість при умові бічного відведення розраховують за формулою: , м/с ( 134 )

де: L – база автомобіля; G₁ – маса автомобіля що припадає на передню вісь;

G₂ – маса автомобіля що припадає на задню вісь; К_в1 – коефіцієнт опору відведення коліс переднього моста; К_в1 – коефіцієнт опору відведення коліс заднього моста;

З даного виразу бачимо, що збільшення бази автомобіля збільшує критичну швидкість і що вона змінюється в залежності від розподілу маси по осям і коефіцієнт опору відведення передньої і задньої осей.

Якщо G₁ / K_в1 = G₂ / K_в2

то, критична швидкість прямує до нескінченності, тобто практично може бути дуже високим.

Якщо G₁ / K_в1 > G₂ / K_в2

то, критична швидкість уявна, тобто автомобіль при будь якій швидкості зберігає керованість.

Якщо G₁ / K_в1 < G₂ / K_в2

то, критична швидкість має певне значення, при якій навіть незначна бічна сила викликає втрати керування.

Для збільшення критичної швидкості зменшується тиск повітря в шинах передніх коліс, в порівнянні з тиском повітря в шинах задніх коліс, тим самим знижується коефіцієнт – К_в.

Якщо швидкість руху автомобіля стане більше критичної, то для повороту автомобіля вправо передні колеса необхідно повернути вліво. В наслідок цього автомобіль втрачає керованість.

§55. Повертання автомобіля

Властивості автомобіля з еластичними шинами відхилятися в наслідок відведення коліс мостів від напрямку руху, який заданий положенням керованих коліс, називають повертанням.

Є дві причини повертання:

- відведення коліс, яке викликається поперечною еластичністю шини;

- поперечний нахил кузова, який зв’язаний з еластичною підвіскою.

В наслідок цього розрізняють шинне і кренове повертання автомобіля.

Рис. 17 Схема руху автомобіля при шинному повертанні

Раніше ми з’ясували, що бічна деформація шин викликає бічне відведення автомобіля. При відсутності бічного відведення автомобіль здійснював би поворот радіусом – R = OB –, навколо центру повороту – О –, визначеного як точка перетину перпендикулярів – ОВ – і – ОА –.

В наслідок бічного відведення задньої осі на кут – δ₃ – і передньої осі на кут – δ₄ – напрямок їх руху змінюється, і новим центром повороту буде точка – О₁ – яка визначена перпендикулярами – О₁В – і – О₁А –. Радіус повороту буде – R₁ –.

З рисунка бачимо, що – R₁ – не дорівнює – R –. Величина – R₁ – залежить від кута – α_n – повороту керованих коліс і співвідношенням кутів відведення передньої і задньої осей.

Розглянемо три приклади.

1. Під дією бічної сили, при русі автомобіля на повороті, кут відведення передньої осі – δ₄ – рівний куту відведення задньої осі – δ₃ –.

В цьому випадку автомобіль рухається по радіусу – R – , тобто по тому ж самому радіусу, по якому автомобіль рухається і без кутів відведення. В цьому випадку автомобіль володіє нейтральним повертанням.

2. Передні колеса автомобіля при його повертанні рухаються без бічного відведення, а задня вісь рухається з кутом бічного відведення – δ₃ –.

В цьому випадку центр повороту автомобіля розміститься в точці – О₂ –, і радіус повороту – R₂ – буде менше радіусу – R₁ –

Звідці бачимо, якщо кут відведення передньої осі менший кута відведення задньої осі, то автомобіль рухається по меншому радіусу, тобто він володіє надлишковим повертанням.

3. Задня вісь автомобіля при його повертанні рухається без бічного відведення, а передня вісь рухається з кутом – δ₄ – бічного відведення.

В цьому випадку центр повороту автомобіля розміститься в точці –О₃– і радіус повороту – R₃ – буде більше радіусу – R₁ –.

Бачимо, що кут відведення задньої осі менший кута відведення передньої осі, автомобіль рухається по більшому радіусу, тобто він володіє недостатнім повертанням.