4. Устойчивость автомобиля

Оценочными показателями поперечной устойчивости автомобиля явля­ются:

- угол поперечного уклона дороги  при котором автомобиль может оп­рокинуться при прямолинейном движении. Этот угол находят из уравнения статического равновесия автомобиля

,

где В - колея передних колес, м. Отношение называют коэффициентом поперечной устойчивости автомобиля;

• критическая скорость движения автомобиля по опрокидыванию, кото­рая определяется по формуле

,

где R - радиус кривизны полотна дороги в плане, м.

Критическую скорость по опрокидыванию определяют при различных значениях радиуса дороги в плане и заносят в табл. 10.

Таблица 10

Значения критической скорости автомобиля пo опрокидыванию

R , м	40	60	80	100
Vоп, км/ч

Критическую скорость автомобиля по заносу определяют при двух зна­чениях коэффициента сцепления j_x = 0,4 и j_x = 0,8 и различных значениях ра­диуса поворота по формуле

Результаты расчёта сводят в табл. II.

Таблица 11

Значения критической скорости по заносу

R, м	40	60	80	100
jx =0,4
jx =0,8

По полученным данным на одном графике строят зависимости

V_оп = f (R) и V_зан = f (R) при различных значениях j_x. Конструктивно автомобиль выполня­ется так, чтобы критическая скорость по опрокидыванию была больше крити­ческой скорости по заносу.

5. Управляемость автомобиля

Принципиальное различие между понятиями «управляемость» и «устой­чивость» заключается в том, что устойчивость охватывает ряд свойств автомо­биля, обеспечивающих его движение по заданной траектории без воздействия водителя, а управляемость - при его воздействии, т.е. управляемость определя­ется степенью соответствия траектории движения положению управляемых ко­лёс.

Основными показателями управляемости автомобиля являются: мини­мальный радиус поворота автомобиля R_э; критическая скорость движения по управляемости (по боковому скольжению управляемых колес) V_упр.

Минимальный радиус поворота автомобиля с эластичными шинами оп­ределяется выражением

,

где ₁ и ₂ — углы увода колёс соответственно передней и задней осей, рад;  - максимальный средний угол поворота управляемых колёс автомобиля, рад. Обычно  = (0,62+0,7)рад.

Значения углов увода ₁ и ₁ зависят от конструкции шин и давления воз­духа в них, боковых сил и других факторов. Экспериментально установлено, что

; ,

где P_б1 и P_б2 - боковые силы, действующие на колёса переднего и заднего мос­тов (тележки), Н;  К_ув1 и  К_ув2 суммарные коэффициенты сопротивления уво­ду колёс переднего и заднего мостов, Н/рад.

Боковые силы, действующие на колёса переднего и заднего мостов, при которых колёса катятся ещё без бокового скольжения, определяют по форму­лам

P_б1 = 0,4_x m_к1 g ; P_б2 = 0,4_x m_к2 g ,

Значения коэффициента сопротивления уводу К_ув одного колеса находятся в пределах 300-600 Н/град для легковых автомобилей и 700-1200 Н/град - для грузовых и автобусов. Суммарные значения å К_ув для колёс переднего и заднего мостов (тележки) находят по формуле

å К_ув = n_к К_ув

где n_к - общее количество колёс на переднем или заднем мосту автомобиля.

В работе необходимо для заданного автомобиля:

1. Рассчитать боковые силы P_б1 и P_б2 , приняв _x = 0,8.

2. Задавшись средними значениями К_ув определить суммарные коэффициенты å К_ув1 и å К_ув2 . При этом считать, что на переднем и заднем мостах (тележке) все колёса одинаковы.

3. Для среднего угла поворота управляемых колёс  = 34° найти минимальный радиус поворота R_э и сравнить его с паспортным значением.

4. Найти радиус поворота автомобиля с абсолютно жёсткими в боковом на­правлении колёсами по формуле

.

5. Сравнивая полученные значения R_э и R , определить, какой поворачиваемостью обладает данный автомобиль. При R_э = R автомобиль обладает ней­тральной, при R_э > R - недостаточной и при R_э < R - избыточной поворачиваемостью.