Совокупность свойств, характеризующих качество автомобиля. Эксплуатационные свойства автомобиля

Введение

Содержание темы: Совокупность свойств, характеризующих качество автомобиля. Эксплуатационные свойства автомобиля.

 

Теория автомобиля – наука об основных закономерностях движения автомобиля и его эксплуатационных свойствах. Роль российских ученых в формировании и развитии научных основ теории автомобиля. Влияние методов математического моделирования и средств вычислительной техники на развитие теории автомобиля как прикладной науки. Роль и место испытаний автомобиля в изучении его эксплуатационных свойств и закономерностей движения. Современные тенденции совершенствования автомобиля и их связь с теорией автомобиля.

 

Теория автомобиля — это наука об его эксплуатационных свойствах, которые характеризуют возможность эффективного использования автомобиля в определенных условиях и позволяют оценить, в какой мере его конструкция отвечает этим условиям. Знание теории автомобиля необходимо при проектировании и доводке новых моделей, а также при выборе типов автомобилей в соответствии с требованиями эксплуатации.

Эксплуатационные свойства автомобиля

Эксплуатационные свойства автомобиля это группа свойств, определяющих возможность его эффективного использования, а также степень его приспособленности к эксплуатации в качестве транспортного средства.

Они включают следующие групповые свойства, обеспечивающие движение:

-информативность

-тягово-скоростные

-тормозные

-топливную экономичность

-проходимость

-маневренность

-устойчивость

-надежность и безопасность

Эти свойства  закладываются и формируются на этапе конструирования и изготовления автомобиля. Водитель может, исходя из этих свойств, подобрать себе тот автомобиль, который более всего удовлетворяет его запросам и нуждам.

ИНФОРМАТИВНОСТЬ

Это свойство автомобиля в виде его конструкции и установленных на нем приборов позволяет водителю получать наибольший объем информации об окружающей его обстановке и условиях, техническом состоянии транспортного средства.

ТЯГОВО-СКОРОСТНЫЕ

Эти свойства определяют динамику разгона автомобиля, возможность развивать им максимальную скорость, и характеризуются временем (в сек.), необходимым для разгона автомобиля до скорости 100 км/ч, мощностью двигателя и максимальной скоростью, которую может развить автомобиль.

ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ.

Под этим понятием определяют свойства автомобиля снижать скорость движения по желанию водителя, при необходимости быстро останавливаться, а также удерживать на уклоне во время стоянки.

Торможение автомобиля имеет большое значение для безопасности движения и зависит от его тормозных качеств. Эту роль выполняет тормозная система, предназначенная для постоянного пользования во время движения автомобиля.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля от самопроизвольного движения во время стоянки.

Тормоза современного автомобиля могут развивать тормозные силы, значительно превышающие силы сцепления шин с дорогой. В некоторых случаях для удержания автомобиля на стоянке водители включают вместо стояночного тормоза одну из низших передач. Но на автомобилях с дизельным двигателем применять такой способ в любых ситуациях категорически запрещено.

Управляя автомобилем, водитель должен учитывать возможные изменения весовой нагрузки на ось. При движении с уклона центр тяжести переносится вперед, и при торможении создается опрокидывающий момент, дополнительно нагружающий переднюю ось.

Особую опасность при торможении представляют перевозимые жидкие грузы, не полностью заполняющие емкости – цистерны, так как при торможении жидкость перемещается вперед, увеличивая нагрузку на переднюю ось.

Эффективность торможения оценивается по тормозному пути и величине замедления.

Тормозной путь – это расстояние, которое проходит автомобиль от начала торможения до полной остановки. Для легковых автомобилей правилами дорожного движения (31 раздел ПДД)  установлены предельная величина тормозного пути при начальной скорости 40 км/час – тормоз ножной:- тормозной путь – 14,7 метра.

Остановочный путь – расстояние, которое проходит автомобиль от момента обнаружения водителем опасности до остановки автомобиля. (тормозной путь и некоторое расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя).

Время реакции водителя – от 0,2 до 1,5 сек  и более.

Средняя величина (расчетная) – 0,8 сек.

Время срабатывания тормозного привода – 0,2 – 0,4 сек для  гидравлики и 0,6 – 0,8 сек для пневматического тормоза.

Безопасное движение возможно только при учете водителем всех факторов, от которых зависит торможение автомобиля.

Топливная экономичность

Это свойство автомобиля дает возможность водителю определить расход топлива на единицу километропробега. Показателем является расход топлива на 100 км. При этом различают расход топлива при движении по городскому циклу и за пределами населенных пунктов. Расход по городскому циклу естественно несколько больше.

Проходимость

Эти свойства присущи всем автомобилям, а не только внедорожникам. Они определяют способность автомобиля преодолевать препятствия благодаря их габаритным размерам и специальным показателям.

Проходимость автомобиля

Проходимость автомобиля по габаритным размерам определяется по:

-Продольному радиусу проходимости.

-Поперечному радиусу проходимости.

-Дорожному просвету (клиренсу). Клиренс - это наименьшее расстояние между самыми низкими точками автомобиля и дорогой.

Углам переднего и заднего свеса (угол въезда и угол съезда).

Радиусу поворота горизонтальной проходимости.

Габаритным размерам автомобиля.

Высоте центра тяжести автомобиля.

По этим величинам определяют величину выступов, ограничивающих проезд.

Наименьшее расстояние между низшими точками автомобиля и поверхности дороги определяют возможность преодоления им бугров, выступов и т.п. без последствий для автомобиля.

Передние и задние углы проходимости определяют максимальные углы въезда и съезда автомобиля через неровности.

Радиус горизонтальной проходимости измеряют при максимальном повороте управляемых колес и определяют ширину дороги на поворотах и извилинах, по которой может пройти автомобиль.

Маневренность

Это свойство автомобиля позволяет ему осуществлять маневры, изменяя направление движения, в том числе и в ограниченных проездах.

Маневренность определяется длиной базы, габаритами автомобиля и углом поворота управляемых колес.

Длина базы – это расстояние между передней и задней осью автомобиля. Чем она меньше, тем более маневренным будет автомобиль.

К основным показателям, определяющим маневренность, кроме вышеназванных относятся динамичный коридор автомобиля при прямолинейном движении и в повороте, а также его способность быстро изменить угол поворота управляемых колес (например, наличие гидроусилителя значительно облегчает эту задачу).

Динамичный коридор – это полоса на проезжей части, которую занимает автомобиль в движении. Она всегда больше его физических габаритов по ширине за счет люфтов в соединениях рулевого управления, виляния автомобиля и прицепа (если он имеется) на дороге.

Динамичный коридор увеличивается с увеличением скорости движения, а в повороте при увеличении угла поворота управляемых колес.

При повороте автомобиля его задние колеса описывают радиус всегда меньший, чем передние и динамичный коридор определяется угловым положением автомобиля в кривой поворота на полосе его движения. При наличии прицепа его колеса описывают радиус меньший, чем колеса тягача. В этом случае динамичный коридор увеличивается за счет углового положения прицепа.

Устойчивость

Это свойство автомобиля определяет его возможность в статике и в движении безаварийно перемещаться и перевозить грузы. Она определяется:

весом автомобиля и расположением его центра тяжести;

массой автомобиля и распределением ее по точкам приложения масс (колесам), распределением нагрузки по осям;

видом и расположением перевозимого груза;

в движении – ускорением, прилагаемым к автомобилю (разгон или торможение);

в повороте – приложением центробежной и центростремительной сил, действующих на автомобиль в строгой зависимости от скорости движения и траектории поворота;

на косогорах – направлением и скоростью движения, величины уклона косогора.

Автомобиль обладает массой и весом. Масса распределена по всему объему автомобиля и точками приложения его масс будут колеса, которыми он опирается на дорогу. Эти точки описываю некоторую замкнутую фигуру.

Вес автомобиля определяется вектором, приложенным в одной точке, которая называется центр тяжести. Положение центра тяжести может меняться в зависимости от изменения веса. Вектор, направленный из центра тяжести вниз, к центру Земли, не должен выходить за пределы замкнутой фигуры, описанной точками приложения масс. Если это условие не соблюдается как в статике, так и в движении, то автомобиль опрокидывается, то есть его устойчивость нарушается.

Поэтому необходимо запомнить несколько простых истин, обеспечивающих безопасное движение автомобиля с точки зрения его устойчивости:

Автомобиль без груза более устойчив, чем автомобиль с грузом;

Чем выше расположен центр тяжести, тем менее устойчив автомобиль;

Равновесие и устойчивость автомобиля определяются правильным и надежным креплением груза и распределением нагрузки на оси, которую необходимо учитывать при разгоне и торможении автомобиля, а также при его движении в повороте;

Из всех перевозимых грузов наиболее опасными являются жидкие и сыпучие грузы. Они могут изменять положение центра тяжести в движении. А из этих грузов еще более опасны те, которые заполняют емкость не полностью.

Для легковых автомобилей нагрузка по осям распределяется поровну 50% - 50%, не зависимо от того с грузом или без груза этот автомобиль.

На косогорах, кроме того, опасность для движения может определяться и сползанием автомобиля без его опрокидывания, что также должен учитывать водитель, понимая, что увеличение скорости в этом случае приводит к опрокидыванию автомобиля.

Надежность и безопасность

Конструктивная безопасность автомобиля - это свойство предотвращать ДТП, снижать тяжесть их последствий, не причиняя вреда людям и окружающей среде.

Конструктивная безопасность подразделяется на: активную, пассивную, послеаварийную, экологическую.

Активная безопасность – свойство автомобиля снижать вероятность столкновения или полностью его предотвращать, когда водитель активными действиями противостоит аварии. Она зависит от компоновочных параметров автомобиля (габарита, веса), его динамичности, управляемости и информативности.

Пассивная безопасность – свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП, если оно уже случилось. Пассивную безопасность обеспечивают конструктивные мероприятия:

Использование безопасных рулевых колонок

Использование ремней безопасности

Использование безопасного кузова и других элементов.

Послеаварийная безопасность – свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП после столкновения и предотвращать возникновение новых аварий. Сюда входят противопожарные мероприятия, эвакуация пассажиров и водителя из аварийного транспортного средства.

Экологическая безопасность – свойство автомобиля, позволяющее уменьшить вред, наносимый участниками движения окружающей среде в процессе эксплуатации (СО и уровень шума).

Углубление научных исследований и технический прогресс, связанный с ростом энергонасыщенности тракторов и автомобилей, привели к созданию коробок передач с переключением на ходу и гидропровода, к улучшению эргономических свойств машин (кондиционер в кабинах, герметичность кабины, вентиляция; гидроусиление на рычагах управления, уменьшение шума); к повышению плавности хода и к необходимости увеличения тягово-сцепных свойств (рост массы тракторов, установка широких и сдвоенных шин, регулирование давления воздуха в шинах).

Техническое решение названных проблем продолжается. Однако развитие этих направлений привело к ухудшению агротехнических и экологических свойств тракторов и автомобилей: возросли давления колес и гусениц на почву, увеличилось буксование движителей. Ухудшились такие свойства, как устойчивость, управляемость и топливная экономичность тракторов. Несколько снизились разгонно-тормозные свойства машин.

В результате роста энергонасыщенности, а следовательно и рабочих скоростей тракторов и автомобилей возникает необходимость в автоматизации управления ими. Это обусловлено также несоответствием общего числа тракторов, сельскохозяйственных машин, автомобилей в сельском хозяйстве с численностью механизаторских кадров.