ГОСы / Трактора и Автомобили / 23

23. Курсовая устойчивость машины обес­печивается главным образом стабилиза­цией управляемых колес, т. е. их спо­собностью устойчиво сохранять прямо­линейное движение и возвращаться в ис­ходное положение после поворота. Ста­билизация управляемых колес дости­гается соответствующей их установкой.

Установка управляемых колес. Стаби­лизация управляемых колес достигается благодаря созданию стабилизирующих моментов относительно оси поворота цапф колес, использованием реакции до­роги, действующих на колеса.

Угол β поперечного наклона шкворня (рис. 6.23, а) служит для самовозврата колес к прямолинейному движению после поворота за счет использования нормальной реакции R_a на колесо. При по­вороте относительно шкворня колесо стремится опуститься ниже плоскости дороги на величину h. Но так как это невозможно, на эту величину (h) дол­жен произойти подъем передней части автомобиля, чему препятствует сила тя­жести автомобиля, стремясь вернуть колесо в положение, соответствующее прямолинейному движению. Угол попе­речного наклона шкворней относительно велик и составляет 6...10°.

Наклон шкворней в продольной пло­скости машины на угол γ (рис. 6.23, б) выполняют так, чтобы нижние концы шкворней смещались вперед относитель­но вертикали и их оси образовывали относительно точек касания колеса с до­рогой плечо b. В случае криволинейного движения машины (поворота) возникает центробежная сила Р_Ц, вызывающая со стороны дороги боковые реакции R_K на колеса, приложенные в точке О каса­ния колеса с дорогой. В результате на колесе возникает стабилизирующий мо­мент R_Kb, стремящийся вернуть управ­ляемые колеса в положение прямоли­нейного движения. С ростом скорости движения на повороте центробежная сила Р_Ц, реакции R_K и стабилизирующий момент увеличиваются. Созданию стабилизирующего момента на повороте способствует также боковая эластич­ность шин. Угол γ обычно находится в пределах 1,0...3,5°. Меньшие углы применяют для шин с большей боковой эластичностью.

Для уменьшения сопротивления каче­нию и изнашивания шин при движении автомобиля с нагрузкой управляемые колеса устанавливают первоначально под наклоном к плоскости, перпендику­лярной дороге. Угол наклона а назы­вают углом развала колес (рис. 6.23, в). Обычно α = 0...2⁰, дальнейшее увели­чение угла развала приводит к боко­вому проскальзыванию шин.

Развал колес совместно с поперечным наклоном шкворней уменьшает рассто­яние а между средней плоскостью колеса и точкой пересечения оси шкворня с по­верхностью дороги, которое называют плечом обкатки, благодаря чему умень­шается усилие для поворота колеса от­носительно шкворня (облегчается управ­ление машиной).

В результате установки колес с раз­валом появляются силы, вызывающие разворот передних колес по расходя­щимся дугам. Это явление устраняют схождением колес в горизонтальной пло­скости (рис. 6.23, г). Схождение оцени­вают разностью расстояний А и Б между краями ободьев колес, которое обычно находится в пределах 0...12 мм. Схож­дение регулируют изменением длины по­перечной рулевой тяги.

Динамический фактор и динамические характеристики

Из тягового баланса автомобиля, который, согласно формуле (31), выражается в общем случае движения уравнением:

(84)

следует, что

(85)

В этом уравнении разность Р_к - Р_, представляет собой силу тяги, требуемую для преодоления всех внешних сопротивлений движению автомобиля, исключая сопротивление воздуха. Как видно, она пропорциональна весу G автомобиля или, если автомобиль работает с прицепом, суммарному весу автопоезда.

Поэтому отношение, характеризующее запас силы тяги, приходящийся на единицу веса автомобиля (автопоезда), может служить измерителем его динамических качеств. Указанное отношение называется динамическим фактором автомобиля и обозначается в дальнейшем буквой D. Динамический фактор рассчитывают по формуле:

(86)

В этой формуле крутящий момент двигателя М_к берут по скоростной характеристике, снятой при полном открытии дроссельной заслонки, так как динамический фактор определяют при работе двигателя с полной нагрузкой.

Между динамическим фактором и параметрами, характеризующими сопротивления движению автомобиля, имеется следующая зависимость:

(87)

Будучи удельным параметром, динамический фактор позволяет проводить сравнительную оценку динамических качеств различных автомобилей независимо от их грузоподъемности и веса. Динамический фактор имеет разные значения, в зависимости от скоростного режима автомобиля - частоты сращения двигателя (его крутящего момента) и передачи, включенной в трансмиссии. Наглядное представление о значениях динамического фактора при работе автомобиля с различными скоростями на разных передачах дает график D = f(V), приведенный на рисунке (11). Этот график называется динамической характеристикой автомобиля.

Рисунок 11 - Динамическая характеристика автомобиля