7.5. Распределение поперечной составляющей силы инерции между осями автомобиля

На управляемость и устойчивость автомобиля оказывает влияние не только величина поперечной составляющей силы инерции, но и распределение этой силы между осями автомобиля.

Для определения поперечных реакций дороги, действующих на переднюю (У₁) и заднюю (У₂) оси, составим уравнение моментов (рис. 45,46):

; (158)

где J_z – момент инерции автомобиля относительно вертикальной оси Z, проходящей через центр тяжести автомобиля.

Рис. 45. Распределение боковых сил Рис. 46. Боковые силы, действущие

между осями автомобиля на колеса автомобиля при поворте

С другой стороны, из условия равенства нулю проекций

внешних сил на поперечную ось автомобиля можно записать:

P_y = Y₁+Y₂ (159)

Решая совместно уравнения (158), (159), получим:

(160)

Момент инерции J_Z удобнее представить в виде произведения массы автомобиля Ga/g на квадрат радиуса инерции ρ_z² относительно оси Z:

Подставляя в равенство (160) значения Рy из формулы (157), ω_a и J_Z после преобразований, получим, считая V_a м/с:

(161)

(162)

Во многих случаях можно считать , тогда

; (163)

; (164)

Если уводом можно пренебречь, то

; (165)

; (166)

Таким образом, в тех случаях, когда углы увода и скорости их изменения невелики, скорость поворота управляемых колес и изменение скорости движения автомобиля в основном оказывают влияние только на величину боковых реакций, действующих на передние колеса. При входе в поворот реакций У1 увеличивается, а при выходе из поворота уменьшается.

В тех случаях, когда углы увода и скорость их изменения значительны, скорость поворота управляемых колес и изменение скорости движения автомобиля оказывают влияние на величину боковых реакций, как передних, так и задних колес. В зависимости от условий движения и конструктивных особенностей автомобиля при входе в поворот боковые реакции, действующие на передние колеса, в одних случаях увеличиваются при одновременном уменьшении боковых реакций на задних колесах, а в других случаях наоборот. При больших скоростях движения, как правило, Y₂ > Y₁.

Если (установившееся круговое движение), то

;

; (167)

Отношение боковой силы, действующей на ось, к весу, приходящемуся на колеса этой оси, называют удельной боковой силой. Удельные боковые силы для передней и задней осей при θ = 0 и j₀ = 0 одинаковы и равны: