В сложных дорожных условиях сопротивление движению автомобиля и сцепление колес с дорогой могут изменяться в широких пределах. Поэтому на отдельных участках дороги возникает буксование ведущих колес, а на других участках движение происходит без проскальзывания. Это необходимо учитывать при моделировании движения автомобиля. Для этого на каждом шаге интегрирования дифференциальных уравнений проверяется условие отсутствия скольжения колес и вычисляется значение коэффициента скольжения λв. При Mв-Mfв>Мφ ведущие колеса начинают буксовать, тогда решаются уравнения (2.49) и (2.52). При λв≈0 и Mв-Mfв<Mφ скольжение прекращается, тогда вместо этих уравнений используется одно уравнение (2.41).
2.7. Нормальные реакции дороги
Нормальные реакции дороги на колеса автомобиля в процессе его движения непрерывно изменяются. Они влияют на сопротивление качению, предельные значения продольных и поперечных реакций, максимальные значения реализуемых по условиям сцепления колес с дорогой моментов на тяговых и тормозных режимах.
Для определения нормальных реакций Rz1 и Rz2 составим уравнения моментов относительно центров контактных поверхностей передних и задних колес с дорогой (рис. 2.1), заменяя силу Рjп и инерционные моменты Мjд, Mjтp, Mjк приведенной силой инерции Рj:
Учитывая, что Gaz=Gacosα, получаем
(2.53)
(2.54)
Из выражений следует, что силы и моменты, уменьшающие нормальную реакцию Rz1, ровно на столько же увеличивают Rz2.
Момент сопротивления качению Mf и сила
сопротивления воздуха Рw в любых случаях движения уменьшают Rz1 и
увеличивают Rz2.
Скатывающая сила Рi при
движении на подъеме уменьшает Rz1, а на
спуске увеличивает. При разгоне автомобиля сила инерции Pj уменьшает Rz1, а при торможении увеличивает. Сила Pпр в зависимости от уклона дороги i и режима движения, определяющего
величину и направление вектора ускорения 
, может как
уменьшать, так и увеличивать Rz1.
Так как условия движения меняются (изменяются коэффициенты сопротивления качению f, продольные уклоны дороги i, скорость v и ускорение j автомобиля), это приводит к перераспределению нормальных реакций.
Обозначим G1 и G2 - нормальные нагрузки на колеса соответственно переднего и заднего мостов неподвижного автомобиля, стоящего на горизонтальной поверхности (рис. 2.10). На автомобиль в этом случае действует лишь сила тяжести Ga. Из условия равновесия находим:
(2.55)
Рисунок 2.10 - Силы, действующие на неподвижный автомобиль: G- вес автомобиля; Gl, G2- нормальные реакции, действующие на колеса переднего и заднего мостов; L - база автомобиля; l1, l2 - расстояния центра тяжести до осей переднего и заднего мостов
Следовательно, в рассматриваемом случае сила тяжести автомобиля распределяется между колесами переднего и заднего мостов обратно пропорционально их продольным координатам относительно центра масс.
Отношения нормальных реакций дороги на колеса движущегося автомобиля к нормальным нагрузкам колес неподвижного автомобиля на горизонтальной поверхности называются коэффициентами перераспределения нормальных реакций:
(2.56)
Значения kR1 и kR2 приведены на тяговом и тормозном режимах в разделе «Тягово-скоростные свойства автомобиля».
Контрольные вопросы
1. Назовите внешние силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении. 2. Что такое скатывающая сила и от каких факторов она зависит? 3. Как определяется продольный уклон дороги? 4. От каких факторов зависит сила сопротивления воздуха? 5. Что такое скоростная характеристика двигателя? Назовите основные виды скоростных характеристик. 6. От каких факторов зависит КПД трансмиссии и в каких пределах находятся его значения? 7. Какие слагаемые входят в дифференциальное уравнение прямолинейного движения автомобиля? Каков их физический смысл? 8. Каков физический смысл приведенной массы автомобиля и коэффициента учета вращающихся масс? 9. От каких параметров автомобиля зависит коэффициент учета вращающихся масс и на что он влияет? 10. 10. От каких факторов зависят нормальные реакции дороги на колеса автомобиля?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.