Движение автомобиля на подъеме

Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем или автопоездом с полной массой при движении по сухому, твердому и ровному покрытию на низшей передаче, должен составлять не менее:

для одиночных автомобилей – 25% (14,0°);

для автомобилей в составе автопоезда – 18% (6,84°).

Автомобили и автомобили в составе автопоезда должны обеспечивать трогание с места на подъеме, имеющем сухое, твердое и ровное покрытие, с уклоном не менее:

для одиночных автомобилей – 20% (11,30°);

для автомобилей в составе автопоезда – 12% (8,84°).

Автомобили в составе автопоезда полной массой при движении по сухому, твердому и ровному покрытию должны преодолевать подъем 3% (1,71°) протяженностью не менее 3 км при установившейся скорости движения не менее 35 км/ч.

Автомобили должны быть рассчитаны на эксплуатацию при скорости ветра до 20 м/с на высоте до 4500 м над уровнем моря, должны преодолевать перевалы высотой до 4650 м с соответствующим изменением тягово-динамических качеств, а также при запыленности воздуха 1 г/куб. м.

М а к с и м а л ь н ы й у г о л подъёма a, преодолеваемый полноприводным автомобилем, можно определить следующим образом. Сила сопротивления подъема P_h равна P_h = G_a × sin a , сила тяги P_т, развиваемая на подъеме, P_т = G_а × cos a × j. Движение возможно, если P_т ³ P_h или G_a × cos a ³ G_a ×sin a .

Поделив левую и правую части этого выражения на соs a, получаем:

tg a £ j . (80)

Если, например, j = 0,7, то a _max = 34,99⁰, если j = 0,8, то a_max = 38,65⁰ .

Полноприводные автомобили ВАЗ-2121, УАЗ-469, ГАЗ-66, УРАЛ-375Д, КРАЗ-255В, согласно их технических характеристик, могут преодолевать подъемы не менее 58 % (30⁰).

Аналогичным способом можно получить выражения для определения максимального угла подъема заднеприводного автомобиля:

tg a £ , (81)

где L₁ - расстояние от центра тяжести до передней оси автомобиля; h _g - высота расположения центра тяжести; L - база автомобиля.

Для переднеприводного автомобиля выражения для определения максимального угла подъема имеет вид:

tg a £ , (82) где L₂ - расстояние от центра тяжести до задней оси автомобиля.

Для грузовых автомобилей с двускатной ошиновкой задних колес L₁ > L₂ . Следовательно, значение tq a для заднеприводного автомобиля при прочих равных условиях больше, чем для переднеприводного и угол подъема заднеприводного больше, чем переднеприводного.

Широкое распространение переднеприводных легковых автомобилей стало возможно только после увеличения загрузки передних колес, для чего двигатель на этих автомобилях смещен вперед, L₂ увеличено. Без достаточной загрузки колеса переднеприводных автомобилей на подъеме буксуют. Расчетная зависимоть максимального угла подъема a, на который может двигаться автомобиль без буксования ведущих колес, от отношения массы автомобиля, приходящейся на передние колеса – G₁ к полному весу G_а, показана на рис. 118.

Рис. 118. Зависимость преодолеваемого автомобилем

подъема от типа привода и развесовки по мостам:

1 - задний привод; 2 - передний привод

В 1956 г. английский конструктор Алек Иссигонис, увеличив нагрузку на передние колеса за счет смещения двигателя вперед, создал переднеприводный автомобиль “Моррис Мини Минор”, который был способен преодалевать достаточно крутые подъемы. Так было положено начало широкому использованию переднего привода на легковых автомобилях, ставшего основным. Переднеприводные автомобили создавались и ранее, но они не могли двигаться на подъемах из-за буксования колес. Перераспределение массы на передние ведущие колеса обеспечило им движение на подъемы, вполне сравнимые с подъемами, какие могут преодолевать заднеприводные автомбили.

Как следует из рис. 111, переднеприводный автомобиль преодолевает такой же подъем, как и заднеприводный, если на переднюю ось в горизонтальном положении автомобиля приходится около 60 % его массы. На графике это отмечено точкой пересечения зависимостей 1 и 2. Такое распределение для переднеприводных автомобилей считается обязательным. В табл. 16 приведены массы некоторых отечественных переднеприводных автомобилей и их распределение по осям.

Таблица 16