Занос передних и задних колес

Очень опасным является боковое скольжение колес машины, которое происходит при интенсивном торможении машины, и приводит к внезапному вращению вокруг какой-то вертикальной оси.

Это можно объяснить тем, что в контакте колеса с грунтом при появлении боковой силы одновременно возникают поперечная Y и продольная X

Рисунок 19 Схема одновременного действия на колесо продольной и

поперечной реакций грунта

реакции вследствие торможения или трогания с места - рисунок 19. Равнодействующая этих реакций R= (х²+у²) не может быть больше силы сцепления колеса с грунтомR_max = ∙G_к, где G_к – нагрузка на колесо.

Предположим, что коэффициент сцепления шины с дорогой в продольном и поперечном направлении одинаков, т.е. =_у=.

Тогда У=(∙G_к)² - х²(120)

Из полученного равенства видно, что чем больше продольная касательная реакция Х, тем меньше величина Y и тем быстрее наступает боковое скольжение колеса. а)

б)

Рисунок 20 Схема заноса колес - а) передних ведомых; б) задних ведущих

Таким образом, когда касательная сила тяги или реакция дороги при резком трогании с места или торможении достигает своего предельного значения Х=R_max=∙G_к и колесо начинает буксовать или двигаться юзом, боковая реакция Y=0.

Рисунок 21 Занос колес автомобиля при повороте

Вот почему на скользких дорогах при небольших значениях коэффициента сцепления достаточно даже очень малой боковой силы, чтобы колесо начало скользить в поперечном направлении.

Аналогичное явление отмечается и у гусеничных машин. Рассмотрим занос передней и задней осей автомобиля - рисунок 20.

В первом случае передняя ось изменяет направление и вместо скорости ν будет двигаться со скоростью ν1 – равнодействующей скоростей Vy и V.

В результате автомобиль движется по кривой, центр которой О′ лежит на пересечении нормалей к ν₁ и ν задней оси - рисунок 20-а.

Возникающая центробежная сила Р_у, дает составляющую Р′_у рисунок 17, которая стремится погасить занос и способствует, таким образом, восстановлению заданного прямолинейного движения.

Более опасен занос задней оси - рисунок 20-б. В этом случае автомобиль начинает поворачиваться вокруг центра О₂, лежащего на пересечении нормалей к V и V2. Центр поворота при этом располагается таким образом, что возникающая центробежная Р′_у не только не гасит занос, но наоборот, усиливает его. Начавшийся занос будет возрастать, если не принять необходимых мер. Для погашения заноса необходимо:

- уменьшить силу тяги Р_к (Р_торм); развернуть колеса в сторону заноса.

А что произойдет при заносе задней оси при повороте ?

Из-за изменения направления движения задней оси центр поворота переместится из точки О в точку О₁, где пересекаются нормали к ν и ν. Радиус поворота уменьшится и вместоR станет R₁, что приведет к увеличению Р_у и дальнейшему усилению заноса (рисунок 21). Для уменьшения возможности заноса при повороте, необходимо снижать скорость до поворота.

Рассмотренные вопросы «заноса» относятся к заднеприводным автомобилям.

Свойство автомобиля с эластичными шинами отклоняться вследствие увода колес мостов от направления движения называется поворачиваемостью.

Если углы увода передней и задней осей равны между собой, то поворачиваемость называется нейтральной (пер = зад); если угол увода колес передней оси больше задних - недостаточная поворачиваемость (пер зад), а если угол увода задних больше передних - избыточная поворачиваемость(пер зад). Предпочтительна недостаточная поворачиваемость - повышается безо пасность, меньше утомляемость и др.

Глубокая проработка кинематики передней и задней подвески колес, рулевого управления, подбор жесткости рессор, пружин, стабилизаторов в подвеске, усовершествование конструкции шин- ослабили проявление недостаточной поворачиваемости у переднеприводных автомобилей и обеспечил им желаемые параметры при входе в поворот.

Различия в поведении переднеприводных и заднеприводных автомобилей существены только на дорогах с малым сцеплением .

Заднеприводные - при движении по прямой на скольской дороге (особенно при большой силе тяги Рк) с высокой скоростью или при разгоне, задние колеса пытаются уйти в сторону под действием боковых сил (неровности и др.). Задние колеса, нагруженные крутящим моментом Мк, хуже сопротивляются воздействию боковых сил (меньше Y). Для сохранения курса водитель «работает рулем» или «сбрасывает газ» и снижает скорость во избежания заноса задних колес, который является естественным «ограничителем» скорости движения.

Переднеприводные - не испытывают ни малейшей тенденции к заносу, даже на очень скользкой дороге (сравнивают с летящей стрелой с тяжелым наконечником, который вытягивает тело стрелы в нужном направлении). Приближаясь к повороту водитель не снизил скорость, начал поворот более «резво» - сила Рпревысила силу бокового сцепления шин с дорогой,-начинается занос.

У заднеприводного задние колеса скользят к наружной кромке, а автомобиль устремляется передней частью внутрь поворота.

Для прекращения заноса убавляют «газ», т. е. снижают скорость и тем самым Р, вызвавшую занос. Кроме того, уменшается Рк вызвавшая нарушение сцепления ведущих колес с дорогой. Если этого недостаточно - необходимо повернуть рулевое колесо в сторону заноса.

У переднеприводного - в случае заноса при повороте не сбрасывать газ.

В противном случае к ведущим (передним) колесам подводится тормозной момент от двигателя, а задние колеса уже потеряли сцепление с дорогой, сместились вбок и способствуют заносу, разворачивая автомобиль. Кроме того, при торможении произошло перераспределение масс (mm), снизившее сцепление задних колес с дорогой. Но как быть, если все - таки произошел занос?

1.Вывернуть колеса в сторону заноса.

2.Прибавить «газ» и передние ведущие колеса, повернутые в нужном направлении вытянут машину из заноса даже без корректировки рулевым колесом. Если занос велик необходимо сочетание поворотов руля и увеличение подачи топлива.

Но психологически не каждый водитель способен выполнить это ,поэтому во избежания заноса при повороте необходимо: сбросить скорость до поворота. Войдя в поворот, двигаться с постоянной скоростью, а если возможно, то и с некоторым ее увеличением. Но нужно быть осторожным.

Увеличение Мк при входе в поворот может вызвать пробуксовку ведущих управляемых колес, потерю сцепления их сдорогой и под действием Рнаступит снос - машина будет двигаться по более пологой кривой. Корректировка рулем не даст нужного эффекта, т.к. колеса потеряли сцепление с грунтом.

Поэтому необходимо:

1.Убавить "газ",убрав излишек Рк; при этом если колеса были вывернуты "до упора" в сторону поворота, то одновременно с восстановлением сцепления автомобиль резко бросит в направлении поворота.

Поэтому при сносе машины к внешней стороне поворота, не следует "загонять" ее в поворот доворотом рулевого колеса. Необходимы навыки осуществления "поворотов" без доворотов руля, а только за счет изменения Рк.

Очень сложна ситуация, когда автомобиль оказывается перед неожиданным поворотом при слишком высокой скорости.

У заднеприводного - вероятность заноса, который трудно скорректировать. Не каждый водитель может с ним справиться.

У переднеприводного в анологичных условиях возникает снос передних колес к внешней стороне поворота под действием Р, т. е. внешние силы больше силы сцепления передних колес с дорогой.

Какие это силы?

1. Центробежная Р;

2.Тяговая Рк или тормозная Рт силы .

Силы Рк и Рт можно исключить, выключив сцепление и не трогая тормозов, можно до максимума их уменшить "прикрывая газ", но без резкого торможения двигателем.

Центробежную силу Рне убрать, но уменшить можно. Это возможно снижением скорости до начала действия рулем, рулевое колесо поворачивать плавно, на возможно меньший угол, чтобы не создать большую Р.

Возможны и другие приемы.

Так, если скольская дорога присыпана снегом, то поворот передних колес до упора может вызвать их занос. Но сильно вывернутые колеса при "сброшенном газе" нагребают перед собой плотный вал снега,упираются в него и довольно эффективно гасят скорость. При этом сила Руменшится, восстановится сцепление и автомобиль может "рвануться" в сторону вывернутых колес. Если покрытие неоднородное, имеются "проталины", то наличие тяговой силы на участках с более высоким коэффициентом сцепленияможет "втянуть" автомобиль в поворот.

Водителю переднеприводного автомобиля необходимо помнить следующее:

1.Контролировать скорость по спидометру, ориентируясь на дорожные указатели (знаки);

2.При подходе к повороту снижать скорость во избежания потери сцепления колес с дорогой;

3.При возникновении заноса удерживать заданный курс или поворотом руля, или увеличением "газа", или и тем и другим. "Газ" не сбрасывать!

4.При возникновении заноса передних колес исключить резкие воздействия на педаль "газа" и рулевое колесо. Действовать плавно одним из приемов или их сочетанием в зависимости от качества дорожного покрытия.

На устойчивость автомобиля против заноса влияют те же параметры, которые определяют его продольную и поперечную устойчивость. Чем больше L, чем шире B и чем меньше h_т, тем устойчивее автомобиль против заноса.