Опрокидывание на склоне

Если принять, что на поперечном уклоне центр масс автомобиля не перемещается (отсутствует крен подрессоренных масс), то предельный по опрокидыванию угол поперечного уклона определится следующим образом:

Условие R_z``= 0. Опрокидывание относительно оси О`:

откуда

γ_B – коэффициент поперечной устойчивости (не путать с углом крена γ)

Пример:

Автомобиль ГАЗ-66: В=1,65 м ; h_g = 1,41 м

Учитывая, что угол соскальзывания не более 38,6°, делаем вывод о том, что машина быстрее перевернется, чем соскользнет.

Крен кузова

Реальные автомобили имеют подвеску, поэтому более нагруженная (нижняя по склону) сторона проседает, а другая приподнимается. Это явление называется креном кузова.

Крен возникает не только на склоне, а при всяком воздействии боковых сил, например, в повороте.

При крене происходит смещение центра масс автомобиля по двум осям: ОУ и OZ.При этом центр масс поворачивается вокруг центра крена.

Для нахождения мгновенного центра крена кузова обычно применяют принцип обратимости – сначала находят мгновенные центры перемещения колес относительно кузова , соединяют центры перемещения колес с центральной точкой контакта колеса с дорогой, и пересечение линий, проходящих через мгновенные центры перемещения колес и точки контакта колес с дорогой, проведенных для каждого колеса, определит мгновенный центр крена кузова. Если подвески колес симметричны, (что обычно и имеет место) , то мгновенный центр крена кузова лежит на середине колеи.

ü Центр поперечного крена зависимой рессорной подвески расположен на линии пересечения продольной плоскости симметрии автомобиля и вертикальной плоскости моста на уровне нейтральной линии коренного листа рессоры.

ü Центр крена независимой подвески на двойных поперечных рычагах находится в плоскости качания подвески на пересечении продольной плоскости симметрии автомобиля и прямой, соединяющей центр пятна контакта колеса и его мгновенный центр поворота (пересечение продольных осей поперечных рычагов).

ü Центр крена пружинной стойки типа качающаяся свеча (МакФерсон) находится в плоскости качания подвески на пересечении продольной плоскости симметрии автомобиля и прямой, соединяющей центр пятна контакта колеса с точкой пересечения продолжения нижнего рычага с перпендикуляром из верхней опоры.

ü Центр крена независимой подвески на одном поперечном рычаге находится на пересечении оси автомобиля и прямой, соединяющей центр пятна контакта колеса с шарниром рычага.

Ось крена автомобиля – прямая, соединяющая центры крена передней и задней подвесок. Перпендикуляр, опущенный на ось крена из центра масс, определяет плечо крена.

Замечание: Крен кузова несколько уменьшает угол опрокидывания. (В данном случае этот факт принимаем без доказательства, теоретическое рассмотрение влияния крена кузова на поперечную устойчивость будет проведено ниже).

6. Устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания