Транспортные системы

Всё об автомобильном, ЖД и авиатранспорте в России

Управляемость и устойчивость АТС

Управляемость АТС

 

 Оценочные показатели управляемости

Под управлением автомобиля понимают целенаправленную организацию его движения. При движении на прямолинейных участках пределы изменения радиуса кривизны не велики, поэтому такое движение рассматривают условно как прямолинейное. Такая условность позволяет рассматривать эксплуатационные свойства отдельно при прямолинейном и отдельно при криволинейном движении. Доля криволинейного движения на дорогах, в зависимости от категории и длины участка, составляет от 2 до 15%.

Исходя из особенностей криволинейного движения, выделяют два режима поворотов: с малыми радиусами и невысокими скоростями – характеризует в основном маневренность, а с большими радиусами и высокими скоростями – управляемость.

При теоретическом изучении управляемости в качестве направляющей точки, определяющей траекторию движения, обычно выбирают центр масс АТС. Перемещение центра масс может быть разложено на составляющие: х, направленную по продольной оси и у, перпендикулярную ей. В качестве прямой для автомобиля принимают его продольную ось, положение которой определяют курсовым углом clip_image002 между её проекцией на плоскость дороги и неподвижной прямой, принадлежащей этой плоскости.

При изучении управляемости ограничиваются рассмотрением законов изменения курсового угла clip_image002[1], а также бокового смещения у и их производных по времени. Скорость и ускорение в направление продольной оси считаются известными.

Возникающие в результате управляющего воздействия изменения курсовых и боковых параметров являются кинематической реакцией автомобиля на управляющее воздействие. Сопротивление повороту рулевого колеса при этом называют силовой реакцией автомобиля на управляющее воздействие.

Характер функциональной зависимости между управляющими воздействиями и реакциями на них может служить оценкой свойств автомобиля как управляемого объекта.

Для оценки управляемости используют достаточно много показателей. Среди них следует выделить оценочные показатели устойчивости управления, которые установлены и определяются на основе РД 37.001.005.-82, и оцениваются в баллах по субъективным ощущениям наблюдателей:

1) устойчивость управления траекторией

2) устойчивость курсового управления

3) устойчивость управления траекторией при торможении

4) устойчивость курсового управления при торможении

5) предельная скорость выполнения маневра

6) скорость начала снижения устойчивости управления траекторией

7) скорость начала снижения курсового управления.

На основании протоколов испытаний определяют комплексные оценки устойчивости управления, которые должны быть не ниже нормативных.

Среди других показателей могут быть выделены следующие:

1) характеристика статической, траекторной управляемости.

Такая характеристика оценивается зависимостью кривизны траектории

К = clip_image004/V = f(clip_image006), гдеclip_image006[1] - угол поворота рулевого колеса.

Такая зависимость позволяет оценить реакцию на поворот рулевого колеса. Графическое изображение зависимости не должно выходить за пределы заштрихованной области, а угол наклона касательной к кривой зависимости в любой точке не должен превышать углы наклона прямых, ограничивающих эту область. Такая характеристика снимается при различных значениях clip_image006[2]и постоянной скорости, устанавливаемой для различных категорий АТС.

2) характеристика «рывок руля».

Данная характеристика представляет собой зависимость clip_image008/clip_image010 = f(t), где

clip_image008[1]- текущее значение угловой скорости при входе в поворот, clip_image010[1] - ее установившееся значение. Зависимость описывает переходный процесс входа в поворот, после быстрого (clip_image006[3]clip_image012 7 рад/с) поворота рулевого колеса, при различных установившихся значений clip_image006[4]и постоянной скорости, соответствующих поперечному ускорению 4 м/сclip_image014. Управление не затруднено, если зависимость не выходит за пределы заштрихованной области.

3) характеристика «выход из поворота».

Такая характеристика позволяет оценить стабилизирующие свойства автомобиля. Испытания проводят при круговом движении со скоростями 30 и 40 км/час и ускорением 4 м/сclip_image014[1], со снятием зависимости курсового угла от времени clip_image015=f(t). Эта зависимость не должна выходить за пределы заштрихованной области.

4) характеристика легкости рулевого управления.

Легкость рулевого управления оценивается по силе на рулевом колесе, которая при поперечном ускорении 4 м/сclip_image014[2] и скоростях движения 40 и 60 км/час, не должна превышать 60…120 Н.

5) предельная скорость входа в заданный поворот.

Нормируется скорость при радиусах поворота 30 и 60 м по внутренней бровке поворота. Так, для грузовых автомобилей при радиусе поворота 30 м скорость входа должна быть не менее 45 км/час, при радиусе поворота 60 м – 70 км/час. Причем, при превышении предельной скорости на 5 км/час не должно наблюдаться отрыва всех колес одной стороны автомобиля от дороги. Поворота рулевого колеса, корректирующего занос, не должно быть до скорости 50 км/час при радиусе поворота 30 м и скорости 70 км/час при радиусе поворота 60 м.

6) предельная скорость входа в заданную «переставку».

Определяется на участке с размеченной траекторией. Нормируется значение скорости при боковом смещении «переставки» 3,5 м и длинах 12 и 20 м. Так, для грузовых автомобилей скорость входа при длине 12 м должна быть не менее 55 км/час, а при длине 20 м – не менее 80 км/час. При превышении предельной скорости на 5% не должно наблюдаться отрыва колес. Поворот рулевого колеса, корректирующий занос, не должен отмечаться до скорости 55 км/час при длине 12 м и 80 км/час при длине 20 м.

clip_image017

Рис. 11 Разметка участка испытания для выполнения манёвров:

а) «переставка»; б) «поворот»

7) средняя угловая скорость поворотов рулевого колеса на прямолинейном участке дороги.

Нормированные значения составляют 0,1 рад/с для скорости 60 км/час и 0,15 рад/с для скорости 100 км/час.