Вопрос 38. Кинематика поворота автомобиля.

Возникающие при повороте автомобиля боковые силы вызывают увод колес, что приводит к отклонению направлений скоростей V и V (см. рис.). Углы и , на которые отклоняются направления скоростей V и V за счет увода или бокового скольжения, развала и кинематики подвески называют углами увода соответственно передней и задней осей. Отношение боковой силы, действующей на ось, к углу её увода называют к-том сопротивления уводу данной оси.

Мгновенным центром поворота автомобиля является точка О пересечения перпендикуляров к направлениям скоростей V и V . Найдем расстояния R и C от точки О до продольной оси АБ и задней оси автомобиля. Для этого опустим перпендикуляр ОВ на продольную ось. Угол АОВ = , а угол ВОБ = - как углы с перпендикулярными сторонами. Из треугольников АОВ и ВОБ имеем:

АВ = С = Rtg и ВБ = Rtg( - ).

Складывая эти два выражения получим:

R = , (7.4)

Отсюда: С = ,(7.5)

Радиусом поворота автомобиля называют расстояние от центра поворота О до колеи переднего наружного колеса:

R = , (7.6)

При больших радиусах поворотов и соответственно малых углах величиной 0,5В можно пренебречь и считать cos( =1, тогда R R. В дальнейшем при изучении управляемости разницей между R и R пренебрегаем и называем R радиусом поворота.

Угловая скорость поворота автомобиля = V / R.

Анализируя полученные выражения, характеризующие поворот автомобиля, можно сделать вывод о том, что, если пренебречь уводом осей центр поворота автомобиля должен находится на продолжении задней оси АТС, т.е.:

R и С =0

Видно, что при отсутствии увода кинематические параметры поворота при заданной базе АТС однозначно определяются величиной угла , а при наличии увода эти параметры зависят еще и от разности - . Значение и знак этой разности зависят от боковых сил, действующих на передние и задние колеса, а также от к-тов сопротивления уводу этих колес.

Свойства автомобиля изменять кинематические параметры поворота под действием внешних боковых сил при фиксированной величине угла называют поворачиваемостью автомобиля.

При равенстве углов увода передней и задней осей ( = ) автомобиль обладает нейтральной поворачиваемостью. В этом случае иRостаются такими же как у автомобиля с жесткими колесами, однако центр поворота О смещен относительно оси задних колес.