Главная | Обратная связь

Конструктивные факторы проходимости автомобиля

Тип силовой передачи. Установка на автомобилях гидромеханических коробок передач, электромеханических силовых передач, применение раздаточных коробок передач с понижающими передачами способствуют повышению проходимости на мягких грунтах за счет снижения максимальной скорости движения до 1,5 км/ч и обеспечения плавного изменения скорости. От этого во многом зависит успешное трогание автомобиля с места в данных условиях.

Колесная формула.Ведомые колеса значительно хуже преодолевают вертикальные препятствия, чем ведущие. На рис. 9.3 показана схема сил, действующих на ведомое колесо автомобиля при преодолении им вертикального препятствия высотой h.

На колесо через раму действует толкающая сила Р_хи реакция со стороны препятствия R.

Из условий равновесия колеса имеем:

R_z= P_z, R_x= P_x.

Силы действующие на колесо, связаны между собой равенствами:

Из ΔАВС получим:

следовательно,

Отсюда следует, что при h = rсила Р_хстановится бесконечно большой, т. е. при наезде ведомых колес на препятствие высотой

Рис. 58 – Сил, действующие на колесо при преодолении препятствия: а – на ведомое колесо, б – на ведущее колесо

 

 

h = r автомобиль не сможет его преодолеть даже при большой силе тяги на ведущих колесах.

На ведущее колесо кроме сил Р_хи Р_zдействует также тяговый момент М_т, вследствие чего появляется сила тяги Р_т(рис. 9.3, б). Сила Р_траскладывается на вертикальную Р_т"игоризонтальную Р_т'составляющие. В результате действия сил Р_хи Р_zвозникают реакции R_xи R_z.

Спроектировав все силы на оси абсцисс и ординат, получим

Возникновение дополнительной силы Р_т"позволяет ведущему колесу преодолевать препятствия высотой, равной радиусу колеса, а сила Р_т'уменьшает составляющую силы сопротивления движению R_x.

Подвеска автомобиляне должна допускать отрыва колес от дороги при движении по ровной местности. Это условие может быть ограничено максимально допустимым перекосом мостов автомобиля.

Независимая и балансирная подвеска обеспечивает большой перекос мостов, что способствует повышению проходимости.

Дифференциал.При буксовании одного из ведущих колес моста (например левого) дифференциал распределяет крутящий момент следующим образом:

где М_ли М_п— крутящие моменты на левом и правом колесах соответственно; М — крутящий момент на корпусе дифференциала; М_тр— момент от силы трения в дифференциале, возникающий из-за относительного движения его деталей.

С точки зрения проходимости трение в дифференциале является полезным, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо. Суммарная сила тяги на двух веду­щих колесах соединенных дифференциалом при этом будет:

где Pφ_min— сила тяги на колесе с минимальным сцеплением.

Дифференциал с малым внутренним трением распределяет крутящий момент почти поровну, и реализация момента ограничивается буксованием колеса, имеющего худшее сцепление. Поэтому общая сила тяги на ведущих колесах определяется колесом, которое имеет меньшее сцепление с дорогой и может оказаться недостаточной для преодоления автомобилем сопротивления движению. Трение в обычном коническом симметричном дифференциале невелико. В таких дифференциалах суммарная сила тяги за счет трения увеличивается всего на 4—6 %. Поэтому на автомобилях повышенной проходимости такие дифференциалы иногда имеют блокировку.

В червячном и кулачковом дифференциалах трение значительно больше, и сила тяги возрастает на 10—15 %.

Преимуществом дифференциалов повышенного трения является то, что они автоматически блокируются при буксовании колес без вмешательства водителя, что позволяет преодолевать трудный участок без остановки автомобиля в момент блокировки дифференциала.

Системы регулирования давления воздуха в шинахпозволяет вы­брать оптимальное давление воздуха в машинах для данных условий эксплуатации. Эффективность использования этих систем зависит от скорости изменения давления в шинах.

Колеи передних и задних колес. Вслучае несовпадения при движении по мягким грунтам колеи передних колес с колеей задних сопротивление движению возрастает. Несовпадение колеи может быть как у автомобилей со всеми одинарными колесами, так и у автомобилей с передними одинарными и задними сдвоенными колесами. Разность передней и задней колеи одинарных колес не должна превышать 25—32 % ширины профиля шины. В противном случае проходимость автомобиля существенно снижается.

Тип и конструкции шин.Сопротивление качению и сцепление колес с грунтом зависит от площади контакта шины с опорной поверхностью дороги, удельного давления в зоне контакта, радиальной и тангенциальной деформации шины, сцепных качеств протектора и т. д. Все эти параметры, в конечном счете, определяются такими конструктивными характеристиками шин, как размеры и формы поперечного сечения шины, конфигурации и размеры рисунка протектора, давления воздуха в шине и возможность его регулирования, материал и число слоев корда, качество резины.