2.3. Динамическая характеристика автомобиля

Перенесем силу сопротивления движению в левую часть уравнения и разделим правую и левую части на вес автомобиля

.

Выражение в левой части характеризует тяговые или динамические качества автомобиля. Это выражение академик Е.А. Чудаков назвал динамическим фактором

Динамический фактор – это резерв тягового усилия, приходящийся на единицу веса автомобиля, который может быть использован на преодоление дорожных сопротивлений (f ± i) и разгон автомобиля. При равномерном движении ускорение .

тогда динамический фактор

D = f ± i = ψ,

где ψ – дорожные сопротивления.

Динамический фактор для одного и того же автомобиля величина переменная, зависящая от скорости. Для каждой передачи строят свою кривую зависимость D = f(v) (рис. 2.5). График зависимости динамического фактора от скорости движения при полной загрузке автомобиля (полностью открытой дроссельной заслонке) называют динамической характеристикой автомобиля по мощности.

Рис. 2.5. График динамических характеристик автомобиля

График динамических характеристик можно использовать для определения скорости движения автомобиля. Например, при ψ = 0,2 и движении автомобиля на II передаче скорость движения автомобиля будет V₁ = 33 км/ч (рис. 2.5).

Максимальная ордината на графике динамических характеристик для каждой передачи при равномерном движении равна максимальному дорожному сопротивлению, которое автомобиль может преодолеть на данной передаче. Скорость, с которой автомобиль преодолевает это сопротивление, называется критической для данной передачи V_k. При дальнейшем возрастании сопротивлений для их преодоления требуется большее тягловое усилие, чем возможно на данной передаче, поэтому, если водитель своевременно не включает низшую передачу, двигатель заглохнет и автомобиль остановится.

С помощью графика динамических характеристик можно решать следующие задачи:

1. Определить максимальную скорость равномерного движения автомобиля при заданных коэффициентах сопротивления качению и продольном уклоне дороги.

2. Определить максимальный продольный уклон дороги, преодолеваемый автомобилем, при заданных значениях: скорости движения и коэффициенте сопротивления качению.

2.4. Сцепление колес автомобиля с поверхностью дороги

Движение автомобиля по дороге будет происходить без проскальзывания и буксования, если сила тяги будет равна или меньше силы трения (сцепления) между ведущими колесами и поверхностью дороги Т. Максимальная сила сцепления (или реакции дороги) Т пропорциональна нагрузке на ведущие колеса автомобиля

Т_max = φG_сц,

где φ – коэффициент сцепления колеса с дорогой.

Условие движения автомобиля без проскальзывания и буксования имеет вид (рис. 2.1):

Р_к = Р_р≤ Т_тах = φG_сц.

Различают два вида коэффициента сцепления (рис. 2.6) при движении автомобиля на кривой в плане:

• коэффициент продольного сцепления φ₁, соответствующий началу пробуксовывания колеса при его качении в плоскости движения без боковой силы;

• коэффициент поперечного сцепления φ₂, при движении колеса под углом к плоскости движения, когда колеса одновременно вращаются и скользят вбок то есть автомобиль движется по криволинейной траектории.

Рис. 2.6. Силы, действующие на автомобиль в плоскости дороги при движении по криволинейной траектории

От величины продольного коэффициента сцепления φ₁ зависит безопасность движения при торможении автомобиля, от величины поперечного коэффициента сцепления φ₂ безопасность от заноса в бок. Величина коэффициента сцепления зависит от типа и состояния поверхности покрытия, В табл. 2.3 приведены значения коэффициентов сцепления для различных типов покрытий.

Минимальные значения коэффициентов сцепления на дорогах I – III категорий при увлажненной поверхности покрытия и скорости движения 60 км/ч не должны быть менее:

• для легких условий движения (R > 1000 м, i < 30 ‰) – 0,45;

• для затрудненных условий (250 < R < 1000 м, 30 ‰ < i < 60 ‰) – 0,5 – 0,45;

• для опасных условий движения (участки с видимостью меньшей, чем расчетная, с уклонами более допустимых, в зоне пересечения в одном уровне) – 0,6.

Таблица 2.3