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.

В связи с этим необходимо создавать автоматы на тракторах и автомобилях, которые управляли бы положением рабочих орудий, скоростью движения, режимом работы двигателя, курсовой устойчивостью, торможением и разгоном трактора и автомобиля.

Итак, первая тенденция в современной теории и практике автотракторостроения — это автоматизация управления отдельными показателями свойств машин и машиной в целом, т. е. создание своеобразных роботов на тракторе и автомобиле, а также тракторов-роботов и автомобилей-роботов на базе самонастраивающихся микропроцессоров и мини-ЭВМ, работающих по заданной программе.

Вторая тенденция — уменьшение вредного воздействия тракторов и автомобилей на плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур, т. е. уменьшение уплотнения почвы, числа следов колес и гусениц на поле, механического повреждения растений и гумусообразующих существ. Существует несколько способов решения второй проблемы:

1) создание многоосных агрегатов;

2) обеспечение привода колес навесных и прицепных орудий от ВОМ трактора и автомобиля (привод на колеса прицепов);

3) создание машин с одинаковой колеей ходовых систем и работающих по принципу мостовых энергетических средств (МОЭС). Это требует, конечно, планировки и окультуривания полей, ликвидации их мелкоконтурности, набора соответствующих орудий, разработки модульных энергетических и технологических блоков и решения других проблем;

4) создание специальных опорно-движительных устройств, позволяющих резко уменьшить давление машин на почву (пнев-могусеницы, воздушная подушка с гусеницей, применение сдвоенных колес, широкопрофильных пневмошин с регулируемым давлением воздуха и другие меры).

Третья тенденция — это повышение надежности тракторов и автомобилей. Возрастающая сложность сборочных единиц машин, оснащение их приборами контроля и сигнализации, бортовыми ЭВМ с управляющими исполнительными механизмами и необходимость безотказной работы, особенно в периоды сева и уборки, — все это ставит проблему надежности как одну из первоочередных, обеспечивающих высокую производительность тракторов и автомобилей.

Проблема надежности не может быть решена также без квалифицированных кадров, обслуживающих и эксплуатирующих тракторы и автомобили, как правило, в сжатые календарные сроки. Поэтому третья тенденция тесно связана не только с техническим уровнем тракторов и автомобилей, но и с уровнем обучения механизаторов и водителей автомобилей правилам эксплуатации, ремонта, устройства конструкций, научной обработки почвы и растений.