Факторы устойчивости
Факторы устойчивости
Устойчивость движущегося автомобиля зависит от следующих факторов:
1) веса автомобиля и высоты центра тяжести его, базы и ширина колеи;
2) размера шин, их конструкции и состояния;
3) радиусов кривизны дороги и состояния ее поверхности;
4) конструкции и регулировки тормозов;
5) скорости и направления движения;
6) умения управлять автомобилем.
Испытаниями установлено: чем выше расположен центр тяжести автомобиля и чем меньше колея, тем скорее произойдет опрокидывание. Для повышения устойчивости автомобиля
колея должна быть широкой, а центр тяжести расположен низко (см. таблицу 5).
Таблица 5
ШИРИНА КОЛЕИ И ВЫСОТА ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ АВТОМОБИЛЕЙ
Марки автомобилей | Ширина колеи в мм | Высота центра тяжести в мм | ||
передних колес | задних колес | без груза | с грузом | |
УАЗ-450 | 1436 | 1436 | 820 | 985 |
ГАЗ-51А | 1589 | 1650 | 835 | 114 |
ГАЗ-53А | 1630 | 1690 | —- | —- |
ГАЗ-63 | 1588 | 1600 | 977 | 1374 |
ГАЗ-66 | 1800 | 1750 | —- | —- |
ЗИЛ-164А | 1700 | 1740 | 710 | 1210 |
ЗИЛ-130 | 1800 | 1790 | 885 | 1200 |
ЗИЛ-157 | 1755 | 1750 | 720 | 1040 |
ЗИЛ-131 | 1820 | 1820 | 830 | 1165 |
МАЗ-200 | 1950 | 1920 | 900 | 1400 |
МАЗ-500 | 1950 | 1860 | 1050 | 1460 |
КРАЗ-219 | 1950 | 1920 | 951 | 1380 |
КРАЗ-257 | 1950 | 1920 | —- | —- |
КРАЗ-222 | 1950 | 1920 | 980 | 1342 |
Водителю необходимо помнить, это, так как наличие груза в кузове, особенно крупногабаритного, — контейнеров, тюков, прессованного сена и т. д. — увеличивает высоту центра тяжести, тем самым снижая устойчивость. С такого рода грузами надо ехать на небольших скоростях, стараться резко не тормозить на крутых поворотах.
А может ли произойти опрокидывание на небольших скоростях? Да, может, если дорога с боковым уклоном, а груз расположен в одной стороне кузова. Чаще всего опрокидывание происходит при резком торможении на большой скорости движения.
На повороте существенного значение для устойчивости машины имеют не только скорость движения и радиус поворота, но и скорость поворота управляемых колес. Резкий поворот колес может в определенных условиях явиться основным фактором, вызывающим нарушение устойчивости автомобиля.
У современных автомобилей, имеющих сравнительно низкое расположение центра тяжести и широкую колею, опрокидывание без предварительного бокового скольжения (заноса) бывают очень редкими. Они могут произойти лишь с автомобилями, нагруженными большегабаритными грузами, расположенными высоко над кузовом на неблагоустроенных дорогах с большим поперечным уклоном. Случаи же бокового скольжения (заноса) и опрокидывания автомобилей при неосторожном движении по скользким, мокрым и обледенелым дорогам бывают значительно чаще.
Максимальную допустимую скорость движения автомобиля на поворотах до появления бокового скольжения можно определить по следующих формуле:
Vс = v g?R,
где:
Vс — максимальная скорость на повороте до появления опасности бокового
скольжения автомобиля в м/сек;
g — ускорение силы тяжести в м/сек2;
? — коэффициент сцепления колес с грунтом;
R — радиус поворота автомобиля в метрах.
Во всех случаях при заносе на автомобиль действует боковая (поперечная) сила, которая возникает от неровностей дороги или неравномерного сцепления шин с дорогой. Боковая сила появляется при всяком отклонении автомобиля от прямолинейного направления.
В тех случаях, когда машина движется по кривой, возникающую боковую силу называют центробежной силой. В результате действия центробежной силы при резком повороте на большой скорости автомобиль может опрокинуться.
Максимальная скорость движения на повороте до опрокидывания определяется по формуле:
Vmax = v g RB/2hg,
где:
Vmax — максимальная скорость движения на повороте до появления опрокиды-
вания автомобиля;
g — ускорение силы тяжести в м/сек2;
R — радиус поворота в метрах;
В — колея в метрах;
hg — высота центра тяжести в метрах.
Величина центробежной силы увеличивается вчетверо, если скорость увеличивается вдвое и т. д. Так как в процессе заноса радиус поворота все время уменьшается, то величина центробежной силы возрастает, увеличивая тем самым интенсивность заноса.
Следовательно, если занос начался, то он будет прогрессивно нарастать. В этом случае необходимо срочно принять нужные меры, иначе может произойти опрокидывание автомобиля.
Рис.7. Действие водителя для вывода автомобиля из заноса
Наиболее легким и эффективным способом вывода автомобиля из заноса является следующий (рис. 7). Когда появился занос задних колес, водитель немедленно отпускает тормоза и резко поворачивает руль в сторону заноса, а затем, как только автомобиль выровняется, быстро возвращает руль в прежнее положение. Если быстро не выполнить этот прием, то занос продолжится, и автомобиль будет вращаться до тех пор, пока не остановится под влиянием силы трения колес о дорогу или при ударе о препятствие. Если удар скользящих колес сильный или колеса попали на участок с более высоким сопротивлением скольжению, то автомобиль опрокинется в результате действия на него пары сил (рис. 8).
Рис. 8. Действие пары сил на автомобиль при опрокидывании, после потери боковой устойчивости
Сила сопротивления скольжению левых колес направлена в сторону, противоположную скольжению, а центробежная сила приложена в центре тяжести автомобиля, опрокидывает его вокруг левых колес.
Для безопасного вождения на высоких скоростях водитель должен стремиться к повышению устойчивости своего автомобиля. Это достигается увеличением веса автомобиля, понижением центра его тяжести, удлинением базы и расширением колеи, а также правильный регулировкой тормозов и соблюдением скорости, соответствующей состоянию дороги.