27. Максимально возможное замедление при оптимальном торможении автомобиля

Максимальное замедление при торможении – это величина уменьшения скорости движения автомобиля в течение одной секунды, измеряемая в м/с².

Для определения величины максимального замедления с использованием коэффициента эффективного торможения используют формулу:

jз = g · φ / Кэ

g – ускорение свободного падения

φ - коэффициент сцепления колес с дорогой, зависящий от состояния дорожного покрытия и качества шин

Кэ – коэффициент эффективности торможения служащий для согласования теоретических расчетов и эксплуатационных данных.

28.Управляемость и устойчивость автомобиля. Схема сил действующих на автомобиль при повороте на плоской горизонтальной дороге. Выражение для сил.

УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ – свойство автомобиля изменять направление движения при воздействии водителя на рулевое управление. Хорошая управляемость обеспечивается, если:

- рулевой привод обеспечивает такое соотношение углов поворота управляемых колес, при котором они катятся без бокового скольжения;

у управляемых колес исключается произвольные колебания и обеспечивается хорошая стабилизация;

углы увода переднего и заднего мостов находятся в определенном состоянии;

Устойчивость автомобиля - это его способность двигаться без опрокидывания и бокового заноса. Значение устойчивости повышается при движении в условиях сильно пересеченной местности, по скользкой дороге, на крутых закруглениях пути.

Различают продольную, поперечную и боковую устойчивость автомобиля.

В процессе движения колеса автомобиля могут наезжать на дорожные неровности или ударяться о них. При этом могут возникать боковые силы, вызывающие отрыв колес от поверхности дороги и поворот их и приводящие, как следствие, к потере автомобилем устойчивости и управляемости.

gfbgbgfbfgbgfbfgbfgbfggfbfgbfgbbbfffgbgfbfgjjjfjhgnghnhhhffftggffffgfffggfgfgfbgnfjhnnhngffg

Угол поворота автомобиля

Угол γ максимален в том случае, когда граница между участками дороги с различными значениями φ проходит через центр тяжести автомобиля.

Минимальный радиус поворота :

R=

Условия наступления заноса при движении по кривой:

=

29.Кинематика поворота автомобиля на абсолютно жестких колесах

Рулевое управление автомобиля должно обеспечивать такую кинематику поворота, при которой продолжения осей всех колес пересекаются в одной точке, называемой центром поворота: 

Силовой увод шины

В обычном понимании шина едет прямо, однако, т.к. она не твердая а эластичная, то деформируется под действием сил. Форма беговой дорожки искривляется и в реальности шина начинает ехать не туда куда направляется, а отклоняется от этого направления на некий угол δ.

Боковые силы, которые действуют на шину:

• 1. Центробежная сила в повороте действует на автомобиль и он в свою очередь на шину. Чтобы вызвать силовой увод, достаточно едва заметно вильнуть рулем.

• 2. Тила тяжести (тоже действует на машину) а при наличии уклона дороги в бок вызывает силовой увод шины. Любая дорога должна иметь уклон в сторону обочины. Это закладывается в проект для того чтобы с её поверхности стекала вода. Так же плохие дороги имеют множество неровностей втч таких которые вызывают силовой увод шины.

На сопротивление силовому уводу шины влияют следующие факторы:

• 1. Конструкция шины (например радиальная жестче диагональной, но и шины одного типа разной конструкции могут иметь разное сопротивление силовому уводу).

• 2. Давление в шине. Чем больше давление, тем меньше силовой увод.

• 3. Наличие тяги на колесе. Если ось ведущая, то сопротивление силовому уводу меньше. Чем больше тяга на оси, тем слабее шина может сопротивляться силовому уводу.

• 4. Соотношение ширины и высоты профиля. Чем меньше в процентном отношении высота профиля, тем больше сопротивление силовому уводу. По этому если стоит вопрос дилема поставить 15"диски или 16"диски при одинаковом внешнем диаметре колеса, лучше выбрать 16-е даже учитывая что они несколько дороже.

• 5. Соотношение ширины профиля шины и ширины диска. Чем шире диск, тем лучше шина сопротивляется силовому уводу. Рационально ставить диски, которые на 20%уже профиля колеса. Например если шина имеет ширину профиля 12.5 дюймов или 315мм, то для неё стоит использовать диски шириной 10J.Среди джиперов принято ставить более узкие диски чтобы уменьшить вероятность разбортировки при стравливании давления для движения по слабым грунтам. Да, всё правильно но принимая такое решение стоит осознавать и отрицательные стороны (чтобы не гадать потом почему машина «рыскает» по дороге на скорости выше 90).

• 6. Масса, приходящаяся на колесо. Чем больше масса, тем хуже шина сопротивляется силовому уводу.

• 7. Наклон колеса по отношению к плоскости дороги. Сопротивление силовому уводу хуже если колесо наклонено в сторону боковой силы и наоборот.

• 8. Угловая жесткость подвески (та самая которая препятствует крену). Чем она больше, тем больше силовой увод шин.

Кинематический увод колеса

Крен кузова может вызвать наклон колеса по отношению к плоскости дороги.

• 1. Зависимая подвеска почти не вызывает при крене кузова дополнительный наклон помимо заранее установленной величины развала колес (кроме очень незначительного наклона в результате деформации шин от переноса масс).

• 2. Независимая подвеска на двойных поперечных рычагах (ВАЗ-классика, Нива, Митсубуиси Паджеро, Тойота Сурф/Хайлюкс/4Раннер итд) колесо кренится в сторону крена кузова и вызывает дополнительный увод колеса, который на передней поси полезен (но об этом позже).

• 3. Независимая подвеска на одном поперечном рычаге (НАМИ-1, на современных автомобилях такая не применяется, лишь её разновидность «на косых рычагах» например на БМВ задняя подвеска) вызывает наклон колеса в сторону, противоположную крену кузова. Такой наклон уменьшает увод, это благоприятно для задней оси.

• 4. Макферсон. Как правило вызывает меньший увод чем 2). Так же применима для передней оси автомобиля.

Кинематический увод оси.

Т.к. шарниры рычагов подвески при крене в поворотах описываеют траекторию окружности относительно кузова, то и положение оси относительно кузова меняется. Ось (зависимой подвески) может разворачиваться относительно автомобиля (на большинстве автомобилей так и происходит) и тем самым подруливать в ту или иную сторону. (этот эффект обычно используется для улучшения управляемости).

Поворот автомобиля на эластичных колесах

Недостаточная поворачиваемость

Если увод передней оси больше увода задней оси, то радиус поворота больше чем был бы на жестких колесах. Такие автомобили называются автомобилями с недостаточной поворачиваемостью. При воздействии боковой силы появляется центробежная сила, которая гасит возмущение. Автомобиль устойчив. Курс немного меняется но коррекция рулем компенсирует возмущение. Автомобиль движется прямо, но передние колеса немного повернуты.

Нейтральная поворачиваемость

Если увод осей одинаков, то радиус поворота таков каким он был бы на жестких. Такие автомобили называются автомобилями с нейтральной поворачиваемостью. При появлении боковой силы, автомобиль начинает боком «сползать» с дороги. Коррекция рулем легко компенсирует возмузение. Автомобиль движется немного боком по курсу.

Избыточная поворачиваемость

Если увод передней оси меньше увода задней, то радиус поврота меньше чем был бы на жестких колесах. При воздействии боковой силы появляется центробежная сила, которая не гасит возмущение. Автомобиль не устойчив. Курс меняется, коррекци рулем возможно (не всегда) компенсирует это изменение. Автомобиль движется боком, передние колеса повернуты.

Это самый неприятный эффект. Реально для водителей выглядит как «рысканье» автомобиля по казалось бы прямой дороге на большой скорости.

Автомобилей с чисто нейтральной поворачиваемостью не бывает. Как увод осей автомобиля меняется и по мере поворота рулевого колеса и в зависимости от крена кузова в повороте. Реальный современный автомобиль должен при любых условиях, любой загрузке, любом маневре иметь определенную недостаточную поворачиваемость. На практике борьба за управляемость выглядит как борьба с избыточной поворачиваемостью. Автомобиль с избыточной поворачиваемостью имеет такое понятие как «критическая скорость» выше которой он способен двигаться по криволинейной траектории без поворота руля. Такой автомобиль опасен если его максимальная скорость выше критической.