Коэффициенты сопротивления уводу шин

Таблица 13а

Размерность шин	Модель шины	К-т сопр. уводу, кгс/град

Боковая жесткость радиальных шины на 10-15 % меньше и увод колес на таких шинах соответственно больше.

Центры поворота автомобиля при различных углах увода передних и задних колес показаны на рис. 97. Угол увода передних колес – d₁, задних – d₂, средний угол поворота передних колес – θ, центр поворота автомобиля с учетом увода колес – О, радиус поворота с учетом увода колес – R₁, база автомобиля – L.

Если d₂ ³ d₁, т.е. угол увода задних колес больше, чем передних, радиус поворота уменьшается. Такая поворачиваемость автомобиля называется излишней.

Если d₂ < d₁, радиус поворота увеличивается, поворачиваемость автомобиля называется достаточной.

При d₂ = d₁, поворачиваемость называется нейтральной, - увод колес влияния на радиус поворота не оказывает.

Для повышения безопасности на поворотах легковые автомобили в нашей стране проектируются с недостаточной поворачиваемостью. Это исключает резкий поворот автомобил, требует несколько больший угол поворота рулевого колеса, что важно для малоопытных водителей. В других странах, например, в Англии, легковые автомобили традиционно проектируются с излишней поворачиваемостью.

Рис. 97. Центры поворота при различной поворачиваемости автомобиля

Эксплуатация автомобиля с разнотипными шинами, когда на одной оси устанавливаются радиальные шины, на другой диагональные, опасна и потому не рекомендуется. Нужное соотношение между углами увода передних и задних колес легковых автомобилей с однотипными шинами устанавливается разным давлением воздуха в шинах. Так на автомобиле ВАЗ-2105 давление в шинах передних колес рекомендуется 0,17 МПа, в шинах задних колес – 0,2 МПа.

Определить радиус поворота автомобиля с учетом увода его колес можно следующим образом. Опустив перпендикуляр из центра поворота автомобиля точки О на его продольную ось, который пересекаeтся с осью в точке А (рис. 92), составим зависимости:

ОА= R₁; ВА/АО = tq d₂; СА/АО = tq (θ – d₁), но ВА + СА = L ,

где R₁ – радиус поворота с учетом увода колес; L – база автомобиля; d₁ - средний угол увода передних колес; d₂ – средний угол увода задних колес; θ_ср – средний угол поворота передних управлякмыз колес автомобиля.

L = R₁ tq d₂ + R₁ tq (θ_ср – d₁)

Откуда

R₁ = .

Если углы в радианах,

R₁ = . (70)

Нетрудно заметить, что в приведенной выше зависимости радиус поворота автомобиля может иметь конечное значение даже, если поворот колес будет отсутствовать. т.е. θ = 0. Для этого необходимо чтобы d₂ ³ d₁. При скорости, называемой критической, двигавшийся в прямом направлении автомобиль в результате действия поперечной силы от дорожной неровности сначала незначительно, а далее все более интенсивно движется по спирали к центру поворота, что может привести к опрокидыванию автомобиля

Рис. 98. Поворот автомобиля

при уводе колес

Определить критическую скорость можно следующим образом. На рис. 98 показана зависимость между разностью углов увода задних и передних колес от удельной поперечной силы для различных постоянных скоростей автомобиля. Одна из таких скоростей V_кр – критическая.

Используя рис. 93, составим следующие зависимости:

tq a = ( d₂ – d₁) / (P _j / G_a) .

Подставив вместо d₂ , d₁ выражения, с помощью которых они могут быть определены, запишем :

d₁ = P_{j 1} / K_d1; d ₂ = P _{j 2} / K _d2 ;

tq a = ( P _{j 2} /K _d2 –P_{j 1} /K_d1)/(P _j / G_a);

Но P _{j 1} = P _j ×L₂/L; P _{j 2} = P _j ×L₁/L. Подставим их в предыдущее выражение,

tq a = (P_j ×L₂/L /K _d2 –P _j ×L₁/L/ K_d1) / (P _j / G_a) =

(G_a L₂/L / K _d2 – G_a L₁/L ) / K_d1 = G₂ / K_{d 2} – G₁ / K_d1 ,

где G₂ – сила тяжести автомобиля, приходящаяся на задние колеса; G₁ – сила тяжести автомобиля, приходящаяся на передние колеса; К_{d 2} – коэффициент сопротивления уводу задних колес автомобиля; К_d1 – коэффициент сопротивления уводу передних колес.

Кроме того, для критической скорости d₂ – d ₁ = L / R₁.

Из рис. 99 можно записать:

tq a = (L/R₁) / (P_j / G_a).

После подстановки выражения для P_j = G_a V²_кр /g R₁ и преобразований получим

tq a = qL / V² _кр .

Приравняв правые части tq a в первом и во втором случаях, напишем выражение для определения критической скорости:

G₂ / K_{d 2} – G₁/ K_{d 1} = qL / V² _кр .

Откуда

V_кр = (71)

Критическая скорость должна быть выше максимальной. Определять критическую скорость при проектировании легковых автомобилей совершенно необходимо. Если максимальная скорость оказалась выше критической, изменением параметров выражения (71) добиваются её увеличения.

Рис. 99. Диаграмма управляемости автомобиля