Прохідність автомобілів та автопоїздів. Вплив конструкції автомобіля на його прохідність.

Проходимостью называется способность технически исправно­го и нагруженного в пределах номинальной грузоподъемности (для заданных дорожных условий) автомобиля или автопоезда начинать и продолжать движение с заданной скоростью при помощи двигате­ля этого автомобиля, а также выполнять полезную работу с наи­большей эффективностью. Способность автомобиля или автопоезда двигаться по сильно деформируемым грунтам называется опорно-сцепной проходимостью, а возможность преодолевать препятствия или двигаться по дороге с неровностями без задевания принято на­зывать профильной проходимостью.

При движении автомобиля или автопоезда в тяжелых дорож­ных условиях сопротивление качению значительно увеличивается по сравнению с движением по дорогам среднего качества. Так, ко­эффициент сопротивления качению понижается в 2—5 раз и дости­гает величины 0,10—0,15. При преодолении резких переломов про­дольного профиля дороги и различных препятствий (канавы, глу­бокие ухабы и др.) существенно повышается сопротивление подъему.

Резкое переувлажнение грунта в периоды распутицы снижает коэффициент сцепления шины с дорогой до 0,2—0,4.

Причинами потери подвижности автомобиля (автопоезда) мо­гут быть:

недостаточное сцепление ведущих -колес с грунтом;

недостаточный крутящий момент на ведущих колесах для прео­доления внешних сопротивлений при достаточном сцеплении с грунтом;

задевание выступающими частями автомобиля за неровности поверхности пути или вывешивание его при недостаточном дорож­ном просвете;

буксование ведущих колес, возникающее на дорогах с малым-коэффициентом сцепления при наличии в главной передаче обыч­ных шестеренчатых дифференциалов.

Все колесные автомобили делятся на три категории: ограничен­ной, повышенной и высокой проходимости.

Автомобили повышенной проходимости предназначены для эксп­луатации по усовершенствованным и грунтовым дорогам в любое время года. Возможность движения этих автомобилей по бездоро­жью и пересеченной местности ограничена. Современные автомоби­ли повышенной проходимости отличаются от автомобилей огра­ниченной (дорожной) проходимости незначительно. Они, как прави­ло, имеют два или три ведущих моста (колесная формула 4X4 и 6X6), раздаточную коробку с демультипликатором (с понижающи­ми передачами), подвеску на листовых полуэллиптических рессорах и односкатные колеса всех осей. Некоторые из этих автомобилей могут иметь центральную систему регулирования давления воздуха в шинах, лебедку для самовытаскивания и блокируемые дифферен­циалы, а также приспособления для преодоления глубокого (до 1,8 м) брода. К автомобилям повышенной проходимости относятся: ГАЗ-66, ЗИЛ-131, Урал-375, МАЗ-509, КрАЗ-255Б и др.

§ 2. ПАРАМЕТРЫ ОЦЕНКИ ПРОХОДИМОСТИ

Эксплуатационные качества автомобилей и тягачей повышен­ной проходимости в значительной степени зависят от сочетаниям динамических и конструктивных параметров, обеспечивающих ми­нимальное сопротивление движению в данных условиях.

К числу этих параметров в первую очередь следует отнести:

величину удельного давления шин на грунт. Снижение этого-параметра достигается уменьшением нагрузки на каждое колесо путем увеличения числа осей и колес, применением шин с широким профилем или шин с регулируемым давлением;

минимальное сопротивление качению. Снижение сопротивления: качению достигается применением одинарных ведущих колес и сов­падением колеи передних и задних колес;

увеличение дорожных просветов автомобиля. Просветы увели­чиваются применением колес большого диаметра, уменьшением габаритных размеров картеров ведущих мостов (применением двойных и разнесенных главных передач);

повышение маневренности автомобиля. Маневренность автомо­биля может быть улучшена путем уменьшения базы автомобиля (которое, в свою очередь, приводит к повышению проходимости за счет уменьшения радиуса продольной проходимости автомобиля) и его габаритных размеров, снижения радиуса поворота путем применения управляемых задних колес и другими способами.

Проходимость обычных транспортных автомобилей характери­зуется следующими параметрами:

дорожными просветами (расстояние от низкорасположенных точек автомобиля до поверхности дороги) H_1, Н₂, Н₃ (рис. 19);

радиусами продольной R и поперечной R₁ и проходимости (ра­диус окружности, касающейся колес и низшей точки шасси авто­мобиля). Радиус продольной проходимости зависит от дорожного

уменьшение радиуса продольной проходимости (радиус попереч­ной .проходимости, как правило, не уменьшают, чтобы не ухудшить поперечную устойчивость автомобиля); снижение удельного давле­ния шины на грунт, радиуса поворота и габаритных размеров авто­мобиля (А, В и Н). Для трехосных автомобилей, кроме того, учиты­вают подъем одной из осей задней тележки относительно другой, а также угол перекоса осей задней тележки. Угол относительного перекоса передней и задней осей опредляется по разности высот центров колес.

Давление шин автомобиля на опорную поверхность приобрета­ет наибольшее значение при движении по легко деформирующимся грунтам (снег, песок, заболоченная местность). Проходимость в этих .случаях тем хуже, чем выше удельное давление шин на опор­ную поверхность.

Чем сильнее деформируется грунт при движении автомобиля, тем большую работу (мощность) приходится затрачивать на обра­зование колеи. При сильной деформации грунта (снега, песка, гли­ны) колеса автомобиля погружаются настолько глубоко и сопро­тивление качению становится таким большим, что автомобиль не в состоянии преодолеть его и останавливается. Обычно проходи­мость автомобиля на мягком грунте определяется глубиной погру­жения передних колес, прокладывающих колею.

Образование колеи зависит от массы автомобиля, приходящей­ся на 1 см ширины профиля шины передних колес. Обычные грузо­вые автомобили в большинстве случаев имеют сдвоенные задние колеса. Это вызвано стремлением уменьшить нагрузку на шину и удельное давление на грунт от массы, приходящейся на заднюю ось (масса, приходящаяся на заднюю ось, больше, чем на перед­нюю).

Наличие сдвоенных задних колес неизбежно приводит к затра­те дополнительных усилий при движении по следу, не совпадающе­му со следом передних колес. Поэтому для повышения проходимос­ти на задней оси автомобиля применяют одинарные задние колеса, следы которых при прямолинейном движении совпадают со следа­ми передних колес.

Автомобиль со всеми ведущими колесами может преодолевать порог высотой, равной радиусу колеса, тогда как с одной задней ведущей осью —только высотой ²/₃ радиуса.