10.7. Крен кузова при криволинейном движении

Автомобиль представляет собой совокупность подрессоренной и неподрессоренных масс, между которыми имеются шарнирно-упругие связи. В процессе криволинейного движения под действием поперечной составляющей центробежной силы инерции подрессоренная масса автомобиля (М_п) испытывает крен (рис. 61), в результате чего центр ее тяжести смещается относительно своего обычного положения на некоторую величину S_кр.

Рис. 61. Крен кузова

Положение оси крена 0 и величина плеча крена (h_кр) зависят от особенностей конструкции подвесок передних и задних колес. Угол крена определятся действием поперечной составляющей силы инерции (P_jу), а также силой тяжести самой подрессоренной массы (G_п). Найдем этот угол. Моменты сил P_jу и G_п уравновешиваются моментом сил упругости подвески, величина которого прямо пропорциональна углу крена:

P_jу^п h_кр + G_пS_кр = с_ж_кр, (246)

где с_ж - угловая жесткость подвески автомобиля;

h_кр - плечо крена, т. е. расстояние от оси крена до центра тяжести подрессоренной массы (h_кр);

_кр - угол крена.

Учитывая, что угол крена относительно невелик, величину смещения центра тяжести подрессоренной массы можно представить так:

S_кр  h_кр _кр. (247)

Подставив (247) в (246) и решив его, получим значение угла крена:

_кр = . (248)

Из полученной формулы следует, что угол крена кузова тем больше, чем больше поперечная составляющая силы инерции, действующая на кузов; плечо крена и сила тяжести самого кузова. Уменьшению крена способствует повышение угловой жесткости передней и задней подвесок:

с_ж = с_ж1 + с_ж2. (249)

Угловая жесткость зависимой подвески определяется по формуле:

с_ж = 0,5 _рс_рВ_р², (250)

где _р - коэффициент учета скручивания упругих элементов подвески (для листовых рессор h_р=1,05 - 1,25);

с_р - вертикальная жесткость упругих элементов подвески;

В_р - расстояние между серединами упругих элементов подвески.

Угловая жесткость независимой подвески определяется по формуле:

с_ж = 0,5 с_прН_к²_, (251)

где с_пр - приведенная к колесу жесткость упругого элемента;

Н_к - расстояние между колесами (колея).

_р1 – при зависимой подвеске, а _р  1 – при независимой подвеске.