Влияние конструктивных параметров автомобиля и эксплуатационных факторов на проходимость

Как уже отмечалось ранее, на проходимость АТС существенное влияние оказывает сцепной вес. Коэффициент сцепного веса К для полноприводных автомобилей равен единице. Для АТО дорожной проходимости он находится в пределах 0,46…0,8 в зависимости от компоновки и состояния по загрузке.

У легковых и грузовых заднеприводных АТС снаряженной массы К меньше, чем у АТС полной массы, т. е. проходимость таких АТС полной массы выше, а у переднеприводных АТС — ниже.

При преодолении подъема по сравнению с движением по горизонтальной дороге проходимость заднеприводных автомобилей увеличивается, а у переднеприводных снижается.

При буксировке прицепа больше нагружаются задние колеса, поэтому у заднеприводных АТС ЛГ_ф самого тягача увеличивается, хотя в целом для автопоезда ЛТ_ц уменьшается, а значит, снижается проходимость автопоезда.

При движении по грунтам с внутренним сцеплением (глинистые грунты) увеличение площади контакта шины с грунтом увеличивает коэффициент сцепления. Учитывая, что площадь контакта зависит от размеров шины, можно считать, что увеличение диаметра шины D улучшает сцепные свойства, а значит и проходимость. Еще большее влияние на проходимость при движении по грунтам с внутренним сцеплением оказывает увеличение ширины профиля шины В_ш.

На сыпучих (песчаных) грунтах с низким значением коэффициента внутреннего трения изменение диаметра шины практически не влияет на ее сцепные качества.

На грунтах с небольшим переувлажненным слоем на твердом основании увеличение ширины профиля шины приводит к снижению проходимости, гак как остающийся между шиной и твердым основанием слой жидкой массы резко снижает сцепные свойства шины.

Применение одинарных колес при равной ширине колеи для всех мостов обеспечивает движение всех колес одного борта на прямолинейных участках по одному следу. В этом случае на большинстве грунтов суммарное сопротивление качению всех колес наименьшее, а сцепление наибольшее за счет уплотнения грунта идущими впереди колесами. Однако на заболоченных грунтах с дерновым покрытием целесообразно движение каждого колеса по своему следу, для чего на практике применяют перестановку колес, изменяющую ширину колеи.

Снижение давления в шине увеличивает площадь контакта шины с грунтом, поэтому улучшает сцепные качества, особенно на деформируемых грунтах.

Обобщенный коэффициент сцепления ср₍ определяется коэффициентом сцепления ведущих колес с дорогой, нагрузкой на ведущие колеса и условиями передачи и распределения крутящего момента, подводимого от двигателя к ведущим колесам. Тип трансмиссии определяет плавность передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Тип трансмиссии определяет плавность передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. С этой точки зрения наиболее неблагоприятной является механическая трансмиссия, при которой возможны разрывы потока мощности при переключении передач, резкие колебания и броски крутящего момента при трогании с места.

Гидродинамические, гидрообъемные и электрические трансмиссии обеспечивают более плавную передачу крутящего момента к ведущим колесам. Это способствует уменьшению динамических воздействий на дорогу и тем самым повышению проходимости автомобиля.

Рассмотрим влияние блокировки дифференциала на формирование силы тяги на ведущих колесах.

Обозначим М_о — момент, приложенный к корпусу дифференциала, М' - момент на забегающей полуоси (буксующее колесо), М «- момент на отстающей полуоси и М — момент трения в дифференциале.

Тогда М' = М J 2 — Л/ / 2; М" = М J 2 + М. / 2.

Если М = 0, го дифференциал полностью разблокирован (трение отсутствует), если = М₀, то дифференциал будет полностью заблокирован.

Влияние типа дифференциала на величину суммарной тяговой силы автомобиля удобнее всего анализировать, используя коэффициент блокировки дифференциала, представляющий отношение: К_б = М_тр / М_а = (М «- М ') / (М» + М').

При симметричном дифференциале и отсутствии в нем трения К₅ = 0. В этом случае суммарная сила тяги на ведущих колесах будет: Р =/?''(р +Л" '(р =Л,'ф.

?J' тф z ' min z т_т1П z2 ' min.

При заблокированном дифференциале ЛГ_б = 1, т. е. М_тр = M_Q. В этом случае суммарная сила тяги автомобиля будет равна:

У самоблокирующихся дифференциалов суммарная сила тяги будет зависеть нс только от коэффициента сцепления под каждым ведущим колесом, но и от коэффициента блокировки дифференциала.

В этом случае на забегающем колесе P'_[ip = М₀ (1 — К₆) / (2 г_д), на отстающем — Р^ = M_Q (1 + К_(>) / (2г_д).

Тогда суммарная сила тяги будет Р_Тф = Р_т'_ф + Р_т'_ф = R_z' • (p_mjn + ^{+ R}" ? Ф_т," = О + *б) / (I — KJ-= 0,5 R_{z 2} • cp_min • {1 +(1 + К_б) / (1 -

— W.

Если К_б = М_тр / М₀ = (М"  — М') / СМ" + М ') = (cp_max-cp_min) / (.

max ⁺

min), ^Т0ГД^а— воспользовавшись этим выражением, найдем необходимое максимальное значение коэффициента блокировки дифференциала на реальных дорогах. Для этого примем экстремальные значения коэффициента сцепления шин с дорогой:

Фтах⁼⁰'⁸' Фтт ^{= 0}>¹'.

Тогда К_б = (0,8 — 0,1) / (0,8 + 0,1) = 0,78.

Поскольку столь значительная разница в коэффициенте сцепления шины с дорогой у одной оси имеет место крайне редко, поэтому обычно в реальных конструкциях ограничиваются ^6= 0,3…0,5.

Кроме того, при высоких значениях коэффициента блокировки ухудшается управляемость и устойчивость автомобиля и возрастает износ шин.