1. Характеристики установившегося кругового движения

Испытания автомобиля в процессе установившегося движения на круговой траектории уже давно используются для оценки характеристик устойчивости. Наиболее простой метод испытаний заключается в движении автомобиля со скоростями 40; 60; 80; 100 км/ч по круговой траектории с рулем, повернутым на постоянный угол, который постепенно от заезда к заезду увеличивается до достижения заноса автомобиля. Иногда эти испытания проводятся по методике, предусматривающей движение по кругу радиусом 40 м с постепенно увеличивающейся скоростью и соответствующим углом поворота руля. Имеются мегодики, в которых для уменьшения трудоемкости испытания автомобиль движется со скоростью 40 или 60 км/ч не по кругу, а по спирали с одновременным равномерным поворотом руля со скоростью 0,5-0,7 рад/с до начала отрыва одного из внутренних колес от дороги или до наступления заноса.

Измеряются следующие параметры:

- угол поворота руля αр;

- угловая скорость автомобиля Wу;

- поперечное ускорение автомобиля ωу;

- угол дрейфа (увода) автомобиля β;

- усилие на рулевом колесе Рр;

- скорость автомобиля V;

- угол поперечного крена автомобиля λ.

По результатам испытаний строятся зависимости αр от Wу , или кривизны траектории k=у / V от αр.

Зависимость k (αр) позволяет получить чувствительность автомобиля к повороту руля µ=dk/dαр, которая позволяет оценить устойчивость автомобиля. В зависимости от того, увеличивается ли чувствительность при повороте руля, остается неизменной или уменьшается, автомобиль обладает отрицательным запасом устойчивости, нулевыми или положительным, т.е. избыточной, нейтральной или недостаточной поворачиваемостью. Поворачиваемость (разность углов увода задней и передней осей автомобиля) обычно рассматривается в функции поперечного ускорения и представляется в форме диаграммы устойчивости - зависимости разности углов увода Δδ oт бокового ускорения Wy. Разность углов увода осей определяется по результатам испытаний: Δδ = aр/i- VуL/V², где i - передаточное число рулевого управления, L - база автомобиля.

Желательно, чтобы автомобиль обладал положительным запасом статической устойчивости по крайней мере до значения бокового ускорения 4,5м/ с². Имеются и рекомендации по ограничению максимальной величины запаса статической устойчивости с целью сохранения необходимого уровня чувствительности автомобиля к повороту руля. Рекомендуется, чтобы чувствительность µ была не менее 0,004 при поперечном ускорении 4 м/ с² и скорости 80 км/ч для легковых и 60 км/ч для грузовых автомобилей.

Характеристика угла дрейфа (увода) автомобиля по боковому ускорению определяет склонность автомобиля к заносу или курсовым колебаниям при совершении маневров. Чем меньше угол дрейфа, тем лучше управляется автомобиль. Величина угла дрейфа более 7° при Wу=4м/с² и

V = 80 км/ч нежелательна.

Характеристика угла поперечного крена является характеристикой устойчивости против бокового опрокидывания. Большие углы поперечного крена приводят к курсовым колебаниям при совершении маневров, поэтому нежелательно, чтобы при Wy = 4м/с² и V - 80км/ч угол поперечного крена превышал 6°.

Характеристики кругового движения позволяют получить значение предельных по сцеплению в боковом направлении параметров движения и оценить, таким образом, степень безопасности автомобиля в режимах, близких к критическим. Так, форма кривых характеристик чувствительности может характеризовать, насколько интенсивно с увеличением бокового ускорения происходит нежелательное снижение или увеличение чувствительности, обусловленное увеличением увода осей. Более безопасным является автомобиль, характеристика чувствительности которого имеет постепенно изменяющуюся производную dµ/dWу.