Устройство автомобилей



Проходимость автомобиля




Проходимость является одним из основных эксплуатационно-технических качеств автомобиля, определяющих возможность его эффективного использования в тяжелых дорожных условиях. Этим качеством обладают автомобили всех типов, но в зависимости от их назначения в различной степени, поэтому все автомобили по проходимости делят на три основные группы – обычной, повышенной и высокой проходимости.

факторы и показатели проходимости автомобиля

Автомобили обычной проходимости предназначены для движения по шоссейным и грунтовым дорогам достаточно хорошего качества. К таким автомобилям относятся автомобили общетранспортного назначения с колесной формулой 4×2, обычными тороидными шинами и оснащены трансмиссией, не предусматривающей блокировку колес или осей.

Автомобили повышенной проходимости, как правило, имеют колесную формулу 4×4, 6×4, 6×6 и т. д. с широкопрофильными шинами, шинами регулируемого давления воздуха и частично или полностью блокируемыми дифференциалами. Эти автомобили предназначены для работы и движения на дорогах разного качества и с разным покрытием, а также по пересеченной местности.

Автомобили высокой проходимости – это полноприводные автомобили с шинами сверхнизкого давления, арочными шинами или пневмокатками. Они могут иметь специальную компоновку, отличающуюся от характерной компоновки автотранспортных средств, а также оснащаться дополнительными устройствами, повышающими проходимость.

Наиболее характерные виды препятствий, влияющих на проходимость автомобиля, представлены здесь.

На показатели проходимости, по которым сравниваются различные автомобили, влияют различные факторы. Их можно разбить на следующие группы:

  • геометрические;
  • тягово-динамические;
  • конструктивные.

Деление это условное, поскольку все перечисленные факторы взаимосвязаны.

***

Геометрические факторы проходимости автомобилей

Геометрические факторы проходимости определяют способность автомобиля не задевать за препятствия, ограничивающие пространство для его движения. Они определяются конструкцией и компоновкой автомобиля.

Дорожный просвет – это расстояние с (рис. 1) от опорной поверхности (полотна дороги) до низшей точки элементов конструкции автомобиля (не считая колес, конечно же).
Низшей точкой автомобиля обычно является картер ведущего моста, картер маховика двигателя или его поддон, а также какие-либо элементы днища кузова. Дорожный просвет определяет проходимость автомобиля по мягким грунтам и по местности с выступающими неровностями (камнями, пнями, земляными валами, канавами, колеей других автомобилей и т. п.).

проходимость автомобиля

Продольный радиус проходимости R1 определяется как радиус окружности, касающейся передних и задних колес и наиболее низкой точкой средней части автомобиля. Этот радиус определяет условную цилиндрическую поверхность, через которую автомобиль может переехать, не задевая ее низшей точкой, расположенной в средней части (между мостами) автомобиля.
Чем меньше R1, тем более крутые продольные неровности дороги автомобиль способен преодолеть, не «ложась» на днище кузова или другие элементы конструкции.

Поперечный радиус проходимости R2 определяет проходимость через неровности, ширина которых соизмерима с колеей автомобиля. Чем меньше радиус R2, тем выше проходимость автомобиля через препятствия такого типа.

Углы переднего γ1 и заднего γ2 свеса, а также передний а и задний b свесы определяют проходимость автомобиля по неровным дорогам, при въезде на препятствие или съезде с него.
Для определения углов скоса γ1 и γ2 проводят касательные к внешним окружностям шин передних и задних колес и к наиболее удаленным передней и задней частям автомобиля. Чем больше углы свеса, тем более крутые препятствия может преодолеть автомобиль.
Передний и задний свесы определяются расстоянием от крайней точки контура передней или задней выступающей части автомобиля по длине до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних или задних колес.

База автомобиля L оказывает существенное влияние на возможность преодоления пороговых препятствий, а для многоосных автомобилей – преодоление рвов. маневренность автомобиля Чем больше база автомобиля, тем больше высота преодолеваемого порога, больше ширина преодолеваемого рва. Для многоопорных автомобилей преодоление рва определяется также расстоянием между соседними осями.

Радиус колеса r определяет проходимость автомобиля через пороговые препятствия и рвы, а также влияет на сопротивление движения по деформируемым грунтам. Чем больше радиус колеса, тем выше проходимость автомобиля.

Маневренность автомобиля характеризуется минимальным радиусом проворота переднего наружного колеса ρн (рис. 2); шириной полосы движения H (габаритного коридора), которую автомобиль занимает при повороте; максимальным выходом отдельных частей автомобиля за пределы траектории движения переднего и заднего колес (расстояние а и b на рисунке 2).

***



Тяговые и опорно-сцепные показатели проходимости


Масса автомобиля

Чем меньше масса автомобиля, тем выше его проходимость по мягким грунтам, особенно по грунтам, имеющим коркообразный покров (снег с обледенелой коркой – настом, и т. п.). Масса автомобиля определяет возможность движения по мостам и другим искусственным сооружениям, а также преодоления ледовых переправ.
Кроме того, масса автомобиля оказывает влияние на такие факторы, как удельное давление, удельную мощность, нагрузку на ось и т. п.

Удельная мощность

Удельная мощность автомобиля – это отношение номинальной мощности двигателя к полной массе автомобиля. Удельная мощность влияет на среднюю скорость автомобиля и на его динамические качества (способность быстро разгоняться и преодолевать крутые подъемы и препятствия).
Для современных автомобилей удельная мощность достигает значений 9…15 кВт/т.

Удельное давление колес

Удельное давление колес на дорогу в значительной степени определяет проходимость автомобиля по легко деформируемым грунтам. Удельное давление определяется отношением веса автомобиля, приходящегося на данное колесо к площади контакта колеса с дорогой.
Очевидно, что чем меньше удельное давление, тем меньше колесо будет проваливаться в грунт и тем выше проходимость автомобиля на мягких грунтах.

Динамический фактор

Динамический фактор определяет сопротивление, которое автомобиль может преодолеть на данной передаче. Сопротивлением в данном случае может являться затяжной подъем, противодействие качению колес со стороны дороги, ступенчатое либо какое-нибудь другое препятствие, сильный встречный ветер и т. п.
Чем больше динамический фактор автомобиля, тем выше его проходимость. Для автомобилей повышенной проходимости динамический фактор от 0,67 до 0,8. Этот показатель во многом определяется мощностью двигателя.

Коэффициент сцепной массы

Коэффициент сцепной массы kφ – это отношение сцепной массы автомобиля к его полной массы. Чем больше kφ, тем выше сила тяги по сцеплению.
Для полноприводных автомобилей kφ = 1, для автомобилей с колесной формулой 4×2 kφ0,6.

***

Конструктивные факторы проходимости автомобиля