Оцінка повороткості автомобіля:
Властивість автомобіля змінювати кривизну траєкторії при зміненні швидкості називається статичною повороткістю.
Якщо
то радіус повороту автомобіля з
еластичними колесами буде той самий,
що і у автомобіля з жорсткими колесами.
Радіус повороту залишатиметься постійним
при змінній швидкості руху, але незмінному
положенню керованих коліс. (нейтральна
статична повороткість).
Якщо
то радіус повороту автомобіля з
еластичними колесами буде менший, ніж
у автомобіля з жорсткими колесами. Із
збільшенням швидкості радіус
зменшуватиметься ( надлишкова
повороткість).
Якщо
то радіус повороту автомобіля з
еластичними колесами буде більший, ніж
у автомобіля з жорсткими колесами. Із
зростанням швидкості радіус збільшується
(недостатня повороткість).
Автомобіль з недостатньою повороткістю більш стійкий і краще зберігає напрям руху, ніж автомобіль з надлишковою повороткістю.
Складність
керування автомобілем з надлишковою
повороткістю зростає із збільшенням
швидкості руху і при певній швидкості
,
яка називається критичною за умови
відведення, автомобіль втрачає
керованість, тобто навіть при незначному
боковому поштовху на нейтральному
положенні керованих коліс виникає
відведення, яке швидко наростає і
приводить до заносу автомобіля
Критичну швидкість за умовами відведення можна визначити лише для автомобілів з надлишковою повороткістю. У автомобілів з нейтральною повороткістю вона дорівнює нескінченності, а у автомобілів з недостатньою повороткістю- відсутня.
Граничним випадком втрати стійкості є занос і перекидання автомобіля.
Занос відбувається тоді, коли сили, що діють в площині контакта коліс з дорогою, перевершують сили зчеплення. Оскільки в зоні контакта повздовжні та поперечні сили дорівнюють відповідним реакціям дороги, то умова руху автомобіля без заносу матиме вигляд:
де
,
,
- відповідно вертикальна (нормальна),
повздовжня та бокова реакції полотна
дороги на колеса автомобіля.
Перекидання автомобіля відносно повздовжньої осі ( нарушення поперечної стійкості) можливе при руху по косогору або коловій траекторії.
При
руху по косогору критичний кут
за умови перекидання
А з умови ковзання на косогорі
- кут поперечної
стійкості, тангенс цього кута –
коефіцієнтом поперечної стійкості.
Ковзання
автомобіля, що передує його перекиданню,
як правило, виключає перекидання. Для
того щоб ковзання відбулося раніше
перекидання, треба щоб коефіцієнт його
поперечної стійкості перевищував
коефіцієнт зчеплення. Тобто умова
повинна виконуватись.
Критичні
швидкості за умови перекидання
та
ковзання
при русі автомобіля за круговою
траєкторією визначають із співвідношень
З наведених рівнянь витікає, що ковзання передуватиме перекиданню, якщо
Напрями покращення керованості та стійкості.
1. Вибір оптимальних параметрів повороткості автомобіля.
2. Збільшення базових розмірів та колії.
3. Зниження центра мас автомобіля.
4. Застосування адаптивних підвісок.
5. Покращення якості шин.
6. Застосування автоматичних систем керування та стабілізації руху, посилювачів рульового керування, впровадження в конструкцію локаційних, навігаційних, телеметричних та інших систем автоматичного керування рухом.
7. Удосконалення існуючих систем рульового керування шляхом впровадження новітніх технологій.
8. Застосування комп’ютерних систем рульового керування, шляхом встановлення електродвигунів повороту керованих коліс в самих колесах, що виключить з застосування багато елементів теперішнього рульового керування та забезпечить кращу керованість та стійкість.