Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / mami_auto122

.pdf
Скачиваний:
103
Добавлен:
26.05.2017
Размер:
10.67 Mб
Скачать

различные по конструкции шины в зависимости от того, какое требование является превалирующим в каждом определенном случае.

Предписаниями Правил ЕЭК ООН регламентируются следующие требования

кшинам:

для новых шин легковых и грузовых автомобилей (Правила № 30

и54);

для шин с восстановленным протектором (Правила № 108 и 109);

запасных колес легковых автомобилей (Правило № 64). Нормативы регламентируют требования к функциональным свойствам шин и колес. Для оценки шин и колес используются геометрические параметры и прочностные (нагрузочно-скоростные) характеристики.

Основными задачами любой шины являются: во-первых, выдерживать вес автомобиля и, во-вторых, создавать и передавать все нагрузки, связанные с ускорением, торможением и управлением. В зависимости от того, как движется автомобиль - прямолинейно или криволинейно, в пятнах контакта шин возникают силы, действующие симметрично при разгоне и торможении, или несимметрично соответственно. Несимметричная деформация шины при прохождении поворота ощущается водителем как стремление к самоцентрированию рулевого управления. Во многом поведение автомобиля на дороге зависит от рисунка шин. Главная задача протектора - обеспечить выдавливание воды из пятна контакта шины для исключения эффекта аквапланирования, который приводит к потере управления. Но, создавая рисунок протектора, необходимо помнить, что вибрации, создаваемые в пятне контакта, производят существенный шум, который определяет общий шум от движущегося автомобиля, в настоящее время строго регламентируемый для новых автомобилей. Поэтому на ведущих фирмахпроизводителях существуют специальные камеры, где испытываются новые рисунки протекторов. При этом производимый ими шум записывается и тщательно подгоняется под установленные нормы.

Сростом скорости автомобиля требуется применение более эффективных тормозов. Но диаметр используемых тормозных дисков, связан в первую очередь с размерами колесного диска. Для использования дисков увеличенного диаметра шинники уменьшают отношение высоты профиля к его ширине. Кроме того, уменьшение деформации боковых стенок шины приводит к снижению выделяемого тепла, что обеспечивает возможность движения на более высоких скоростях. Но распространение сверхнизкопрофильных шин сдерживается уменьшением стабилизирующего момента, что приводит к ухудшению «чувства руля».

91

а

 

б

 

Рис.

1.8.1. Конструкция диагональной (а) и

радиальной (б) шины:

1 —

борта; 2 —

бортовое кольцо; 3 —

каркас; 4 — брекер;

5 — боковая стенка; 6

— протектор

 

Сложные задачи перед разработчиками ставит сопротивление качению. По мнению специалистов, уже при скорости 100 км/ч оно составляет 20% всех сил сопротивления. Для снижения сопротивления качению производители шин разрабатывают новые материалы протектора, способные поглощать меньше энергии при растяжении и сжатии, но обеспечивающие хорошее сцепление с дорогой. Все чаще вместо традиционного каучука используются силиконовые компаунды, обеспечивающие лучшее сцепление с дорожным покрытием, особенно на мокрой дороге. Известный французский производитель Michelin утверждает, что серия его новых шин обеспечивает снижение сопротивления качению на 35% без потери сцепных свойств, при этом экономия топлива достигает 3—5%.

На протяжении всех лет существования пневматических шин существовала проблема их прокола, поскольку прокол колеса при движении с большой скоростью может привести к самым катастрофическим последствиям. В последние годы работы в области создания «противоаварийных» шин ведутся практически всеми производителями.

В течение многих лет ведущие производители шин делали попытки создания шин, которые не боятся проколов. Некоторые производители (Goodyear, Michelin) выпускали бескамерные шины с несколькими герметизирующими слоями, которые очень медленно выпускали воздух в случае небольших повреждений. Другие (Dunlop, Continental) устанавливали внутри шины специальные капсулы, которые при смятии шины в результате выхода воздуха разрушались и выделяли герметизирующий состав и газ, который накачивал шину. Существуют и другие варианты безопасных конструкций шин и устройств для быстрого ремонта поврежденных шин.

92

Компания Michelin разработала безопасную шину «PAX» (рис. 1.8.2), которая действительно не боится проколов и дает возможность автомобилю двигаться на проколотой шине около 160 км со скоростью до 88 км/ч, сохраняя управляемость и устойчивость. Этого, как правило, достаточно для того, чтобы добраться до ремонтной мастерской.

Кроме повышенной безопасности шина «PAX» обладает меньшим сопротивлением качению и меньшей деформацией при действии боковых сил, что улучшает показатели устойчивости и управляемости автомобиля. Бортовая часть шины имеет специальную конструкцию, за счет которой шина прочно удерживается на ободе. Обод колеса, предназначенного для шины «PAX», несимметричен и не может использоваться для стандартных шин. Обод имеет плоское металлическое кольцо, покрытое эластичным материалом. Кольцо располагается внутри смонтированной на ободе шины и при выходе из нее воздуха обеспечивает необходимую опору.

а

б

Рис. 1.8.2. Шины «РАХ» компании Michelin а: 1 – профиль шины и обода; 2 – конструкция борта шины обеспечивает плотное прижатие к полке обода; 3 – в спущенном состоянии шина опирается на усиленное кольцо; б: шины «РАХ» устанавливаемые на новые автомобили Audi

К недостатку шины «PAX» следует отнести то, что она требует нестандартный обод, а для ее монтажа необходимо специальное оборудование. Тем не менее, некоторые серийные автомобили комплектуются такими шинами.

Компания Goodyear выпускает шину ЕМТ (Extended Mobility Tire — шина повышенной мобильности). Шина ЕМТ (рис. 1.8.3) внешне мало отличается от обычной и может устанавливаться на стандартный обод.

93

Рис.

1.8.3.

Шина повышенной

мобильности

ЕМТ: 1 – слои брекера;

2

дополнительная

вставка

в

плечевой

зоне; 3 – каркас шины;

4

 

бортовое

колесо;

5

слои

в

каркасе;

а – складывание обычной шины; б – складывание шины ЕМТ

При проколе воздух из шины выходит, но она поддерживается в рабочем состоянии за счет особой конструкции. В плечевой зоне шины, боковине и брекере имеются специальные вставки из синтетического материала, которые не позволяют шине складываться и разрушаться от нагрева.

Водитель автомобиля, оборудованного безопасными шинами, может не заметить прокола, поэтому производители таких шин требуют, чтобы на автомобили устанавливались системы, предупреждающие водителя о падении давления в шинах (рис. 1.8.4). Некоторые автомобили уже комплектуются этими системами, а с ноября 2006 г. все легковые автомобили, выпускаемые в США, должны быть оборудованы ими в обязательном порядке.

94

Рис.

1.8.4.

Система

 

постоянно

контролирует

давление

воздуха

в

шинах

посредством

датчиков,

установленных в колесах

 

 

 

 

Увеличить безопасность и сберечь шины могут не только описанные конструкции, но и системы постоянной подкачки шин. Такие системы успешно используются на некоторых грузовых автомобилях повышенной проходимости, но они имеют довольно сложное устройство и требуют наличия постоянно работающего компрессора. Фирма Cycloid изготавливает небольшие насосы (рис. 1.8.5), которые устанавливаются на ступицу колеса и соединяются шлангом с вентилем шины. Такой насос приводится от вращающейся ступицы колеса и при этом гарантированно поддерживает постоянное давление воздуха в шине.

Рис. 1.8.5. Насос фирмы Cycloid

Пока такие насосы предназначены только для грузовиков, но фирма заявляет о скором выпуске насосов и для легковых автомобилей.

95

1.9. Органы управления автомобилем

Важным связующим звеном между водителем и автомобилем являются органы управления, поскольку их характеристики оказывают огромное влияние на точность и надежность процесса управления.

К конструкции органов управления предъявляются следующие требования:

-высокий уровень автоматизации управления автомобилем;

-малые время и усилия, необходимые для выполнения рабочих движений;

-удобная траектория движения рук и органов управления;

-травмобезопасная конструкция органов управления;

-обеспечение информативности и удобная форма рукояток;

-соответствие эстетическим требованиям.

Выполнение указанных выше требований достигается путем автоматизации переключения передач, применения гидравлических и пневматических приводов, размещение органов управления в оптимальных зонах рабочих движений водителя, применение тактильно-гностических и гигиенических форм рукояток.

Предписаниями Правил ЕЭК ООН регламентируются:

требования к расположению и способам действия педалей управления легковых автомобилей (Правила № 35);

требования к механизмам рулевого управления (Правила № 79). Нормативы регламентируют следующие свойства элементов

управления, косвенно и напрямую влияющие на изменение управляемости и устойчивости движения ТС:

функциональные свойства (для педалей управления — расположение; для механизмов рулевого управления (РУ) — геометрические, силовые и временные характеристики);

надежность.

Для оценки функциональных свойств педалей управления в качестве измерителей используются геометрические и размерные параметры размещения педалей управления и водителя с использованием трехмерного посадочного манекена; для оценки механизмов РУ — угол поворота ТС в зависимости от угла поворота рулевого колеса, номинальный радиус органа рулевого управления, усилия на рулевом колесе и в рулевом механизме, время управления; для оценки надежности механизмов РУ — способность нормально функционировать во всех эксплуатационных режимах движения и возможность быстрой передачи информации при возможных неисправностях.

К рулевому колесу предъявляются два основных эргономических требования: прилагаемое усилие при его вращении не должно превышать 3050Н для одной руки и 100110Н для двух; его угловая скорость должна обеспечивать надежное управление автомобилем при любой скорости движения.

96

Чаще всего диаметр рулевого колеса составляет 350...420 мм, однако на спортивных автомобилях он может быть и 280 мм, а на тяжелых грузовиках и автобусах — до 600 мм. С увеличением диаметра, естественно, увеличивается крутящий момент, который водитель может приложить к нему при одинаковом усилии на ободе, но одновременно уменьшается достижимая скорость вращения руля («скорость руления»). Именно поэтому на спортивных машинах применяют руль малого размера, а на тяжелых машинах — большого, это увеличивает безопасность в случае отказа рулевого усилителя. Диаметр обода руля обычно около 20... 30 мм.

На усилие, которое водитель может приложить к ободу рулевого колеса, существенно влияет угол его наклона (рис. 1.9.1). Если принять за 100 % достижимое усилие при почти вертикальном положении плоскости руля (10° относительно вертикали), то при почти горизонтальном положении (80°) усилие увеличивается примерно на 25 %. Это объясняется анатомическими особенностями человека.

Любая точка рулевого колеса должна находиться на расстоянии не менее 80мм. От других деталей автомобиля, за исключением переключателей, которыми пользуются, неснимая руксруля.

Параметры рабочего места водителя для грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов, регламентированные ОСТ 37.001.413 — 86, приведены на рис. 1.9.2 и в табл. 1.9.1.

Рис. 1.9.1. Зависимость усилия Рк на рулевом колесе от угла его наклона α.

97

Рис. 1.9.2. Параметры рабочего места водителя грузового автомобиля (наименования и численные значения параметров см. в табл. 1.9.1)

Таблица 1.9.1.

Параметры рабочего места водителя грузового автомобиля, автобуса и троллейбуса.

Наименованиепараметра

Обозначение

Значение,

на рис. 1.9.2

мм

 

 

 

 

Расстояние от нижнего края нерегулируемого

 

 

рулевого колеса до ненагруженной поверхности

е

> 180

подушки сиденья при при верхнем положении

сиденья на всем диапазоне - продольной

 

 

Расстояние от точки L до внутренней обивки

 

 

крыши (сиденье в крайнем заднем нижнем

h

1100

положении по регулировке)_

 

 

Ширина рабочего места водителя

b

>750

Расстояние от левой внутренней стенки кабины

b1

>350

до оси симметрии сиденья

 

 

 

 

 

 

 

98

Примечание. В обоснованных случаях (оговоренных в стандарте) значения е, h, b1 могу быть уменьшены.

Рис. 1.9.3. Расположение основных органов управления грузовым автомобилем

(наименованияичисленныезначенияпараметровсм. втабл. 1.9.2)

Таблица 1.9.2.

Расположение основных органов управления грузовым автомобилем

Наименованиепараметра

Обозначение

Значение

на рис. 1.9.3

 

 

 

Смещение центра рулевого колеса от

 

 

продольной плоскости симметрии сиденья

t

±30

водителя, мм, не более

 

 

 

 

 

Угол наклона плоскости рулевого колеса от

φ

15

горизонтали ввертикальной плоскости, неменее

 

 

 

Расстояние между краями педалей тормоза и

F*

100

сцепления, мм, не менее

 

 

Расстояние между краями педалей тормоза и

Е*

50

акселератора, мм, не менее

 

 

 

 

 

99

Расстояние от левого края педали сцепления до

G*

120

левой боковой стенки кабины, мм, неменее

 

 

 

 

 

Расстояние от правого края педали тормоза до

К*

150

правой боковой стенки кабины, мм, неменее

 

 

 

 

 

Расстояние от правого края педали акселератора

S*

25

до правойбоковой стенки кабины, мм, не менее

 

 

 

Осевое смещение левого края педали тормоза от

i

75

продольной плоскости симметрии сиденья

водителя, мм, не более

 

 

Примечание. Размеры, отмеченные знаком * , должны замеряться на расстоянии 2/з длины стопы манекена от точки пятки.

100