ШПОРЫ БТС. 1 Аварийность на автомобильном транспорте и ее причины

• Название: 1 Аварийность на автомобильном транспорте и ее причины
• Дата: 27.09.2022
• Размер: 0.92 Mb.
• Имя файла: ШПОРЫ БТС.docx
• Тип: Документы; #700692
• страница: 2 из 4

18 Показатели устойчивости автомобиля

Устойчивость автомобиля это совокупность его качеств, обеспечивающих движение в требуемом направлении без бокового скольжения (заноса) или опрокидывания. Устойчивость является одним из важнейших эксплуатационных свойств автомобиля, от которого во многом зависит безопасность движения. Управляя неустойчивым автомобилем, водитель вынужден более внимательно следить за дорожной обстановкой и постоянно корректировать движение автомобиля, чтобы он не выехал за пределы дороги.

В зависимости от направления бокового скольжения или опрокидывания различают поперечную и продольную устойчивость. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости, возникающая вследствие действия различных боковых сил.

Потеря поперечной устойчивости может произойти как при криволинейном, так и при прямолинейном движении.

Показателями поперечной устойчивости автомобиля при криволинейном движении являются максимальные (критические) скорости движения по дуге окружности, соответствующие началу заноса V₃ и началу опрокидывания V_onp.

Потеря поперечной устойчивости при прямолинейном движении может наступить, если автомобиль движется по косогору, т. е. по дороге с поперечным уклоном. В этом случае показателями поперечной устойчивости являются максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения колес.

Опрокидывание автомобиля в продольной плоскости практически не встречается. Потеря автомобилем продольной устойчивости выражается, как правило, в буксовании ведущих колес, особенно часто наблюдаемом при преодолении автопоездом затяжных крутых подъемов со скользкой поверхностью. Показателем продольной устойчивости служит максимальный угол подъема, преодолеваемый автомобилем без буксования ведущих колес.

Свойство автомобиля двигаться прямолинейно без корректирующих
действий водитель при неизменном положении рулевого колеса, называется курсовой устойчивостью. Автомобиль с плохой курсовой устойчивостью самопроизвольно меняет направление движения (рыскает по дороге), создавая угрозу другим транспортным средствам и пешеходам.
19 Курсовая устойчивость автомобиля

Свойство автомобиля двигаться прямолинейно без корректирующих
действий водитель при неизменном положении рулевого колеса, называется курсовой устойчивостью.

Нарушение курсовой устойчивости при прямолинейном движении автомобиля может быть из-за бокового ветра, ударов колес о неровности дороги, разных по величине тяговых или тормозных сил на колесах правой и левой стороны. Это может быть вызвано и неправильными приемами вождения (резким торможением или разгоном), а также техническими неисправностями (неправильная регулировка тормозных механизмов, прокол или разрыв шины и т.п.).

Часто предпосылкой потери курсовой устойчивости является скорость автомобиля, не соответствующая дорожным условиям, когда тяговая сила Р_т на ведущих колесах приближается к силе сцепления Р_сц и возможно их буксование. Условие отсутствие буксования для заднеприводного автомобиля

Р_Т<Рсц2

Сила тяги при ускоренном движении

:Поэтому большая скорость сама по себе не может нарушить курсовую устойчивость, но она усиливает вероятность опасных последствий.Вместе с тем водитель имеет возможность уменьшить силу тяги, уменьшив подачу топлива. Поэтому начавшееся буксование колес может привести к аварии, только в результате неправильных или несвоевременных действий водителя. При движении автомобиля по неровной дороге со скоростью близкой к Vб_укс. наезд колеса на выступ или впадину приводит к изменению вертикальной и соответственно касательной реакции на одном из ведущих колес автомобиля, что приводит к заносу

20 Устойчивость автомобиля при криволинейном движении

При криволинейном движении автомобиля поперечной силой, вызывающей его занос или опрокидывание, является центробежная сила. Для ее определения рассмотрим схему



Из рисунка видно, что на участке 1-2 автомобиль движется прямолинейно и его управляемые колеса находятся в нейтральном положении. На участке 2-3 водитель поворачивает рулевое колесо, и автомобиль движется по кривой уменьшающегося радиуса. На участке 3-4 управляемые колеса остаются повернутыми на угол и, а автомобиль движется по дуге постоянного радиуса. На участке 4-5 водитель поворачивает рулевое колесо в обратном направлении и радиус траектории движения увеличивается. На участке 5-6 управляемые колеса находятся в нейтральном положении, и автомобиль снова движется прямолинейно.

Суммарная боковая сила, действующая на автомобиль при криволинейном движении:



Сила Р_у действует только во время поворота передних колес. При входе автомобиля в поворот скорость положительна, и сила Р_у, складываясь с силой Р_у, увеличивает опасность опрокидывания или заноса.


Как видно из схем на рисунке 21, под действием центробежной силы Р_у, автомобиль может опрокинуться относительно оси, проходящей через центры контактов шин наружных (по отношению к центру поворота) колес с дорогой.

Для обеспечения безопасности движения автомобиля по кривым малого радиуса на дороге устраивают виражи, на которых проезжая часть и обочины имеют поперечный наклон к центру кривой.

21 Продольная устойчивость автомобиля.
У современных автомобилей с низко расположенным центром тяжести опрокидывание в продольной плоскости маловероятно и практически исключено. Потеря продольной устойчивости может проявиться в буксовании ведущих колес, вызывающее сползание автомобиля, во время преодоления автопоездом автопоездом крутого подъема большой длины.



G_пр- вес прицепа; h_пр- высота сцепного устройства;

Определим максимальный угол подъема б, который при равномерном движении может преодолеть автопоезд без буксования ведущих колес тягоча. Примем, что силы сопротивлению качению и воздуха отсутствуют.



Критический угол б_букс в большой степени зависит от коэффициента сцепления . Для автопоездов при коэффициенте сцепления этот угол не превышает . Этим объясняется часто наблюдаемое в зимнее время буксование ведущих колес тягача автопоезда на сравнительно пологих подъемах. Для одиночного автомобиля G_пр = 0, поэтому



Для одиночных автомобилей классической компоновки с колесной формулой критический угол подъема б_букс находится в пределах


22 Значение управляемости для безопасности дорожного движения и ее оценочные измерители.

Управляемостью называется свойство автомобиля обеспечивать движение в направлении, заданном водителем.

При плохой управляемости автомобиля действительное направление движения не совпадает с желаемым и поэтому необходимы дополнительные управляющие воздействия со стороны водителя. Это приводит к «рысканию» автомобиля по дороге, увеличению динамического коридора и утомлению водителя. При особенно неблагоприятных обстоятельствах плохая управляемость может явиться причиной столкновений автомобилей, наездов на пешеходов или выезда за пределы дороги.

Управляемость автомобиля оценивают по следующим измерителям: критическая скорость по управляемости, поворачиваемость автомобиля, стабилизация управляемых колес и их угловые колебания.

23 Критическая скорость автомобиля по условиям управляемости.
Если автомобиль на повороте достиг такой скорости, при которой управляемые колеса скользят в поперечном направлении, то в этом случае их поворот не изменяет направление движения автомобиля, т.е. автомобиль теряет управляемость. Определим эту, так называемую критическую скорость по условиям управляемости.



Рисунок 1. – Силы действующие на передний мост автомобиля на повороте.
При движении на повороте автомобиля классической компоновки на его передний мост кроме центробежной силы действует толкающая сила от задних колес Р. Продольная составляющая этой силы Р_х параллельна плоскости вращения управляемых колес, а поперечная Р_у перпендикулярна к ней.

Критическая скорость автомобиля по условиям управляемости:



На дорогах с твердым покрытием коэффициент сцепления обычно во много раз превосходит коэффициент сопротивления качению, поэтому автомобиль даже при высокой скорости движения сохраняет управляемость. При движении по скользким дорогам с обледененным покрытием, а также по глубокому песку или снегу значения сближаются, что приводит к снижению критической скорости по управляемости. Если и автомобиль теряет управляемость.

У переднеприводных автомобилей толкающая сила со стороны колес заднего моста отсутствует и, кроме того, направление силы тяги на передних колесах совпадает с плоскостью их вращения. Поэтому автомобили с передними ведущими колесами обладают лучшей управляемостью в сложных дорожных условиях.

24 Стабилизация управляемых колес автомобиля

При движении на управляемые колеса авто всегда действуют различные силы (толчки от неровностей дороги,боковой ветер,и др.),стремящиеся отклонить их от положения, соответствующего прямолинейному движению.Это может явиться причиной неустойчивого движения автомобиля.

Устойчивое движение авто обеспечивается стабилизацией управляемых колес, то есть их свойством сохранять нейтральное положение,занимаемое ими при прямолинейном движении,и автоматически в него возвращаться.чем лучше стабилизация управляемых колес,тем выше безопасность движения.

Для того чтобы боковые реакции опорной поверхности R_y при повороте управляемых колес могли обеспечить стабилизирующее воздействие, они должны создать относительно шкворней соответствующие восстанавливающие моменты.

Если боковая реакция дороги приложена в точке опорной поверхности, находящейся на одной вертикали с центром колеса, то она не может создать стабилизирующий момент, так как отсутствует плечо ее действия (рисунок 45а).

Для создания такого плеча шкворни поворотных цапф наклоняются в продольной плоскости на угол в, в результате чего образуется плечо Ь_в

Управляемость авто зависит также от углов установки управляемых колес, то есть углов развала и схождения.Угол развала создается для того, чтобы уменьшить плечо обкатки «а», не увеличивая поперечного наклона шкворня . В результате этого касательные реакции дороги в контакте шин, достигающие в случае торможения или ударов о неровности дороги весьма значительной величины, не создают больших поворачивающих моментов, что облегчает управление автомобилем.

25 Значение плавности хода для безопасности движения

Восприятие колебаний сопровождаются напряжением мышц торса. У сидящего человека колебания передаются на позвоночник, вызывая его деформацию. Для водителей, имеющих большой стаж работы на автомобиле, характерны пояснично-седалищные боли (ишиас). Колебания вредно отзываются и на внутренних органах человека, не имеющих твердой опоры и подверженных перемещениям при толчках.

Плавностью хода, называют свойство автомобиля двигаться по дороге с неровностями без больших колебаний подрессоренных масс (кузова). Динамические нагрузки, сопровождающие колебания, приводят к поломкам деталей автомобиля и ускоренному изнашиванию трущихся поверхностей. При колебаниях повышается сопротивление движению, вследствие увеличения потерь энергии на трение в элементах ходовой части авто,возрастает расход топлива.На неровных дорогах водитель вынужден снижать скорость, вследствие чего уменьшается производительность подвижного состава.

Ухудшение безопасности при больших колебаниях кузова автомобиля связано с повышением утомляемости водителя и возможности отрыва колес от дороги.

Колебания характеризуются амплитудой, частотой, скоростью и ускорением. Наибольшее применение для оценки плавности хода имеют следующие измерители: частота собственных колебаний и ускорение, которые непосредственно связаны с ощущениями человека.

Организм человека привык к вертикальным колебаниям при спокойной ходьбе и поэтому хорошо приспособлен к частотам 1,7-2,5 Гц. Длительные вынужденные колебания с частотой 3-5 Гц и большой амплитудой могут вызвать морскую болезнь вследствие периодического смещения крови в сосудах. При частоте 5-11 Гц наблюдаются расстройства, вызванные возбуждением вестибулярного аппарата, а также резонансными колебаниями внутренних органов (желудочно-кишечного тракта, печени) и тела в целом. Колебания с частотой 11-45 Гц вызывают тошноту, рвоту. Ухудшается зрение водителя в связи с колебаниями глазных яблок. Сильные колебания с частотой свыше 45 Гц могут привести к серьезному заболеванию - вибрационной болезни.

26 Отрыв колес от дороги

Основной причиной возникновения колебаний авто является его взаимодействие с дорожными неровностями.Воздействие дороги на автомобиль зависит от формы неровностей, их размеров и чередования.В зависимости от длины различают импульсные неровности (длиной до 0,3 м),выбоины (длиной 0,3.. .6 м),ухабы (длиной 6.. .25 м) и уклоны (длиной более 25 м).В зависимости от высоты неровности делят на шероховатости (высота до 1 см),впадины и выступы (высота до 30 см) и препятствия - выбоины (глубже 30 см).

Распределение неровностей по дороге, их форма и размеры носят случайный характер, вследствие чего и колебания авто носят такой же характер.Однако среди хаотически распределенных неровностей часто встречаются участки с периодически повторяющимися неровностями -волнами.На асфальтобетонном покрытии длина волн зависит от интенсивности движения и состава транспортного потока. При движении автомобиля по таким участкам возможно совпадение частот собственных и вынужденных колебаний и возникновение резонанса и, как следстие,отрыв колеса от дороги.

Колеса также могут оторваться от дороги при проезде автомобилем единичной неровности. В момент удара жесткого колеса о неровность дороги, на него в месте контакта с неровностью действует реакция дороги R, проходящая через центр колеса (рисунок 51).


Это силу можно представить в виде равнодействующей от двух сил: касательной R_x и вертикальной R_z. Касательная реакция является результатом воздействия на неровность силы тяги ведущих колес и силы инерции, возникающей вследствие замедления автомобиля. При наезде с небольшой скоростью на неровность (рисунок 51а) сила инерции невелика, вертикальная и горизонтальная составляющие тоже незначительны. При большой скорости наезда на неровность (рисунок 516) замедления достигают больших значений и вертикальная составляющая R_z, может превзойти силу веса автомобиля, приходящуюся на передний мост. Колеса отрываются от дороги, а большая продольная сила создает момент, вызывающий «клевок» автомобиля, пассажиры наклоняются вперед и при не пристегнутых ремнях безопасности могут удариться о ветровое стекло, панель приборов и другие детали.

Удары о неровности смягчаются шинами автомобиля, которые обладают способностью поглощать колебания при деформации, сглаживать толчки от небольших шероховатостей и выступов. Поэтому неровности, длина которых меньше зоны контакта шины с дорогой, а высота меньше ее статического прогиба, практически не влияют на колебания авто.

27. Пути повышения плавности хода

Поскольку шины влияют на демпфирование колебаний, то для улучшения плавности хода целесообразно использовать шины с возможно меньшей жесткостью. Для дополнительного уменьшения жесткости шин, снижают давление в них и увеличивают, таким образом, ширину профиля.

В качестве упругого элемента подвески все чаще используют пружины, а в последнее время пневматические упругие элементы, реже торсионы. Пружины и торсионы по сравнению с листовыми рессорами имеют меньшую массу, большую долговечность, не имеют внутреннего трения, просты в изготовлении и не^ужд1^тся в уходе. Пневматическая подвеска обеспечивает высокую плавность хода благодаря небольшой жесткости и благоприятному характеру изменения упругой характеристики, а также возможности регулирования в широких пределах жесткости подвески и высоты кузова над дорого^. ^

Для защиты водителя и пассажиров от вредных воздействий колебаний улучшают характеристики сидений. Сиденья делают отдельно от спинки. Подушки сидений обычно имеют жесткость 80-120 Н/см у легковых автомобилей и 150-200 Н/см у грузовых автомобилей и автобусов.

Для улучшения плавности хода сиденье водителей грузовых автомобилей снабжают отдельным амортизатором с регулировкой жесткости в зависимости от массы тела водителя. На магистральных автопоездах дополнительно подрессоривается вся кабина тягача.