 |
|
Способи створення поворотного моменту
Зміна напряму руху автомобіля може здійснюватися трьома різними способами:
– поворотом керованих коліс;
– поворотом ланок машини одна відносно одної;
– зміною швидкості лівих і правих коліс.
Найхарактернішим для автомобілів є перший спосіб. У автомобіля з передніми керованими колесами сили, що створюють поворотний момент, залежать від того, які колеса є ведучими. Для розгляду принципової можливості повороту можна припустити, що швидкість автомобіля стала, отже поздовжня сила інерції відсутня, а також, що кути повороту керованих коліс, швидкості правих і лівих коліс та сили, які діють на них, однакові.
Розглянемо схему повороту двовісного автомобіля з задніми ведучими колесами (рис. 41).
Рис. 41. Схема створення поворотного моменту у задньоприводного автомобіля
Від ведучих коліс на раму автомобіля передаються штовхаючі сили 
і 
, рівнодійна яких Р2 направлена вздовж поздовжньої осі автомобіля. Ця рівнодійна через раму передається на передні колеса. В контакті керованих коліс з дорогою виникають реакції 
i 
, рівнодійна яких також направлена вздовж поздовжньої осі автомобіля і зрівноважує штовхаючу силу Р2. Реакцію R1 можна розкласти на складові Rx1 та Ry1, направлені відповідно паралельно та перпендикулярно площинам обертання керованих коліс. Реакція Ry1 створює поворотний момент щодо середини заднього моста
,
де L – база автомобіля;
q – кут повороту керованих коліс.
Реакція Rx1 створює момент, що чинить опір повороту
Поворот автомобіля здійснюється тоді, коли Тпов 
Топ, тобто
Для горизонтальної дороги
Rx1=Pf1=fRz1 – сила опору коченню передніх коліс.
Максимальне значення реакції в контакті колеса з дорогою обмежується зчепленням, тому
R1max= 
,
звідки
Підставивши значення реакцій у нерівність, що визначає можливість здійснення повороту, одержимо
Якщо ця умова не виконується, керовані колеса ковзатимуть опорною поверхнею і поворот автомобіля не відбудеться.
Максимальні кути повороту керованих коліс не перевищують 35…45°. Коефіцієнт зчеплення на твердій сухій дорозі у багато разів перевищує коефіцієнт опору коченню, тому керованість автомобіля в таких умовах забезпечується завжди. Однак на м’яких і слизьких поверхнях різниця коефіцієнтів зчеплення і опору коченню значно зменшується, внаслідок чого керованість погіршується. Це ж саме відбувається і при гальмуванні автомобіля, оскільки до сили опору коченню додається гальмівна сила
де 
- питома гальмівна сила.
В цьому випадку для здійснення повороту мусить виконуватися умова
При інтенсивному гальмуванні, коли повністю використовується зчіпна вага, питома гальмівна сила дорівнює коефіцієнту зчеплення, 
. Поворот стає неможливим, бо завжди
У передньоприводного двовісного автомобіля поворотний момент створюється не боковою реакцією, як в попередньому випадку, а силою тяги (рис. 42):
Момент опору повороту
Умова здійснення повороту
Рис. 42. Схема створення поворотного моменту у передньоприводного автомобіля
Якщо автомобіль рухається, то Р1 Рf, тобто поворот здійснюється завжди. Передньоприводні автомобілі мають кращу керованість, особливо на слизьких дорогах, коли бокова реакція Ry1 суттєво обмежується незначним зчепленням.