Определим нормальные реакции по осям

(случай без продольных ускорений):

.

Распределение по колесам:

Внешние колеса ;

Внутренние колеса .

Перераспределение реакций зависит от крена γ и жесткости подвески:

.

Зная γ (см. выше, предыдущий параграф) получим:

и ;

Аналогично для задней оси

и ;

где .

Определим касательные реакции

Допущения:

Рассмотрим автомобиль классической компоновки.

Ведомая ось:

Общая реакция оси R_x1 = R_z1 · f_r

Реакция каждого колеса

Ведущая ось (без разгона):

Момент на дифференциальной коробке:

.

Моменты на колесах:

и ,

а продольные реакции (с учетом потерь на сопротивление качению):

и .

3). Найдем запас боковой реакции колес и осей в целом:

Ранее получено – боковая реакция, которую может передать колесо, тогда запас осей:

;

.

Боковая сила.

Это центробежная сила в повороте + боковая сила (ветра) + перераспределение реакций:

и .

Боковую силу (ветра) не рассматриваем.

Перераспределение продольных реакций R_x между бортами на каждой оси неодинаково: На ведомой оси перераспределение в пользу внешнего колеса, а на ведущей в пользу внутреннего (вертикальная реакция входит со знаком «минус», кроме того, у оси с самоблокирующимся дифференциалом положительный момент больше у внутреннего колеса, что усугубляет перераспределение):

R`<sub>x1</sub> > R``<sub>x1</sub> и R`_x2 < R``_x2

Возникает поворачивающий момент:

.

Тогда суммарная боковая сила (без ветра):

и

.

5). Сравним боковую реакцию и боковую силу:

Коэффициент запаса оси против заноса:

Передней , задней .

Так как занос задней оси прогрессирующий, а следовательно и более опасный, то вводят коэффициент запаса автомобиля против заноса задней оси (запас задней оси должен быть больше!!!):

.

Пример: М2140; G_a = 14500 H; L₁=L₂=1,2 м; h_кр=0,5 м; с_х=0,48; В=1,27 м;

H=1,48 м; С₁=20000 Н·м/рад; С₂=16000 Н·м/рад; V=20 м/с; R=100 м; r_ко=0,3 м; f₀=0.016. Дифференциал симметричный.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Т`=T``=130/2 Н·м;

;

;

;

;

;

; ; .

Выводы: Факторы, улучшающие устойчивость:

- Применение дифференциала с ограниченным внутренним трением;, вследствие того, что на внутреннем к центру поворота колесе касательная реакция больше, чем на внешнем, в плоскости дороги появляется момент, увеличивающий боковую нагрузку на переднюю ось и уменьшающий боковую нагрузку на заднюю ось. Поскольку занос задней оси более опасен, применение самоблокирующихся дифференциалов в заднем ведущем мосту существенно повышает поперечную устойчивость автомобиля.

Ø L₁ < L₂ – центр масс смещен вперед;

Ø С₁ > C₂ – угловая жесткость передней подвески больше;

Ø Уменьшение f_r;

Ø Боковой центр парусности смещен вперед.

Реакция автомобиля на изменение подачи топлива (перераспределение вертикальных реакций вызывает изменение запасов поперечных реакций, что может привести к срыву автомобиля в занос).