Поняття про коефіцієнт зчеплення коліс з покриттям дороги, його зміна в залежності від кліматичних умов, стану шин і доріг, швидкості руху

На автомобіль постійно діють зовнішні сили, як у стані спокою, так і під час руху. На автомобіль вертикально діє сила ваги, притискаючи колеса автомобіля до дороги, викликає рівну за величиною реактивну силу, яка діє в протилежному напрямі.

Внаслідок взаємодії сили ваги і реактивної сили виникає сила тертя, яка виявляється у зчепленні між колесом і дорожнім покриттям. Сила зчеплення залежить від величини навантаження на ведучі колеса, стану дорожнього покриття і шин, внутрішнього тиску в шинах, форми малюнка протектора. Сила зчеплення визначається добутком коефіцієнта зчеплення і зчіпної маси. Коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою вимірюють, як силу тертя між нерухомими колесами автомобіля і поверхнею проїзної частини на рівній горизонтальній ділянці. Для цього автомобіль із загальмованими колесами буксирують та за допомогою динамометра визначають силу тертя. Частка від ділення сили тертя (зчеплення) на зчіпну масу становитиме коефіцієнт зчеплення. Значення коефіцієнта зчеплення відрізняється залежно від виду і стану дорожнього покриття.

Таблиця 4

Покриття дороги	Коефіцієнт зчеплення для доріг
	сухих	мокрих
Асфальто-цементо-бетонне	0,7-0,8	0,35-0,45
Щебеневе	0,6-0.7	0,3-0,4
Ґрунтова дорога	0,5-0,6	0,2-0,4
Сніг	0.2-0.3	0,2-0,3
Ожеледиця	0.1-0,2	0,1-0,2

Коефіцієнт зчеплення шин з дорогою різко знижується при зносі протектора шин, розбалансуванні коліс, їх блокуванні та збільшенні швидкості руху. Зчеплення коліс з дорогою залежить від режиму роботи двигуна.

де: φ - коефіцієнт зчеплення}

Рзч - сила зчеплення;

Gк - зчепна вага

При невеликому коефіцієнті зчеплення рушання автомобіля з місця супроводжується пробуксовуванням, а гальмування - ковзанням коліс. Під час руху автомобіля та при збільшенні швидкості на слизькій дорозі його може заносити. В таких випадках водій повинен негайно знизити швидкість до стійкого положення автомобіля. Рух по дорозі із зниженим коефіцієнтом зчеплення характерний не лише для зимової пори але й для спекотних днів, коли на асфальтованому покритті проступає бітум, в ранкові години, на початку дощу, коли на дорозі з'являється змащувальна суміш з води, матеріалів спрацювання шин, дорожнього покриття і ґрунту. Під час дощу слизькою може бути і бруківка. Знижений коефіцієнт зчеплення може мати суха дорога в місцях, де вона "відполірована інтенсивним транспортним потоком.

Керуючи автомобілем в умовах, коли коефіцієнт зчеплення невеликий, водій повинен знизити швидкість.

Вплив поперечного нахилу дороги і бокового вітру на автомобіль

Значна кількість пригод, зв'язаних з втратою автомобілем стійкості скоюється при русі на ділянках доріг з поперечним нахилом дорожнього полотна. При цьому трапляються випадки, коли автомобіль втративши] стійкість, виїжджає на смугу зустрічного руху, або навіть за межі дорожнього полотна. Особливо небезпечні нахили дороги при русі на високих швидкостях, тому, що вони призводять до поперечного І проковзування, зсуву автомобіля з дороги або його перекидання. Попередиш почате проковзування не легко навіть водіям високої кваліфікації, а в деяких випадках просто технічно не можливо. Поперечне проковзування або перекидання автомобіля може бути спричинено також не тільки нахилом! опорної поверхні дороги, а й дією зовнішніх сил прикладених до бокової! поверхні автомобіля, наприклад, сильний порив вітру або поштовх.

Керованість автомобіля. Вплив конструкції та технічного стану шин на керованість автомобіля

Керованість автомобіля - це його здатність забезпечувати рух у_; заданому напрямку. Кочення керованих коліс без бокового ковзання шин по дорозі під час криволінійного руху забезпечується поворотом правого і лівого коліс на різні кути. При повороті праворуч праве колесо має бути повернуте на більший кут порівняно з лівим, а при лівому повороті навпаки. Різниця між кутами повороту коліс тим більша, чим менший радіус кривої, по якій рухається автомобіль. Співвідношення кутів повороту коліс забезпечується конструкцією рульової трапеції. Порушення форми трапеції внаслідок деформації спричиняє проковзування коліс і прискорене спрацювання шин.

Н

Мал. 156 Деформація шин при рухові по прямій та на поворотах

Gа - вагове навантаження;

Rб - бокова сила;

а - деформація шини

а керованість автомобіля впливають конструкція І технічний стан шин та підвіски. Радіальні покришки більш податливі в боковому напрямку. Кут відведення в них більший порівняно з діагональними. Зменшення тиску в одній із шин збільшує її відведення і опір кочення (мал.156).

Автомобіль в цьому випадку постійно відхиляється в бік шини з меншим тиском. Збільшені зазори в деталях рульового приводу зумовлює виникнення довільних коливань передніх коліс. Причиною коливання автомобіля і позбавлення водія зворотного зв'язку може бути також надмірне затягування підшипників і робочої пари рульового механізму.

Стабілізація і коливання передніх коліс та їх вплив на прямолінійність руху автомобіля

С

Мал. 157 Способи стабілізації коліс

а - за рахунок поперечного нахилу шкворня;

б - за рахунок повздовжнього нахилу шкворня;

α - кут поперечного нахилу шкворня;

ß - кут повздовжнього нахилу шкворня;

b - плече сили;

Рв - відцентрова сила;

R- поперечні реакції

табілізація керованих коліс - це здатність зберігати нейтральне положення і повертатися до нього після повороту. Керовані колеса під дією нерівностей дороги постійно відхиляються від нейтрального положення. Розрізняють вагову і швидкісну стабілізацію керованих коліс. Вагова стабілізація забезпечується поперечним нахилом шкворневих "пальців передньої підвіски (мал. 157).

Під час повороту навколо шкворня з поперечним нахилом колес намагається опуститися нижче від опорної поверхні. Оскільки це неможливо то піднімається передня частина автомобіля, яка своєю масою повертає колесо в центральне положення.

Швидкісний стабілізуючий момент зумовлений повздовжнім нахилом шкворнів. Шкворень верхнім кінцем спрямований назад, а нижній - вперед. Вісь шкворня перетинає поверхню дороги перед точкою контакту колеса з дорогою на відстані Ь - плече стабілізації (див.мал.176).

Під час повороту автомобіля під впливом відцентрової сили Рви в зонах контакту шини з дорогою виникає поперечна реакція К.

Діючи на плече Ь ці реакції створюють моменти повернення передніх коліс у вихідне положення при виході автомобіля з повороту. Не відрегульований рульовий механізм, великі зазори в рульовому механізмі можуть спричинити дестабілізацію керованих коліс, коливання курсу автомобіля. В результаті прискорюється знос шин, деталей рульового приводу, зростає фізичне і психічне напруження водія.