книги из ГПНТБ / Боровский Б.Е. Безопасность движения пособие для водителей

диусом дуги окружности, по которой выполнен nOBOpQT. Выход из поворота также устраивается по переходной кривой. Кроме того, для уменьшения действия попереч­ ных сил профиль дороги на повороте делают односкат­ ным, наклоняя его к центру поворота, т. е. на повороте

Рис. 208. При движении по виражу величина поперечной с*ілы, способствующей боковому сдвигу автомобиля, уменьшается; здесь видно, что сила Р в меньше, чем сила Рц.

устраивают так называемый вираж (см. рис. 12). При движении по виражу за счет угла наклона дороги дей­ ствие поперечных сил снижается, и опасность бокового скольжения уменьшается (рис. 208)..

ЗАНОС И ОПРОКИДЫВАНИЕ АВТОМОБИЛЯ

Если сцепление шин с дорогой недостаточное, то ав­ томобиль под действием поперечной силы начинает скользить по направлению ее действия, при этом сколь­ жение передних и задних колес, как правило, неодинако­ вое. Происходит поворот автомобиля вокруг какой-то вертикальной оси, причем задние колеса скользят быст­ рее. Такой поворот называют заносом. Занос очень опа­ сен, так как автомобиль практически становится мало­ управляемым, а то и совсем неуправляемым.

253

Причин,- вызывающих занос, много. Например, если автомобиль движется по повороту скользкой или мокрой дороги большого радиуса с постоянной скоростью без бокового скольжения, то это значит, что поперечная сила сама по себе не опасна. Но стоит резко нажать на педаль подачи топлива или затормозить, как появится добавочная продольная сила. Равнодействующая этих сил возрастает, и если ее величина превысит силу сцеп­ ления, то начнется занос.

На крутом повороте (т. е. повороте, имеющем не­ большой радиус) поперечная сила обычно велика. По­ этому даже небольшое торможение или нажатие на пе­ даль подачи топлива, вызывающее увеличение продоль­ ной силы, может создать такую величину равнодейст­ вующей продольной и поперечной сил, которая превысит силы сцепления и вызовет занос.

Когда на ровном участке скользкой дороги автомо­ биль движется с большой скоростью, то под его колеса­ ми действует значительная продольная сила, близкая по величине к силе сцепления. Если колеса автомобиля по­ падут при этом на особо скользкий участок дороги (что сразу уменьшит силу сцепления) или получат неболь­ шой боковой толчок от какой-либо неровности или поры­ ва ветра либо водитель слегка, но быстро повернет руль, т. е. если внезапно поперечная сила увеличится, то мо­ жет начаться занос.

Когда автомобиль движется на неровной дороге, то колеса его подпрыгивают, а когда колеса теряют кон­ такт с дорогой, сила сцепления уменьшается и даже со­ всем исчезает. В такие моменты даже небольшая по­ перечная сила может вызвать занос.

Однако в большинстве случаев занос возникает при торможении автомобиля, движущегося на сравнительно невысокой скорости по мокрой или скользкой дороге. Причин, которые в таких случаях могут вызвать занос, много. Это и различная регулировка тормозов правых и левых колес автомобиля, из-за чего зазоры между на­ кладками и тормозными барабанами неодинаковы, и различный износ тормозных накладок и тормозных ба­ рабанов, вследствие чего тормозные усилия на разных колесах могут быть неодинаковыми, и многое другое.

Все, что вызывает различную величину площади кон­ такта у шин правых и левых колес, а именно — различ­ ный рисунок протектора на шинах, неодинаковый износ

254

протектора, различное внутреннее давление в шинах,— может явиться причиной заноса. Иногда не торможение, а только выключение сцепления уже является достаточ­ ной причиной для начала заноса.

Следовательно, чтобы предотвратить занос, нужно из­ бегать положений, при которых силы, действующие меж­ ду колесами и дорогой, могут быстро и значительно воз­ расти. Для этого надо избегать резких торможения и ускорения, прохождения поворотов дороги с высокой скоростью, резких и быстрых поворотов рулевого коле-

Рис. 209. Определение центра поворота и радиуса поворота автомобиля;

об—линия, проходящая через заднюю ось; cd—линия, перпен­ дикулярная к плоскости передних колес; О—центр поворота; Д—радиус поворота.

са, наездов на небольшие препятствия и выбоины на дороге.

Так как на мокрой и скользкой-дороге сила сцепле­ ния падает почти вдвое и даже более, то скорость дви­ жения по таким дорогам должна быть снижена. Если же требуется замедлить движение автомобиля, то следует чаще переходить на низшие передачи, тормозить двига­ телем, не выключая сцепления, и пользоватся ножным тормозом.

Но если занос' автомобиля уже начался, то он будет беспрерывно и быстро нарастать. Объясняется это сле­ дующим. При заносе центр поворота автомобиля начи­ нает перемещаться. Чтобы определить центр О и ра­ диус R поворота автомобиля, линию задней оси (ab на рис. 209) надо продолжить до пересечения с линией cd,

255

проведенной перпендикулярно к плоскости передних ко­ лес.

Как показано па рис. 210, каждому новому положе­ нию автомобиля будет соответствовать определенное по­ ложение центра его поворота. А коль скоро траектория, т. е. путь движения центра поворота, представляет со­ бой кривую линию, то при этом также возникают попе-

Рис. 210. Изменениг положения центра поворота О и радиуса поворота при заносе автомобиля:

речные инерционные силы, усиливающие занос. Если же во время заноса происходит уменьшение радиуса пово­ рота автомобиля, то скорость заноса быстро возрастает.

Действительно, если величина центробежной силы Р „ = - ß - кг, действовавшей в начале заноса, не изме­

нится, а уменьшится только радиус R поворота автомо­ биля, то для сохранения равенства должна быть увели­ чена скорость (стоящая в числителе равенства), а это приведет к увеличению скорости заноса.

256

Из сказанного следует, что для погашения начав­ шегося заноса прежде всего необходимо освободить ко­ леса от продольной силы, т. е. прекратить торможение или ускорение (хотя, если занос начался, водителю инстинктивно хочется усилить торможение, чтобы, как ему кажется, любой ценой остановить автомобиль). За­ тем нужно уменьшить цент­

должен быть таким. Если занос задней части автомо биля произошел в правую сторону (рис. 211, положе

ние /), то водитель (не выключая сцепления!) должен отпустить педаль акселератора и тормоза и быстро по­ вернуть руль вправо. При этом слишком большой пово­ рот руля делать не следует; колеса нужно поставить в то положение, которое соответствовало направлению движения до заноса. В это время на автомобиль начи­ нает действовать поперечная инерционная сила Рц (по­ ложение //), направленная справа налево, которая по­ могает автомобилю выйти из заноса.

Возникшая в результате поворота руля вправо по­ перечная инерционная сила может достичь (а обычно так и бывает) такой величины,"что задняя часть авто­ мобиля не выровняется, а забросится влево, т. е. в про­ тивоположную сторону, и произойдет занос в другую сто­ рону. Поэтому после того, как задняя часть автомобиля начала движение влево, надо быстро и резко повернуть руль также влево и затем вновь вправо так, чтобы пе­ редние колеса стали в направление, которое они имели до заноса.

Часто бывает, что за один цикл «раскачивания» вы­ вести автомобиль из заноса не удается. Тогда повороты руля при «раскачивании» следует делать до того, как задняя часть автомобиля займет крайнее положение. Та­ кое опережение рулем движения задней части автомоби­ ля требует тонкого чутья и уменья. А все эти действия занимают очень мало времени — всего несколько секунд, но требуют от водителя хорошей натренированности. (Подобные тренировки лучше всего осуществлять на широкой площадке.)

В практике известны случаи опрокидывания автомо­ билей. Продольные опрокидывания сравнительно редки. Опрокидывание через передние колеса может произойти на крутом спуске при резком торможении, когда возни­ кающая при торможении продольная сила инерции Р„ (рис. 212), складываясь с горизонтальной составляющей силы веса, дает результирующую силу R , которая вы­ ходит за пределы величины опорной площади автомо­ биля. Продольное опрокидывание через задние колеса может произойти при резком включении сцепления на крутом подъеме.

Поперечное опрокидывание автомобиля наблюдается чаще. Оно может произойти при движении автомобиля по крутому косогору, а на ровной дороге в большинстве случаев после того, как автомобиль попал в занос.

258

Если при заносе разворачивающийся и скользящий вбок автомобиль наткнется на какое-либо препятствие, например на глубокую колею, камень и т. п., то скорость его скольжения от этого резко снизится. В некоторых случаях попавшее под колеса препятствие может оста­ новить автомобиль. При быстром уменьшении или пол­ ной потере скорости поперечного скольжения резко воз­ растают поперечные силы инерции, достигая самого большого значения при остановке автомобиля.

Поперечная сила инерции Р поп, приложецная в цент­ ре тяжести О (рис. 213), стремится опрокинуть автомо-

Рис. 212. Продольное опрокидывание на спуске во время торможения:

Ga—сила тяжести (оес автомобиля); Ри—сила инерции, возни­ кающая при торможении; Pfl—составляющая силы тяжести (веса); /?—результирующая сила.

биль относительно его точки опоры. Эта сила действует IIа плече, равном высоте центра тяжести hg. Удержи­ вает, автомобиль от опрокидывания его вес Ga, который действует на плече, равном половине колеи автомо­

биля ^ ■

Чем выше расположен центр тяжести автомобиля и чем уже его колея, тем больше опасность поперечного опрокидывания. У груженого автомобиля центр тяжести располагается выше. Груз на багажнике крыши легко­ вого автомобиля также смещает вверх его центр тя­ жести. Неправильная укладка груза может значительно изменить положение центра тяжести, сместив его как вбок, так и вверх.

259.

Характерным примером в этом отношении может слу­ жить цистерна, не заполненная целиком жидким грузом (рис. 214). Под влиянием центробежной силы жидкий груз смещается к одной стороне цистерны, центр тя­ жести hg — вверх и в сторону, а сила тяжести Ga, удер­ живающая автомобиль от опрокидывания, действует уже

тате опасность опрокидывания возрастает.

Чтобы уменьшить действие центробежной силы на поворотах дорог, радиусы их выполняют большими (см. табл. 2), а поверхности дорог придают поперечный уклон (вираж).

ГИДРОСКОЛЬЖЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ

В гл. 4 уже упоминалось о том, что во время силь­ ного дождя или после него, когда на дороге создается водяная пленка толщиной 5—7,5 мм, у ав^шобилей,

260

движущихся на высокой скорости, возможны потери управления и значительное уменьшение эффективности торможения. Эти очень опасные явления наблюдаются у легковых автомобилей и носят название гидросколь­ жения, или аквапланирования.

Гидроскольжение возникает из-за следующих причин. При качении автомобильной шины по очень мокрой до­ роге водяная пленка выдавливается в стороны. Но с увеличением скорости движения сопротивление выдавли­ ванию со стороны пленки возрастает и на выдавливание ее требуется большее время. Поэтому пленка воды, скапливающаяся перед шиной, становится толще и стре­ мится приподнять шину над поверхностью дороги. В ка­ кой-то момент шина как бы «всплывает» над поверхно­ стью дороги и движется поверх пленки воды. Но при этом «всплывают» только передние колеса, а задние продолжают двигаться по мокрой поверхности дороги, так как передние колеса при «всплытии» частично раз­ рушают пленку.

Естественно, что гидроскольжение может привести к потере управления, так как управляемые передние ко­ леса не касаются поверхности дороги, а скользят по пленке. Поэтому автомобиль может не вписаться в кри­ вую на закруглении и попасть в кювет или отклониться от прямолинейного движения и выехать на встречную сторону.

Эффективность торможения при гидроскольжении снижается примерно вдвое оттого, что при «всплывших» передних колесах тормозят только задние.

Замечено, что на шероховатой поверхности проезжей части дороги гидроскольжение может возникнуть при более значительной толщине водяной пленки, чем на гладкой дороге. Так как на площади контакта шины с дорогой давление на выступы шероховатостей большее, то с этих мест вода выдавливается, шина сцепляется с дорогой, и гидроскольжения-почти не возникает. Таким образом, при строительстве и содержании дороги важно предусмотреть надежный водоотвод с ее проезжей части и поддерживать шероховатость поверхности.

Имеет значение также рисунок протектора шины. Если рисунок крупный, с глубокими впадинами, то в них скапливается больше воды. От этого толщина плен­ ки уменьшается, а значит и снижается возможность по­ явления гидроскольжения.

261