Сили діючі на автомобіль, сумський автомобільний клуб

Незалежно від того, рухається автомобіль, або він нерухомий, на нього діє сила тяжіння (вага). спрямована прямовисно вниз. Сила тяжіння притискає колеса автомобіля до дороги. Рівна їй і спрямована вгору діє сила реакції дороги.

Рівнодіюча цих сил розміщена в центрі ваги. Розподіл ваги автомобіля по осях залежить від розташування центру тяжіння. Чим ближче до однієї чи іншої осі центр ваги, тим більшою буде навантаження на цю вісь.
На навантажених легкових автомобілях навантаження на осі розподіляється порівну. Великий вплив на стійкість і керованість автомобіля має розташування центру тяжіння. Чим вище центр тяжіння, тим менш стійким буде автомобіль.

Якщо автомобіль знаходиться на горизонтальній поверхні, то сила тяжіння спрямована прямовисно вниз. На похилій поверхні вона розкладається на дві сили, одна з яких притискає колеса до поверхні дороги, а інша прагне перекинути автомобіль.

Під час руху, крім сили тяжіння, на автомобіль діє і ряд інших сил, на подолання яких витрачається потужність двигуна.

Сила інерції руху - величина, яка складається з сили, необхідної для прискорення руху, і сили, необхідної для кутового прискорення обертових частин автомобіля. Рух автомобіля можливо тільки за умови, що його колеса будуть мати достатнє зчеплення з поверхнею дороги. Якщо сила зчеплення буде недостатньою (менше величини сили тяги провідних коліс), то колеса пробуксовують.

Сила зчеплення з дорогою залежить від ваги, що припадає на колесо, від стану покриття дороги, тиску повітря в шинах і малюнка протектора.
Коефіцієнт зчеплення залежить від виду покриття дороги і від його стану: наявність вологи, бруду, снігу, льоду.

коефіцієнт зчеплення
на сухій поверхні

На дорогах з асфальтобетонним покриттям коефіцієнт зчеплення різко зменшується, якщо на поверхні є волога бруд, пил. У спекотну погоду на асфальті з'являється масляниста плівка з виступаючого бітуму, яка знижує коефіцієнт зчеплення.

Зменшення коефіцієнта зчеплення коліс з дорогою спостерігається також при збільшенні швидкості руху на сухій дорозі з асфальтобетонним покриттям з 30 до 60 км / год, коефіцієнт зчеплення зменшується на 0,15.

Сила опору коченню - сила, що витрачається на:

1. деформування шини і дороги;
2. тертя шини об дорогу;
3. тертя в підшипниках ведучих коліс.

Сила опору повітря - величина цієї сили залежить від форми або обтічності автомобіля, відносної швидкості руху і щільності повітря.

Значення коефіцієнта лобового опору і лобова площа визначається заводом-виробником. Зміна цих параметрів може статися через установки на кузові-кабіні автомобіля різних допоміжних пристроїв: додаткове дзеркало заднього виду, багажник на даху автомобіля.В більшості випадків це негативно позначається на експлуатаційних властивостях автомобіля.

Установка на даху автомобіля багажника і їзда з ним без вантажу збільшує силу опору повітря настільки, що витрата палива зростає на 5% - 10%.

Особливо небезпечна зміна обтічності автомобіля при його русі. Якщо під час руху автомобіля зі швидкістю понад 80 км / год відкрити, а потім закрити бічні двері, то вельми вірогідна, навіть на сухій дорозі, втрата автомобілем курсової стійкості.

Сила опору підйому - залежить від ваги автомобіля і кута підйому.
Перекидаюче сила - діє на автомобіль при гальмуванні і розгоні.

Розгін, прискорення, накат, гальмування.

Прискоренням називається приріст швидкості за одиницю часу. Якщо потужність двигуна, витрачена на приведення в обертання ведучих коліс автомобіля і подолання сил тертя більше, ніж сумарна сила опору руху, то автомобіль буде рухатися з прискоренням, тобто розгоном. В цьому випадку можна говорити про те, що крутний момент на двигуні буде збільшуватися, що і викличе розгін автомобіля.

Під час руху накопичується певний запас кінетичної енергії і автомобіль набуває інерцію. Завдяки інерції автомобіль може рухатися накатом. Це відбувається тоді, коли двигун від'єднується від трансмісії, а його подальший рух відбувається за рахунок кінетичної енергії, накопиченої при розгоні.

Гальмування як вид зміни руху - це зниження швидкості руху, яке може здійснюватися з різних причин і різними способами. Основними видами зниження швидкості руху є:

• Зниження швидкості за рахунок втрати інерції - при русі на підйомі, при русі накатом;
• Гальмування двигуном - коли крутний момент на двигуні зменшується (прибираємо ногу з педалі «Газ»), і при включеному зчепленні це викликає зниження швидкості руху автомобіля.
• Гальмування гальмівною системою - зниження швидкості з використанням гальма.

Стійкість в русі.

Саме поняття стійкості або стійкого руху автомобіля визначається його здатністю зберігати постійний контакт всіх коліс з дорогою при відсутності бокового ковзання. Автомобіль може втратити стійкість під дією відцентрової і розгортає сили.

Відцентрова сила - виникає під час руху автомобіля на повороті і спрямована в бік, протилежний прикладеної центростремительной сили. Якщо відцентрова сила не перевищує доцентрову силу, то автомобіль рухається за усталеною кривої повороту. Якщо ж відцентрова сила перевищує доцентрову силу, то автомобіль викидає з дороги по результуючому вектору, спрямованому від центру повороту.

Розгортаються сила є наслідком невідповідності сили інерції руху і коефіцієнту зчеплення коліс з дорогою. В цьому випадку вона буде спрямована в бік коліс з меншим коефіцієнтом зчеплення, а важелем розвороту автомобіля буде його база. Центром обертання (розвороту) будуть колеса з великим коефіцієнтом зчеплення.

Результатом дії цієї сили буде виникнення бокового заносу автомобіля, а в деяких випадках, крім того бічного обертання.

У більшості випадків ковзають колеса заднього моста, але з цим можна і потрібно боротися. Причинами виникнення бокового заносу найчастіше на слизькій дорозі є розгін і гальмування. Тому для запобігання важких наслідків починається занос необхідно припинити розпочатий розгін або гальмування. Необхідно пам'ятати, що при гальмуванні ЗАВЖДИ задні колеса розвантажуються, коефіцієнт їх зчеплення з дорогою зменшується тим більше, чим сильніше ми гальмуємо! При такому гальмуванні вони найбільше схильні до блокування, а автомобіль починає рух юзом (із заблокованими колесами). При русі юзом автомобіль ЗАВЖДИ стає некерованим, так як неможливо здійснити поворот не обертаються керованими колесами, а при заблокованих колесах гальмівний путьВСЕГДА (в тому числі і на сухій дорозі) збільшується!

Якщо не вжити своєчасних заходів для припинення бічного занесення і виведення автомобіля з нього він, як правило, переходить в некероване бічне обертання. Це набагато небезпечніше бокового заносу.

Для припинення бічного занесення і виведення автомобіля з нього потрібно повернути рульове колесо в бік заносу. Як тільки амплітуда заносу стане зменшуватися потрібно плавно, випереджаючими діями, повернути рульове колесо в нейтральне положення, а при необхідності, коли занос піде у зворотний бік, і в сторону, протилежну інший амплітуді заносу. додатково:

• на задньопривідних автомобілях плавно зменшити подачу палива (плавно прибрати ногу з педалі «Газ»)
• на передньопривідних автомобілях навпаки, плавно збільшити подачу палива.

Крім бокового заносу в повороті на слизькій дорозі може виникнути бічне ковзання. Якщо при бічному заметі від прямолінійного руху йде одна, як правило, задня вісь, то при бічному ковзанні автомобіль йде від траєкторії руху (кривої повороту) всім корпусом (всіма колесами). Та й причини виникнення бокового ковзання інші. Воно виникає тоді, коли водій поверне керовані колеса на кут більший, ніж здатний повернути автомобіль при поточному коефіцієнті зчеплення і чинному моменті на колесах. Особливо яскраво це проявляється в повороті з гальмуванням. Для припинення бічного ковзання необхідно збільшити траєкторію руху, і плавно зменшити подачу палива.

У всіх випадках виникнення бокового заносу або бокового ковзання, для виведення автомобіля з цих ситуацій водій повинен користуватися тільки кермом і педаллю «Газ». Запам'ятайте: НІКОЛИ не натискати на педаль гальма, як би Вам цього не хотілося, не вимикати зчеплення, і не перемикати передачі. Це ЗАВЖДИ тільки погіршує ситуацію!
Вплив відцентрової сили на рух автомобіля в повороті настільки велике, що водій просто зобов'язаний чітко уявляти, як діє ця сила на автомобіль. Вона буде тим більше, чим більше буде швидкість руху, і чим на більший кут будуть повернені керовані колеса (коли траєкторія руху буде дуже крутий).

Отже, вплив цієї сили можна зменшити, знаючи, чим вона викликана.

Для цього необхідно завчасно, до входу в поворот, зменшити швидкість руху до безпечної, а поворот проходити по пологішій кривої, зменшивши кут повороту керованих коліс.

При русі з причепом потрібно пам'ятати про те, що на причіп більший вплив надає центростремительная, а не відцентрова сила. Саме доцентрова сила переміщує причіп до центру повороту.
Чітке уявлення водієм того, як поведе себе, керований ним автомобіль в складній ситуації, полегшує управління ним, запобігаючи ДТП.