Диплом / глава 2
.docxГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОХОДИМОСТИ АВТОМОБИЛЯ.
ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проходимость, как качество автомобиля, до сих пор не имеет четкого определения. Некоторые специалисты под проходимостью подразумевают способность автомобиля двигаться по некачественным дорогам и бездорожью без застревания и буксования ведущих колес. Данное определение хоть и верно по сути, но недостаточно полно раскрывает это сложное понятие. Наиболее точным и правомерным следует считать следующее определение этого свойства.
Проходимость – эксплуатационное свойство автомобиля, определяющее его способность перевозить людей и грузы, свободно двигаясь в любое время года по разъезженным грунтовым дорогам, а также по грунтовой целине, снегу и участкам местности со сложным рельефом, состоящим из ям, рвов и гребневых препятствий без застревания и поломок деталей силового привода и подвески.
В отличие от автомобиля, предназначенного для соревнований, проводимых на бездорожье, задачей которого является как можно быстрее добраться до финиша и при этом не застрять и не поломаться, то есть пройти гонку, серийно выпускаемый автомобиль высокой проходимости должен не только иметь на бездорожье достаточную подвижность, но и обладать способностью производить полезную работу в сложных эксплуатационных условиях с максимальной эффективностью. Иными словами - работать на бездорожье, и работать длительное время, измеряемое десятками лет. И если взглянуть с этой позиции на проходимость, становится понятно, что свойство это комплексное и тесно связано с эксплуатационными свойствами, такими как прочность, устойчивость, надежность и многими другими. И проходимость в обязательном порядке должна рассматриваться в совокупности с ними, а не автономно. Например, на первый взгляд прочность никак не связана с проходимостью. Но сложно представить автомобиль с передней независимой подвеской колес, который с большим трудом прошел по тяжелому бездорожью 200 км в тайге и на 201- м застрял из-за того, что попавшее между колес бревно вырвало шрус или рычаг подвески. Недостаточная прочность конструкции явилась причиной потери проходимости.
Другой пример. Поперечной устойчивостью называется способность автомобиля противостоять силам, стремящимся вызвать его опрокидывание в плоскости, перпендикулярной его продольной оси. Кажется, какая тут связь с проходимостью? Между тем низкая поперечная устойчивость автомобиля может вызвать его опрокидывание при движении на косогоре, и, как следствие – обездвиживание.
Низкая надежность какой-либо детали силового привода автомобиля может привести либо к его полному обездвиживанию (например, поломка сцепления), либо к потере возможности подвести мощность к одному из ведущих мостов, что в условиях бездорожья равносильно обездвиживанию.
Инженеры, занятые проектированием автомобилей высокой проходимости, установили, что поступательное движение автомобиля в условиях бездорожья в первую очередь зависит от конструкции шины. У машины может быть мощнейший двигатель, способный развить очень высокий крутящий момент, ее трансмиссия может увеличить это значение в 30 и более раз, но этот огромный потенциал так и останется невостребованным из-за низкого значения силы сцепления колеса с дорогой. Величина этой силы зависит от двух основных факторов: части от общего веса автомобиля, приходящегося на колесо (сцепной вес) и коэффициента сцепления колеса с дорогой.
Потеря проходимости транспортного средства может быть полной или частичной. При полной потере проходимости автомобиль прекращает движение (часто применяемый синоним «застревает»). При частичной потере проходимости заметно снижается скорость его движения (по сравнению с нормальными дорожными условиями), возрастает путевой расход топлива.
Уже более 100 лет лучшие инженерные умы всего мира заняты поиском технических решений, направленных на повышение проходимости колесных машин.
Автомобиль может потерять проходимость из-за невозможности преодолеть сопротивление движению на поверхностях с низкой несущей способностью и в ухудшенных дорожных условиях, а также по причине задевания выступающими частями автомобиля за неровности поверхности. В соответствии с этим различают проходимость по деформируемым поверхностям и твёрдым дорогам в ухудшенном состоянии (опорная силовая проходимость) и проходимость при преодолении препятствий, обусловленных профилем поверхности движения (профильная геометрическая проходимость).