На его поперечную устойчивость

Влияние конструктивных параметров автомобиля

Лекция 14

Устойчивость кузова против бокового наклона при действии на него боковой силы оценивают коэффициентом С поперечной устойчивости кузова:

Где λ – приведенная угловая жесткость подвески и шин автомобиля в Н∙см/радиан;

- сила веса подрессоренных масс автомобиля в Н;

- расстояние от центра тяжести подрессоренных масс до оси поперечных колебания автомобиля.

Приведенная угловая жесткость подвески и шин автомобиля определяется величиной момента, который нужно приложить в поперечной плоскости, проходящей через центр тяжести кузова, чтобы наклонить его на определенный угол относительно плоскости дороги.

Расстояние от центра тяжести подрессоренных масс до оси поперечных колебаний кузова может быть определено при известном расположении этой оси на автомобиле. При симметричной конструкции автомобиля центр поворота кузова лежит в продольной плоскости. Кинематические исследования подвески разных типов дают основание полагать, что при зависимой подвеске центр поворота располагается между уровнем расположения опорных площадок рессор и уровнем их крепления к кузову.

При независимой подвеске на одном рычаге центр поворота лежит выше шарниров крепления рычагов к кузову.

При независимой подвеске на двух поперечных рычагах центр поворота лежит около плоскости опоры колес.

Большое влияние на поперечную устойчивость автомобиля оказывает распределение масс вдоль его продольной оси. В легковых автомобилях массы распределяют так, чтобы части веса, приходящиеся на переднюю и заднюю оси, были примерно равными ().

Такое распределение веса по осям можно получить различным расположением масс вдоль продольной оси автомобиля, влияющим на момент инерции автомобиля относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести (центр масс). Величина этого момента инерции оказывает существенно влияние на поперечную устойчивость автомобиля.

Наиболее опасным для устойчивости автомобиля является занос задней оси; наиболее вероятен занос задней оси при входе автомобиля в поворот, т.е. в момент увеличения угла поворота управляемых колес. В этих условиях движения величина боковой силы, действующей на задние колеса автомобиля, определяется уравнением ().

Произведение

определяет собой величину инерционного момента, действующего на автомобиль при его повороте и уменьшающего боковую силу, нагружающую задние колеса. Таким образом, увеличение этого момента способствует улучшению поперечной устойчивости автомобиля.

При проектировании автомобиля можно увеличить его момент инерции

Располагая все массы возможно дальше от середины базы автомобиля, тем самым увеличивая радиус инерции. Это достигается обычно размещением багажника, запасного колеса, топливного бака, а иногда и двигателя возможно дальше от середины базы.

Задача №3

Автомобиль движется со скоростью V (м/с). Определить амплитудное значение момента стремящегося повернуть колеса относительно поворотных стоек. Момент дисбаланса правого и левого колеса одинаковый и равен М_дб (Нм), радиус колес r_k (м), длина поворотной цапфы L_ц (м). Неуравновешенные массы правого и левого управляемых колес смещены по фазе на 180⁰.

Рис Схема к задаче 3. Амплитуда – наибольшее значение, момента от центробежных сил инерции, стремящегося повернуть колеса относительно поворотных стоек и нарушающего управляемость автомобиля, определяется при положении сил в горизонтальной плоскости.

Определить величину неуравновешенной массы колес из условия, что

где m - масса на колесе создающая дисбаланс.

Из условия неуравновешенности, масса (добавленная на колесо) определится по уравнению:

Момент от центробежных сил определяется по формуле:

где ω - угловая частота вращения колеса автомобиля.

Угловая частота вращения автомобиля определяется по формуле кинематической связи:

Амплитудное значение момента от центробежных сил определяется по уравнению ().