Общая характеристика плавности хода

Подвеска в автомобиле предназначена для упругой связи рамы (кузова) с колесами или мостами, а также смягчения толчков и ударов от воздействия дорожных неровностей при наезде на них колёс.

Кроме того подвеска с помощью рессор и амортизаторов осуществляет гашение колебаний автомобиля, вызванных наездом колёс на неровность.

При эксплуатации, как уже сказано выше, основными устройствами, защищающими автомобиль от динамических воздействий дороги и сводящими колебания и вибрации к приемлемому уровню, является подвеска и шины.

Опытом установлено, что дорожные неровности, вызывающие колебания подвижного состава, ведут к значительному снижению технико-эксплуатационных и экономических показателей.

Это проявляется в снижении провозных возможностей подвижного состава вследствие уменьшения средней скорости доставки грузов и пассажиров, возрастания расходов на техническое обслуживание и ремонт.

Так, например, если для асфальтобетонных дорог первой и второй категорий средняя скорость подвижного состава составляет 40...45 км/ч, а себестоимость перевозки – 3,0 – 3,5 р на 1 т.км, то для грунтовых сухих дорог показатели скорости снижаются до 17-20 км/ч, себестоимость перевозок возрастает до 6,0...7,5 р т.км, а расход топлива увеличивается в 1,4...1,7 раза.

Для уменьшения этих потерь могут быть использованы два направления – строительство дорог с усовершенствованным покрытием и создание более качественной подвески.

Наряду с этим при длительной езде в подвижном составе вследствие колебаний кузова у водителя и пассажиров часто появляются усталость и другие неприятные ощущения. Это приводит к снижению производительности труда водителей.

Под плавностью хода подвижного состава автомобильного транспорта понимают возможность длительной езды по различным дорогам без утомления или тягостных ощущений у пассажиров, обеспечивая при этом высокие скорости движения.

Кроме того, к плавности хода подвижного состава в ряде случаев предъявляют требования по обеспечению сохранности перевозимых грузов.

При анализе плавности хода выделяют две основные составные части конструкции подвески: подрессоренные и неподрессоренные массы.

Подрессоренная часть включает в себя все агрегаты и узлы (кузов, двигатель, кабина и др.), масса которых воспринимается упругими элементами подвески.

Неподрессоренные части включают в себя все агрегаты и узлы, масса которых не воспринимается рессорами (мосты, колеса).

Детали, которые крепят подрессоренные и неподрессоренные массы (упругие элементы, карданные валы, рычаги подвески и амортизаторов, реактивные штанги), условно делят пополам и относят соответственно к подрессоренным и неподрессоренным массам.

При движении подвижного состава появляются два вида колебаний – низкочастотные и высокочастотные.

Низкочастотные колебания достигают 15-18 Гц. Граница вибрационной чувствительности человеческого организма составляет 15-1500 Гц.

Кузов автомобиля испытывает одновременно колебания и вибрации. Частота колебаний подрессоренных масс (кузова) на упругих элементах составляет 1,0...2,5 Гц, а частота колебаний колес 6...15 Гц.

Вибрации двигателя, трансмиссии, частей кузова происходит с частотами 17...70 Гц.

При движении одиночного автомобиля или автопоезда их подрессоренные массы совершают шесть различных видов колебаний, три из них составляют линейные перемещения вдоль осей Z, X и У и угловые колебания вокруг этих же осей.

Рис. 7.1. Схема колебательной системы автомобиля

Определяющими для оценки плавности хода автомобиля являются вертикальные (по оси Z) и продольные (относительно оси У) угловые колебания. Поэтому эти виды колебаний подрессоренных масс автомобиля исследуются достаточно полно как расчетным, так и экспериментальным методами.