Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Влияние различных факторов на тормозные свойства



Автомобиля

На тормозные свойства автомобиля оказывают влияние раз­личные конструктивные и эксплуатационные факторы. К ним от­носятся конструкция тормозных механизмов и их техническое состояние, состояние дорожного покрытия и протекторов шин, распределение тормозных сил по колесам автомобиля, примене­ние регуляторов тормозных сил и антиблокировочных систем, способы служебного торможения и др. Рассмотрим влияние ука­занных факторов на тормозные свойства.


Тормозные механизмы и их техническое состояние.Тормозные свойства автомобиля во многом зависят от типа тормозных меха­низмов и их технического состояния. В передних и задних колесах грузовых автомобилей и автобусов применяют барабанные тор­мозные механизмы (рис. 7.6, а). В передних колесах легковых авто­мобилей используют дисковые тормозные механизмы (рис. 7.6, б),а в задних колесах — барабанные.

При торможении более эффективными являются барабанные тормозные механизмы, а более стабильными — дисковые. Диско­вые тормозные механизмы по сравнению с барабанными имеют меньшую массу, более компактны и лучше охлаждаются. Однако у них быстрее изнашиваются фрикционные накладки колодок, и они хуже защищены от загрязнения.

Техническое состояние тормозных механизмов серьезно влия­ет на эксплуатационные свойства автомобиля. От технического состояния во многом зависит безопасность движения. Так, напри­мер, самой распространенной причиной дорожно-транспортных происшествий, возникающих из-за технической неисправности автомобиля, является неудовлетворительное состояние тормозных механизмов (замасливание, загрязнение, износ, нарушение регу­лировки и др.). Как показывает статистика дорожно-транспорт­ных происшествий, около 15% общего числа аварий с гибелью людей происходит вследствие неисправности тормозных механиз­мов.

Дорожное покрытие и протекторы шин.Состояние дорожного покрытия и протекторов шин определяет возможность реализо­вать создаваемую тормозными механизмами тормозную силу ав­томобиля, значение которой зависит от силы сцепления колес с дорогой.


Рис. 7.6. Схемы барабанного (а) и дискового (б) тормозных механизмов: 1,4— тормозные колодки; 2 — тормозной барабан; 3 — тормозной диск

Новое дорожное покрытие имеет шероховатую поверхность, и ее микроскопические выступы увеличивают сцепление шин с до­рогой. При износе дорожного покрытия микронеровности его по-


Рис. 7.7. Зимний рисунок протектора шины (а) и шипы противосколь­жения (б):

1 — сердечник; 2 — корпус

верхности сглаживаются и коэффициент сцепления колес с до­рогой уменьшается. Зимой на заснеженных и обледенелых дорогах коэффициент сцепления существенно снижается, и для его уве­личения необходимо использовать шины с зимним рисунком про­тектора и ошипованные шины (рис. 7.7).

Регуляторы тормозных сил.Наибольшая интенсивность тормо­жения автомобиля достигается при полном использовании сцеп­ления всеми колесами автомобиля, что возможно только при оп­тимальном распределении тормозных сил по колесам. Поэтому для торможения автомобиля в любых дорожных условиях с мак­симальным замедлением необходимо, чтобы тормозные силы на колесах автомобиля всегда были пропорциональны нагрузкам на колеса. Это достигается при помощи регулятора тормозных сил, который изменяет значение тормозной силы в зависимости от нагрузки на задний ведущий мост. При этом исключается занос (юз) колес моста, повышаются устойчивость автомобиля и без­опасность движения.

Антиблокировочные системы.Такие системы устраняют блоки­ровку колес автомобиля при торможении, регулируют тормозной момент и обеспечивают одновременное торможение всех колес автомобиля. При этом достигается оптимальная эффективность торможения (минимальный тормозной путь) и повышаются ус­тойчивость автомобиля и безопасность его движения.

Эффективность торможения с антиблокировочной системой (АБС) зависит от схемы установки ее элементов. Наиболее эф­фективной является АБС с отдельным регулированием колес ав­томобиля (рис. 7.8, а). В этом случае на каждое колесо установлен отдельный датчик 2 угловой скорости, а в тормозном приводе к колесу — отдельный модулятор 3 давления и блок управления 1. Однако такая схема установки АБС наиболее сложная и дорого­стоящая.

В более простой схеме установки элементов АБС (рис. 7.8, б)используются один датчик 2 угловой скорости, установленный на валу карданной передачи, один модулятор 3 давления и один блок



рис. 7.8. Схемы АБС с отдельным

(а) и общим (б) регулированием

колес:

1 — блок управления; 2 — датчик; 3 — модулятор давления


управления 1. Такая схема установки элементов АБС имеет более низкую чувствительность и обеспечивает меньшую эффективность торможения автомобиля.

Применение АБС обеспечивает наибольший эффект на скольз­кой дороге, когда тормозной путь автомобиля уменьшается на 10... 15 %. На сухой асфальтобетонной дороге такого сокращения тормозного пути автомобиля может и не быть.

Способ торможения.Из различных способов служебного режи­ма торможения автомобиля — торможение двигателем, с отсое­диненным двигателем (тормозной системой), совместно с двига­телем, тормозом-замедлителем и с периодическим прекращени­ем действия тормозной системы — наиболее эффективным явля­ется последний способ.

При торможении с периодическим прекращением действия тормозной системы обеспечиваются наиболее значительные тор­мозные силы на колесах автомобиля и сохраняется максимальное сцепление колес с дорогой. Однако из-за сложности такого спо­соба торможения его рекомендуется применять только водителям высокой квалификации.

Контрольные вопросы

1. Перечислите измерители тормозных свойств. Какой характер носят
их зависимости от скорости?

2. Каковы основные режимы и способы торможения автомобиля?

3. Что представляют собой тормозной и остановочный пути и в чем
состоит различие между ними?

4. Какое влияние оказывают различные факторы на тормозные свойства автомобиля?


УПРАВЛЯЕМОСТЬ

Управляемость автомобиля — одно из важнейших эксплуата­ционных свойств, определяющих возможность его безопасного дви­жения с большими средними скоростями, особенно на дорогах с интенсивным движением.

Поворот автомобиля

Основными параметрами, характеризующими поворот автомо­биля, являются радиус поворота и положение центра поворота.

На рис. 8.1 и 8.2 представлены схемы поворота автомобиля с жесткими и эластичными колесами. Точка О представляет собой центр поворота. Она находится на пересечении перпендикуляров, проведенных к векторам скоростей всех колес (мостов) автомо­биля. Радиус поворота R (Rэ)представляет собой расстояние от центра поворота до продольной оси автомобиля.

Для автомобиля с жесткими колесами (см. рис. 8.1), у которого векторы скоростей колес совпадают с плоскостью их вращения, центр поворота лежит на продолжении оси задних колес, а ради­ус поворота (из ΔОАБ)

,

где L — база автомобиля; θ — угол поворота управляемых колес.



Рис. 8.1. Схема поворота автомобиля с жесткими колесами:

О — центр поворота; А, Б — центры осей

передних и задних колес; v1, v2— векторы

скоростей передних и задних колес



Рис. 8.2. Схема поворота автомобиля с эластичными колесами:

О — центр поворота; А, В — центры осей передних и задних колес; С — расстояние между центром В оси задних колес и точ­кой Б — проекцией центра поворота на продольную ось автомобиля; v1, v2век­торы скоростей передних и задних колес


Следовательно, радиус поворота автомобиля R с жесткими колесами зависит только от угла поворота управляемых колес.

Для автомобиля с эластичными колесами (см. рис. 8.2), векто­ры скоростей которых не совпадают с плоскостью их вращения, центр поворота находится на некотором расстоянии С от оси зад­них колес, а радиус поворота (из ΔОАБ и ΔОБВ)

где δ1, δ2 — углы увода передних и задних колес (мостов).

Таким образом, радиус поворота автомобиля с эластичными колесами зависит от угла поворота управляемых колес и углов увода передних и задних колес, обусловленных их эластичностью при действии боковой силы.

С учетом радиуса поворота Rэнаходим расстояние С (из ΔОБВ):

Следовательно, положение центра поворота автомобиля с эла­стичными колесами зависит от угла поворота управляемых колес и углов увода передних и задних колес (мостов).

В технической характеристике автомобиля указывается наимень­ший радиус поворота по колее переднего наружного колеса. Этот радиус определяется экспериментально при максимальном пово­роте управляемых колес.

Радиус поворота автомобиля по колее переднего наружного колеса можно определить по следующей формуле:

где В — колея передних колес.


8.2. Силы, действующие на автомобиль при повороте

Процесс движения автомобиля на повороте включает в себя три фазы (рис. 8.3, а):вход в поворот (участок АБ),поворот (БВ)и выход из него (ВТ).

При входе в поворот управляемые колеса двигавшегося прямо­линейно автомобиля поворачиваются, и он движется по кривой уменьшающегося радиуса.

При повороте управляемые колеса повернуты на определенный угол, и движение происходит по кривой постоянного радиуса.

При выходе из поворота управляемые колеса возвращаются в нейтральное положение, и автомобиль движется по кривой уве­личивающегося радиуса, а затем — прямолинейно.

Во время движения на повороте на автомобиль (рис. 8.3,б) дей­ствуют следующие силы: центробежная Рци ее поперечная Руи продольная Рхсоставляющие, а также поперечные реакции доро­ги: Ry1— на передний и Ry2на задний мосты.

Основной действующей силой при повороте является попереч­ная составляющая Руцентробежной силы, которая направлена пер­пендикулярно продольной оси автомобиля и представляет собой сумму трех сил:

Py=P′y+ P′′y + P′′′y .

Сила P′y всегда возникает при криволинейном движении. Она пропорциональна квадрату скорости и действует в процессе всего поворота. Сила P′ y появляется в результате изменения угла пово­рота управляемых колес и действует при входе и выходе из пово­рота. Сила P′′′y возникает вследствие изменения скорости движе­ния и действует только при неравномерном движении на пово­роте. Из трех указанных состав­ляющих наибольшее значение имеет сила P′y,на долю которой приходится 90 % силы Ру. Поэто­му для автомобилей общего на­значения и специализированных автомобилей силами P′′y и P′′' пренебрегают.

Рис. 8.3. Поворот автомобиля:

а — фазы процесса поворота; б — силы, действующие при повороте; А — Г — характерные точки траектории поворо­та автомобиля; v1, v2векторы ско­ростей передних и задних колес


Их учитывают только для специальных автомобилей (пожар­ные, автомобили «скорой помощи» и др.), движущихся на пово­ротах с более высокими скоростями.

При равномерном движении на повороте поперечная состав­ляющая центробежной силы

Она пропорциональна квадрату скорости движения, поэтому быстро возрастает при увеличении скорости.

Поперечные реакции дороги на передний и задний мосты при равномерном движении на повороте

Из этих выражений следует, что центробежные силы, действу­ющие на передний и задний мосты, можно считать пропорцио­нальными приходящемуся на них весу G1и G2.

Увод колес автомобиля

Уводом колеса называется его свойство катиться под углом к плоскости своего вращения вследствие действия боковой силы.

Эластичное колесо (рис. 8.4) при отсутствии боковой силы катит­ся в плоскости своего вращения, а при действии боковой силы — под некоторым углом.

Угол δув, образованный вектором скорости vкколеса и плоско­стью его качения, называется углом увода.

На рис. 8.5 показана зависимость угла увода колеса от прило­женной к нему поперечной силы. Кривая ОАБВ включает в себя следующие характерные участки: ОА — увод колеса при отсут­ствии бокового скольжения шины (δув= 4...6°); АБ — увод с час­тичным боковым проскальзыванием шины; БВ — полное сколь­жение шины вбок при Ру = Рсцув = 12... 15°).



Рис. 8.4. Качение эластичного колеса

при отсутствии (а) и действии (б)

боковой силы:

А–В, А1 — В1, А2—В2характерные точки колеса



 


 


Рис. 8.5. Зависимость угла увода колеса от поперечной силы:

А—В — характерные точки кривой


Рис. 8.6. Зависимости коэффициента сопротивления уводу колеса от вер­тикальной нагрузки на него и дав­ления воздуха в шине:

Рв1 Рв3 – значения давления воздуха в шине


Угол увода колеса можно определить по формуле

где kувкоэффициент сопротивления уводу колеса.

Коэффициент сопротивления уводу колеса зависит от разме­ров и конструкции шины, давления воздуха в ней и вертикальной нагрузки на колесо. Так, при увеличении размеров шины и давле­ния воздуха в ней коэффициент сопротивления уводу возрастает. При увеличении вертикальной нагрузки на колесо он сначала ра­стет, а затем уменьшается (рис. 8.6). Для шин грузовых автомоби­лей и автобусов значения этого коэффициента составляют 30... 100 кН/рад, а для шин легковых автомобилей — 15...40 кН/рад. От значения коэффициента сопротивления уводу во многом зави­сит боковое скольжение колеса. Чем меньше этот коэффициент, тем раньше начинается боковое скольжение.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.