Шпаргалка по транспорту

      критическим углом косогора, соответствующим  началу опрокидывания транспортного средства.

      Критическое значение угла косогора по условиям опрокидывания  транспортного средства для легковых автомобилей составляет 40...50°, для  грузовых - 30...40°, для автобусов - 25...30°.

      Критические (максимальные) скорости по условию опрокидывания (υ_опр) и заноса (υ_зан) определяются по формулам:

      где k_д - коэффициент, учитывающий поперечный крен кузова вследствие деформации подвески, k_д = 0,85...0,95; g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с²; b - ширина колеи автомобиля, м; R_п - радиус поворота, м; h_ц - высота центра масс автомобиля, м; φ - коэффициент сцепления шин с дорогой.

      Потеря  устойчивости автомобилем может  быть вызвана неправильными режимами управления (торможение, разгон, резкий поворот рулевого колеса), а также неправильным выбором скорости движения (без учета состояния дорожного покрытия и влияния окружающей среды).

      Конструктивно улучшить устойчивость автомобиля можно  путем оптимального выбора геометрии  подвески колес, применением широкопрофильных шин, равномерным распределением массы автомобиля по осям. Применение передних ведущих колес также позволяет повысить устойчивость автомобиля.

      Для примера рассмотрим поведение переднеприводного  автомобиля при заносе ведущей оси. Очевидно, что ось автомобиля, нагруженная тяговым усилием, проявляет склонность к заносу больше, чем ненагруженная.

      Если  под действием поперечного возмущения передняя ось автомобиля смещается  вправо со скоростью  (рис. 6.2, а), скорость передней оси будет равна сумме векторов , где = - скорость прямолинейного движения автомобиля до заноса.

      Автомобиль  начнет поворачиваться по часовой стрелке  вокруг точки О₁, лежащей на продолжении задней оси автомобиля и называемой мгновенным полюсом поворота.

      Вследствие  этого появляется возникновение  центробежной силы , продольная доставляющая которой складывается с вектором силы тяги и никакого влияния на дальнейшее поведение автомобиля практически не оказывает. Поперечная составляющая центробежной силы создает вращающий момент относительно мгновенного полюса поворота О₁, направленный против часовой стрелки, т.е. против направления вращения автомобиля. Таким образом, у переднеприводного автомобиля центробежная сила, возникающая при заносе, стабилизирует автомобиль, т. е. противодействует заносу.

      Поведение заднеприводного автомобиля при  заносе ведущей оси принципиально отличается от рассмотренного выше.

      Если  под действием поперечного возмущения задняя ось автомобиля смещается  влево со скоростью  (рис. 6.2, б), ее скорость будет также равна сумме векторов и автомобиль начнет поворачиваться по часовой стрелке вокруг мгновенного полюса поворота О₂.

      Однако  в этом случае возникающая центробежная сила «помогает» заносу, так как составляющая создает вращающий момент относительно мгновенного полюса поворота О₂, направленный по часовой стрелке, т.е. в направлении вращения автомобиля, что ухудшает его курсовую устойчивость по сравнению с переднеприводным автомобилем.

      Управляемость. Способность изменять направление движения в соответствии с воздействием водителя на рулевое управление при наименьших затратах механической и физической энергии называется управляемостью транспортного средства. Управляемость транспортного средства подразумевает выполнение следующих требований:

• качение управляемых колес автомобиля при криволинейном движении должно происходить без бокового скольжения;
• углы поворотов управляемых колес должны иметь необходимое соотношение;
• должна быть обеспечена стабилизация управляемых колес;
• должны быть исключены произвольные колебания управляемых колес;

      • углы увода передней и задней осей должны иметь определенное соотношение.

      Один  из наиболее важных компонентов управляемости - чувствительность автомобиля к повороту руля, которая характеризует степень изменения траектории движения автомобиля  

 

Рис. 6.2. Схема сил, действующих  при заносе переднеприводного  (а)

  и заднеприводного (б) автомобиля: 

       - вектор силы тяги автомобиля; , - соответственно продольная и поперечная составляющая центробежной силы ; , - соответственно продольная и поперечная составляющая скорости осей; , - скорость соответственно передней и задней оси автомобиля; О₁, О₂ - полюсы поворота автомобиля; - скорость прямолинейного движения автомобиля до заноса 

при определенном повороте руля и зависит от передаточного отношения рулевого управления, кинематики и жесткости подвески, колес, параметров шин.

      На  управляемость автомобиля, прежде всего, влияет техническое состояние ходовой части и органов управления.

      С точки зрения компоновочной схемы  предпочтительнее являются переднеприводные автомобили, однако на скользкой дороге большая устойчивость характерна для заднеприводных автомобилей.

      Маневренность. Способность изменять направление движения в горизонтальной плоскости на минимальной площади называется  
 

 

Рис. 6.3. Показатели маневренности одиночного автомобиля (а),

тягача  с прицепом (б), тягача с полуприцепом (в): 

R_в - радиус поворота внутреннего колеса; R_н - радиус поворота наружного колеса; В_а - ширина одиночного автомобиля; В_н - ширина коридора движения; В_п - ширина прицепа; параметры без штриха относятся к одиночному автомобилю, со штрихом - к тягачу с прицепом, с двойным штрихом - к тягачу с полуприцепом 

маневренностью  транспортного средства. Показателями маневренности (рис. 6.3) являются ширина коридора движения на повороте В_н и минимальный радиус поворота наружного управляемого колеса R_н. Увеличение длины транспортного средства приводит к снижению его маневренности и ухудшению характеристик транспортного потока.

      Ширина  транспортного средства определяет коридор движения, т.е. ширину полосы проезжей части, необходимой транспортному средству при движении по условиям безопасности (рис. 6.4). Увеличение занимаемого коридора движения объясняется отклонением транспортных средств от прямолинейного движения с увеличением скорости. 

Рис. 6.4. Коридор движения на однополосной (а) и двухполосной (б) дороге: 

В_а - статическая ширина автомобиля; В_д - динамическая ширина автомобиля; В_к - коридор движения; С - зазоры безопасности;

- направление движения автомобиля 

Рис. 6.5. Зависимость  ширины коридора В_к движения от скорости движения транспортных средств:

1 - грузовые автомобили; 2 - легковые автомобили; ширина автомобиля В_а = 2,5 м;

ширина  полосы движения В_п.д = 3,75 м

      Чем выше скорость, тем больше занимаемый коридор В_к движения (рис. 6.5) и тем, следовательно, шире требуется полоса движения транспортному средству по условиям безопасности движения:

В_к = В_а + 3,6Кυⁿ + С,

где В_а - ширина автомобиля (транспортного средства); К - эмпирический коэффициент,

К = 0,01...0,05;

n - показатель степени, принимаемый равным или меньше единицы в зависимости от типа транспортного средства;

С - зазор безопасности, принимаемый 0,3...1 м в зависимости от типа транспортного средства.

      Коридор движения автопоезда при достижении сравнительно высокой скорости движения (40 км/ч и более) в результате поперечных колебаний прицепа в горизонтальной плоскости может достигнуть значения, угрожающего безопасности движения. Причем опасность возникает не только для других участников движения, но и для самого автопоезда в результате потери устойчивости прицепа, ухудшения управляемости всего автопоезда.

      Кроме того, эти колебания вызывают значительные нагрузки на элементы автопоезда, особенно на тягово-сцепное устройство, что может привести к его поломке. Повышение критической скорости по условиям устойчивости автопоезда достигается увеличением базы прицепа (полуприцепа) и смещением центра тяжести к сцепному устройству.

      Информативность. Важную роль в обеспечении активной безопасности играет информативность транспортного средства как свойство транспортного средства, позволяющее обеспечивать участников движения необходимой информацией. Различают внешнюю и внутреннюю информативность (рис. 6.6). Внешняя информативность - обеспечение водителя внешней информацией. Внутренняя информативность - обеспечение водителя информацией о состоянии транспортного средства.

      Информативность может быть визуальной, звуковой и  тактильной.

      Внешняя визуальная информативность транспортного средства включает в себя:

      пассивную информативность, определяемую как  потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию без затрат энергии.  

Рис. 6.6. Схема информативности  транспортного средства 

К ним  относятся форма, размеры, цвет кузова и световозвращающие устройства;

      активную  информативность, определяемую как  потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию с определенными энергетическими затратами. К ним относятся системы освещения, световая и звуковая сигнализации.

      Обязательным элементом автономной системы освещения транспортных средств являются головные фары, обеспечивающие дальнее и ближнее освещение. Минимальный комплект приборов световой сигнализация современных транспортных средств включает в себя:

      сигнал  торможения;

      габаритные  огни (передние и задние);

      указатели поворотов (передние и задние);

      фонарь  освещения номерного знака;

      знак  автопоезда.

      Дополнительно на транспортном средстве могут устанавливаться  широкоугольные противотуманные фары, фары-прожекторы, фары заднего хода.

      Основные  параметры внешней световой сигнализации (цвет, размеры, сила света, режим работы), их число и расположение, углы видимости  регламентируются стандартами, в которых определены требования к обеспечению надежного восприятия передаваемой информации; необходимо исключение ослепления и дискомфортности зрительного восприятия.

      Основным  показателем эффективности системы  освещения транспортного средства является безопасная скорость движения, которая определяется по формуле, получаемой из условия равенства необходимой дальности видимости и остановочного пути:

где υ_б - безопасная скорость движения по условиям видимости, м/с; Т = t_р + t_ср + t_д - суммарное время реакции водителя и срабатывания тормозов, с; t_р - время реакции водителя, с; t_ср - время срабатывания тормозного привода, с; t_д - дополнительное время реакции, необходимое для восприятия препятствия в темное время суток, с; S_e - дальность видимости препятствий, м; j - установившееся замедление, м/с².