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

зоне — в летнее время торфянистая почва сильно забо­ лачивается.

На большей части территории нашей страны в зим­ нее время преобладают низкие температуры воздуха. Более половины территории относится к климатической зоне со среднегодовой температурой января —20° С и свыше одной трети — к зоне со средней температурой января —10° С. Количество зимних дней в году колеб­ лется в зависимости от района в значительных преде­ лах: от 240 дней и более в арктической местности и до І50—180 дней — в центральных районах.

В холодное время года дороги покрываются слоем снега или льда. Свойства снега в период его залегания не остаются одинаковыми, а значительно изменяются.

Несущая способность снега определяется его плот­ ностью и твердостью. Чем больше плотность снега (ее устанавливают отношением объема талой воды к объему снега, из. которого была получена вода), тем большее давление он выдерживает. Выпавший снег постоянно уплотняется в результате слеживания, оседания и дей­ ствия температуры воздуха. Многосезонный снег почти в 2—5 раз плотнее, чем сезонный. Плотность выпадаю­ щего снега будет тем меньше, чем ниже температура, при которой он выпадает. Снежный покров плотностью до 0,25—0,35 г/см3 и глубиной 400—500 мм автомобили обычной и повышенной проходимости, как правило, не преодолевают.

Твердость снега (сопротивление вдавливанию) также изменяется: при понижении температуры воздуха снег суше и тверже, а при потеплении — мягче и пластичнее. На рыхлом снегу при плотном основании сопротивление движению наименьшее; влажный снег оказывает боль­ шое сопротивление движению. С увеличением толщины слоя снега, особенно рыхлого,' проходимость автомоби­ лей резко падает.

Как показывают испытания, одиночный груженый автомобиль преодолевает снежный покров (в зависи­ мости от его характера и плотности) толщиной до 350— 400 мм, а автопоезд с прицепами — до 200—300 мм.

Под влиянием оттепелей, ветров и метелей на по­ верхности снега образуется слой повышенной плотности, называемый настом. Ветровой наст, т. е. уплотненный ветром снег, толщиной до 3 см, так же как и темпера­ турная корка, образующаяся при замерзании оттаяв-

834

шего в оттепель снега, создает дополнительное сопро­ тивление движению.

Естественными препятствиями на зимних дорогах яв­ ляются снежные переметы, сугробы, ледяные корки, об­ леденелые спуски и подъемы, надледные воды.

Ледяная корка препятствует движению из-за ухуд­ шения сцепления и появления в связи с этим возмож­ ности заноса автомобиля и потери управления. Но, не­ смотря на это, во многих случаях снег и лед зимой являются материалами, из которых строят дороги (авто­ зимники) .

Движение по льду организуется для переправ через реки или озера. На льду замерзшего водоема иногда устраивается зимняя дорога.

Перед тем как двигаться по льду озера или реки, необходимо тщательно разведать толщину и состояние льда у берегов, возможность спуска автомобилей на лед и выхода их на противоположный берег, толщину снега, отсутствие полыней и больших трещин.

Ледяной покров обычно состоит из двух слоев: верх­ него— мутного и нижнего — прозрачного (наиболее прочного), замерзающего после ледостава. На поверх­ ности ледяного покрова, кроме этих двух слоев, часто образуется снеговой лед. При определении толщины льда учитывают только мутный и прозрачный слои. Прочность льда проверяют, измеряя толщину и осмат­ ривая пробы льда. Для этого через каждые 15—25 м во льду вырубают лунки.

Лед должен быть чистым, без прослойки снега и значительных воздушных пор. Лед, не лежащий непо­ средственно на поверхности воды, очень ненадежен и, как правило, для переправы автомобилей непригоден.

Пресноводный лед плотнее и прочнее льда из соле­ ной воды морей и озер.'

Ориентировочная наименьшая толщина льда, необхо­ димая для переправы автомобилей при температуре воз­ духа ниже 0°С, приведена в табл. 20.

Если толщина льда недостаточна для движения авто­ мобилей заданного веса, то его можно усилить намора­ живанием.

Общая толщина намороженных слоев не должна превышать */з толщины естественного льда. В противном случае возможно подтаивание снизу естественного кри­ сталлического льда. Усиливать лед намораживанием

335

разрешается только при температуре воздуха ниже —10° С. При более высокой температуре может начаться разрушение основного ледяного покрова. Прочность на­ мораживаемого льда в 2 раза ниже прочности естест­ венного.

Т а б л и ц а 20

Толщина льда, при которой разрешается движение по ледяным переправам

Примечания. 1. Переправы автомобилей по льду разрешается произвоаить только в местах, обозначенных специальными знаками и указателями.

2. Для весеннего льда нормы толщины его должны увеличиваться п 1,5—2 раза.

Повысить проходимость автомобиля по тяжелым участкам пути можно путем временного увеличения с помощью разнообразных подручных материалов не­ сущей способности грунта и сцепления шин с поверх­ ностью дороги.

Для этого широко используются камень, гравий, пе­ сок, сучья деревьев, валежник и хворост, лапы хвойных деревьев, жерди, брусья и т. д.

ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ НА ИХ ПРОХОДИМОСТЬ

Для повышения проходимости автомобилей усовер­ шенствуют их конструкцию — приспосабливают для ра­ боты в тяжелых дорожных условиях. Проходимость за­ висит от дорожных просвётов — наименьших расстояний между низшей точкой автомобиля и поверхностью до­ роги, от углов свеса (проходимости) — углов между пло­ скостью дороги и плоскостью, проведенной через наибо­ лее выступающую переднюю или заднюю точку авто­ мобиля касательно к окружности колес, от ширины ко­ леи и базы автомобиля.

336

Основные показатели, в некоторой степени характе­ ризующие проходимость и маневренность автомобилей, приведены в табл. 21.

Если автомобиль движется по дороге с твердым покрытием, то сопротивление движению невелико и за­ висит в основном от деформации шин. Когда же авто­ мобиль движется по грунту, то деформируются не толь­

тельная работа. Колесо, вдавливаясь в грунт, уплотняет его; часть грунта выдавливается по краям колеи, обра­ зуя гребни, а часть перемещается впереди колеса. На образование колеи, а также на трение боковин шины о стенки колеи расходуется значительная часть тяговой силы. Чем глубже колея, тем большая сила тратится на ее образование. Автомобиль при этом испытывает повы­ шенное сопротивление качению.

Следовательно, если уменьшить колееобразование, то проходимость автомобилей улучшится.

Уменьшить размеры колеи можно разными спосо­ бами. Один из них — применение шин особой конструк­ ции. Автомобили повышенной и высокой проходимости снабжаются такими шинами. Они имеют низкое внут­ реннее давление, и его величину можно изменять на ходу автомобиля.

При качении шин с пониженным.давлением они боль­ ше деформируются, и площадь контакта их с дорогой увеличивается, а это снижает удельное давление на грунт, т. е. нагрузку, которую испытывает каждый квад­ ратный сантиметр поверхности грунта, находящийся под колесом. Поэтому шины с небольшим удельным давле­ нием меньше погружаются в грунт..

Удельное давление на грунт зависит не только от площади контакта шины с поверхностью дороги, но также и от весовой нагрузки, приходящейся на колесо. Чем больше эта нагрузка, тем больше и удельное дав­ ление. Чтобы его уменьшить, автомобили повышенной и высокой проходимости делают многоколесными. Вес автомобиля рассредоточивается, и на каждое колесо приходится меньшая нагрузка.

Шина низкого давления имеет тонкий и прочный каркас. Размеры ее большие за счет увеличения ши­ рины ее профиля. Благодаря особым устройствам в та­ ких шинах можно изменять внутреннее давление

337

Т а б л и ц а 21

Показатели проходимости н маневренности автомобилей

338

воздуха на ходу автомобиля. Попадая на мягкий или сла­ бый грунт, водитель может снизить давление в шине, отчего площадь контакта ее с грунтом увеличится, удельное давление снизится, а проходимость автомо­ биля возрастет. После того как трудный участок будет преодолен, давление в шине на ходу автомобиля уве­ личивают. Если продолжать движение с незначитель­ ным давлением в шине, то она быстро износится, а при езде по твердой грунтовой дороге увеличится сопротив­ ление движению, что приведет к повышенному расходу горючего.

Проходимость автомобилей обычной конструкции улучшится при использовании шин, протектор которых имеет рисунок повышенной проходимости с крупными массивными ребрами или универсальный, по краям ко­ торого находятся крупные ребра, а середина имеет по­ добные дорожному рисунку ромбики или прямоуголь­ ники, несколько увеличенные в размерах.

Автомобили повышенной и высокой проходимости конструируют так, что их передние мосты, подобно задним, могут быть ведущими. В тяжелых дорожных условиях водитель включает передний ведущий мост, благодаря чему тяговые усилия передаются на все ко­ леса автомобиля и проходимость его значительно уве­ личивается.

Для снижения удельного давления и более равно­ мерного распределения весовой нагрузки на некоторых автомобилях увеличивают число колес, добавляя одну или две оси. У многоосных — трех- и четырехосных — автомобилей более равномерно распределяется не толь­ ко весовая нагрузка, но и тяговое усилие (благодаря увеличению ведущих осей).

У автомобилей повышенной и высокой проходимости все колеса, как правило, имеют по одной шине, а колея всех осей одинакова. Это делается для того, чтобы задние колеса шли по следу передних по уже проло­ женной ими колее, чем достигается уменьшение сопро­ тивления движению.

Величина тяговой силы, которую можно сообщить ведущим колесам, зависит от крутящего момента дви­ гателя. Однако у двигателей внутреннего сгорания наи­ больший крутящий момент незначительно (примерно на 10—15%) отличается от наименьшего. Это является не­ достатком поршневых двигателей.

339

Если бы крутящий момент передавался непосред­ ственно ведущим колесам, то тяговая сила была бы невелика. Чтобы ее увеличить, между двигателем и ве­ дущими колесами располагают трансмиссию, которая повышает величину крутящего момента двигателя и распределяет его между ведущими колесами.

Специальной конструкцией агрегатов трансмиссии — сцепления, коробки передач, главной передачи и диф­ ференциала— можно значительно повысить проходи­ мость автомобиля.

Наибольшая тяговая сила будет тогда, когда дви­ гатель развивает наибольший крутящий момент.

Плавная, без рывков передача крутящего момента улучшает проходимость автомобиля. Поэтому па авто­ мобилях высокой проходимости применяют гидравли­ ческое сцепление — гидромуфту, позволяющую это осу­ ществить.

Для изменения величины крутящего момента, в част­ ности для его увеличения, предназначены коробка пе­ редач и главная передача.

Увеличение крутящего момента приводит к сниже­ нию скорости движения, поэтому получение наивысшего тягового усилия на ведущих колесах возможно только при малых скоростях движения.

Коробки передач автомобилей обычной конструкции имеют от 3 до 5 передач. Для тяжелых и сложных усло­ вий эксплуатации такое количество ступеней передач недостаточно. На автомобилях повышенной проходимо­ сти устанавливают дополнительную коробку передач, имеющую в большинстве случаев две передачи. Бла­ годаря этому общее число ступеней передач трансмис­ сии увеличивается вдвое.

Правильный выбор нужной передачи при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях требует от водителя умения, вырабатываемого опытом. Если пе­ редача выбрана неправильно или при переключении во­ дитель замешкался, то автомобиль может остановиться.

На автомобилях высокой проходимости применяют устройства, которые не только облегчают управление коробкой передач, но и автоматически изменяют кру­ тящий момент в зависимости от условий движения. Та­ ким устройством является гидродинамическая передача.

Гидротрансформатор этой передачи при возрастании сопротивления движению, т. е. при ухудшении дорож-

340

пых условий, автоматически увеличивает тяговое усилие на ведущих колесах. Скорость автомобиля при этом, естественно, снижается. Гидротрансформатор как бы следит за состоянием дороги и сам, без участия води­ теля, поддерживает нужное тяговое усилие. В необхо­ димых случаях тяговое усилие можно увеличить еще больше, воспользовавшись установленной вместе с гид­ ротрансформатором коробкой передач.

Помимо коробки передач для увеличения тяговой силы имеет значение передаточное число главной пе­ редачи, т. е. соотношение числа зубьев ведущей и ве­ домой шестерен в ней. Но так как повышение переда­ точного числа главной передачи увеличивает ее раз­ меры, а это нежелательно ввиду того, что уменьшается дорожный просвет и ухудшается проходимость, то у не­ которых автомобилей устанавливают колесные редук­

Общее количество осей и колес автомобиля обозна­ чают колесной формулой. Например, колесная формула автомобиля ГАЗ-53 и ЗИЛ-130 обозначается как 4 X 2 , что означает, что у „автомобиля из четырех колес два ведущие. Двухосные автомобили со всеми ведущими ко­ лесами имеют колесную формулу 4 X 4 (УАЗ-69, ГАЗ-66); трехосные имеют формулу 6 X 4 (ЗИЛ-157) или 6 X 6 («Урал»-375) и т. д. Колесная формула отражает кон­ структивные особенности автомобиля и является одним из показателей его проходимости.

У современных автомобилей мощности двигателей таковы, что они позволяют развивать высокие тяговые усилия. Обычно потеря проходимости происходит не от недостатка тягового усилия, а оттого, что из-за недоста­ точного сцепления шин с лрунтом реализовать высокие тяговые свойства невозможно. Чтобы улучшить сцеп­ ление, увеличивают вес автомобиля; однако это воз­ можно только до известных пределов, так как слабый грунт может не выдержать, машина осядет, и проходи­ мость снизится.

У автомобилей со всеми ведущими осями весь вес используется для улучшения сцепления. У машин с од­ ной ведущей осью для создания сцепной силы исполь­

341

На проходимость автомобиля оказывает влидние его дифференциал. Этот механизм позволяет колесам вра­ щаться с различной скоростью, что очень важно при движении на поворотах или по неровной дороге, когда одно из колес проходит больший путь. Помимо этого, дифференциал распределяет крутящий момент, подво­ димый к колесам почти поровну. Вследствие этого пра­ вые и левые колеса могут развивать равные тяговые силы. Но если одно колесо попадает на участок, где, например, грунт будет слабый, то омо начнет прово­ рачиваться, буксовать. Это значит, что на нем тяговое усилие падает. Колесо, расположенное с противополож­ ной стороны автомобиля, благодаря воздействию меха­ низма дифференциала остановится, и вращения не будет. На небуксующем колесе резко уменьшится тяговое усилие, и общее тяговое усилие па колесах правой и левой стороны будет недостаточным для дви­ жения.

Очевидно, что если на таком участке дороги вре­ менно выключить дифференциал, т. е. прекратить его дей­ ствие, то тяговое усилще на небуксующем колесе сразу же повысится, и автомобиль сможет продолжить дви­ жение. На автомобилях высокой проходимости приме­ няются специальные устройства, позволяющие с места водителя блокировать (выключать) дифференциал. Оба колеса одной оси при этом оказываются как бы жестко связанными, что повышает проходимость автомобиля. Применяются также самоблокирующиеся дифференциа­ лы, которые заменяют механизм ручной регулировки.

ПРИЕМЫ ВОЖДЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ПО ТРУДНЫМ УЧАСТКАМ ДОРОГ И ПО МЕСТНОСТИ

Как уже говорилось, проходимость автомобиля за­ висит не только от свойств грунта или снега и- кон­ струкции автомобиля, но и от того, какие приемы уп­ равления применяет водитель. Различные виды трудно­ проходимых участков иногда требуют весьма различных приемов вождения.

Многие трудные участки можно преодолевать и на автомобилях обычной конструкции, используя особые приемы и способы вождения, пригодные только для этих участков. Неправильные приемы вождения могут

342