Общая компоновка автомобилей

Общая компоновка предусматривает рациональное взаимное размещение двигателя, агрегатов и узлов автомобиля, обеспечива­ющее наиболее эффективную реализацию его назначения.

Компоновочная схема легкового автомобиля (рис. 1) зависит от расположения силового агрегата (двигатель, сцепление, коробка

передач) и ведущего моста. Наиболее распространены следующие три схемы:

силовой агрегат спереди, ведущий мост задний (рис. 1, а);

силовой агрегат спереди, ведущий мост передний (рис. 1, б);

силовой агрегат сзади, ведущий мост задний (рис. 1, в).

Первая схема, часто называемая классической, обеспечивает хороший доступ к двигателю при его обслуживании и ремонте и большой объем багажного отделения. Недостатки этой схемы: относительно большая длина автомобиля, наличие туннеля в полу салона для размещения карданного вала. Такую компоновку применяют в

легковых автомобилях среднего, большого и высшего классов.

 

Рис. 1. Компоновочные схемы легковых автомобилей при расположении силового агрегата: а – спереди,ведущий мост сзади; б – спереди, ведущий мост передний; в – сзади, ведущий мост задний

Рис. 2. Компановочные схемы грузовых автомобилей: а – кабина за двигателем; б – кабина над двигателем; в – кабина перд двигателем.

Вторую схему применяют в автомобилях особо малого, малого и среднего классов. Здесь двигатель, сцепление и коробка передач выполнены в едином картере.

Преимущества схемы: обеспечение хорошей устойчивости и управляемости, минимальная длина автомобиля, уменьшенная неснаряженная масса, отсутствие туннеля в полу салона. Однако при такой схеме затруднен доступ к двигателю для его обслужива­ния и ремонта.

Область применения третьей схемы— автомобили особо малого класса с двигателем небольшого рабочего объема.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей общего назначения определяются взаимным расположением двигателя и кабины. Наиболее распространены следующие три схемы (рис. 2.): кабина за двигателем, над двигателем и перед двигателем.

При первой схеме (рис. 2.а) обеспечиваются хоро­ший доступ к двигателю, простота конструкции сцепления и ко­робки передач, расположение водителя и пассажиров в зоне пони­женной вибронагруженности. Однако при этом увеличиваются база и длина автомобиля, ухудшается передняя обзорность.

Вторая схема (рис. 2.б) позволяет удлинить грузовую платформу, обеспечить загрузку мостов автомобиля до максималь­но допустимых значений, улучшить переднюю обзорность. Недостаток схемы: необходимость опрокидывания кабины для обеспечения доступа к двигателю. Третью схему(2.в) применяют при компановке многоосных автомобилей. Она позволяет равномерно распределять осевые нагрузки на дорогу и обеспечивает хорошую обзорность. Однако при такой схеме у автомобиля меньше длина грузовой платформы и затруднен доступ к двигателю и коробке передач.

ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ

И ОБОРУДОВАНИЮ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Изучение и анализ ДТП показывают, что они происходят в основном из-за нарушений Правил до­рожного движения и неудовлетворительного технического состояния транспортных средств.

Техническое состояние и оборудование транспортных средств, находящихся в эксплуатации, должно отвечать требованиям ГОСТ 25478—82. Правил технической эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта, Правил дорожного движения. Правил по охране труда на автомобильном транспорте, инструкций предприятий-изготовителей, регистрационных документов и другой нормативно-технической документации.

Не должны допускаться к эксплуатации технически неисправные транспортные средства.

Особое внимание необходимо уделять техническому состоянию тормозной системы, из-за неисправности которой происходят наиболее тяжелые ДТП. Перед выпуском автомобиля на линию следует осмотреть тормозную систему, проверить эффективность ее действия и в случае обнаружения неисправностей немедленно их устранить.

К эксплуатации не допускаются автомобили, если: изменена конструкция тормозных систем; применены тормозная жидкость, узлы или отдельные детали, не предусмотренные для данной модели автомобиля или не соответствующие требованиям предприятия-изготовителя; нарушена герметичность гидравличе­ского тормозного привода; нарушение герметичности пневматического тормозного привода вызывает падение давления воздуха при неработающем компрессоре на 0,05 МПа за 30 мин при свободном положении органов управления тормозной системой или за 15 мин при включенных органах управления; не работает манометр пневматического тормозного привода; рычаг стояночной тормозной системы не удерживается запирающим устройством; при дорожных испытаниях не соблюдаются нормы эффективности торможения ра­бочей тормозной системы; стояночная тормозная система не обеспечивает неподвижное состояние на уклоне менее 16%—транспортных средств с полной нагрузкой, 23% — легковых автомобилей и их моди­фикаций для перевозки грузов, автобусов в снаря­женном состоянии, 31%—грузовых автомобилей и автопоездов в "снаряженном состоянии. При испы­тании стояночной тормозной системы двигатель от трансмиссии необходимо отключить.

Дорожные испытания рабочей тормозной системы проводят на горизонтальном участке дороги с ров­ным, сухим и чистым цементе- или асфальтобетонным покрытием при начальной скорости торможения 40 км/ч.

Тормозной путь для автомобилей в снаряженном состоянии с учетом массы водителя должен быть не более, м:

 

Легковые автомобили
и их модификации для перевозки грузов………………………14,5

Автобусы с полной массой
до 5 тонн включительно…………………………………………18,7

То же свыше 5 тонн………………………………………………19,9

Грузовые автомобили с полной массой до 3,5 …………………19,0

То же от3,5 до 12 тонн включительно………………..………….18,8

То же свыше 12 тонн……………………………………...………17,7

Автопоезда с автомобилями-тягачами с полной массой до 3,5 тонн включительно………………………………………..………..22,7

То же от 3,5 до 12 тонн включительно……………….……..22,1

То же свыше 12 тонн…………………………………….…...21,9

 

Результаты испытания считают недействительными, если для сохранения прямолинейного направ­ления в процессе торможения водителю приходится исправлять траекторию движения.

При стендовых испытаниях рабочей тормозной системы, а также при проверке эффективности запасной (аварийной) и вспомогательной тормозных систем применяют нормы по ГОСТ 25478—82.

Рулевое управление должно обеспечивать легкость и надежность управления передними колесами на любых скоростях и в различных дорожных усло­виях. О техническом состоянии рулевого управления судят по суммарному люфту. У автомобилей определенных типов он не должен превышать следующих предельных значений, град:

 

Легковые автомобили и созданные
на их базе грузовые модификации и автобусы...........................10

Автобусы...................................................................................... 20

Грузовые автомобили................................................................. 25

 

В рулевом управлении недопустимы не предусмотренные конструкцией ощутимые взаимные перемеще­ния деталей и узлов или перемещение их относительно кузова (шасси, кабины, рамы) автомобиля. Все резьбовые соединения должны быть затянуты или надежно зафиксированы. В рулевом управлении не должны применяться детали со следами остаточной дефор­мации и другими дефектами, а также детали и рабочие жидкости, не предусмотренные для данной модели автомобиля или не соответствующие требованиям предприятия-изготовителя.

Следует помнить, что увеличенные зазоры в сочленениях элементов рулевого управления, износ и деформация деталей, ослабление их крепления при­водят к вибрации передней части автомобиля, потере устойчивости, а иногда и управления автомобилем.

Состояние ходовой части автомобиля определяют внешним осмотром деталей подвески, дисков, колес и шин, проверкой осевого люфта подшипников колес, углов установки передних колес.

Нормальное техническое состояние ходовой части означает надежное крепление подвески, правильное расположение переднего и заднего мостов относительно рамы или кузова. Недопустимы погнутости, трещины в балках рамы или деталях подвески; разрушения коренного листа или центрального болта рессоры, повреждения пружин.

Диски колес должны быть надежно закреплены в ступицах, в них не должно быть трещин, погнутостей, разработанных отверстий или кольцевых канавок, а также неисправных замковых колец и по­врежденных деталей крепления.

Одна из главных гарантий безопасного движения автомобиля — шины. Правила дорожного движения запрещают эксплуатацию автомобиля, если: шины легкового автомобиля имеют остаточную высоту ри­сунка протектора менее 1,6 мм, грузового—1,0 мм, автобуса — 2,0 мм (для прицепов и полуприцепов нормы такие же, как для автомобилей-тягачей); шины имеют местные повреждения (порезы, разрывы), обнажающие корд, а также расслоение каркаса, отслоение протектора и боковины; между сдвоенными шинами имеются инородные предметы; шина по размеру и допустимой нагрузке не соответствует модели автомобиля; на одну ось установлены диагональные и радиальные шины, а также шины с различным рисунком протектора. Не допускается устанавливать на передние оси междугородного автобуса шины, восстановленные по первому или второму классу ремонта, а на других осях — по второму классу ремон­та. Шины, восстановленные по второму классу ремонта, нельзя также устанавливать на передней оси легкового автомобиля и автобусов (кроме междугородных).

При эксплуатации автомобиля необходимо следить, чтобы внутреннее давление воздуха в шинах поддерживалось в пределах установленных норм. Кроме того, при каждом ТО-1 и ТО-2 давление сле­дует измерять и при необходимости подкачивать шины.

Осевой люфт (затяжку) подшипников ступиц колес проверяют при вывешенном подъемником или домкратом переднем колесе. Если подшипники отрегу­лированы правильно, то при покачивании колеса в осевом направлении не должно ощущаться заметного люфта, а после толчка рукой колесо должно сделать несколько оборотов. Следует знать, что слабая или сильная затяжка может привести к разрушению под­шипников, а сильная, кроме того, может вызвать нагрев ступиц и заклинивание колес.

Углы установки передних колес (схождение, развал) проверяют при ТО-2 на специальных диагностических стендах или с помощью линейки ЦПКТБ. Неправильная регулировка установки передних колес приводит к ускоренному износу шин и ухудшению управляемости автомобилем.

К двигателю автомобиля с точки зрения техники безопасности и пожарной безопасности предъявляют следующие требования. Системы охлаждения и смазки не должны иметь течи масла, антифриза и воды. Вентиляция картера должна работать исправно, исключая прорыв газов в подкапотное пространство. Храповик коленчатого вала должен быть с несработанными прорезями, а пусковая рукоятка — иметь прямую соответствующей длины и прочности шпильку и гладкую, без заусенцев ручку. Автомобиль не до­пускается к эксплуатации, если; содержание вредных веществ в отработавших газах или их дымность превышает установленные нормы; негерметична топ­ливная система; неисправна система выпуска отрабо­тавших газов; отсутствуют приспособления для подавления помех радиоприему. Не допускается вносить изменения в конструкцию двигателя, а также уста­навливать устройства и оборудование для работы на другом виде топлива без согласования с предприятием-изготовителем.

Техническое состояние электрооборудования автомобиля должно обеспечивать надежный пуск двигателя при помощи стартера, бесперебойное и своевременное зажигание смеси в цилиндрах двигателя. безотказную работу приборов освещения, сигнализации и электрических контрольных приборов, а также исключать возможность искрообразования в проводах и зажимах. Все провода должны иметь надежную изоляцию. Аккумуляторная батарея должна быть надежно укреплена. Моноблок не должен иметь трещин и повреждений, течь электролита из моноблока не допускается.

На безопасность движения оказывает влияние и состояние внешних световых приборов, которые обеспечивают езду в ночное время и в тумане, сигнализируют о маневрах автомобиля и аварии. Неправиль­ная регулировка фар и одновременное включение ближнего и дальнего света могут привести к ослеплению водителей встречных транспортных средств. Необходимо содержать световые приборы и световозвращатели в чистоте, своевременно очищая их от грязи, пыли и налипшего снега, поддерживать их работоспособность в установленном режиме. Следует периодически проверять и регулировать фары.

Все автомобили должны быть обеспечены набором исправных инструментов, медицинской аптечкой, огнетушителем, знаком аварийной остановки (мигающим красным фонарем). Грузовые автомобили с полной 3,5 т и автобусы с полной массой свыше 5 т обеспе­чивают также противооткатными упорами. Автобусы и специально оборудованные грузовые автомобили для перевозки людей укомплектовывают двумя огне­тушителями. Один из огнетушителей должен нахо­диться в кабине водителя, а другой — в пассажир­ском салоне автобуса или кузове грузового автомобиля.

Автомобили-цистерны для перевозки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей должны иметь не менее двух огнетушителей, войлочную кошму, лопату, заземляющее устройство (металлическую цепочку, приваренную одни концом к корпусу цистерны).

РАБОЧЕЕ МЕСТО ВОДИТЕЛЯ

Рабочее место водителя должно обеспечивать удобство управления автомобилем, необходимые санитарно-гигиенические условия, снижать утомление и перенапряжение при работе. Основные размеры и конструктивные решения кабины водителя и располо­жения органов управления должны удовлетворять требованиям действующего государственного стандарта.

С рабочего места водителя должна быть обеспечена максимальная обзорность. Ему должны быть созданы такие условия, при которых он мог бы наблюдать путь движения и объекты, не совершая при этом излишне сложные движения. Ветровое и боковые стекла не должны иметь трещин и затемнений, затрудняющих видимость. Боковые стекла должны плавно передвигаться от руки или стеклоподъемными механизмами. Стеклоочиститель должен быть исправ­ным и обеспечивать нормальную очистку ветрового стекла. Если конструкцией предусмотрены стеклоомыватели, то они также должны быть исправными и обеспечивать подачу необходимого количества воды на стекло. Для улучшения видимости дороги с обеих сторон снаружи устанавливают зеркала заднего вида.

В автобусах, кроме того, прикрепляют внутреннее зеркало заднего вида, обеспечивающее водителю видимость пассажирского салона.

Конструкция сиденья должна обеспечивать удобное положение водителя и его правильную посадку, исключающую лишнее мышечное напряжение и создающую наилучшую обзорность. Плоскость си­денья должна иметь наклон назад под углом 7° к горизонтальной плоскости. Сиденье должно быть ре­гулируемым. Обивка его должна быть трудновозгораемой, легкоотмываемой обычными моющими средствами и иметь достаточную паро- и воздухопроницаемость.

Рукоятки органов управления должны находиться на расстоянии не менее 60 мм друг от друга и осталь­ных деталей кабины.

Для обеспечения здоровых условий труда водителя большое значение имеет состояние воздушной среды в кабине автомобиля. Кабина должна иметь принудительную вентиляцию производительностью не менее 30 м³/ч свежего воздуха на 1 человека. Для защиты от перегрева в летнее время должна быть предусмот­рена теплоизоляция. В зимний период при температуре наружного воздуха до -25 °С температура воздуха в зонах расположения ног и пояса водителя должна быть не менее +15°С, а в зоне головы на 3-5^s ниже этой температуры. При температуре на­ружного воздуха до -40°С допускается снижение температуры в указанных зонах до +10°С.

Производительность вентиляционной и отопительной систем должна регулироваться непосредственно с рабочего места, чтобы водитель мог поддерживать необходимые параметры воздушной среды. Концен­трация вредных веществ в зоне дыхания водителя не должна превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных ГОСТ 12.1.005—76.

Для снижения шума в кабине автомобиля тщательно подгоняют соприкасающиеся части кабины, остекления окон, устанавливают прокладки на раме двери, используют звукопоглощающие мастики и по­крытия по металлическим поверхностям, обивают внутреннюю часть кабины звукопоглощающими материалами. Снижение вибрации достигается применением мягкого сиденья из поролона или из других вибропоглошающих материалов или полужесткого сиденья с амортизаторами. При длительной эксплуатации автомобиля следует устранять колебания деталей кузова и основных узлов автомобиля, своевременно балансируя детали и подтягивая болтовые соединения.

УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Устойчивостью автомобиля называют его свойство сохранять направление движения, противостоять опроки­дыванию и поперечному скольжению. Различают продоль­ную и поперечную (курсовую) устойчивость. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости.

Курсовой устойчивостью автомобиля называют его свойство двигаться в нужном направлении без корректирующих воздействий со стороны водителя, т. е. при неизмен­ом положении рулевого колеса. Автомобиль с плохой курсовой устойчивостью все время неожиданно меняет направление движения. Это создает угрозу другим транспортным средствам и пешеходам. Водитель, управляя неустойчивым автомобилем, вынужден особенно внимательно следить за дорожной обстановкой и постоянно корректировать движение, чтобы предотвратить выезд за пределы дороги. При длительном управлении таким автомобилем водитель быстро утомляется, повышается возмож­ность ДТП.

Нарушение курсовой устойчивости происходит в результате действия возмущающих сил, например порывов бокового ветра, ударов колес о неровности дороги, а также из-за резкого поворота управляемых колес водителем. Потеря устойчивости может быть вызвана и техническими неисправностями (неправильная регулировка тормозных механизмов, излишний люфт в рулевом управлении или его заклинивание, прокол шины).

Особенно опасна потеря курсовой устойчивости при большой скорости. Автомобиль, изменив направление движения и отклонившись даже на небольшой угол, может через короткое время оказаться на полосе встречного движения. Так, если автомобиль, движущийся со скоростью около 80 км/ч, отклонится от прямолинейного направления всего на 5°, то через 2,5 с он переместится в сторону почти на 1метр и водитель может не успеть вернуть автомобиль на прежнюю полосу.

Часто автомобиль теряет устойчивость при движении по дороге с поперечным уклоном (косогору) и при повороте на горизонтальной дороге. Если автомобиль движется по косогору,сила тяжести G составляет с поверх­ностью дороги угол β и ее можно разложить на две состав­ляющие: силу Р₁, параллельную дороге, и силу Р₂ перпендикулярную ей. Сила Р₁ стремится сдвинуть автомобиль под уклон и опрокинуть его. Чем больше угол косогора β, тем больше сила Р₁, следовательно, тем вероятнее потеря поперечной устойчивости. При повороте автомобиля причиной нарушения устойчивости является центробежная сила Р_ц направленная от центра поворота и прило­женная к центру тяжести автомобиля. Она прямо пропор­циональна квадрату скорости автомобиля и обратно пропор­циональна радиусу кривизны его траектории.

Поперечному скольжению шин по дороге противодействуют силы сцепления, которые зависят от коэффициента сцепления. На сухих, чистых покрытиях силы сцепления достаточно велики, и автомобиль не теряет устойчивости даже при большой поперечной силе. Если дорога покрыта слоем мокрой грязи или льда, то автомобиль может занести

Рис.3

Схема сил, действующих на автомобиль:

а - при движении по косогору; б - при повороте на горизонтальной дороге; в - при повороте на двухскатной дороге

 

даже в том случае, когда он движется с небольшой скоростью по сравнительно пологой кривой.

Максимальная скорость, с которой можно двигаться пд криволинейному участку радиусом R без поперечного скольжения шин,

V_ск=11,3√(Rφ_Х)                                (1)

Так, выполняя поворот на сухом асфальтобетонном покрытии (φ_Х ⁼ 0,7) при R = 50 м, можно двигаться со ско­ростью около 66 км/ч. Преодолевать тот же поворот после дождя (φ_Х= 0,3) без скольжения можно лишь при скорости 40-43 км/ч. Поэтому перед поворотом следует уменьшать скорость тем больше, чем меньше радиус предстоящего поворота.

Формула (1) определяет скорость, при которой колеса обоих мостов автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление в практике наблюдается редко. Гораздо чаще начинают скользить шины одного из мостов - переднего или заднего. Поперечное скольжение переднего моста возникает редко и к тому же быстро прекращается. В большинстве случаев скользят колеса заднего моста, которые, начав двигаться в поперечном управлении, скользят все быстрее. Такое ускоряющееся поперечное скольжение называется заносом. Для гашения начавшегося заноса нужно повернуть рулевое колесо в ворону заноса. Автомобиль при этом начнет двигаться по более пологой кривой, радиус поворота увеличится, а центробежная сила уменьшится. Поворачивать рулевое колесо нужно плавно и быстро, но не на очень большой угол, чтобы не вызвать заноса в противоположную сторону. Как только занос прекратится, нужно также плавно и быстро вернуть рулевое колесо в нейтральное положение.

Часто занос возникает во время экстренного торможения, когда сцепление шин с дорогой уже использовано для создания тормозных сил. В этом случае следует немедленно прекратить или ослабить торможение и тем самым повысить поперечную устойчивость автомобиля.

Под действием поперечной силы автомобиль может не только скользить по дороге, но и опрокинуться на бок или на крышу. Возможность опрокидывания зависит от положения центра тяжести автомобиля. Чем выше от поверхности дороги находится центр тяжести, тем вероятнее опрокидывание. Особенно часто опрокидываются автобусы, а также грузовые автомобили, занятые на перевозке легковесных, объемных грузов (сено, солома, ящики с табачными или макаронными изделиями, контейнеры) и жидкостей. Под действием поперечной силы рессоры с одной стороны автомобиля сжимаются и кузов его наклоняется, увеличивая опасность опрокидывания.

Максимальная скорость, с которой можно преодолевать поворот без опрокидывания,

V_опр=8η√(RB/h_c)                              (2)

Где η коэффициент, учитывающий поперечный наклон (крен) кузова на подвecкe; η=0,9 для легковых автомобилей и η=0,8 для грузовых и автобусов; В — колея автомобиля, м; h_ц- высота центра тяжести, м.

Если по формулам (1) и (2) подсчитать скорости v_ск и v_опр , то почти всегда окажется, что v_ск меньше v_опр. Следовательно, при одной и той же скорости поперечное скольжение шин и занос более вероятны, чем опрокидывание. Однако это не совсем верно, так как, определяя скорость v_ск мы считали, что центробежной силе противодействуют только силы сцепления, удерживающие автомобиль. Но, возможно что поперечному скольжению автомобиля помешает какое либо препятствие (неровность дороги, бордюрный камень тротуара и т. д.). В этом случае автомобиль может опрокинуться и без скольжения шин..

Особенно опасным является сочетание криволинейного участка дороги с поперечным уклоном. На рисунке 3 показаны два автомобиля, движущихся по криволинейному участку: автомобиль 1- по внешнему краю дороги,а автомобиль 2 - по внутреннему. Разложим силу веса G и центробежную силу Р_ц у каждого автомобиля на два направления: перпендикулярное к дорожному полотну (силы Р₂ и Р_ц2) и параллельное ему (силы P₁ и Р_ц1,). У автомобиля 2 силы Р₂ и Р_ц2, складываются, увеличивая силу сцепления шин с дорогой. Силы же P₁ и Р_ц1 действуют в противополож­ных направлениях и частично уравновешивают одна дру­гую. У автомобиля 1, напротив, сила Р_ц2, действуя в направ­лении, противоположном силе Р₂, уменьшает силу сцепле­ния шин с дорогой, а силы Р₁, и Р_ц1, складываются, увеличи­вая возможность нарушения устойчивости автомобиля. Таким образом, на дорогах с двускатной проезжей частью, всегда более опасен левый поворот автомобиля.

Для создания необходимой безопасности движения на дорогах с малым радиусом поворота устраивают односкатный поперечный профиль - вираж. На вираже проезжая часть и обочины имеют поперечный уклон к центру кривой. При наличии виража независимо от направления движения автомобиля составляющие сил Р_ц и G направлены так же, как у автомобиля 2, и обеспечивают сохранение попереч­ной устойчивости. Поперечный уклон виража увеличивают при уменьшении радиуса кривой.

УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Под управляемостью понимают свойство автомобиля изменять направление движения при воздействии водителя на рулевое управление. Управляемость зависит от многих причин, что не дает возможности оценить ее каким-то одним показателем.

Хорошая управляемость автомобиля обеспечивается, если его конструкция удовлетворяет следующим требованиям:

-рулевой привод обеспечивает такое соотношение углов поворота управляемых колес, при котором они катятся без бокового скольжения;

-у управляемых колес исключаются произвольные колебания и обеспечивается хорошая стабилизация;

-углы увода переднего и заднего мостов находятся в определенном соотношении;

-водитель имеет возможность определить силы, дейст­вующие на управляемые колеса.

Рассмотрим, как удовлетворяются эти требования у современного автомобиля.

Качение управляемых колес без бокового скольжения шин по дороге при криволинейном движении обеспечивается поворотом правого и левого колес на различные углы. Так, при повороте вправо правое колесо должно быть довернуто на больший угол по сравнению с левым. При левом повороте, наоборот, больше должен быть угол пово­рота левого колеса. Разница между углами поворота колес тем больше, чем меньше радиус кривой, по которой движется автомобиль.

Нужное соотношение углов поворота обеспечивается работой рулевой трапеции. Если форма трапеции нарушена (изогнута поперечная тяга или поворотный рычаг), то изменится и соотношение углов поворота: колеса начнут проскальзывать по дороге, затрудняя управление автомоби­лем. Кроме того, резко ускорится изнашивание шин. У легковых автомобилей форма рулевой трапеции может быть нарушена вследствие неправильной регулировки схожде­ния. Регулировать схождение у автомобилей с трапецией, имеющей две боковых тяги, нужно так, чтобы обе тяги имели одинаковую длину. На практике часто схождение регулируют, поворачивая только одну тягу (обычно левую). Это недопустимо, так как при этом трапеция становится несимметричной и правильное соотношение углов поворота колес утрачивается.

Управляемые колеса под воздействием толчков от неровностей дороги постоянно отклоняются от нейтрально­го положения. Свойство управляемых колес сохранять нейтральное положение и автоматически в него возвращать­ся называется стабилизацией. Автомобиль с хорошей стабилизацией может двигаться прямолинейно, даже если водитель не держит в руках рулевое колесо. При выходе такого автомобиля из поворота управляемые колеса без участия водителя автоматически возвращаются в нейтральное положение. Стабилизация колес обеспечивается благодаря наклону шкворней (или шкворневых пальцев) поворотных цапф в поперечном и продольном направлениях. При поперечном наклоне шкворня на угол β(рис. 4 а) уменьшается расстояние а между средней плоскостью колеса и осью шкворня (плечо поворота). Уменьшение плеча поворота облегчает управление автомобилем. Кроме того, при повороте колеса вокруг шкворня с поперечным наклоном колесо стремится опуститься ниже поверхности дороги, как показано штриховыми линиями, а так как это невозможно то поднимается передняя часть автомобиля. При выходе автомобиля из поворота передняя часть автомобиля опускается, облегчая возвращение передних колес в исходное положение. При продольном наклоне шкворня на угол γ (рис. 4.б) его ось пересекается с дорогой впереди центра контакта шины на расстоянии b (плечо стабилизации). При повороте автомобиля под влиянием центробежной силы Р_ц в зонах контакта шины с дорогой возникают поперечные реакции R_у. Действуя на плече b, эти реакции создают моменты,

Рис 4. Способы, обеспечивающие стабилизацию колес:
а – поперечный наклон шкворня; в – прдольный наклон шкворня.

возвращающие передние колеса в исходное положение при выходе автомобиля из поворота.

При неправильной установке шкворней ухудшается стабилизация и могут возникнуть их колебания. Колебания колес, затрудняющие управление автомобилем, появляются также из-за неуравновешенности дисбаланса) колес. При вращении неуравновешенного колеса действуют центробежные силы, периодически стремящиеся повернуть колесо в стороны и оторвать его от дороги. При большом дисбалансе Колебания колес так велики, что водитель вынужден уменьшить скорость. Поворачиваемостью автомобиля называют его свойство изменять направления движения без поворота управляемых колес. Различают шинную и креновую поворачиваемость. Шинная поворачиваемость связана с ялением увода колес.

Вследствие увода автомобиль отклоняется от траектории, которая задана ему водителем при повороте управляемых колес. Если у автомобиля yгoл увода передней оси больше чем задней, то он движется по кривой большего радиуса(более пологой). Такой автомобиль имеет недостаточную поворачиваемость. Он хорошо сохраняет прямолинейное направление движения, т.е обладает хорошей курсовой устойчивостью. Однако водителю для изменения направления движения автомобиля требyeтcя затратить большее усилие. Если угол увода зaдней оcи больше, чем у передней, то автомобиль при том же угле поворота управляемых колес движется по кривой меньшего радиуса. Обладает излишней поворачиваемостью легче изменяет направление движения и, как правило, имеет худшую курсовую устойчивость. Шинная поворачиваемость изменяется при изменении нагрузки. В большинстве случаев автомомобили в порожнем состоянии имеют недостаточную шинную поворачиваемость, а в нагруженном излишнюю.

Креновая поворачиваемость связана с конструкцией подвески. Под действием поперечной силы кузов поворачивается в поперечной плоскости и пермещает элементы подвески. Те, в свою очередь, поворачивают в горизонтальной плоскости оси автомобиля так, что начинает двигаться по криволинейной траектории, хотя упрaвляeмыe колеса его будут находиться в нейтральном положeнии. По аналогии с шинной поворачиваемостыо креновая поворачиваемость может быть недостаточной или излишней в зависимости от того, угол поворота какой оси результате крена окажется большим.

Креновая поворачиваемость может либо усиливать,либо ослаблять шинную поворачиваемость. Причем в различных условиях это влияние может быть различным, Как говорят, "автомобиль перестает слушаться руля". Особое значение имеет привычка водителя к определенно­му автомобилю, его навык в использовании особенностей управляемости.

Управляемость автомобиля зависит от технического состояния его ходовой части и рулевого управления. Уменьшение давления в одной из шин увеличивает ее сопротивление качению и увод, поэтому автомобиль постоянно отклоняется в сторону шины с меньшим давлением. Увели­ченные зазоры в деталях рулевого привода приводят к произвольным колебаниям передних колес. Затрудняет управление автомобилем и лишает водителя обратной связи чрезмерная затяжка пробок продольной тяги, под­шипников и рабочей пары рулевого механизма.

1234	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: