Стійкість і керованість автомобіля

Стійкість - це здатність автомобіля рухатися в різноманітних умовах без перекидання, занесення і відведення.

Керованість - здатність точно слідувати заданому водієм напрямку руху. Поняття стійкість і керованість тісно переплітаються і їх слід розглянути спільно. Причинами, що викликають порушення стійкості і керованості автомобіля, найбільш часто є впливають на автомобіль бічні сили.

У русі бічні сили є практично завжди. Найбільш часто вони породжуються відцентровою силою при русі автомобіля по кривій. При цьому на повороті бічні сили тим більше, чим більше швидкість руху автомобіля і менше радіус заокруглення дороги. Та й на прямій дорозі водії об'їжджаючи перешкоди або нерівності дороги, утримують автомобіль від відведення в сторону поворотами рульового колеса. І тут теж виникає відцентрова сила.

Бічні сили виникають також при гальмуванні, коли у коліс лівого і правого боку автомобіля різні сили зчеплення з дорогою (ліві котяться по сухому асфальту, а праві по кірці льоду або мокрою узбіччі). Різні коефіцієнти опору коченню на колесах, різні зусилля, створювані гальмівними механізмами, різний тиск повітря в шинах і їх знос, порушення регулювань переднього моста - все це породжує бічні сили. Нарешті, поперечний ухил і нерівності дороги, вітер - це теж бічні сили.

Найчастіший прояв нестійкості і некерованості - відведення шин і відповідно відведення автомобіля від заданого водієм напрямку руху. Справа в тому, що глина під впливом бічних сил викривляється, вісь її відбитка на дорозі стає не паралельна, а під деяким кутом до площини колеса і автомобіль відхиляється від заданого напрямку руху. Явище відведення шин особливо сильно проявляється на крутих поворотах з великою швидкістю. Відведення залежить не тільки від бічної сили, а й від тиску повітря в шині і вертикального навантаження на неї - чим вони більші, тим відведення менше. Внаслідок цього у кожного автомобіля шини мають, як правило, різну схильність до зносу. Коли відведення шин задніх коліс більше, ніж передніх, автомобіль набуває зайву обертальність, схильний до заносу і, отже, менш безпечний. І навпаки, якщо відведення шин задніх коліс менше, ніж передніх, автомобіль має недостатню обертальність і більш стійкий.

В. русі автомобіль утримується від бічних сил на дорозі силою зчеплення, яка використовується не тільки на створення сили тяги або гальмівної сили, вона ж забезпечує і стійкість (на керованих колесах вона ще забезпечує зміну напрямку руху автомобіля при повороті рульового колеса). Якщо уявити графічно силу зчеплення, створювану на провідних колесах, то найбільш наочно вона буде показана у вигляді кола радіусом, рівним її значенням. В межах цього кола сила зчеплення може бути використана або на створення сили тяги або гальмівної сили, або на утримання автомобіля на дорозі від дії бічних сил. Вектори створюваних при цьому сил не повинні виходити за межі кола. Якщо силу зчеплення перевищує сила тяги, виникає буксування коліс, якщо гальмівна сила - юз, а якщо бічні сили - занос. У русі найчастіше спостерігається поєднання бічних сил або з силою тяги, або з гальмівною силою, і сила зчеплення в таких випадках використовується на реалізацію їх рівнодіюча. Перевищення сили тяги над силою зчеплення виникає при різкому збільшенні частоти обертання колінчастого вала (різким натисканням на педаль управління дросельною заслінкою), при різкому гальмуванні робочим гальмом, різкому включенні зчеплення. У всіх цих випадках автомобіль втрачає стійкість. При русі по нерівностях типу гребінців на великій швидкості колеса автомобіля на якісь миті відриваються від дороги. Опускаючись потім знову на дорогу, колеса ривком сприймають силу тяги, загублену під час перебування їх у повітрі. Як правило, в цей момент сила тяги значно більше сили зчеплення, і автомобіль також втрачає стійкість.

Мал. 1. Сілц, що діють на автомобіль при повороті (ліворуч): Р сц-силизчеплення; Pj - сила інерції; ЦМ - центр мас автомобіля; Q а - сила тяжіння автомобіля; 2Л. Z "- сили реакції дороги на опори коліс; Мп - перекидаючий момент

Втрата стійкості найбільш імовірна на дорогах з малим коефіцієнтом зчеплення. Але при дуже крутому повороті на великій швидкості бічні сили настільки великі, що втрата стійкості (занос) може виникнути навіть на дорогах з великим коефіцієнтом зчеплення (наприклад, на сухій дорозі з асфальтобетонним покриттям) .БЮ

Мал. 2. Сила зчеплення коліс з дорогою, зображена у вигляді кола, використовується: а - на створення сили тяги (вектор Р); б - на створення гальмівної сили (вектор Рт); в - на утримання автомобіля від бічних сил (вектор Рб); г - на створення сили тяги і утримання автомобіля від бічних сил (вектор Рs); д - на створення гальмівної сили і утримання автомобіля від бічних сил (вектор р ')

Коли величина бічних сил перевищує силу зчеплення коліс з дорогою, відбувається довільне переміщення коліс автомобіля в поперечному напрямку, так званий занос. Зазвичай водій стикається з занесенням задніх коліс, занос передніх, якщо він виникає, тут же гаситься з'являється при цьому відцентровою силою.

Занесення задніх коліс вкрай небезпечний, так як завжди виникає раптово, і погасити його, коли він уже виник, зовсім непросто.

При виникненні заносу реакція водія повинна бути миттєвою. Він негайно починає діяти, щоб погасити занос відразу. Швидким, коротким поворотом рульового колеса в сторону заносу він вирівнює автомобіль, не допускаючи при цьому уповільнення або прискорення руху. При невеликому заметі немає необхідності в крутому повороті рульового колеса на великий кут. При крутому повороті керма, що не відповідає величині занесення, виникає ще більший занос в зворотну сторону (антізайос). Антізанос ви зивает у водія почуття розгубленості до нерідко призводить до перекидання автомобіля. Необхідний кут повороту рульового колеса при занесенні купується лише досвідом і ніяких більше конкретних рекомендацій тут дати не можна.

Бічне перекидання (через борт) може відбутися при впливі на автомобіль дуже великі бічні сил і великому коефіцієнті зчеплення коліс е дорогою, а також при великому поперечному ухилі дороги. Перекидання може передувати занос, ПРК якому автомобіль утикається колесами в нерухому перешкоду. Імовірність бічного перекидання залежить також від ширини колії автомобіля (чим він «більше, тим бічна стійкість краще) і від розташування центру мас автомобіля (чим він нижчий, тим стійкість краще). Бічне перекидання частіше відбувається при великій швидкості на крутому повороті, при високо розташованому центрі мас (що буває у автомобіля з важким вантажем в багажнику на даху), при великому поперечному ухилі дороги (на косогорі) або при поєднанні цих факторів.

Поздовжнє перекидання через вісь задніх коліс у легкових автомобілів практично не спостерігається. Перекидання через вісь передніх коліс може статися при різкому гальмуванні (або утикання в перешкоду) при русі з великою швидкістю на крутому спуску. Найбільш ймовірно при русі з повністю завантаженим багажником на даху.

Майже всі вітчизняні легкові автомобілі мають гарну стійкість і керованість, особливо при неповному завантаженні. Кращими в цьому плані є передньопривідні, на стійкість яких мало впливає і ступінь їх завантаження. Найбільш вдалим слід визнати ВАЗ -2108, який має низько розташований і зміщений вперед центр мас і недостатню пово-рачіваемость. Найгіршу характеристику по стійкості має ЗАЗ -968 М «Запорожець».

Стійкість проти бокового перекидання у всіх легкових автомобілів з колісною формулою 4X2 хороша, так як колія у них майже в 2 рази більше висоти центру мас. Перекидання таких машин може статися лише на косогорі з ухилом більше 30%.

Отже, що може і повинен робити водій, щоб максимально поліпшити стійкість і керованість свого автомобіля?

По-друге, не перевантажувати автомобіль, розміщувати пасажирів на передньому сидінні, не перевозити важкий і великогабаритний вантаж в багажнику на даху.

По-третє, не допускати різкого управління автомобілем, зменшувати швидкість перед поворотами, створювати такий режим руху, при якому виникає якомога менше бічних сил, уникати руху по слизьких дорогах.

Під стійкістю автомобіля розуміється здатність його зберігати заданий рух без перекидання, сповзання і занесення. Втрата стійкості відбувається при поздовжньому і поперечному перекиданні, а також при бічному переміщенні і сповзання на підйомі.

Бічна стійкість надає стійкості автомобілю проти заносу коліс однієї осі убік. Бічний занос автомобіля відбувається внаслідок втрати зчеплення між провідними (або загальмованими) колесами і дорогою. Такий занос може виникнути при русі по слизькій дорозі під час гальмування або при повороті.

Поперечна стійкість - це стійкість автомобіля проти перекидання щодо бічних коліс (лівих і правих) і залежить від ширини колії і висоти розташування центру тяжіння. Чим ширше колія і нижче розташований центр ваги, тим більше стійкість проти перекидання вбік. Перекидання убік може також статися при русі вздовж по крутому схилу.

Поздовжня стійкість - це стійкість автомобіля проти перекидання відносно передньої або задньої осі, залежить від розташування центру тяжіння, бази автомобіля, величини тягового зусилля на ведучі колеса і ухилу дороги.

Стійкість автомобіля при гальмуванні може бути втрачена навіть під час руху автомобіля по прямій. Це пояснюється тим, що наявність великої тягового або гальмівного зусилля на провідних колесах зменшує їх стійкість. Стійкість при гальмуванні порушується, якщо гальмівне зусилля, прикладена до кола колеса, по своїй величині наблизиться до сили зчеплення між колесами і дорогою.

Наявність на автомобілі гальм на всіх чотирьох колесах збільшує гальмівне зусилля, яке може бути передано через колеса без порушення стійкості автомобіля.

Стійкість автомобіля проти перекидання характеризується коефіцієнтом стійкості (Ку), який визначається за формулою:

Керованість автомобіля залежить від рульового управління, підвіски, шин і тиску в них. На керованість впливають неправильна установка керованих коліс, наявність зазорів в рульовому механізмі і приводі, перекоси осей і заднього моста. Тому необхідно постійно стежити за справністю механізмів і деталей автомобіля.

Маневреність автомобіля - це можливість змінювати напрямок руху на мінімальній площі. Вона залежить від таких особливостей його конструкції: габаритних розмірів, кутів повороту передніх коліс, оглядовості як перед автомобілем, так і ззаду нього.

Легкість керування автомобілем визначається величиною фізичних зусиль і кількістю праці водія, що витрачаються при управлінні автомобілем. Це досягається шляхом поліпшення конструкції рульового механізму, гальмівних систем, пристроєм і обладнанням робочого місця водія, оглядовістю дороги перед автомобілем, а також запобіганням водія від впливу шумів, вібрації і шкідливих газів.

До атегорія: - Керування автомобілем