6 Эксплуатационные свойства автомобилей

6.1 Проходимость автомобиля

В курсовой работе необходимо определить для заданного автомобиля численные значения основных показателей проходимости (опорных, сцепных, геометрических и тяговых свойств), которые сведены в табл. 6.1. Показатели геометрической проходимости указаны на рис. 6.1. Значения показателей проходимости определяются по справочной литературе /6/.

Рисунок 6.1 Показатели геометрической проходимости

Таблица 6.1

Показатели проходимости автомобиля

Наименование показателя	Значение
Показатели геометрических свойств
1. дорожный просвет h, м
2. передний п угол проходимости, 
3. задний п угол проходимости, 
4. продольный радиус проходимости пр, м
5. поперечный радиус проходимости пп, м
6. передний lпс свес автомобиля, м
7. задний lзс свес автомобиля, м
Показатели опорных свойств
1. коэффициент сопротивления качению f
2. удельное давление шины на грунт ш
Показатели сцепных свойств
1. коэффициент сцепления шины с опорной поверхностью 
2. сцепная масса m, кг
3. коэффициент сцепной массы k
Показатели тяговых свойств
1. удельная сила тяги Pтуд, Н/кг
2. удельная мощность Nуд, кВт/кг

6.2 Устойчивость автомобиля

В курсовой работе необходимо определить численные значения показателей устойчивости автомобиля для различных условий движения, указанных преподавателем. Марка и модель автомобиля выбирается в соответствии с приложением В.

Устойчивость – способность автомобиля сохранять заданное направление движения и ориентацию в пространстве при действии различных возмущающих сил.

Под потерей автомобилем устойчивости подразумевается опрокидывание или скольжение автомобиля. В зависимости от направления опрокидывания и скольжения различают продольную и поперечную устойчивость. Более вероятно и опасно нарушение поперечной устойчивости, которое происходит под действием центробежной силы, поперечной составляющей силы тяжести, силы бокового ветра, а также в результате ударов о неровности дороги.

Показатели поперечной устойчивости:

• максимальная (критическая) скорость движения V_o по кругу, соответствующая началу заноса автомобиля, км/ч;

• максимальная (критическая) скорость движения V_з по кругу, соответствующая началу опрокидывания автомобиля, км/ч;

• максимальный (критический) угол косогора _з, соответствующий началу поперечного скольжения колес, град.;

• максимальный (критический) угол косогора _о, соответствующий началу опрокидывания автомобиля, град.

Критическая скорость, км/ч, по условиям опрокидывания определяется по формуле:

, (6.1)

где Нк	- колея автомобиля, м;
L	- расстояние между осями (база) автомобиля, м;
hц	- высота от центра тяжести до опорной поверхности, м;
	- угол поворота управляемых колес, рад.

Угол поворота управляемых колес, рад, определяется:

. (6.2)

Критическая скорость, км/ч, по условиям заноса определяется по формуле:

, (6.3)

где у

- коэффициент сцепления шины с опорной поверхностью в поперечном направлении. В расчетах можно принимать у = х.

Критическое значение угла наклона дороги по условиям заноса определяется по формуле:

, (6.4)

где у

- коэффициент сцепления шины с опорной поверхностью в поперечном направлении. В расчетах можно принимать у = х.

Критическое значение угла наклона дороги, преодолеваемый без опрокидывания, определяется по формуле:

, (6.3)

где Нк	- ширина колеи автомобиля, м;
hцт	- высота центра тяжести, м.

6.3 Маневренность автомобиля

В криволинейном движении автомобиля можно выделить два режима поворотов: с малыми радиусами и невысокими скоростями - определяющие маневренность, и с большими радиусами и высокими скоростями - определяющие устойчивость и управляемость.

Под маневренностью автомобиля понимается его способность передвигаться в условиях ограниченного по длине и ширине пространства. Маневренность имеет большое значение при движении АТС в условиях города, при парковке, а также внутри дворов, закрытых помещений (в гаражах, СТО, заводских цехах, складах).

Для количественной оценки маневренности используется ряд показателей. К геометрическим показателям маневренности относятся:

• радиусы поворота по следу колес (минимальный радиус поворота внешнего переднего и внутреннего заднего колеса);

• ширина полосы движения по следу колес и по габаритам;

• радиусы поворота по габаритам;

• наибольший выход отдельных частей автомобиля за пределы траекторий движения внешнего переднего и внутреннего заднего колес;

• угол горизонтальной гибкости (для автопоездов).

Радиусы поворота по следу колес - это расстояния от центра поворота автомобиля, осуществляемого с минимальной скоростью при максимальном повороте управляемых колес, до траектории движения переднего наружного (R_Нmin) и заднего внутреннего колеса (R_Вmin).

По своему физическому смыслу данные показатели выражают минимальные радиусы кривых, по которым возможно движение переднего наружного и заднего внутреннего колеса при совершении автомобилем поворотов в ограниченных условиях маневрирования (см. рис. 6.2).

Численные значения показателей R_Нmin и R_Вmin определяют на сухой, ровной, горизонтальной асфальтобетонной площадке путем замера расстояния от центра поворота до середины следов, оставляемых передним внешним и задним внутренним колесом в процессе поворота автомобиля со скоростью не более 5 км/ч.

Ширина полосы движения по следу колес (Н_ск) - это ширина полосы, в пределах которой размещаются колеса автотранспортного средства в процессе его криволинейного движения с минимальной скоростью и при максимальном повороте управляемых колес.

Ширину полосы движения можно определить экспериментальным путем посредством замера расстояния между следами соответствующих колес:

. (6.4)

R_{н min}

R_нг

H_г

ΔH_в

H_к

H_ск

ΔH_н

l_ц

R_{в min}

R_{в г}

Рисунок. 6.2. Геометрические показатели маневренности

Таким образом, Н_ск выражает наибольшую ширину полосы движения, которая необходима колесам автомобиля для совершения поворотов при маневрировании.

Радиусы поворота по габаритам представляют собой расстояния от оси поворота до траекторий движения соответственно наиболее удаленной (R_HГ) и наиболее близкой (R_BГ) к оси поворота точки корпуса автомобиля при максимальном повороте управляемых колес и движении с минимальной скоростью.

Значения показателей (R_HГ) и (R_BГ) отличаются от соответствующих радиусов поворота по колее на величину свеса соответствующих частей корпуса автомобиля:

, (6.5)

. (6.6)

где Н_н, Н_В - величина свеса корпуса а/м за траекторию движения соответственно переднего наружного и заднего внутреннего колеса.

Численные значения показателей R_HГ и R_ВГ определяют ширину полосы движения по габаритам.

Значения показателей R_Hmin и R_HГ некоторых марок автомобилей представлены в табл. 6.2.

Таблица 6.2.

Показатели маневренности автомобилей

№	Марка автомобиля	RHmin, м	RHГ, м
1	ВАЗ-1111	4,6	4,9
2	ЗАЗ-2102	5,0	5,5
3	ВАЗ-2108	5,0	5,5
4	АЗЛК-2141	5,0	5,5
5	ГАЗ-3110	5,8	6,2
6	ПАЗ-3201	11,0	12,0
7	ЛАЗ-699Р	11,2	12,0
8	ЗИЛ-4331	8,0	8,6
9	КамАЗ-5320	8,5	9,3
10	УрАЗ-4320	10,8	11,4

Ширина полосы движения по габаритам (Н_Г = R_HГ - R_ВГ ) - это ширина полосы движения, в пределах которой корпус АТС совершает поворот при максимальном повороте управляемых колес и движении с минимальной скоростью.

Значения показателей маневренности автомобиля определяются по справочной литературе [5]. Результаты измерений заносят в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Показатели маневренности автомобилей

Показатель	Обозначение	Значение
Радиус поворота по следу колес, м	RНmin
	RВmin
Радиус поворота по габаритам, м	RHГ
	RBГ
Ширина полосы движения по габаритам, м	НГ
Ширина полосы движения по следу колес, м	Нск