Из  рисунка 5.1 очевидно, что:

       .     (5.3)

      Из  выражения (5.3) имеем:

       .    (5.4)

Рисунок 5.1 - Схема движения автомобиля на повороте с эластичными шинами (Θ - угол поворота управляемых колес;V₁ и V₂ – векторы скоростей качения передней и задней осей колес; L – колесная база) 

      Из  зависимости (5.4) следует, что под  действием боковых сил автомобиль может двигаться криволинейно и  при Θ = 0, то есть когда управляемые колеса не поворачиваются, а кривизна траектории зависит от соотношения углов δ_у1 и δ_у2. Если δ_у1 = δ_у2, то радиус R₁ равен бесконечности, то есть автомобиль движется прямолинейно. Однако автомобиль, имеющий нейтральную поворачиваемость, под действием боковых сил будет двигаться прямолинейно, но под углом δ_у к прежнему (заданному водителем) направлению движения. Если δ_у1 > δ_у2 - шинную поворачиваемость называют недостаточной. При прямолинейном движении в таком случае автомобиль поворачивается вокруг центра, но составляющая центробежной силы Р_цу направлена в сторону противоположную поперечной силе, что уменьшает результирующую силу. Если δ_у1 < δ_у2 - шинную поворачиваемость называют излишней. В таком случае центробежная сила совпадает по направлению с внешней силой, что увеличивает вероятность заноса или опрокидывания.

      Для количественной оценки шинной поворачиваемости автомобиля также служит коэффициент  поворачиваемости:

       ,      (5.5)

где G₁ и G₂ - осевые нагрузки на соответствующие оси, Н (принимаем значения по справочнику НИИАТ для с марки автомобиля ВАЗ - 1111 для снаряженного автомобиля: G₁ = 556, G₂ = 474; для полностью загруженного автомобиля: G₁ = 656, G₂ = 774).

  К_ув - коэффициент сопротивления уводу, кН/рад; (принимаем по заданию К_ув1 равным 30; 60 и 90).

      При излишней шинной поворачиваемости η_пов > 1, при нейтральной η_пов = 1; при недостаточной η_пов < 1.

      Креновая  поворачиваемость связана с конструкцией подвески. Под действием боковых  сил кузов автомобиля (его надрессоренная часть) наклоняется, вызывая сжатие рессор с одной стороны и распрямление других, в результате мост поворачивается в горизонтальной плоскости от вертикальной оси, проходящей через центр моста. Если углы поворота переднего и заднего мостов не одинаковы по величине и направлению, то автомобиль вследствие крена поворачивается, хотя передние колеса остаются в нейтральном положении.

      Увод  автомобиля зависит также от развала  колеса. Если направление поперечной силы совпадает с направлением развала, то увод увеличивается. Развал колеса, равный 1°, вызывает увод на угол 10-20°. При двухрычажной подвеске колеса наклоняются в сторону крена кузова в направлении действия поперечной силы Р_у, что увеличивает угол увода моста. При однорычажной подвеске колеса наклоняются в сторону, противоположную крену кузова, то есть навстречу поперечной силе, что уменьшает угол увода моста.

      Потеря  управляемости у автомобиля, имеющего излишнюю поворачиваемость, может наступить  и при отсутствии боковой силы в случае достижения некоторой скорости, называемой критической V_ув. Поскольку углы увода δ_у1 и δ_у2 пропорциональны боковым силам, то:

       ;      (5.6)

       ,      (5.7)

где V - скорость автомобиля.

      При Θ=0 из выражений (5.4, 5.6, 5.7) имеем:

       .     (5.8)

      Отсюда:

       .      (5.9)

      В расчетной части этого раздела  необходимо определить значения коэффициента поворачиваемости η_пов и скорости увода V_ув в зависимости от изменения нагрузки на оси автомобиля.

      Рассчитаем  значение коэффициента поворачиваемости  при К_ув1 = 15кН/рад для снаряженного автомобиля по формуле (5.5):

      

;

      Рассчитаем значение V_ув при К_ув1 = 15кН/рад для снаряженного автомобиля по формуле (5.9):

      

м/с.

      Расчетные значения η_пов и V_ув, полученные для последующих значений К_ув1 для снаряженного и полностью загруженного автомобиля указываем в таблицах 5.1 и 5.2. На основе этих значений строим графики зависимости коэффициента поворачиваемости и скорости увода от коэффициента сопротивления уводу η_пов=f(К_ув) и V_ув =f(К_ув) для снаряженного и полностью загруженного автомобилей (рисунок 5.1; 5.2 и 5.3). 

Таблица 5.1 - Расчетные значения η_пов и V_ув для снаряженного автомобиля

 

Таблица 5.2 - Расчетные значения η_пов и V_ув для полностью загруженного автомобиля

 
 

Рисунок 5.1 - Графики зависимости коэффициента поворачиваемости и скорости увода от коэффициента сопротивления уводу для снаряженного и полностью загруженного автомобиля: η_пов=f(К_ув) и V_ув =f(К_ув) при Кув1 = 15 кН/рад 

Рисунок 5.2 - Графики зависимости коэффициента поворачиваемости и скорости увода от коэффициента сопротивления уводу для снаряженного и полностью загруженного автомобиля: η_пов=f(К_ув) и V_ув =f(К_ув) при Кув1 = 45 кН/рад.

 

      Рисунок 5.3 - Графики зависимости коэффициента поворачиваемости и скорости увода  от коэффициента сопротивления уводу для снаряженного и полностью загруженного автомобиля: η_пов=f(К_ув) и V_ув =f(К_ув) при Кув1 = 75 кН/рад. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6 Определение показателей эффективности автономного освещение автомобиля

 

      Информативность является одной из важных эксплуатационных характеристик автомобиля, влияющая на его безопасность. Она представляет собой совокупность потенциальных свойств, присущих автомобилю, обеспечивающих участников дорожного движения необходимой информацией.

      Для водителя информативность автотранспортных средств можно разделить на внутреннюю, исходящую от автомобиля, управляющего им, на внешнюю, исходящую от других транспортных средств, дороги и окружающей среды. Внешней визуальной информативностью обладает кузов и световозвращатели, относящиеся к пассивным, а также система автономного освещения и внешней световой сигнализации, которые являются активными.

      Информативность автомобиля может быть визуальной, звуковой и тактильной. Свыше 90 % всей информации водитель получает с помощью  зрения, т.е. визуально.

      Для создания необходимых условий безопасного  движения в темное время автомобиль оборудован фарами: ближнего, дальнего, противотуманного и скоростного  света (прожекторы дальнего света), фонарями заднего хода. Фары ближнего света  предназначены для освещения дороги впереди автомобиля при наличии движущихся навстречу транспортных средств, а фары дальнего света – при их отсутствии. При применении широкоугольных (противотуманных) фар улучшается видимость при движении в случае пониженной прозрачности атмосферы (туман, дождь, снег и так далее), проезда по дорогам с малым кривым поворота, проезда пересечений, в городах и населенных пунктах, т.к. лучше освещают пешеходные дорожки и тротуары.