Сафиуллин Автомобили Ч2 10

включены все упруго связанные с ней массы; неподрессоренные массы m1 и m2, соединенные с подрессоренной упругими элементами Ср1 и Ср2, соответствующими упругим элементам передней и задней подвесок, и амортизаторами K1 и K2, характеризующими гасящее устройство передней и задней подвесок. Неподрессоренные массы опираются на дорогу через упругие шины Сш1 и Сш2 и гасящие элементы Kш1 и Kш2, отражающие гасящие свойства шин.

Считают, что подрессоренные массы имеют две степени свободы – вертикальное перемещение и поворот в продольной плоскости (совпадающей на рис. 60 с плоскостью чертежа), а каждая из неподрессоренных масс – только одну степень свободы: вертикальное перемещение. Таким образом, рассматриваемая колебательная система имеет четыре степени свободы.

8.3. Свободные колебания без затухания

Рассмотрим вначале колебания только подрессоренной массы без учета влияния на эти колебания неподрессоренных масс.

Как спереди, так и сзади подрессоренная масса опирается на дорогу через два последовательно включенных упругих элемента: упругий элемент подвески, имеющий жесткость Ср, и шину, обладающую жесткостью Сш .

Покажем, что два (в общем случае несколько) упругих элемента можно при расчетах заменить одним, жесткость Спр которого называют приведенной жесткостью.

Обозначимfпр суммарныйпрогибдвухпоследовательновключенных упругих элементов под действием некоторой силы Р.

Прогиб каждого из этих элементов равен

Пользуясь понятием о приведенной жесткости, можно, если не учитывать влияния неподрессоренных масс на подрессоренные, колебательную систему представить в виде массы Мп с моментом инерции относительно поперечной оси OY, проходящей

через центр масс, равным Jу, опирающейся на упругие элементы

Спр1 и Спр2 (рис. 59).

Будем рассматривать колебания такой системы по двум степеням свободы – перемещение центра тяжести 0 по вертикали (в направлении оси OZ) и поворот в продольной плоскости (вокруг оси OY, перпендикулярной плоскости чертежа).

Положительными будем считать перемещение вверх и поворот балки против часовой стрелки.

Уравнения движения при этом запишутся так:

− M y z0′′ = P1 + P2 ; J yα′′0 = P2by − P1αy ,

где z0 – текущее перемещение центра тяжести 0 по оси z; α – текущий угол поворота балки относительно оси OY; P1 и P2 – силы упругости соответственно переднего и заднего упругих элементов.

Если обозначить Z1 и Z2 текущие значения деформации соответственно переднего и заднего упругих элементов, то

P1 = Cпр1z1 и P2 = Cпр2z2.

Тогда

где ρy – радиус инерции подрессоренных масс автомобиля относительно оси ОY.

Рис. 59

В два уравнения (198) и (199) входят четыре неизвестных: z1, z2, z0 и α. Однако эти неизвестные связаны между собой, и любая пара из них может быть выражена через другую пару.

Выразим неизвестные z0 и α через z1 и z2. Непосредственно из рис. 60 можно записать:

Подставляя значения α и z0 в равенства (199) и (200), получим:

После преобразования получим два дифференциальных уравнения:

Разделим обе части каждого из уравнений (203) на коэффици-

Система уравнений (204) и (205) является связанной, поскольку в уравнение (204), кроме z1′′ и z1 , входит также z2′′, а в уравнение (205), кроме z2′′ и z2 , входит z1′′.

L

Рис. 60. Схема для определения парциальных частот

Однако, если выполняется условие апbп = ρy2, тo в уравнении (205) остаются только перемещение z2 и ускорение z2′′ передней части автомобиля, а в уравнении (204) только перемещение z2 и ускорение z2′′ задней части автомобиля, т. е. уравнения (204) и (205) оказываются не связанными друг с другом. Это означает, что при апbп = ρy 2 колебания передней части автомобиля не оказывают влияния на колебания его задней части и наоборот.

При апbп ≠ ρy 2 колебания передней и задней частей автомобиля оказываются связанными. Влияние колебаний одной части автомобиля на другую тем больше, чем больше коэффициенты при вторых членах уравнений (204) и (205).

Поэтому эти коэффициенты называют коэффициентами свя-

В теории колебаний имеется понятие «парциальная частота

системы», под которым понимается частота колебаний по одной из степеней свободы в случае, когда движение по всем остальным степеням свободы устранено. Если считать, что закреплена

В случае, когда закреплена точка А (рис. 60, б), т. е. z1 = 0, уравнение (205) принимает вид:

Коэффициенты при перемещениях представляют собой соответственно частоты колебаний точки А при закрепленной шарнирно точке В и колебаний точки В при закрепленной точке А, т. е. парциальные частоты колебаний подрессоренной массы автомобиля в случае, когда апbп ≠ ρy 2. В действительности как точка А, так и точка В совершают сложные колебания, которые для точки А можно рассматривать как сумму колебаний относительно точки В и колебаний точки В, а для точки В как сумму колебаний относительно точки А и колебаний точки А.

Зависимость от времени перемещений точек А и В можно определить по формулам:

для точки А

где z11 и z21 – амплитуды колебаний соответственно точек А и В с частотой ω1; z12 и z22 – амплитуды колебаний соответственно точек А и В с частотой ω2.

Частоты ω1 и ω2 могут быть найдены по парциальным и коэффициентам связи Kс1 и Kс2, пользуясь уравнениями:

(210)

(211)

Свободные колебания с учетом неподрессоренных масс

Для изучения совместных колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс рассмотрим случай, когда aпbп = ρy2. В этом случае, как указывалось выше, колебания передней и задней ча-

стей автомобиля могут рассматриваться независимо друг от друга. Колебательная система в этом случае может быть представлена, как показано на рис. 61.

Здесь Mпi – масса подрессоренных частей, приходящаяся на переднюю (i = 1) или заднюю (i = 2) подвески; mi – масса передних (i = 1) или задних (i = 2) неподрессоренных частей.

Уравнение движения подрессоренной массы

где zi – перемещение подрессоренной массы; ξ1 – перемещение неподрессоренной массы; Cpi – жесткость обоих упругих элементов подвески.

Для передней части автомобиля С = 1, для задней i = 2. Уравнения (201) и (202) могут быть представлены в таком виде:

Рис. 61. Колебания с учетом неподрессоренных масс

соренной массы (частота колебаний подрессоренной массы при закрепленной неподрессоренной массе) – рис. 62, а;

соренной массы (частота колебаний неподрессоренной массы при закрепленной подрессоренной массе) – рис. 62, б;

ωki = Cmpi – частота колебаний неподрессоренной массы при

неподвижной подрессоренной массе Сшi = 0 (рис. 62, в). Уравнения (214) и (215) являются связанными, поскольку в

каждое из них входит и zi и ξi. Это показывает, что колебания подрессоренных масс взаимосвязаны с колебаниями неподрессоренных масс. Систему двух уравнений второго порядка (214) и (215) можно заменить одним уравнением четвертого порядка, которое имеет характеристическое уравнение четвертой степени (биквадратное):

ωi4 −(ωki2 +ω0i2 )ωi2 +(ωki2 − ωki2 ) = 0.

Корни этого уравнения являются частотами связанных колебаний колебательной системы, показанной на рис. 61. Решая ха-

Рис. 63

226

рактеристическое уравнение, получим две частоты (два других корня являются мнимыми).

Низкая частота

Следовательно, двухосный автомобиль имеет четыре собственные частоты – две низкие (Ω1 и Ω2) и две высокие (Ωk1 и Ωk2). Подсчеты показывают, что низкие частоты близки к парциальным частотам ω0 колебаний подрессоренных масс, а высокие

– к парциальным частотам ωk колебаний неподрессоренных масс. Взаимная связь колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс уменьшает низкие и увеличивает высокие частоты.

Во многих случаях взаимным влиянием подрессоренных и неподрессоренных масс можно пренебречь, считая, что Ω ≈ ω0 и Ωk ≈ ωk .Основное влияние на степень отклонения частоты Ω от ω0 оказывает соотношение между жесткостью шин и рессор. Если Сш ≥10Cp , то ошибка от замены частоты Ω частотой ω0 не превышает 5 %. При Сш ≈ Cp низкая частота собственных коле-

баний ω0 приблизительно увеличивается на 30 %.

Степень отклонения Ωk от ωk зависит как от соотношения Сш и Сp , так и от соотношения между подрессоренной и неподрессоренной массой. Если Сш >2Cp и Mп > 4m, то ошибка от замены частоты Ωk частотой ωk не превышает 1 %. У современных автомобилей с хорошей подвеской собственные частоты имеют следующие значения.

Низкая частота Ω1: у легковых автомобилей 0,8…1,2 Гц (50…75 кол./мин); у грузовых автомобилей 1,2…1,5 Гц (75...90 кол./мин).

Высокая частота Ωk: у легковых автомобилей 8…12 Гц (500…720 кол./мин); у грузовых автомобилей 6,5…9 Гц

(400…550 кол./мин).

Выводы этого параграфа пригодны и для случая, когда апbп ≠ ρy2, но разница ρy2 −апbп не превышает ±20 %.

227

8.4. Свободные колебания с учетом затухания

Рассмотрим колебания автомобиля, у которого выполняется равенство ρy 2 ≈ апbп, с учетом затухания, вызываемого гасящим устройством подвески. Гасящими свойствами шин будем пренебрегать. Колебательная система в этом случае может быть представлена, как показано на рис. 64.

Силы сопротивления, вызывающие затухание колебаний, различны по своей природе. Сюда относятся сопротивления амортизаторов, межлистовое трение в рессорах, трение во втулках, шарнирах и др.

Силы сопротивления амортизаторов можно в первом приближении считать пропорциональными скорости перемещения ( z′−ξ) подрессоренных частей относительно неподрессоренных. Такое же допущение может быть принято и в том случае, когда гашение колебаний обеспечивается частично амортизаторами, частично межлистовым трением в рессорах или сочетанием сопротивления амортизаторов и трения в шарнирах рычагов подвески.

Принимая это во внимание, можно уравнения движения подрессоренных и неподрессоренных масс записать так:

где Ki – коэффициенты сопротивления амортизаторов.

z

Mп

ξ m

Рис. 64

коэффициентами затухания подвески. Тогда, принимая во внимание обозначения, введенные ранее для парциальных частот, можно записать:

Как видно из формул (218) и (219), колебания подрессоренных и неподрессоренных частей оказываются взаимосвязанными. Однако, как было показано в предыдущем разделе, во многих случаях можно считать, что колебания как подрессоренных, так и неподрессоренных частей происходят с частотами, близкими к парциальным, т. е. считать равными нулю ξi в равенстве (218) и zi в равенстве (219). Тогда из этих равенств получим:

где z0i и ξ0i – начальные отклонения подрессоренных и неподрес-

φki – фазовые углы колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс.

Множители e−h0it и e−hkit указываютнато,чтоколебанияявляются затухающими. Проследим, как убывают размахи колебаний подрессоренных масс в результате действия гасящего устройства подвески. Пользуясь уравнением (221), найдем, как изменяются отклонения через промежутки времени, равные периоду колебаний подрессоренных масс T0 = 2π / ω0:

Очевидно, что отношение двух любых соседних отклонений

Изформулывидно,чтоколебанияубываютпогеометрической прогрессии, и основной величиной, характеризующей величину знаменателя этой прогрессии, а следовательно, и интенсивность

затухания, является отношениеh0i = φi . Это отношение называ-

ω′0

ют относительным коэффициентом сопротивления подвески или коэффициентом апериодичности.

Такимжеобразомможетбытьнайденотносительныйкоэффи-

циентсопротивленияподвескинеподрессоренныхмасс φki = hki .

ω′ki

Для современных автомобилей с хорошими амортизаторами ψi = 0,15…0,25; ψki = 0,25…0,45.

При таких значениях ψi и ψki затухание колебаний происходит достаточно быстро. Если, например, взять ψi = 0,2, то р = 3,56, т. е. после двух колебаний амплитуда колебаний уменьшается в

3,562 (13 раз).

Частота колебаний с учетом затухания, равная

Уменьшение частоты ω0i' по сравнению с ω0i тем значительнее, чем больше коэффициент затухания подвески h0i. При значениях относительных коэффициентов сопротивления подвески, характерных для современных автомобилей, это уменьшение невелико

Глава 9 ПРОХОДИМОСТЬ АТС

9.1. Основные положения

Под проходимостью понимается эксплуатационное свойство ТС, определяющее его способность двигаться в тяжелых дорожных условиях, в том числе по грунтам с повышенным сопротивлением движению и малым коэффициентом сцепления и преодолевать естественные и искусственные препятствия без вспомогательных средств.

Проходимость ТС – комплексное свойство, характеризующее его подвижность и экономичность. Потеря проходимости может быть полной или частичной. Полной потерей проходимости является застревание – прекращение движения. Возможность движения по проходимости выражается неравенством

∑Рφ ≥ Рт ≥ ∑Рψ.

Частичная потеря проходимости связана со снижением скорости движения, т. е. уменьшением производительности, а также с ростом расхода топлива.

Проходимостью должны обладать АТС всех марок и типов, но в зависимости от назначения – в разной степени. По уровню проходимости АТС подразделяются на автомобили дорожной (обычной) проходимости и повышенной. Конструктивным признаком проходимости является «колесная формула», показывающая количество всех колес и количество ведущих колес на автомобиле, например 4×2.

К АТС дорожной проходимости относятся автомобили, предназначенные преимущественно для использования на дорогах с твердым покрытием. Это неполноприводные АТС с шинами с дорожным или универсальным рисунком протектора. В таких автомобилях используются простые, неблокируемые дифференциалы.

Автотранспортные средства повышенной проходимости предназначены для использования на дорогах как с твердым покрытием, так и по бездорожью. Они создаются специально для работы в тяжелых дорожных условиях и должны преодолевать встречающиеся на пути препятствия – канавы, уступы, подъемы, водные преграды и т. п.

Такие автомобили отличаются своеобразной компоновочной схемой, полноприводностью, наличием в трансмиссии блокируемых дифференциалов, применением шин специальной конструкции (размеры, рисунок протектора, регулируемое давление).

В соответствии с ГОСТ Р 52051–2003 «Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения» к транспортным средствам повышенной проходимости (категория G) относятся транспортные средства категорий M и N, ели они имеют:

•одновременный привод всех колес, включая транспортные средства, в которых привод одной оси может отключаться;

•по меньшей мере один механизм блокировки дифференциала или один мехенизм аналогичного действия.

Кроме того, они должны удовлетворять определенным требованиям по параметрам проходимости:

•в случае одиночного транспортного средства преодолевать подъем 30 % для категорий M1 и N1 и 25 % – для остальных категорий;

•угол въезда должен быть не менее 25°;

•угол съезда должен быть не менее 20° для категорий M1 и N1

и25° – для остальных категорий;

•угол продольной проходимости должен быть не менее 20° для категорий M1 и N1 и 25° – для остальных категорий;

•дороржный просвет под передней и задней осями должен быть не менее 180 мм для категорий M1 и N1 и 250 мм – для остальных категорий;

•межосевой дороржный просвет должен быть не менее 200 мм для категорий M1 и N1 и 300 мм – для остальных категорий.

Кроме того, имеются специальные по проходимости транспортные средства, которые создаются для работы в определенных условиях: на Крайнем Севере, заболоченной или песчаной местности и др. Они имеют специальную компоновку, выдвижные катки для преодоления канав, очень часто являются плавающими и имеют специальный движитель и т. п.

АТС может потерять подвижность вследствие недостаточной силы тяги по сцеплению, задевания выступающими частями на неровности, опасности опрокидывания или невозможности преодоления подъема по условиям недостаточной тяговой силы, невозможности преодоления поверхности из-за слабой несущей способности. В соответствии с этим различают профильную и опорно-сцепную проходимость. Профильная проходимость характеризует возможность преодолевать неровности и препятствия на пути.

Опорно-сцепная проходимость определяет возможность движения по участкам с низким коэффициентом сцепления и по деформируемым грунтам со слабой несущей способностью. Однако на труднопроходимых участках маршрутов встречаются те и другие виды участков.

9.2. Профильная проходимость

Большинство оценочных показателей профильной проходимости представляет собой геометрические параметры автомобиля и прицепного звена.

Для оценки профильной проходимости в соответствии со стандартами используются следующие показатели:

•дорожный просвет;

•передний и задний свесы;

•углы переднего и заднего свеса;

•продольный радиус проходимости;

•наибольший угол преодолеваемого подъема;

•наибольший угол преодолеваемого косогора. Применительно к автопоездам (помимо перечисленных пока-

зателей) дополнительно используют в качестве оценочных вертикальный и горизонтальный углы гибкости.

Часто к оценочным показателям профильной проходимости дополнительно относят:

•поперечный радиус проходимости;

•угол перекоса мостов;

•коэффициент совпадения следов передних и задних колес. Для полноприводных автомобилей основнымы оценочными

показателями профильной проходимости являются ширина преодолеваемого в поперечном направлении рва и высота преодолеваемой вертикальной стенки (эскарпа).

Измерения геометрических параметров автомобиля проводятся при полной нагрузке на горизонтальной площадке с твердым и ровным покрытием.

Дорожный просвет под одной осью – расстояние между верхней точкой дуги окружности, проходящей через центры пятен контактов шин одной оси (в случае сдвоенных шин – шин внутренних колес оси) и касающейся самой нижней точки транспортного средства, жестко зафиксированной между колесами и опорной плоскостью.

Межосевой дорожный просвет – кратчайшее расстояние между опорной плоскостью и самой нижней точкой транспортного средства, находящейся на его жестком элементе.

Дорожные просветы определяют возможность движения автомобиля по мягким грунтам и преодоления препятствий (камней, пней, кочек и т. п.). Дорожные просветы у прицепного состава должны быть не меньше, чем у тягачей, а у автомобилей повышенной проходимости – значительно больше, чем у дорожных.

Передний и задний свес – расстояние от крайней передней (задней) точки выступающей части по длине автомобиля до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних (задних) колес. Свесы влияют на проходимость при переезде через канавы, пороги, кюветы и т. п. Чем меньше свесы, тем лучше проходимость.

Угол переднего и заднего свеса – угол между опорной по-

верхностью и касательной к наружной окружности колеса, проходящей через точку контура передней (задней) части автомобиля так, чтобы все остальные точки контура оказались с внешней стороны этого угла. Эти углы характеризуют возможность преодоления препятствий при въезде и съезде с них.

Продольный радиус проходимости Rпр – радиус условно-

го цилиндра, касательно вписанного к окружностям передних и задних колес и проходящего через точку контура нижней части автомобиля. Он характеризует проходимость автомобиля по местности с препятствиями гребнистого характера, насыпями, буграми и т. п.

Наибольший угол преодолеваемого подъема – угол подъ-

ема, имеющего протяженность не менее двухкратной длины автомобиля или автопоезда и ровную твердую поверхность, преодолеваемый без использования инерции, нарушений условий нормальной работы агрегатов и безопасности движения.

Наибольший угол косогора, преодолеваемый АТС, – угол при движении по ровному косогору без бокового скольжения колес более чем на ширину профиля шины и без нарушений условий нормальной работы агрегатов автомобиля и безопасности движения. Стандартами не нормирован.

Углы гибкости автопоезда в вертикальной и горизонталь-

ной плоскостях. Для прицепного автопоезда углами гибкости являются углы возможного отклонения оси дышла прицепа от продольной оси тягово-сцепного устройства тягача.

Для седельного автопоезда углы гибкости определяются соответственно предельными углами положений продольных осей автомобиля-тягача и полуприцепа в вертикальной и горизонтальной плоскостях симметрии без упругих деформаций в звеньях автопоезда.

Углы вертикальной гибкости автопоезда характеризуют его проходимость по неровным дорогам. Угол горизонтальной гибкости автопоезда иногда называют углом складывания автопоезда.

Поперечный радиус проходимости – радиус условного ци-

линдра, вписанного касательно правому и левому колесу одного моста и нижней точки, находящейся между этими колесами ТС. Этот радиус определяет проходимость АТС по неровностям, ширина которых соизмерима с колеей. Стандартами не нормируется.

Угол перекоса мостов γ – сумма углов поворота осей переднего и заднего мостов автомобиля относительно горизонтальной плоскости. Характеризует способность АТС двигаться по неровным дорогам без потери контакта колес с дорогой. Стандартами не нормируется.

Коэффициент совпадения следов передних и задних ко-

лесηс = Вс.п / Вс.з, где Вс.п, Вс.з – ширина следа соответственно за передними и задними колесами АТС. Чем ближе ηс к единице, тем меньше сопротивление движению автомобиля по деформируемым грунтам, за исключением случаев движения по болотистой местности, где происходит подрезание дернового покрытия. Стандартами не нормируется.

Ширина рва, преодолеваемого в поперечном направлении, и высота вертикальной стенки. Эти параметры применя-

ются для полноприводных автомобилей и являются основными при оценке их профильной проходимости. Стандартами не нормируются.

Ширина рва, преодолеваемого в поперечном направлении, определяется числом и расположением мостов и положением центра масс автомобиля по базе. Для двух- и трехосных автомобилей (если центр масс расположен между передним и средним мостами) ширина рва, преодолеваемого в поперечном направлении, определяется размерами колеса. Для трех- и четырехосных автомобилей с равномерным расположением мостов ширина преодолеваемого рва может быть значительной и определяется базой автомобиля, расстановкой колес и положением центра масс по длине.

Высота преодолеваемого автомобилем порогового препятствия (вертикальной стенки) зависит от размеров колеса и от того, ведущее колесо или ведомое.

Максимальная глубина преодолеваемого брода зависит от конструкции автомобиля. Лимитирующими факторами глубины при твердом основании брода являются уровни расположения: лопаток вентилятора системы охлаждения двигателя; всасывающего патрубка системы питания двигателя; аккумулятора; генератора; приборов системы зажигания; воздухо-соединительных отверстий (сапунов) картеров механизмов трансмиссии.

Для увеличения глубины преодолеваемого брода у автомобилей повышенной проходимости выходы всасывающих и выпускных патрубков системы питания стремятся расположить над кабиной, вентилятор выполняют с отключающимся приводом, а генератор, аккумулятор, приборы системы зажигания, картеры редукторов и колесные тормозные механизмы – герметичными. При таком исполнении автомобили могут преодолеть брод глубиной до 1,6…1,8 м.

9.3. Опорно-сцепная проходимость

Опорно-сцепная проходимость – это способность ТС дви-

гаться по деформируемым грунтам и по дорогам с малым коэффициентом сцепления шин.

По ГОСТ 22653–77 к оценочным показателям опорно-сцепной проходимости АТС относятся:

•сцепная масса – масса АТС, создающая нормальные нагрузки на ведущие колеса;

•коэффициент сцепной массы – отношение сцепной массы к полной массе АТС;

•удельная мощность – отношение номинальной мощности двигателя к полной массе АТС;

•мощность сопротивления качению – сумма мощностей сопротивления качению всех колес АТС;

•мощность сопротивления движению – сумма мощностей, затрачиваемых на: преодоление сопротивления качению; трение в трансмиссии; сопротивление подъему; сопротивление инерции; сопротивление воздуха; сопротивление движения прицепа;

•мощность колееобразования – часть мощности сопротивления качению АТС, затрачиваемая на деформацию опорной поверхности движителем;

•полная сила тяги – сумма сил тяги, максимально развиваемых на ведущих колесах АТС;

•свободная сила тяги – разность между полной силой тяги равномерно движущегося по горизонтальной опорной поверхности АТС и суммой сил сопротивления воздуха и толкающих сил ведомых колес;

•коэффициент свободной силы тяги – отношение свободной силы тяги к полной массе АТС;

•сила тяги на крюке – сила, приложенная к тягачу со стороны прицепного звена;

•удельная сила тяги на крюке – отношение силы тяги на крюке к полной массе АТС;

•тяговая мощность на крюке – произведение силы тяги на крюке на скорость движения АТС;

•удельная тяговая мощность на крюке – отношение тяговой мощности на крюке к полной массе АТС.

Кроме перечисленных показателей, в качестве дополнительного оценочного показателя опорно-сцепной проходимости АТС часто используют величину удельного давления колес на дорогу.

Для полноприводных автомобилей основным показателем опорно-сцепной проходимости является тягово-скоростная характеристика на заданном участке дороги – зависимость удельной силы тяги на крюке автомобиля от скорости движения на разных передачах.

Дополнительнымиоценочнымипоказателямиопорно-сцепной проходимости для полноприводных автомобилей являются:

– зависимость мощности сопротивления качению автомобиля от скорости движения, определяемая одновременно с тяговоскоростной характеристикой;

– критерий предельного уровня проходимости – способность преодоления труднопроходимых участков грунта и наибольшая глубина снежной целины.

Сцепная масса Мφ – масса, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля; для дорожных автомобилей и автопоездов, работающих в основном на дорогах с твердым покрытием, считается одним из основных показателей, определяющих уровень проходимости.

Коэффициент сцепной массы Kφ – отношение массы, приходящейся на ведущие колеса автомобиля к его полной массе, служит критерием оценки возможности движения АТС по дорогам с низкими коэффициентами сцепления. Условием возможного движения АТС по сцеплению служит неравенство: Mφ gφx ≥ Mа

ψ, т. е. Kφ ≥ (f + i) / φх.

Для грузовых автопоездов общего назначения нормативами стран ЕЭС рекомендуется Kφ = 0,263. Для магистральных автопоездов достаточно иметь Kφ = 0,36, что соответствует φх = 0,2, f = 0,12, imax = 0,06. Для автопоездов с автомобилем-тягачом 4х2 предлагается иметь следующие значения Kφ: в Бельгии – 0,33; Италии и Люксембурге – 0,27; Великобритании – 0,263. Среднестатистическое значение Kφ для автопоездов зарубежного производства составляет 0,364; экстремальное – 0,421.

Остальные оценочные показатели опорно-сцепной проходимости по содержанию аналогичны с показателями тяговоскоростных свойств.

Вкачестве удельного давления колес на дорогу в соответствии

сГОСТ 17697 различают среднее давление колеса в контакте с дорогой, равное отношению нормальной реакции опорной поверхности к контурной площади контакта: Руд = Rz / Fк и среднее давлениеколесаповыступамрисункапротектора,равноеотношению нормальной реакции опорной поверхности контакта к площади контакта по выступам рисунка протектора: Руд.выст = Rz/Fпр.

Для дорожных автомобилей рекомендуется верхнее ограничение пределов этих давлений на дорогах с твердым покрытием

Руд ≤ 0,6 МПа, Руд.выст ≤ 0,85 МПа. Для автомобилей повышенной проходимости рекомендуемые значения удельных давлений зна-

чительно ниже.

9.4.Влияние конструктивных параметров автомобиля

иэксплуатационных факторов на проходимость

Как уже отмечалось ранее, на проходимость АТС существенное влияние оказывает сцепной вес. Коэффициент сцепного веса Kφ для полноприводных автомобилей равен единице. Для АТО дорожной проходимости он находится в пределах 0,46…0,8 в зависимости от компоновки и состояния по загрузке.

У легковых и грузовых заднеприводных АТС снаряженной массы Kφ меньше, чем у АТС полной массы, т. е. проходимость таких АТС полной массы выше, а у переднеприводных АТС – ниже.

При преодолении подъема по сравнению с движением по горизонтальной дороге проходимость заднеприводных автомобилей увеличивается, а у переднеприводных снижается.

При буксировке прицепа больше нагружаются задние колеса, поэтому у заднеприводных АТС Kφ самого тягача увеличивается, хотя в целом для автопоезда Kц уменьшается, а значит, снижается проходимость автопоезда.

При движении по грунтам с внутренним сцеплением (глинистые грунты) увеличение площади контакта шины с грунтом увеличивает коэффициент сцепления. Учитывая, что площадь контакта зависит от размеров шины, можно считать, что увеличение диаметра шины Dш улучшает сцепные свойства, а значит и проходимость. Еще большее влияние на проходимость при движении по грунтам с внутренним сцеплением оказывает увеличение ширины профиля шины Вш.

На сыпучих (песчаных) грунтах с низким значением коэффициента внутреннего трения изменение диаметра шины практически не влияет на ее сцепные качества.

На грунтах с небольшим переувлажненным слоем на твердом основании увеличение ширины профиля шины приводит к снижению проходимости, так как остающийся между шиной и твердым основанием слой жидкой массы резко снижает сцепные свойства шины.

Применение одинарных колес при равной ширине колеи для всех мостов обеспечивает движение всех колес одного борта на прямолинейныхучасткахпоодномуследу.Вэтомслучаенабольшинстве грунтов суммарное сопротивление качению всех колес наименьшее, а сцепление наибольшее за счет уплотнения грунта