Управляемость автомобиля и безопасность движения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Управляемость автомобиля

1.1Основные определения

1.2 Увод автомобильного колеса

1.3 Поворот автомобиля с эластичными колесами

2. Управляемость автомобиля и безопасность движения

2.1 Значение управляемости автомобиля для безопасного движения

2.2 Поворачиваемость автомобиля

2.3 Устойчивость переднего и заднего мостов

2.4 Оценка управляемости автомобиля ГАЗ-31105

3. Управляемость как эксплуатационное качество, обеспечивающее активную безопасность автомобиля

3.1 Влияние технического состояния автомобиля на его устойчивость и управляемость

3.2 Влияние эксплуатационных факторов на управляемость и устойчивость

3.3 Приемы управления автомобилем в аварийных ситуациях

4. Органы управления

5. Оценка экономической эффективности после установления ограничения скорости

6. Экологическое состояние атмосферного воздуха в РК

7. Охрана труда

7.1 Общие требования безопасности

8. Пожарная безопасность

8.1 Причины пожаров на производственных объектах

8.2 Права и обязанности предприятий

8.3 Пути эвакуации

9. Охрана окружающей среды

9.1 Основные направления охраны окружающей среды в промышленности, энергетике и на транспорте

9.2 Экологические требования при проектировании, строительстве и эксплуатации промышленных объектов

9.3 Выводы об охране окружающей среды в Казахстане

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Цель; Проведенные в СНГ исследования показывают, что автомобиль является одним из наиболее опасных транспортных средств.

В большем комплексе мероприятий, по предупреждению ДТП и снижению тяжести их последствий, одной из важных целей является повышение активной, пассивной и послеаварийной безопасности транспортных средств. Как свидетельствует статистика ДТП, около 60 % пострадавших составляет водители и пассажиры транспортных средств. Именно поэтому мероприятиям, направленным на повышение активной, пассивной и послеаварийной безопасности автомобилей и снижение тяжести последствий ДТП, придается большое значение. Следует отметить, что любое улучшение комфорта автомобилей замедляет появление усталости водителя, что повышает безопасность движения [1,2,3].

Задачи; Совершенствование эксплуатационных свойств автомобиля, направленное на предупреждение ДТП и исключение или хотя бы снижение тяжести травм при ДТП, ведется по нескольким направлениям: улучшения управляемости, устойчивости и надежности автомобиля, при передачи части задач водителя по управлению автомобилем автоматическим системам, улучшения условий обитания в кабине автомобиля, придания элементам салона оптимальных форм и свойств, исключающих травмы водителя и пассажира при авариях. Поэтому на основе исследований системы Водитель-Автомобиль и её элементов необходимо придать автомобилю такие эксплуатационные свойства, которые обеспечивали бы уменьшение вероятности ДТП, а в случае их возникновения исключение травм водителя и пассажиров или, хотя бы, снижение их тяжести.

Актуальность; Ввиду того, что основной причиной ДТП является недостаточная надежность действий человека (водителя), выполняющего функции управляющего звена системы и неоптимальные по ряду параметров свойства управляемого звена этой системы - автомобиля, требуется глубокое изучение вопросов управления автомобилем, особенно в аварийных режимах движения и практическое обучение водителей действиям в этих условиях. Должны быть изучены перспективы дальнейшего повышения надежности системы водитель-автомобиль (ВА), в частности, путем передачи части задач водителя автоматическим системам, за счет поддержания необходимых комфортных условий в салоне и оснащения автомобиля достаточным количеством систем бортовой диагностики [4,5,6].

Настоящая дипломная работа выполнена на базе материалов статистики ДТП и учета движения на дорогах и улицах города Костаная, Костанайского УДП ГДВД Костанайской области, а также материалов исследования конструктивной безопасности (устойчивости, управляемости, обитаемости) автомобиля, что довольно актуально.

1. Управляемость автомобиля

1.1 Основные определения

Траекторию движения любого автотранспортного средства в общем случае можно рассматривать как криволинейную с непрерывно изменяющейся кривизной. Если кривизна траектории близка к нулю, такое движение условно принято считать прямолинейным [7,8,9].

Криволинейность движения обусловлена необходимостью совершать повороты в соответствии с задаваемой водителем траекторией, а также неизбежным отклонением автомобиля от заданной траектории вследствие действия внешних возмущений [10,11,12].

Криволинейное движение автомобиля характеризуется изменением во времени положения его продольной и вертикальной осей, а также наличием продольных и главным образом поперечных ускорений. Способность автомобиля совершать криволинейное движение оценивается двумя свойствами: управляемостью и устойчивостью.

Управляемость - свойство управляемого водителем автомобиля сохранять в определенной дорожно-климатической обстановке заданное направление движения или изменять его в соответствии с воздействием на рулевое управление.

Устойчивость - свойство автомобиля, характеризующее его способность сохранять заданное направление движения при воздействии внешних сил, стремящихся отклонить его от этого направления. В экстремальных условиях недостаточная устойчивость автомобиля может привести к его заносу и опрокидыванию.

Принципиальное различие между понятиями управляемость и устойчивость заключается в том, что устойчивость охватывает ряд свойств автомобиля, обеспечивающих его движение по заданной траектории без воздействия водителя, а управляемость - при его воздействии.

При движении автомобиль может иметь траекторные и курсовые отклонения. Траекторное отклонение - это отклонение вектора скорости автомобиля от заданного направления. Курсовое отклонение - отклонение продольной оси автомобиля от направления траектории движения. В соответствии с этим принято различать его траекторную и курсовую управляемость и устойчивость. Криволинейное движение автомобиля может совершаться вследствие воздействия водителя на рулевое управление или при фиксированных управляемых колесах. В первом случае управляемость и устойчивость автомобиля условно считаются динамическими свойствами, а во втором - статическими.

Устойчивость автомобиля по ориентации вертикальной оси в продольной и поперечной плоскостях, зависит от продольной и поперечной устойчивости.

Понятия управляемость и устойчивость автомобиля взаимосвязаны, поскольку они определяются в основном одними и теми же конструктивными параметрами автомобиля: компоновкой, особенностями рулевого управления, характеристиками шин, параметрами подвесок. В то же время влияние параметров автомобиля на его управляемость и устойчивость может быть различным. Например, с увеличением момента инерции автомобиля относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести, улучшается устойчивость автомобиля при прямолинейном движении и в то же время ухудшается управляемость: для изменения направления движения к рулевому управлению необходимо приложить большие усилия. Поэтому выбор параметров автомобиля, обеспечивающих наилучшие характеристики устойчивости и управляемости, является задачей оптимизации [13,14,15].

Колесные транспортные средства могут поворачиваться за счет:

1) поворота управляемых колес;

2) притормаживания неуправляемых колес одного борта (поворот «по-гусеничному»);

3) поворота звеньев машины относительно друг друга (двухзвенные или многозвенные сочлененные машины).

Для автомобилей наиболее характерен первый способ. Управляемые колеса при этом поворачиваются вокруг некоторых вертикальных осей (шкворней).

На рисунке 1.1 изображена схема сил, действующих на автомобиль с передними ведомыми управляемыми колесами при движении по круговой траектории с постоянной малой скоростью (инерционные силы отсутствуют).

От ведущих колес на раму автомобиля передаются силы тяги F и F равнодействующая которых Fт в первом приближении считается направленной вдоль продольной оси автомобиля. Эта сила через раму автомобиля передается на передний мост. В точках контакта управляемых колес с поверхностью дороги возникают реакции, равнодействующая которых Rx1 также может считаться направленной вдоль продольной оси автомобиля. Так как отсутствуют другие силы, равнодействующая Rx1 равна Fт.

Реакция Rx1 может быть разложена на две составляющие Ff и Ry1, направленные соответственно вдоль и перпендикулярно к плоскости колес.

Составляющая Ff определяется моментом сопротивления качению

Ff =M/r=f ЧRz.

Соответственно, сила тяги на ведущем мосту при равномерном повороте автомобиля может быть найдена по выражению:

Fт= Rx1= Ff /cos и,

где и- угол поворота управляемых колес.



Рисунок 1.1 Схема поворота автомобиля:

а - с задними ведущими колесами; б - с передними

Из рассмотрения суммы моментов относительно точки D, лежащей посередине заднего моста, видно, что Ff создает момент сопротивления повороту, a Ry1 - поворачивающий момент, который при равномерном движении равен моменту сопротивления повороту:

Ry1ЧLЧcos и= Ff ЧLЧsin и.

Поскольку значение Rx1 ограничено сцеплением (Rx1max=цЧRz1), a Ry1= =Rx1Чsin и, в предельном случае

цЧRz1Чcos и= Mf /r0, (1.1)

где Mf - момент сопротивления вращению колес, обусловленный как сопротивлением качению, так и другими сопротивлениями.

Если имеет место только сопротивление качению, условие (1.1) записывается в виде:

ц ? f /cos и; цЧcos и ? f . (1.2)

Из выражения (1.2) следует, что поворот автомобиля будет осуществляться в том случае, если коэффициент сопротивления качению управляемых колес будет меньше, чем произведение коэффициента сцепления на косинус угла поворота управляемых колес. Если это условие не будет соблюдено, управляемые колеса будут двигаться юзом и поворот автомобиля не произойдет.

Максимальные углы поворота управляемых колес автомобилей обычно не превышают 35...45°. Коэффициент сцепления на твердой и сухой дороге во много раз превышает коэффициент сопротивления качению. Поэтому управляемость автомобиля в указанных дорожных условиях обеспечивается всегда. Однако на мягких и скользких поверхностях различие в коэффициентах ц и f значительно уменьшается, вследствие чего управляемость автомобиля ухудшается. Это же происходит и при торможении автомобиля: тормозная сила суммируется с силой сопротивления качению колес. При интенсивном торможении, когда полностью используются сцепные свойства дороги, поворот автомобиля становится невозможным [13].

На рисунке 1.1 б показана схема сил при повороте автомобиля с передними ведущими и управляемыми колесами. В данном случае поворачивающий момент создается не боковой реакцией, как это имело место в случае с ведомыми управляемыми колесами, а силой тяги: Мп= Fт ЧLЧsin и. Поэтому у автомобилей с передними ведущими и управляемыми колесами этот момент всегда будет создаваться, если ведущие колеса создают силу тяги. Этим и объясняется, что такие автомобили обладают лучшей управляемостью, чем автомобили с управляемыми ведомыми колесами, особенно при движении по скользким дорожным поверхностям, когда боковые реакции дороги ограничиваются сцеплением.

1.2 Увод автомобильного колеса

Автомобильное колесо обладает радиальной, тангенциальной и боковой эластичностью. Управляемость и устойчивость автомобиля в значительной степени зависят от боковой эластичности автомобильного колеса.

Если на катящееся, жесткое в боковом направлении колесо действует боковая сила, траектория качения колеса будет оставаться в его продольной плоскости до тех пор, пока боковая сила не станет больше силы сцепления колеса с дорогой. После этого начинается скольжение колеса в боковом направлении. При действии же боковой силы на катящееся эластичное колесо траектория качения колеса отклонится от плоскости колеса на угол, называемый углом бокового увода. Сущность происходящих процессов поясним на схеме, изображенной на рисунке 1.2.

На рисунке 1.2, а показана схема качения эластичного колеса, когда боковые силы отсутствуют. Линия ОА проходит посередине протектора. При качении колеса его точки В и С, находящиеся на этой линии, касаются дороги соответственно в точках В1 и С1, и траектория качения колеса будет располагаться в плоскости симметрии колеса. При действии на колесо боковой силы Fy вертикальная плоскость, проходящая через центр колеса, сместится относительно центра отпечатка на Д (рисунок 1.2, б), а линия ОА, проходящая посередине протектора, будет изогнутой. Вследствие этого при повороте колеса на некоторый угол точка В войдет в контакт с дорогой в точке В2, а точка С - в С2. При дальнейшем качении колеса все точки, лежащие на середине протектора, будут иметь контакт с дорогой на линии ОК, и траектория колеса (линия ОК) отклонится от плоскости колеса на угол д.



Рисунок 1.2 Схема качения эластичного колеса с уводом

Деформация элементов шины в боковом направлении по длине контакта разная: впереди элементы шины деформированы в боковом направлении меньше, чем в задней части, так как входящие в контакт с дорогой элементы шины в начальный момент практически не воспринимают боковые реакции. По мере поворота колеса эти точки перемещаются к задней части отпечатка. При этом увеличивается деформация элементов шины и, соответственно, возрастает доля боковой силы, воспринимаемой этими элементами. Вследствие этого продольная ось площадки, по которой шина контактирует с опорной поверхностью, оказывается повернутой относительно продольной плоскости колеса на некоторый угол (рисунке 1.2, в). Так как боковая деформация элементов, находящихся в задней части контакта, больше, чем в передней, эпюра боковых давлений будет треугольной формы. Это приводит к тому, что равнодействующая Ry элементарных поперечных реакций, равная силе Fy, оказывается смещенной от центра отпечатка назад на расстояние е. В результате этого создается момент Mс= е ЧRy, стремящийся повернуть колесо в сторону действия боковой силы Fy, называемый стабилизирующим моментом.

Результаты исследований, проведенных в различных странах, позволили установить, что угол увода колеса для определенного состояния шины является функцией боковой силы. В общем случае зависимость между углами увода и боковыми силами нелинейная.

На рисунке 1.3 показана характерная зависимость угла увода от боковой силы. На этой зависимости можно отметить три характерных участка: 0-1 - угол увода зависит линейно от боковой силы; 2-3 - угол увода неограниченно возрастает без увеличения боковой силы; участок 1-2 - переходной.

На участке 0-1 увод автомобильного колеса происходит только за счет упругой деформации элементов шины. По мере увеличения боковой силы элементы шины, расположенные в задней части контакта и являющиеся наиболее нагруженными в боковом направлении, начинают проскальзывать.

Рисунок 1.3 Зависимость угла увода от боковой силы

Это приводит к нарушению пропорциональной зависимости между боковой силой и углом увода (участок 1 - 2). При дальнейшем увеличении боковой силы начинается полное скольжение шины в боковом направлении (участок 2 - 3).

Отношение боковой силы к углу увода, определенное на линейном участке (0 - 1), называется коэффициентом сопротивления уводу колеса ky:

kу = Fy /д. (1.3)

Коэффициент сопротивления уводу зависит от ряда факторов, основными из которых являются: размеры и конструкция колеса, давление воздуха в шине, тип и состояние дорожного покрытия, нормальная нагрузка колеса и его окружная сила.

Значения коэффициента ky у шин легковых автомобилей составляют 15...40 кН/рад, а у шин грузовых автомобилей и автобусов 60...120 кН/рад.

Коэффициенты сопротивления боковому уводу находят экспериментально путем испытания шин на стендах или определением углов увода осей автомобилей в процессе их движения. На рисунке 1.4 показана принципиальная схема стенда для определения зависимости боковой силы от углов увода колеса. Испытываемое колесо 1 устанавливается на барабан стенда 2 так, что его ось и ось стенда располагаются под углом д. При вращении барабана и колеса этот угол соответствует углу увода, поскольку траектория движения колеса относительно барабана лежит в плоскости барабана, а плоскость колеса повернута к плоскости барабана под углом д.

В процессе испытаний замеряют боковую силу Fy, действующую на колесо, и угол д. По этим данным строят зависимости Fy= f (д), аналогичные показанным на рисунке 1.3. На стендах колесо может испытываться в ведущем, ведомом, нейтральном и тормозном режиме в зависимости от того, какой из электрических двигателей (двигатель барабана 3 или колеса 4) является ведущим. Нагружение колеса обеспечивается грузом 5. Коэффициенты сопротивления уводу, получаемые при испытаниях на таком стенде, вследствие кривизны контактной площадки имеют обычно несколько меньшее значение, чем получаемые при испытаниях на плоских поверхностях.



Рисунок 1.4 Принципиальная схема определения характеристик увода шин на стенде

Ориентировочные значения коэффициентов сопротивления уводу для шин с диагональным расположением нитей корда могут быть определены по эмпирической формуле, полученной в НИЦИАМТ:

kу =500ЧB0Ч(D0+2ЧB0Чpв+1),

где B0, D0 - ширина и диаметр обода колеса, м;

рв - давление воздуха в шине, МПа.

Устойчивость и управляемость автомобиля в значительной степени зависят от углов увода мостов, которые определяются уводом шин и кинематикой подвески. Обычно углы увода мостов определяют экспериментально при движении автомобиля с различными скоростями по кругу с закрепленным рулевым колесом. Угол увода моста фиксируется с помощью «пятого колеса» специальной конструкции (рисунок 1.5). «Пятое колесо» крепится по оси симметрии автомобиля так, чтобы точка его контакта с дорогой находилась под задним мостом автомобиля (под осью тележки у трехосного автомобиля). При движении по кругу «пятое колесо» катится без бокового увода, поскольку инерционные силы, действующие на него, уравновешиваются противовесом. Поэтому угол между продольной осью автомобиля и плоскостью, в которой расположено «пятое колесо», является углом увода. При этом виде испытаний боковыми являются центробежные силы, которые находятся расчетом по параметрам движения автомобиля или непосредственно замеряются датчиками ускорений.

Рисунок 1.5 Прибор «пятое колесо» для определения угла увода мостов: 1 - противовес; 2 - кронштейн крепления колеса; 3 - колесо; 4 - прижимная пружина; 5 - потенциометр

1.3 Поворот автомобиля с эластичными колесами

При движении автомобиля с жесткими колесами, центр его поворота определяется точкой 00 (рисунок 1.6) пересечения прямых, являющихся продолжением осей всех колес, а расстояние от этой точки до продольной плоскости симметрии автомобиля определяет радиус поворота

R0=L/tg и (1.4)

где и - средний угол поворота управляемых колес

В действительности при повороте автомобиля с эластичными колесами под действием центробежной силы возникает увод каждого колеса, что приводит к смещению центра поворота. Центр поворота в этом случае будет лежать на пересечении перпендикуляров, восстановленных из середины переднего и заднего мостов к направлениям их движения. Радиус поворота автомобиля в этом случае можно определить из следующих геометрических соотношений

BD/OD= tg д2; AD/OD= tg (и - д1);

L=AD+BD= ODЧtg (и - д1)+ODЧtg д2;

OD=R=L/(tg д2+ tg (и - д1))? L/(и + д2 - д1), (1.5)

где д2 и д1 - углы увода задних и передних колес.

Из уравнения (1.5) следует, что из-за бокового увода колес действительный радиус R поворота отличается от радиуса R0 и что он при постоянном значении угла и во многом зависит от соотношения углов увода передней д1 и задней д2 осей.

В зависимости от соотношения углов увода д1 и д2 различают автомобили с нейтральной, недостаточной и избыточной поворачиваемостью.

У автомобилей с нейтральной поворачиваемостью, углы увода д1= д2 и радиус поворота согласно выражению (1.4)

R?L/и = R0,

т.е. он приблизительно равен радиусу поворота автомобиля с эластичными колесами.



Рисунок 1.6 Схема поворота автомобиля с эластичными колесами

Автомобили с недостаточной поворачиваемостью имеют угол увода д1>д2. Следовательно, радиус поворота таких автомобилей с эластичными колесами R>R0, так как

R ? L/(и + д2 - д1) >L/и.

Автомобили c излишней поворачиваемостью имеют угол увода д1 < д2 и радиус поворота R<R0, так как

R ? L/(и + д2 - д1) <L/и.

Способность сохранять заданное прямолинейное движение у автомобилей с нейтральной и избыточной поворачиваемостью при воздействии на них боковой силы различна. Если к автомобилю, обладавшему свойством излишней поворачиваемостью и движущемуся прямолинейно, приложить боковую силу Fб (например, составляющую силы тяжести автомобиля), то из-за бокового увода характер его движения изменится. Автомобиль начнет двигаться по окружности с центром, расположенным в точке О (рисунок 1.7, a). Но как только прямолинейное движение перейдет в криволинейное, возникает центробежная сила Fц , которая будет направлена в ту же сторону, что и боковая сила Fб. Это еще увеличит углы увода, уменьшит радиус поворота, а следовательно, увеличит центробежную силу, что снова приведет к увеличению углов увода и т. д. Если при этом водитель не изменит положения управляемых колес для увеличения радиуса поворота, то может начаться занос автомобиля.

Рисунок 1.7 Схема движения автомобилей с излишней (а) и недостаточной (б) поворачиваемостью при действии боковой силы

При действии боковой силы на автомобиль, обладающий свойством недостаточной поворачиваемости, он также из-за увода колес, начнет двигаться по окружности (рисунок 1.7, б). Возникающая при этом центробежная сила Fц будет направлена противоположно действующей силе Fб что приведет к уменьшению углов увода и выравниванию направления движения автомобиля.

При повороте автомобиля наличие увода колес также изменяет характер его движения. В этом случае боковой силой, вызывающей увод колес, будет центробежная сила

Fц =GЧv2/(gЧR).

Она распределится по осям обратно пропорционально расстояниям этих осей от центра тяжести автомобиля. Каждому значению боковой силы соответствуют определенные углы увода передней и задней осей, а следовательно, и разность этих углов, т.е. д2 - д1=f (Fц). Радиус поворота R= L/(и + д2 - д1).

Движение автомобиля на повороте характеризуется вполне определенными соотношениями (связями) между величинами R, и, v, Fц, д2 - д1. Если две из этих величин заданы, то остальные три будут иметь строго конкретные значения.

Скорость, луч которой совпадает с направлением прямолинейного участка зависимости Fц /G =f (д2 - д1) (получила название критической по управляемости), делит все поле графика на две части. В первой, расположенной под лучом этой скорости, движение автомобиля возможно, во второй - нет.

Даже при движении по прямой при этой критической скорости (точка начала координат) возможен такой случай, когда внезапно возникающая боковая сила (порыв ветра, наклон дороги и т. д.) вызывает потерю управляемости.

Физический смысл явления объясняется тем, что при кратковременном действии боковой силы из-за увода колес автомобиль начинает двигаться по кривой. Возникающая боковая сила вызывает уменьшение радиуса поворота, дальнейшее увеличение центробежной силы и т. д. до тех пор, пока автомобиль полностью потеряет управляемость.

Величину критической скорости можно определить аналитически, рассмотрев случай прямолинейного движения автомобиля и момента когда, это движение нарушено кратковременной боковой силой. Управляемые колеса находятся в нейтральном положении, т. е. и =0, следовательно, радиус поворота в данном случае R= L/(и + д2 - д1) ? L/(д2 - д1).

Величина центробежной силы, возникающей при криволинейном движении автомобиля с критической скоростью,

Fц =GЧv/(gЧR).

Подставляя в это выражение значение радиуса поворота, получим

Fц =GЧv/(gЧL)Ч(д2 - д1).

отсюда критическая скорость движения:

vкр=.

Углы увода д2 и д1 могут быть определены по формулам:

д1= Fц1 / kу1= FцЧb /(LЧkу1); д2= Fц2 / kу2= FцЧa /(LЧkу2),

где Fц1 и Fц2 - составляющие центробежной силы, приходящиеся соответственно на передние и задние колеса автомобиля;

а и b - расстояния от передней и задней осей до центра тяжести автомобиля;

kу1 и kу2 - коэффициенты сопротивления уводу передней и задней осей.

Подставляя значения углов увода д1 и д2 в выражение для критической скорости, после незначительных преобразований получим

vкр=, (1.6)

где G1 и G2 - составляющие веса автомобиля, приходящиеся соответственно на переднюю и заднюю оси.

Критической скоростью автомобиля называется такая, при которой автомобиль под влиянием любой, сколь угодно малой боковой силы при не повернутых управляемых колесах начинает двигаться по кривой все уменьшающегося радиуса (по опирали), что приводит к потере управляемости.

Анализ выражения, полученного для критической скорости, позволяет установить следующее.

Увеличение базы автомобиля увеличивает его критическую скорость.

Критическая скорость изменяется в зависимости от распределения веса автомобиля по осям и соотношения коэффициентов сопротивления уводу передней и задней осей. При этом имеют место три возможных случая.

Во-первых, G2 / kу2 = G1 / kу1 > vкр=?, т.е. в этом случае критическая скорость получается весьма большой и в реальных условиях работы автомобиля невозможна.

Во-вторых, G2 / kу2 < G1 / kу1. Подсчет по формуле (1.6) приводит к получению мнимой величины, т. е. при этом условии (недостаточная поворачиваемость) критическая скорость невозможна вообще.

В-третьих, G2 / kу2 > G1 / kу1. Критическая скорость может иметь определенное значение, при котором достаточно появления сколь угодно малой силы, чтобы автомобиль потерял управляемость.

Таким образом, для получения хорошей управляемости автомобиля нужно, его проектировать так, чтобы было выдержано первое или второе условие.

2. Управляемость автомобиля и безопасность движения

2.1 Значение управляемости автомобиля для безопасного движения

Управляемость оценивают по соответствию параметров движения автомобиля воздействием водителя на рулевое управление. При различных воздействиях степень соответствия может быть различной, что затрудняет выбор единого критерия для комплексной оценки управляемости автомобиля в эксплуатационных условиях.

Поворачивая рулевое колесо, водитель задает новое направление движения автомобиля. При плохой управляемости автомобиля действительное направление движения не совпадает с желательным и необходимы дополнительные управляющие воздействия со стороны водителя. Это приводит к «рысканию» автомобиля по дороге, увеличению динамического коридора и утомлению водителя. При особенно неблагоприятных условиях плохая управляемость может явиться причиной столкновения автомобилей, наезда на пешехода или выезда за пределы дороги.

Подавляющее большинство опасных дорожных ситуаций (до 80...85%) водитель ликвидирует путем своевременного поворота рулевого колеса и изменения направления движения автомобиля. При этом водитель может, либо, повернув автомобиль, отвести его от опасной зоны под углом к прежнему направлению движения, либо выехать в соседний ряд. Первый маневр проще, но его выполнению может помешать недостаточная ширина проезжей части, деревья, столбы и другие препятствия, находящиеся за пределами дороги. Второй маневр можно выполнить на любой двухполосной дороге.

Определим параметры движения автомобиля при первом маневре, считая шины жесткими в боковом направлении. Это позволит ограничиться простыми кинематическими зависимостями.

В положении Й (рисунок 2.1) водитель замечает впереди на расстоянии S2 препятствие. На пути Sp (за время tp) он осознает необходимость маневра и принимает решение о его выполнении. На пути Sр.у (за время tр.у) водитель поворачивает рулевое колесо, но автомобиль продолжает двигаться прямолинейно, так как происходит деформация амортизационных пружин, рычагов и тяг рулевого управления и положение передних колес не меняется (положение II). Время tp.y - время запаздывания рулевого управления - составляет в среднем 0,15…0,35 с. В положении III автомобиль начинает двигаться криволинейно. При этом водитель поворачивает колеса вначале в одну сторону, и угол и увеличивается (время Т1). В опасных ситуациях после поворота колес на угол и1 водитель сразу поворачивает их обратно, вследствие чего угол и уменьшается (время Т2). В положении IV и=0, и автомобиль движется прямолинейно под углом гм к прежнему направлению движения. Безопасность поворота будет обеспечена, если в конце маневра между автомобилем и препятствием останется некоторый интервал Д. Согласно рисунку 2.1,а можно написать:



Рисунок 2.1 Схемы для расчета маневра автомобиля:

а - при неограниченной ширине препятствий; б - при смене полосы движения

Sa = Sp - L' + Sp.у + xм + L' Чcos гм + (0,5ЧBa +Д)Чsin гм;

yм + 0,5ЧBa+ L'Чsin гм = Bпp + (0,5ЧBa + Д)Чcos гм,

где L' - расстояние от заднего моста до передней части автомобиля;

xм и yм - продольное и поперечное перемещения автомобиля в процессе маневра;

Bпр - ширина препятствия.

Приняв приближенно sin гм ? гм и cos гм = 1. получим условия безопасного маневра:

xм ? Sa - Sp - Sp.y + (0,5ЧBa+Д) гм ;

yм ? Впр +Д - LЧ гм.

Чтобы определить параметры криволинейного движения, проведем оси координат х и у так, чтобы начало системы координат совпадало с серединой заднего моста автомобиля в положении III. В некоторый момент времени t автомобиль, двигаясь криволинейно, повернется относительно оси х на угол г. После поворота его еще на бесконечно малый угол dг середина заднего моста опишет дугу dS = RЧdг. При движении автомобиля с постоянной скоростью v длина дуги dS = vЧdt. Учитывая равенство (1.4), имеем:

dг = dS/R - vЧdt/R = vЧиЧdt/L.

Закон изменения угла г по времени зависит от водителя и может быть различным. Примем для простоты, что угловая скорость поворота передних колес постоянна (=const) и в первой фазе поворота (время Т1) угол и изменяется прямо пропорционально времени:

и = Чt.

При этом допущении курсовой угол прямо пропорционален квадрату времени:

г= vЧЧ? tЧdt/L= vЧЧt2 /(2ЧL). (2.1)

В эксплуатационных условиях максимальное значение курсового угла обычно не превышает 10...15°. Для таких значений г изменение координат х и у точки B1 за время dt определяется формулами:

dx=dSЧcos г ? dx; dy= dSЧsin г ?dSЧг =vЧdtЧг.

Следовательно, координаты точки В1, в момент времени t имеют следующие значения:

x=? vЧdt = vЧt; (2.2)

y=(v2ЧЧ? t2Чdt) /(2ЧL)= v2ЧЧt3/(6ЧL) (2.3)

Формулы (2.1) - (2.3) позволяют найти г, х и у и определить положение автомобиля на дороге в процессе входа в поворот.

Величина угловой скорости ограничена, с одной стороны, психофизиологическими возможностями водителя и находится в следующих пределах, рад/с:

Для легковых автомобилей............................................................0,2 - 0,3

Для грузовых автомобилей и автобусов.....................................0,15 - 0,3

С другой стороны, скорость не может быть особенно большой по соображениям безопасности. Выполняя маневр, водитель должен избегать заноса или опрокидывания.

Потеря устойчивости автомобилем наиболее вероятна в середине маневра (при и = и1), где кривизна траектории максимальна. Из условия равенства центробежной силы и силы сцепления на этом участке имеем

MЧv2/R= MЧv2/LЧи1=GЧv2/gЧLЧЧT1=GЧцy. (2.4)

Отсюда максимально допустимая угловая скорость поворота передних колес по условиям сцепления:

= LЧGЧцy /( v2ЧT1).

Подставив значение в формулы (2.1) и (2.2), получим выражения для определения параметров г1, х1 и у1 в середине маневра (таблица 2.1). Проведя аналогичные вычисления для второй фазы маневра - выхода автомобиля из поворота, получим формулы для параметров гм, хм и ум конца второй фазы - выхода автомобиля из поворота.

Таблица 2.1

Параметры движения автомобиля при маневрах

Маневр	г	x	y
Вход в поворот	г1=gЧцyЧT1/(2Чv)	x1=vЧT1	y1= gЧцyЧT/6= =gЧцyЧx/(6Чv2)
Выход из поворота	г2=gЧцyЧT1/v=2Чг1	x2=2ЧvЧT1=2Чx1	y2=gЧцyЧ T=6Чy1
Смена полосы движения	гм=0	xм=4ЧvЧT1	yм=2Ч gЧцyЧ T= =gЧцyЧx/(8Чv2)

Выполняя маневр второго типа - смену полосы движения, водитель должен повернуть рулевое колесо несколько раз (рисунок 2.1, б), Сначала он поворачивает его на угол и1 в одну сторону, затем на угол, равный 2Чи1 в другую сторону и, наконец, возвращает колеса в нейтральное положение. Весь маневр, состоящий в этом случае из четырех периодов Т1 - Т4, требует от водителя точного расчета и большего числа действий на том же пути, чем при маневре первого типа. Зато при выполнении маневра второго типа автомобиль меньше смещается в поперечном направлении, и проезжая часть дороги может быть значительно уже. В конце маневра курсовой угол равен нулю и автомобиль движется параллельно прежнему направлению движения.

Формулы для расчета параметров маневра второго типа также даны в таблицу 2.1.

Изложенный выше анализ маневра проведен для элементарной расчетной схемы, в которой не учитываются многие конструктивные и эксплуатационные факторы. Параметры движения реального автомобиля могут значительно отличаться от расчетных данных, поэтому последние обычно используют лишь для сравнения различных вариантов маневра.

2.2 Поворачиваемость автомобиля

Поворачиваемостью называют свойство автомобиля изменять направление движения без поворота управляемых колес. Есть две основных причины поворачиваемости: увод колес, вызываемый поперечной эластичностью шин, и поперечный крен кузова, связанный с эластичностью подвески. Соответственно различают шинную и креновую поворачиваемость автомобиля.

Уводом называют качение колеса под углом к своей плоскости. При действии на колесо с эластичной шиной поперечной силы Ру вектор скорости центра колеса отклоняется от плоскости вращения на некоторый угол д - угол увода. Сила Ру и угол увода д связаны следующей зависимостью:

Pу = kуЧд, (2.5)

где kу - коэффициент сопротивления уводу (первая производная от поперечной силы по углу увода), Н/рад.

Величина kу зависит от многих факторов, из которых наибольшее значение имеют величина угла увода, вертикальная и касательная силы, приложенные к колесу, и наклон колеса к вертикали. Считая, что эти факторы действуют независимо один от другого, их влияние на kу учитывают экспериментальными поправочными коэффициентами. С учетом этих коэффициентов формула (2.5) принимает следующий вид:

Ру=q1Чq2Чq3Чq4Ч kу maxЧд,

где q1 и q2 - коэффициенты, учитывающие изменение вертикальной и касательной сил, действующих на колесо;

q3 - коэффициент, учитывающий изменение угла наклона колеса;

q4 - коэффициент, учитывающий влияние угла д и характера опорной поверхности;

kу max - максимальный коэффициент сопротивления уводу при изменении вертикальной нагрузки и малых величинах д.

Экспериментальные зависимости угла д от Ру для некоторых шин показаны на рисунке 2.2. Эти зависимости имеют сложный характер, однако при малых углах увода их можно приближенно считать линейными, а коэффициент kу постоянным.

При наличии увода центр поворота автомобиля находится не в точке О, как у автомобиля с жесткими шинами (рисунок 2.3, а в точке О1, т. е. в месте пересечения перпендикуляров к векторам скоростей v1 и v2.

Для автомобиля с жесткими шинами д1 = д2 = 0 и для радиуса получаем формулу (1.4).

Таким образом, траектория движения автомобиля с жесткими шинами зависит только от угла и. У автомобиля c эластичными шинами на нее влияют углы увода, которые в свою очередь зависят от и, v и других факторов. При наличии увода автомобиль может двигаться криволинейно, даже при и = 0. Кривизна траектории зависит от соотношения углов д1 и д2. Если д1= д2, то шинную поворачиваемость автомобиля называют нейтральной.



Рисунок 2.2 Зависимости угла увода д от поперечной силы Ру для автомобилей с различными шинами

Рисунок 2.3 Схема движения автомобиля с эластичными шинами

Хотя при этом согласно формуле (1.4) Rэ = R, но траектория движения автомобиля c жесткими шинами не совпадает с траекторией движения автомобиля, имеющего нейтральную поворачиваемость, так как центры поворота в этих случаях занимают различные положения.

В случае действия поперечной силы на автомобиль, имеющий жесткие шины, он сохраняет прежнее направление движения, пока эта сила по величине не станет равной силе сцепления. Автомобиль, имеющий нейтральную шинную поворачиваемость, под действием поперечной силы движется под углом ду к прежнему направлению движения.

Если д1 > д2, то Rэ > R, и для движения автомобиля с эластичными шинами по кривой радиусом Rэ управляемые колеса нужно повернуть на больший угол, чем при жестких шинах. В этом случае шинную поворачиваемость автомобиля называют недостаточной. Под действием поперечной силы Ру (рисунок 2.4, а) при прямолинейном движении передняя ось автомобиля с недостаточной поворачиваемостью в результате увода, движется под углом д1 к прежнему направлению движения, а задний мост - под углом д2. Автомобиль поворачивается вокруг центра О1, вследствие чего возникает центробежная сила Рц, поперечная составляющая Рцу которой направлена в сторону, противоположную силе Ру, что уменьшает результирующую поперечную силу и увод колес. Следовательно, автомобиль с недостаточной шинной поворачиваемостью устойчиво сохраняет прямолинейное направление движения.

Рисунок 2.4 Схемы движения автомобиля с различной шинной поворачиваемостью:

а - с недостаточной; б - с излишней

Если угол д1<д3, то Rэ<R, и для движения автомобиля с эластичными шинами по кривой радиусом R управляемые колеса нужно повернуть на меньший угол, чем при жестких шинах. В этом случае шинную поворачиваемость автомобиля называют излишней. Если на автомобиль с излишней поворачиваемостью действует центробежная сила Рц, то он тоже движется криволинейно (рисунок 2.4, б). Однако составляющая Pцу в этом случае направлена в ту же сторону, что и сила Ру. В результате увод возрастает, что увеличивает кривизну траектории и силу Pцу и т. д. Если водитель не повернет управляемые колеса в нужном направлении, то центробежная сила Рц может возрасти настолько, что автомобиль потеряет устойчивость. Таким образом, автомобиль с недостаточной поворачиваемостью более устойчив и лучше сохраняет направление движения, чем автомобиль с излишней поворачиваемостью.

Для количественной оценки шинной поворачиваемости автомобиля служит коэффициент поворачиваемости:

зпов=(G2/kу2)/(G1/kу1)= G2Чkу1/ (G1Чkу2),

где kу1 и kу2 - коэффициенты сопротивления уводу переднего и заднего мостов автомобиля.

При излишней шинной поворачиваемости автомобиля зпов>1,при нейтральной зпов = 1, а при недостаточной зпов < 1. Значения зпов для некоторых отечественных автомобилей приведены в таблице 2.2, свидетельствующей о том, что большинство автомобилей имеют недостаточную шинную поворачиваемость в ненагруженном состоянии. При полной нагрузке, напротив, автомобили имеют излишнюю поворачиваемость. Показатель зпов является приближенным, так как в процессе движения автомобиля коэффициент kу меняется в широких пределах.

Таблица 2.2

Коэффициенты шинной поворачиваемости

Автомобиль	без нагрузки	с полной нагрузкой	Автомобиль	без нагрузки	с полной нагрузкой
ЗАЗ-969 «Запорожец»	1,36	1,15	ГАЗ-14 «Чайка»	0,85	1,08
			ЗИЛ-118	0,96	1,10
ВАЗ-2109 «Жигули»	0,84	1,10	УАЗ-452	0,78	1,38
			ГАЗ-4509	0.61	1,26
«Москвич-2140»	0,87	1,17	ЗИЛ-4331	0,51	1,35
ГАЗ-31105	0,89	1,10	МАЗ-5336	0,43	1,04

Креновая поворачиваемость автомобиля связана с конструкцией его подвески. На рисунке 2.5 показан задний мост с рессорной подвеской автомобиля, который совершает правый поворот. Передние концы рессор соединены с кузовом простым шарниром, а задние - с помощью серьги. При прогибах рессоры задний мост перемещается по дуге mm, причем ось его качания расположена около шарнира. Под действием поперечной силы Рку кузов автомобиля наклоняется, вызывая сжатие левых рессор и распрямление правых. Левая рессора, сжимаясь, перемещает задний мост назад (в точку А), а правая, распрямляясь, перемещает его вперед (в точку В). В результате задний мост поворачивается в горизонтальной плоскости, как показано штриховой линией.

Если углы поворота переднего и заднего мостов не одинаковы по величине или направлению, то автомобиль вследствие крена поворачивается, хотя передние колеса остаются в нейтральном положении. Так, при действии одной и той же возмущающей силы Ру автомобиль А (рисунок 2.6) повернется вправо, а автомобиль Б - влево.



Рисунок 2.5 Поворот заднего моста при крене кузова

Возникающая при повороте центробежная сила Рц у автомобиля А направлена в противоположную сторону по сравнению с возмущающей силой Ру, а у автомобиля Б в ту же сторону. Поэтому автомобиль А лучше сохраняет направление движения под действием поперечных возмущающих сил.

Рисунок 2.6 Схемы движения автомобилей с зависимой рессорой подвеской, имеющих различную креновую поворачиваемость

По аналогии с шинной поворачиваемостью можно сказать, что автомобиль А имеет недостаточную, а автомобиль Б излишнюю креновую поворачиваемость.

У автомобиля с излишней креновой поворачиваемостью, на который действует поперечная сила, кривизна траектории непрерывно увеличивается. Это приводит к росту центробежной силы и дальнейшему уменьшению радиуса поворота. Однако максимальное значение угла поперечного крена обычно ограничено упорами, предусмотренными в конструкции подвески. Поэтому креновая поворачиваемость не может увеличиваться беспредельно.

Креновая поворачиваемость автомобиля тесно связана с шинной поворачиваемостью, так как увод колеса возникает не только под действием сил и моментов, но и при наклоне колеса к вертикали (развале). Если направление поперечной силы совпадает с направлением развала колеса, то увод возрастает. Развал колеса, равный 1°, вызывает увод на угол 10...20'. У автомобилей с независимой подвеской колес на поперечных рычагах крен кузова вызывает изменение развала колеса. При двухрычажной подвеске (рисунок 2.7) колеса наклоняются в сторону крена кузова в направлении действия поперечной силы Ру, что увеличивает угол увода моста. При однорычажной подвеске (рисунок 2.7,б) колеса наклоняются в сторону, противоположную крену кузова, навстречу поперечной силе. В этом случае угол увода моста уменьшается. Таким образом, в зависимости от конструкции подвески, креновая поворачиваемость может либо усиливать, либо ослаблять влияние шинной поворачиваемости.



Рисунок 2.7 Схемы движения автомобилей с независимой рычажной подвеской, имеющих различную креновую поворачиваемость

автомобиль управляемость безопасность эксплуатационный

Для обеспечения недостаточной поворачиваемости автомобиля необходимо, чтобы угол увода переднего моста был больше угла увода заднего моста. Поэтому у легковых автомобилей наиболее распространена передняя независимая подвеска на двух рычагах. Заднюю подвеску выполняют зависимой или же независимой на одном поперечном рычаге. Никогда не применяют однорычажную подвеску для переднего моста и двухрычажную для заднего, так как это приводит к резкому ухудшению управляемости автомобиля.

Вследствие большого числа факторов, влияющих на управляемость, фактическая траектория автомобиля может существенно отличаться от расчетной. Так, например, при смене полосы движения расстояние хм, необходимое для смещения автомобиля в поперечном направлении на величину ум, больше, чем определенное по формуле, приведенной в таблице 2.1. Расхождение расчетных и экспериментальных значений зависит от скорости автомобиля, сцепления шин с дорогой и других причин. Поскольку расчет траектории с учетом всех факторов трудоемок, то в практике поперечное смещение автомобиля определяют, считая шины жесткими, а расстояние хм уточняют, применяя поправочный коэффициент kм. Этот коэффициент показывает, во сколько раз фактический путь маневра хф больше расчетного:

kм =хф/хм > 1.

Коэффициент маневра определяют по эмпирическим формулам:

ь для сухого асфальтобетона……………….......kм =1,12 + 0,005Чv

ь для мокрого…………………………….…..…..kм =1,05 + 0,005Чv

ь для гололеда……………….….kм =1,0 + 0,0033Чv

В [15] была получена формула, определяющая максимальную скорость vск1 автомобиля без поперечного скольжения передних колес. Эту скорость называют критической по условиям управляемости. Если действительная скорость автомобиля превысит критическую, то, как установлено выше, заноса не произойдет, однако автомобиль частично утратит управляемость. При постоянной скорости водитель поворотом рулевого колеса не сможет уменьшить радиуса кривой. При увеличении скорости автомобиля и неизменном положении передних колес радиус кривой автоматически возрастает вследствие поперечного проскальзывания шин по дороге. Критическая скорость автомобиля по управляемости уменьшается при снижении коэффициента сцепления. Поэтому потеря управляемости наиболее вероятна в случае движения автомобиля по мокрым и скользким покрытиям.

Автомобиль может также утратить управляемость вследствие увода шин. Чтобы объяснить это положение, определим из формулы (1.5) угол поворота управляемых колес (в рад):

и=(L/Rэ) - (д2 - д1). (2.7)

Углы увода д1 и д2 пропорциональны поперечным силам Ру1 и Pу2, которые в свою очередь пропорциональны квадрату скорости:

д1=Ру1/kу1=М1Чv2/(RэЧkу1); (2.8)

д2=Ру2/kу2=М2Чv2/(RэЧkу2). (2.9)

где kу1 и kу2 - коэффициенты сопротивления уводу соответственно переднего и заднего мостов, Н/рад;

M1 и М2 - массы, отнесенные соответственно к переднему и заднему мостам, кг.

При повышении скорости автомобиля углы увода также возрастают. При этом у автомобиля с излишней шинной поворачиваемостью угол д2 увеличивается быстрее угла д1. Вследствие этого правая часть выражения (2.7) уменьшается и при некоторой так называемой критической скорости vув оказывается равной нулю. При этой скорости автомобиль начинает двигаться криволинейно, хотя его управляемые колеса находятся в нейтральном положении. Если скорость автомобиля больше vув, то разность д2 - д1 > L/Rэ, и угол и становится отрицательным. Это означает, что для поворота автомобиля вправо передние колеса нужно повернуть влево. Следовательно, автомобиль с излишней шинной поворачиваемостью теряет управляемость, если его скорость больше критической vув.

Для определения критической скорости, приняв угол и =0, подставим в формулу (2.7) разность углов д1 и д2 полученную из выражений (2.8) и (2.9), тогда:

д2 - д1=( М2 / kу2 - М1 / kу1)Чv2/Rэ = L/Rэ

Следовательно, критическая скорость по условиям увода:

vув=. (2.10)

У автомобиля с недостаточной или нейтральной шинной поворачиваемостью критическая скорость отсутствует, так как при д1 =д2 подкоренное выражение отрицательно и скорость vув, является мнимой величиной, а при д1=д2 она равна бесконечности.

Чтобы обеспечить недостаточную шинную поворачиваемость автомобиля, несколько уменьшают давление воздуха в шинах передних колес по сравнению с давлением в шинах задних колес и тем самым снижают коэффициент поворачиваемости (зпов). Кроме того, центр тяжести автомобиля немного смещают в сторону переднего моста, что увеличивает часть центробежной силы, действующую на управляемые колеса.

2.3 Устойчивость переднего и заднего мостов

При определении максимально допустимой (критической) скорости, с которой можно вести автомобиль без поперечного скольжения vск предполагается [7,8,9,10,15], что продольные силы отсутствуют и оба моста автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление в практике наблюдается редко, обычно раньше начинают скользить колеса одного из мостов: заднего или переднего. Для качения колеса без продольного и поперечного проскальзывания необходимы следующие условия:

Fсц=Rz Чц?,

где Rx, Ry, Rz,- касательная, поперечная, нормальная реакция дороги на колесо.

Отсюда:

ц ?,

где ч= Rx /Rz - удельная касательная реакция, равная для ведущего колеса Fт /Rz, а для тормозного Fтор /Rz; для ведомого колеса ч=f.

Поперечная составляющая центробежной силы Fy определяет поперечную реакцию дороги на колесо

Fy =MЧv2Чи/L= GЧv2/(gЧR). (2.11)

Подставим вместо поперечной силы её значение по формуле (2.11),тогда:

ц 2= ч 2 + (GЧv2/(gЧRЧRz))2.

Не учитывая динамических нагрузок на колеса, можно приближенно принять Rz= G. Следовательно, максимальная скорость, с которой автомобиль может двигаться без скольжения при совместном действии касательных и поперечных сил,

v=.

Скорость v меньше скорости vск, определенной для случая равномерного движения автомобиля и разгона, примерно на 10…20%. При интенсивном торможении ч ? ц, при этом v? 0, и даже небольшое отклонение может привести к заносу.

Аналогично можно получить формулы, определяющие условия устойчивости переднего и заднего мостов. Соответствующие критические скорости определяют по формулам:

vск1=; (2.12)

vск2=.

где m1 и m2 - коэффициенты изменения вертикальных реакций; для двухосных автомобилей при движении под действием силы тяги m1=0.8…0.9; m2=1.05…1.1; при торможении m1=1.2…1.3 и m2=0.7…0.8.

При активных режимах движения у заднеприводных автомобилей ч1?ч2. При торможении колеса заднего моста разгружаются, а переднего нагружаются и m1> m2 .Поэтому в обоих случаях vск1> vск2 , т.е. наиболее вероятен занос заднего моста.

На рисунке 2.8, а показан автомобиль, движущийся криволинейно по дуге радиуса R. Если скорость автомобиля v превышает критическое значение vск2, то задний мост будет проскальзывать в поперечном направлении с некоторой скоростью vу2. В результате сложения скоростей задний мост начнет перемещаться по направлению вектора v3 и радиус уменьшается до R1. Уменьшение радиуса вызывает увеличение центробежной силы, что в свою очередь приведет к дальнейшему уменьшению радиуса. При некотором значении радиуса начнут проскальзывать колеса переднего моста. Однако скорость поперечного скольжения заднего моста все время будет расти быстрее, и автомобиль будет двигаться по дуге непрерывно уменьшающегося радиуса. Такое движение автомобиля называется заносом. Занос чрезвычайно опасен, так как развивается обычно быстро и может привести к выходу автомобиля за пределы полосы движения или опрокидыванию.

Рисунок 2.8 Занос переднего и заднего мостов автомобиля

Если vск1<vск2, то при v=vск1 начинается поперечное скольжение переднего моста со скоростью vу1. (рисунок 2.8 б). В этом случае передний мост перемещается по направлению вектора v3. и радиус увеличивается от R до R1. Увеличение радиуса приводит к уменьшению центробежной силы, и скорость vу1 понижается. Следовательно, такой автомобиль не может войти в занос, хотя может частично утратить управляемость.

Чтобы прервать начавшийся занос, нужно прекратить торможение или подачу топлива, уменьшив тем самым величину ч. Кроме того нужно повернуть передние колеса в сторону скольжения заднего моста. Пусть во время начала заноса передние колеса занимали нейтральное положение и центр поворота находился в точке O (рисунок 2.8 в). После поворота колес на угол и центр поворота сместится в точку О1 и радиус поворота увеличится от от R до R1, а центробежная сила уменьшится.

2.4 Оценка управляемости автомобиля ГАЗ-31105