Проходимость автомобиля 1. Классификация автомобилей по проходимости. 2. Тяговые и опорные параметры проходимости. 3. Габаритные или геометрические параметры проходимости. 4. Влияние конструкции автомобиля на проходимость. 5. Преодоление вертикальных препятствий. 6. Циркуляция мощности. 7. Испытание автомобилей на проходимость.
Проходимость автомобиля 1. Классификация автомобилей по проходимости. А. Ограниченной проходимости. Характеристики: 4 х2, 6 х4, 6 х2; сдвоенные шины задних колёс(ЗИЛ-130, Кам. АЗ-5320) Б. Повышенной проходимости. Характеристики: 4 х4, 6 х6; односкатные колёса с регулируемым давлением воздуха(Газ-66, ЗИЛ-131, Урал-4320, автобус ПАЗ-3201). В. Высокой проходимости. Характеристики: 6 х6, 8 х8; шины низкого давления, односкатные колёса, регулируемое давление воздуха, усилители в рулевом управлении, блокируемые дифференциалы, герметичные тормоза, независимая индивидуальная подвеска, дорожный просвет до 0, 5 диаметра колеса( Урал-5323(8 х8), МАЗ-537 А, БАЗ-135 Л 4). Критерии оценки проходимости. 1. Тяговые и опорные параметры. 2. Габаритне или геометрические. 3. Конструктивные параметры. 4. Параметры, определяющие способность автомобиля, преодолевать вертикальные препятствия.
Проходимость автомобиля 2. 1 Тяговые параметры. Плохие дороги и бездорожье характеризуются прежде повышенным сопротивлением движению и ухудшенным сцеплением колёс с дорогой. Условие возможности движения автомобиля имеет вид: Для получения динамического фактора, обеспечивающего в трансмиссию автомобилей высокой проходимости вводят либо дополнительные коробки передач, либо демультипликаторы, двухскоростные задние мосты, разнесённые главные передачи. Однако для существующих автомобилей Dmax в очень редких случаях ограничивает проходимость автомобиля.
Проходимость автомобиля Динамический фактор по сцеплению Тип автомобиля Легковые 4 х2 Грузовые: 6 х4 4 х4 6 х6 Тягач 4 х2 с прицепом определяется по формуле: Коэффициент сцепного веса Kсц 0, 5 0, 6… 0, 75 0, 7… 0, 85 1, 0 0, 3… 0, 4
Проходимость автомобиля 2. 2 опорные параметры. На величину силы сцепления ведущих колёс с дорогой большое влияние оказывают рисунок протектора и удельное давление шины на дорогу. Рисунок протектора может быть: дорожный, универсальный, повышенной проходимости, повышенной грузоподъёмности. Удельное давление колёс на дорогу является основным измерителем проходимости автомобиля по дорогам с мягким покрытием.
Проходимость автомобиля Современные автомобили оказывают следующее удельное давление на дорогу. Тип автомобиля Руд, МПа Легковые 4 х2 0, 17… 0, 18 0, 06… 0, 14 Грузовые 4 х2 0, 18… 0, 55 Грузовые с арочными шинами Грузовые на пневмокатках Грузовые на гусеницах 0, 04… 0, 06 Грузовые 4 х4, 6 х6, 6 х4 без централизован ной системы регул-я давления Тоже с централизованн ой системой 0, 2… 0, 4 0, 07… 0, 3 0, 02… 0, 07
Проходимость автомобиля Для повышения проходимости следует стремиться к уменьшению удельного давления, что достигается следующими мерами: а) снижением внутреннего давления в шинах или применением шин низкого давления. б) увеличением профиля и диаметра колёс. в) увеличением числа осей автомобиля На твёрдой и скользкой дороге давление следует увеличить. Это достигается применением шин с большими выступами на протекторе.
Проходимость автомобиля 3. Габаритные или геометрические параметры проходимости 3. 1. Продольный и поперечный радиусы проходимости Эти параметры определяют величину выпуклости мостов, переездов и величину препятствий, которую автомобиль может проехать без задевания.
Проходимость автомобиля Чем больше база автомобиля, тем больше при том же просвете Rпрод, тем ниже проходимость автомобиля по пересечённой местности. 3. 2. Клиренс(H)- наименьшее расстояние между нижними точками автомобиля и опорной поверхностью, которая определяет возможность проезда его над неровностями без задевания. ( легковый: 150 -250; грузовые: 250 -350; автобусы: 220 -300). 3. 3. Передний γ 1 и задний γ 2 углы проходимости, которые характеризуют проходимость автомобиля по неровным дорогам в момент въезда на препятствие или съезда с него. Легковые автомобили: γ 1= 20 -300; γ 2= 15 -220; Грузовые автомобили: γ 1= 40 -600; γ 2= 19 -430; Грузовые автомобили 4 х4, 6 х6: γ 1= 45 -500; γ 2= 35 -400; Автобусы: γ 1= 10 -400; γ 2= 6 -200; 3. 4. Радиусы поворота или радиусы горизонтальной проходимости - являются параметрами, определяющими ширину дороги на повороте и максимальную её кривизну, допускающими движение автомобиля. Они измеряются при максимальном повороте управляемых колёс для различных точек автомобиля.
Проходимость автомобиля
Проходимость автомобиля 3. 5. Габаритные размеры автомобиля – La, Ba, Ha. Эти размеры определяют минимальное пространство, необходимое для движения автомобиля. Они обычно приводятся в технических характеристиках.
Проходимость автомобиля Геометрические параметры проходимости автомобилей приведены в таблицах 2, 3. Таблица 2. Таблица 3. Минимальный допустимый дорожный просвет грузовых автомобилей должен быть не менее значений, указанных в таблице 3.
Проходимость автомобиля 4. Влияние конструкции автомобиля на проходимость. 4. 1 Положение центра тяжести. При преодоления подъёма на величину максимальной тяговой силы по условиям сцепления с дорогой большое влияние оказывает расположение ЦТ автомобиля или относительное расположение отдельных его агрегатов. При равномерном движении на максимальный подъём силами инерции, сопротивлением воздуха и сопротивлением качению можно пренебречь, т. к. скорость мала а максимальный подъём можно преодолеть на хорошей дороге. В этом случае максимальная тяговая сила по сцеплению будет определять величину наибольшего преодолеваемого подъёма.
Проходимость автомобиля Рис. 3 Схема движения автомобиля на подъёме
Проходимость автомобиля
Проходимость автомобиля В. Для автомобиля 4 х2 с задними ведущими колёсами и с прицепом. Вывод: Расположение ЦТ оказывает большое влияние на величину максимального продольного подъёма. С увеличением L 1 и hg , αmax для автомобилей с задними ведущими колёсами повышается, а с передними ведущими колёсами уменьшается.
Проходимость автомобиля 4. 2 Тип трансмиссии. 4. 2. 1 Гидромуфта или бесступенчатая коробка передач, как и любая прогрессивная трансмиссия, по сравнению со ступенчатой коробкой передач при трогании автомобиля дают плавное нарастание и изменение тяговой силы на колёсах, в результате улучшается трогание с места, уменьшается срезание грунта и буксование ведущих колёс. 4. 2. 2 Дифференциал распределяет подводимый к нему крутящий момент поровну между ведущими колёсами. Это свойство дифференциала приводит к тому, что при разном сцеплении колёс может буксовать колесо, имеющее меньшее сцепление. Если Pсц. пр > Pсц. лев. , то суммарная тяговая сила на колёсах будет. Pk. = 2 Pсц. лев. , а сила Pсц. пр используется не полностью в результате проходимость автомобиля снижается.
Проходимость автомобиля Рис. 4 Кинематическая схема дифференциала.
Проходимость автомобиля В действительности в таком дифференциале имеются силы трения, с учётом которых распределения крутящего момента по полуосям будет непоровну, а именно: Mобг = 0, 5(M – Mтр) Mотс = 0, 5(M + Mтр) Mобг и Mотс - крутящие моменты, подводимые к ведущим колёсам M- крутящий момент, подводимый к коробке дифференциала. Mтр – момент трения в дифференциале Изменяя величину трения в дифференциале можно изменять и соотношение моментов на ведущих полуосях. Для увеличения суммарной тяговой силы нужно стремиться к увеличению момента трения в дифференциале. Величину трения в дифференциале удобнее оценивать коэффициентом распределения моментов по полуосям.
Проходимость автомобиля Кр 4. 2. 3 Конструкция подвески и характеристика амортизаторов. Подвеска и амортизаторы должны обеспечивать лучшее обкатывание колёсами неровностей дороги и не допускать их отрыва от поверхности. Независимая подвеска автомобилей 4 х4, 6 х6 допускают переносы осей при движении по пересечённой местности, что способствует повышению проходимости. 4. 2. 4 Совпадение колеи передних и задних колёс улучшает проходимость автомобиля, так как уменьшается сопротивление движению. Разность колеи передних и задних колёс не должна превышать 25… 32% ширины профиля шины.
Проходимость автомобиля 5 Преодоление вертикальных препятствий. 5. 1. Преодоление вертикальных препятствий ведомым колесом.
Проходимость автомобиля h-высота препятствия. Pт- толкающая сила Gk-нагрузка на колёсо Z и X - вертикальная и горизонтальная реакции опорной поверхности на колесо Из условия равновесия имеем: Z= Gk , X= Pт Соотношения между силами Z=X tg α= Pт tg α; Gk= Pт tg α или Pт= Gk/ tg α Значение tg α можно определить из треугольника AOC tg α=OC/AC=(rg-h)/AC
Проходимость автомобиля При h= rg Pт = ~, т. е. ведомое колесо не может преодолеть препятствие высотой равной rg. 5. 2. Преодоление вертикального препятствия ведущим колесом. Лучшей способностью преодоления препятствий обладают ведущие колёса. На ведущее переднее колесо кроме сил Pт и Gk действует крутящий момент Mk, вызывающий появление окружной силы Pk
Проходимость автомобиля Из условия равновесия имеем: Pт= X- Pk’’ и Gk= Pk’ + Z Возникновение дополнительной силы Pk’ обеспечивает ведущему колесу возможность преодоления препятствий с высотою равной rg. Наличие силы Pk’’ уменьшает составляющую силы сопротивления движению X. Возьмём момент относительно точки A. Pт(rg-h)+ Mk= Gk a Разделив обе части на rg, получим (Pт(rg-h)/ rg)+ Mk/ rg = Gk a/ rg
Проходимость автомобиля Подставив значение a/ rg в уравнение получим: Из уравнения видно, что существенное влияние на способность автомобиля преодолевать препятствия имеет радиус колеса, чем он больше, тем выше радиус колеса h. Лучшей способностью преодоления препятствий обладают автомобили со всеми ведущими колёсами. При преодолении препятствия ведущими колёсами одной оси им помогают ведущие колёса другой оси.
Проходимость автомобиля 6 Циркуляция мощности. Рис. 7 Схема циркуляции мощности.
Проходимость автомобиля У автомобилей 4 х4, 6 х6 при разных радиусах колёс например r 1 > r 2 , большее всегда остаётся ведущим , а меньшее может стать ведомым или даже тормозящим, касательная реакция на которое противоположна направлению движения. Указанное кинематическое несоответствие может вызвать буксование ведущих и проскальзывание тормозящих колёс и сопровождаться возникновением циркуляции мощности. Здесь: Nб 1 - мощность, затрачиваемая на буксование ведущих колёс; N 2 -мощность, затрачиваемая на преод-е сопротивления движению тормозящих колёс; Nf 1, Nf 2 -мощность, затрачиваемая на сопротивление качению; X 1 , X 2 – касательные реакции на ведущем и тормозящем колесах; В результате касательного воздействия опорной поверхности на тормозящие колёса мощность N 2 возвращается в трансмиссию и вместе с мощностью двигателя Nе вновь подводится к ведущим колёсам автомобиля. Таким образом в замкнутом контуре, образуемом ведущими колёсами, опорной поверхностью, тормозящими колёсами и частью трансмиссии возникает циркуляция мощности. Циркулирующая мощность дополнительно нагружая трансмиссию и шины, вызывает повышенное трение и их износ и поэтому является вредной (паразитной). Кроме того, циркуляция мощности снижает экономичность автомобиля и увеличивает износ двигателя. Для устранения циркуляции мощности в трансмиссию современных автомобилей повышенной проходимости устанавливают межосевые дифференциалы.
Проходимость автомобиля 7. Испытание автомобилей на проходимость. Испытания проводят на автомобилях с цельной нагрузкой, установленной для данных дорожных условий. Для испытания подбирают ровные участки длиной не менее 50 м с однородным грунтом. Типы участков: сухой сыпучий песок; заболоченный участок; смежная целина; размокшая грунтовая дорога; пахота. При этом условия движения по участкам усложняются для автомобилей повышенной и высокой проходимости. При испытаниях автомобиля определяют геометрические и опорные параметры проходимости, в т. ч. коэффициенты сопротивления качению и сцепления, удельную силу тяги на крюке до начала буксования или остановки двигателя. Pуд= Pкр/Gk определяют с помощью динамометров при буксировке автомобиля. Из геометрических параметров проходимости определяют дорожные просветы, передний и задний узлы проходимости, радиусы продольной и поперечной проходимости. Подсчитываю число застреваний автомобиля по разным причинам. Одновременно фиксируют скорость автомобиля V и расход топлива при различных нагрузках Q.
Проходимость автомобиля Сравнительную оценку проходимости автомобиля оценивают при помощи показателя проходимости :
Скачать презентацию Проходимость автомобиля 1 Классификация автомобилей по проходимости 2
7-Проходимость автомобиля.pptx