Основними експлуатаційними властивостями автомобіля є: динамічність, стійкість, керованість, прохідність, плавність і паливна економічність.

12

Динамічність — властивість автомобіля рухатися з максимально можливою середньою швидкістю, яка характеризується максимальною швидкістю руху, інтенсивністю розгону до заданої швидкості та інтенсивністю гальмування. Насамперед динамічність автомобіля залежить від його тягових і гальмівних властивостей.

Автомобіль рухається внаслідок дії на нього різних сил (рис. 4.2), які можна поділити на сили, що рухають автомобіль, і сили, які викликають опір його руху.

Сила тяги Рm, яка прикладена до ведучих коліс, є основною рушійною силою автомобіля. Від величини тягового зусилля на колесах залежить переборювання сил опору руху та швидкість розгону.

Сила тяги переважно визначається швидкісною характеристикою двигуна, передаточним відношенням і коефіцієнтом корисної дії трансмісії. Швидкісні характеристики двигуна характеризуються зміною потужності і крутного моменту, які розвиваються двигуном залежно від частоти обертання колінчастого вала. При максимальному крутному моменті двигун розвиває найбільшу тягу, яка необхідна для переборювання великих опорів руху і забезпечення високих прискорень під час розгону, а за максимальної потужності двигуна досягається найбільша швидкість руху автомобіля. Для забезпечення питомих мінімальних витрат пального при високих динамічних показниках автомобіля частота обертання колінчастого вала повинна знаходитись у межах між максимумами крутного моменту і потужності.

Сила тяги в різних типів легкових автомобілів різна, і вона оцінюється по значенню динамічного фактора, який визначається як відношення надлишкової сили тяги до ваги автомобіля.

Сила тяги, як основна сила, що рухає автомобіль, повинна бути достатньою для рушання автомобіля з місця, підтримання необхідної швидкості та надання достатнього прискорення.

Динамічність сучасних легкових автомобілів дозволяє досягати максимальної швидкості 140-180 км/год та інтенсивності розгону за 5-12 сек до 100 км/год.

Значення динамічності легкових автомобілів суттєво коливаються залежно від зміни технічного стану автомобіля й умов його роботи. Зменшення компресії двигуна, нагар на свічках запалювання, засмічення повітряного фільтра викликають зменшення потужності двигуна, а надто затягування маточин коліс або підшипників головної передачі збільшує енергетичні витрати.

Сила тяги регламентується граничним коефіцієнтом зчеплення шин з дорогою, який характеризує відносну миттєву нерухомість точки контакту шини з дорогою, тобто надлишкова сила тяги, яка реалізується крутним моментом двигуна, призводить до буксування коліс відносно дороги. Коефіцієнт зчеплення на дорогах з твердим покриттям головним чином залежить від тертя ковзання між шиною і покриттям. На мокрому покритті коефіцієнт зчеплення різко зменшується через утворення плівки з часток ґрунту і води. Під час гальмування на вологому покритті при недостатньому зчепленні шин з дорогою може виникнути ковзання внаслідок блокування загальмованого колеса, тобто "юз". Як буксування при розгоні, так і "юз" при гальмуванні є граничними випадками руху коліс, допускати які під час керування небажано.



Разом з силою тяги на динаміку руху, і тим самим на середню швидкість руху, великий вплив має інтенсивність гальмування — спроможність автомобіля швидко зменшувати швидкість, його готовність до екстреної зупинки у випадку раптової появи перешкоди чи небезпеки на дорозі.

Сучасні автомобілі мають чотири гальмові системи: робочу, запасну, стоянкову і допоміжну. Робоча гальмова система постійно використовується під час руху автомобіля і дає змогу водієві уповільнювати автомобіль з тією чи іншою інтенсивністю або зупиняти його. Запасна гальмова система призначена для уповільнення і зупинки автомобіля у разі несправності робочої гальмової системи. Стоянкова гальмова система слугує для утримання автомобіля в нерухомому стані, а допоміжна — призначена для створення малої гальмової сили протягом тривалого часу. При вмиканні допоміжної гальмової системи зупиняється подача пального в двигун і закривається заслінка у випускному трубопроводі, створюючи опір прокручуванню колінчастого вала, тобто виникає гальмування двигуном. Допоміжною системою, як правило, користуються на затяжних спусках, запобігаючи зносу і перегріву гальмових механізмів. У легкових автомобілях як запасна гальмова система використовується стоянкова, а як допоміжна — двигун.

Розглянемо процес гальмування з урахуванням психофізіологічних можливостей водія і технічного стану гальмової системи автомобіля. Побачивши перешкоду, водій оцінює дорожні умови, приймає рішення про гальмування і переносить ногу на гальмову педаль (рис. 4.3).

На гальмовій діаграмі (рис. 4.4) цим діям відповідає відрізок між точками О — момент виявлення перешкоди і А — початок дії на гальмову педаль; відрізок О А означає час реакції водія. Він залежить від віку, стажу роботи, втомленості водія, швидкості руху та дорожніх умов і становить 0,3-1,5 сек.

Після натискання на гальмову педаль гальмування відразу не відбувається, бо потрібен час для спрацьовування гальмового приводу (відрізок АВ). Тривалість спрацьовування гальмового приводу залежить від типу останнього: пневматичний привід спрацьовує через 0,5-0,7 сек, гідравлічний — через — 0,1-0,3 сек. Цей показник знаходиться у прямо пропорційній залежності від маси автомобіля і стану дорожнього покриття. За час реакції водія і час спрацьовування приводу автомобіль рухається без зниження швидкості (відрізок 0В). Потім за час tj збільшується тиск у гальмовому приводі до точки С. Це час від початку гальмування до виникнення постійного гальмування зі стійким уповільненням (відрізок ВС).

Рух зі стійким уповільненням (відрізок СО) характеризується зниженням швидкості до нульового значення (точка Р) і зупинкою автомобіля. Після припинення гальмування (гальмова педаль відпущена) уповільнення автомобіля занижується (відрізок ОЕ). Час уповільнення слід враховувати, якщо гальмування здійснюється не до повної зупинки, оскільки гальмові системи не дають змоги миттєво знизити тиск у трубопроводі. Для автомобіля із пневматичним гальмовим приводом цей час триває 1,5-2 сек, а з гідравлічним — 0,2-0,3 сек.

Суть гальмування полягає в тому, що кінетична енергія автомобіля перетворюється на тепло внаслідок виникнення тертя між гальмовими накладками і гальмовими барабанами, а також посилення контакту шин автомобіля з дорогою. Інтенсивність гальмування залежить від того, як щільно накладки притискаються до гальмових барабанів, проте при безконтрольному збільшенні гальмівної сили може виникнути блокування коліс, і вони почнуть ковзати по дорозі. З цієї точки зору найбільш ефективним є гальмування двигуном без вимкнення зчеплення. При такому гальмуванні зв'язок коліс між собою здійснюється через диференціал, а з двигуном — через трансмісію, що забезпечує рівномірне розподілення гальмових зусиль по колесах, плавність гальмування і захищає гальмові колодки від перегріву та зносу. Такий метод гальмування обов'язково слід застосовувати на слизьких ділянках доріг, при появі небезпеки заносу і на гірських дорогах.

Для запобігання блокуванню коліс під час гальмування застосовуються складні електронні антиблокувальні системи. Завдяки їм контролюється швидкість обертання кожного колеса при натискуванні на педаль гальма; як тільки швидкість обертання коліс наблизиться до нуля, система зменшує зусилля у гальмовому приводі, блокування коліс не відбувається.

Відповідно до Правил дорожнього руху під час дорожніх випробовувань робочої гальмової системи на горизонтальній ділянці дороги з рівним, сухим цементо— або асфальтобетонному покритті при швидкості руху на початок гальмування 40 км/год гальмовий шлях не повинен перевищувати 14,7 м для легкових автомобілів та їх модифікацій для перевезення вантажів, при одноразовому натисканні на педаль робочого гальма..

Під стійкістю автомобіля розуміють його властивості витримувати заданий напрямок руху в будь-яких дорожніх умовах, протистояти заносу, ковзанню та перекиданню. Стійкість залежить від конструктивних параметрів автомобіля і вміння водія правильно керувати ним під час руху.

Розрізняють стійкість поздовжню, поперечну і бокову.

Поздовжня стійкість означає спроможність автомобіля протистояти його перекиданню навколо передньої і задньої осі. Порушення поздовжньої стійкості автомобіля може виникнути під час руху на підйомі або схилі, при різкому розгоні або гальмуванні, зміщенні вантажу на одну з осей, потраплянні коліс у вибоїни та під дією поздовжніх сил за великої швидкості.

Поперечна стійкість автомобіля — це його здатність рухатися без перекидання відносно правих або лівих коліс і за відсутності бокового ковзання.

Під час руху по прямій поздовжня і поперечна стійкість автомобіля забезпечується за умови, що лінія дії сили ваги не виходить за межі параметрів точок опори (рис. 4.5).

Якщо лінія дії сили ваги Ga перетинається з поверхнею дороги за межами площі, обмеженої точками опори коліс, то автомобіль може втратити стійкість і перекинутися (рис. 4.6).

Сучасні легкові автомобілі долають підйоми в поздовжньому профілі до 30°.

Втрата бокової стійкості найбільш вірогідна під час розгону і різких гальмувань на слизькій дорозі.

Стійкість автомобіля під час руху залежить від таких показників: маси автомобіля, висоти центру ваги, бази автомобіля і ширини колії; розміру, типу і стану шин, конструкції і регулювання гальм; радіусу кривизни дороги і стану її покриття; швидкості і напрямку руху; вміння керувати автомобілем (особливо при гальмуванні).

Стійкість автомобіля слід обов'язково враховувати при перевезенні вантажів (особливо на даху автомобіля чи в причепі). Під час такого перевезення необхідно плавно зменшувати швидкість перед поворотами і не допускати різкого гальмування. Суттєве значення для збереження стійкості на повороті має не тільки швидкість руху, а й радіус повороту і швидкість повороту керованих коліс.

Для легкових автомобілів вірогідніша і небезпечніша втрата поперечної стійкості, яка виникає під дією відцентрової сили — поперечної складової сили тяжіння автомобіля, сили вітру і сили, яка виникає внаслідок бокових ударів коліс об нерівності дороги. Показниками поперечної стійкості автомобіля вважаються максимальна швидкість руху по кривій ділянці дороги і максимально допустимий ухил дороги, який виключає перекидання. Найнебезпечнішим є бокове перекидання автомобіля, що виникає внаслідок різкого збільшення бокової інерційної сили в результаті упору боковини колеса об перешкоду при повороті чи поперечному ковзанні (рис. 4.7).

Найлегшим і найефективнішим методом виведення автомобіля із заносу є такий: при появі заносу задніх коліс водій негайно відпускає гальмову педаль і по можливості різко повертає кермо в бік заносу, а потім, як тільки рух автомобіля вирівняється, швидко повертає кермо в попереднє положення.

Особливо слід приділяти увагу забезпеченню поперечної стійкості при перевезенні рідин у причепі чи на даху автомобіля (рис. 4.8).

Керованість автомобіля — здатність забезпечувати рух у заданому напрямку і рухатись по траєкторії, яка задасться поворотом керма. Вона оцінюється за такими ознаками: критична швидкість руху, керованість, співвідношення кутів повороту коліс, стабілізація керованих коліс, кутові коливання.

Критичною швидкістю, за умовами керованості, називають швидкість, л якою автомобіль може рухатись на повороті без поперечного ковзання коротших коліс. До факторів, які виливають на порушення керованості належать: нерівності дорожнього покриття, поперечний ухил дороги, пробуксовування одною з ведучих коліс, яке понадає на ділянку зі зниженим коефіцієнтом зчеплення або на ділянку з підвищеним опором коченню.

Кочення керованих коліс без бокового ковзання шин по дорозі під час криволінійного руху забезпечується поворотом правого і лівого коліс па різні кути. При повороті праворуч праве колесо має бути повернуте па більший кут порівняно з лівим, а при повороті ліворуч — навпаки. Різниця між кутами попороту коліс тим більша, чим менший радіус кривої, по якій рухається автомобіль. Належне співвідношення кутів повороту коліс забезпечується конструкцією рульової трапеції. Порушення форми трапеції внаслідок деформації спричиняє прокошування коліс і прискорене спрацювання шин.

Керовані колеса під дією нерівностей дороги постійно відхиляються від нейтрального положення. Стабілізація керованих коліс — це їх здатність зберігати нейтральне положення і повертатися у нього після повороту. Розрізняють вагову і швидкісну стабілізацію керованих коліс. Вагова стабілізація забезпечується поперечним нахилом шкворневих пальців передньої підвіски (рис. 4.9, а).

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

Швидкісний стабілізуючий момент зумовлений поздовжнім нахилом шкворнів. Шкворінь верхнім кінцем спрямований назад, а нижнім — уперед. Вісь шкворня перетинає поверхню дороги перед точкою контакту колеса з дорогою на відстані Ь (плече стабілізації — рис. 4.9, б). Під час повороту автомобіля під впливом відцентрової сили Рвц у зонах контакту шини з дорогою виникають поперечні реакції R. Діючи на плече b, ці реакції створюють моменти повертання передніх коліс у вихідне положення при виході з повороту.

Невідрегульований рульовий механізм, великі зазори в рульовому приводі можуть спричинити дестабілізацію керованих коліс, коливання курсу автомобіля. При цьому автомобіль може самостійно змінювати напрямок руху, внаслідок чого водій змушений безперервно повертати рульове колесо то в один, то в інший бік, щоб спрямувати автомобіль на займану смугу руху. В результаті прискорюється знос шин, деталей рульового приводу, зростає фізичне напруження водія.

Неправильне встановлення шкворнів може призвести до їх коливання. Коливання можуть виникати також через неврівноваженість (дисбаланс) коліс. При значному дисбалансі коліс водій змушений зменшувати швидкість.


3421819436297692.html
3421873996735570.html
    PR.RU™