10.1 Устойчивость автомобиля

Устойчивость автомобиля непосредственно связана с безопасностью дорожного движения. Нарушение устойчивости выражается в произвольном изменении направления движения, его опрокидывании или скольжении шин по дороге. Различают поперечную и продольную устойчивость автомобиля. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости.

Показателями поперечной устойчивости автомобиля при криволинейном движении являются максимально возможные скорости движения по дуге окружности и угол поперечного уклона дороги. Оба показателя определяются из условий заноса или опрокидывания автомобиля.

Максимально допустимая скорость автомобиля по скольжению

Vcк = , (10.1)

где R - радиус дуги, м;

цу - коэффициент поперечного сцепления,

цу = (0,5 - 0,85)ц, (10.2)

где ц - коэффициент сцепления шин с дорогой в продольном направлении; в - угол поперечного уклона. Знак «+» в числителе и « - » в знаменателе берутся при движении по уклону, наклоненному к центру поворота дороги, если же он наклонен в сторону, противоположную центру поворота дороги, то в числителе ставится знак « - », а в знаменателе «+».

При в = 0

Vcк = . (10.3)

Учитывая выражения (10.1), (10.2) и (10.3) строится зависимость Vск = ѓ(R), которая представлена на рисунке 10.1 при различных радиусах дуги.

Рисунок 10. 1 - Функциональная зависимость Vск = ѓ(R):

I - при в =0; II при в =3 (при движении по уклону, наклоненному к центру поворота дороги); III - в =3 (при движении по уклону в сторону, противоположную центру поворота дороги)

Максимально допустимая скорость по опрокидыванию

Vопр = , (10.4)

где hц - ордината центра масс груженого автомобиля, hц = 1,75 м.

При в = 0

Vопр = . (10.5)

При учете выражений (10.4) и (10.5) строится зависимость Vопр = ѓ(R). Эта зависимость представлена на рисунке 10.2

Рисунок 10.2 - Функциональная зависимость Vопр = ѓ(R):

I - при в =0; II при в =3 (при движении по уклону, наклоненному к центру поворота дороги); III - в =3 (при движении по уклону в сторону, противоположную центру поворота дороги)

На рисунке 10.3 показана зависимость Vопр и Vск от R для одного из значений угла в (рисунок 10.3).

Из рисунка 10.3 видно, что Vопр наступает раньше, чем Vск. Это связано с тем, что у грузовых автомобилей центр тяжести выше, чем у легковых.

Рисунок 10.3 - Зависимость параметров устойчивости от R при в = 0

Потеря автомобилем продольной устойчивости выражается в буксовании ведущих колес, что наблюдается при преодолении автопоездом затяжного подъема со скользкой поверхностью. Показателем продольной устойчивости автомобиля служит максимальный угол подъема, преодолеваемого автомобилем без буксования ведущих колес

tgвбук = , (10.6)

где а - расстояние от центра масс груженого автомобиля до оси передних колес, а = 4,271м; L - база автомобиля, L = 9,7м; hпр - высота сцепного устройства прицепа, hпр = 1,297м; Gа - вес груженого автомобиля,Gа = 109,27т; Gпр - вес груженого прицепа, Gпр = 15,8т.

При рассмотрении выражения (10.6) на его основании строится график зависимости в = f(ц) (рисунок 10.4).

Рисунок 10.4 - Функциональная зависимость в = f(ц)