Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое фактор устойчивости двигателя

Устройство автомобилей

Факторы, вызывающие нарушение устойчивости автомобиля

Во время движения на автомобиль действуют не только управляющие силы со стороны водителя, корректирующие направление его перемещения по дороге, но и различного рода случайные силы, вызванные различными причинами, и стремящимися изменить направление движения автомобиля. К этим причинам относятся, например, неровности дороги и ее наклон, боковые порывы ветра, инерционные силы, обусловленные прохождением поворота и т. п.
Следует отметить, что некоторые из этих сил могут действовать на автомобиль и во время стоянки, пытаясь вывести его из состояния равновесия. В результате действия всех этих сил автомобиль может потерять устойчивость. При этом различают устойчивость поперечную и продольную.

Нарушение поперечной устойчивости проявляется в боковом скольжении колес или опрокидывании автомобиля в плоскости, перпендикулярной продольной оси.
Нарушение продольной устойчивости проявляется в буксовании колес, вызывающее сползание автомобиля при преодолении им крутого подъема. Опрокидывание автомобиля в продольной плоскости маловероятно и практически невозможно, поскольку у современных автомобилей центр тяжести располагается достаточно низко.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И КИНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

1. Электростатический — уменьшение межфазного натяжения из-за возникновения ДЭС на поверхности частиц.

2 .Адсорбционно-сольватный — уменьшение межфазного натяжения при взаимодействии частиц дисперсной фазы со средой.

3. Энтропийный — действует в системах, где частицы участвуют в тепловом движении.

4. Структурно-механический — на поверхности частиц имеются пленки, обладающие упругостью и механической прочностью, разрушение их требует затраты энергии.

5. Гидродинамический — уменьшение скорости коагуляции, благодаря изменению вязкости среды.

Что такое фактор устойчивости двигателя

Центробежная сила, действующая на автомобиль при движении его на повороте, может вызвать боковой занос или опрокидывание автомобиля. Заносу автомобиля противодействует сила бокового сцепления колес с дорогой, а опрокидыванию — момент от веса автомобиля.

На рис. 133 представлена схема движения автомобиля при повороте на дороге с уклоном, направленным наружу от центра поворота (наименее благоприятный случай).

Рис. 133. Устойчивость автомобиля при повороте на дороге с обратным поперечным уклоном

Обозначив центробежную силу через C, приложим ее к центру тяжести автомобиля; принимаем вес автомобиля равным G и направим его из этой же точки вертикально вниз. Опрокидывание автомобиля может наступить лишь в том случае, когда точка пересечения равнодействующей этих двух сил R с землей выйдет за пределы ширины автомобиля АВ. Противодействие боковому заносу определяется силой сопротивления, равной G φ 1 , где φ 1 — коэффициент бокового сцепления колеса с дорогой (практически равный φ — коэффициенту продольного сцепления).

Для обеспечения хорошей устойчивости b/2h > 1, где b — колея, h — высота центра тяжести. Боковой занос возможен, когда C ≥ G · φ 1

Боковое скольжение наступает раньше опрокидывания, поэтому при потере устойчивости обычно начинается боковой занос, который может в некоторых случаях привести к опрокидыванию.

Потеря устойчивости автомобиля происходит обычно при заносе задней оси, так как центробежная сила, вызывающая занос этой оси, усиливает его при начавшемся скольжении колес.

Кроме высоты центра тяжести, на устойчивость автомобиля влияет также его положение по отношению к передней и задней осям и относительно продольной оси симметрии автомобиля.

Положение центра тяжести по длине автомобиля зависит от распределения масс и связано с нагрузкой, приходящейся на каждую ось. Распределение веса по осям решается конструкторами различно в зависимости от типа скоростных автомобилей. Во время ускорения передние колеса автомобиля несколько разгружаются благодаря действию инерционной силы, приложенной к центру тяжести, причем это явление возрастает с приближением центра тяжести к задним колесам. Перемещение центра тяжести ближе к передней оси улучшает управляемость автомобиля, но устойчивость его против бокового заноса при этом уменьшается, особенно при движении по скользкой дороге.

Ухудшение устойчивости связано с уменьшением нагрузки на заднюю ось, что уменьшает силу сцепления ведущих колес с дорогой.

Распределение нагрузки по осям связано с расстоянием между ними, т. е. длиной базы автомобиля, которая оказывает значительное влияние на маневренность и устойчивость автомобиля. Автомобиль с небольшой базой имеет лучшую управляемость при прочих равных условиях. Но обычно автомобили, имеющие большую базу, лучше уравновешиваются и обладают лучшей подвеской. Поэтому они не уступают в управляемости короткобазным автомобилям.

Читать еще:  Во сколько обошлось ремонт двигателя

Большая работа по повышению устойчивости автомобиля типа «Харьков» была проделана мастером спорта В. К. Никитиным. Первая модель автомобиля этого типа «Харьков-1» имела плохую устойчивость и управляемость. Вследствие больших свесов, недостаточной жесткости рамы и подвески происходили значительные продольные колебания автомобиля.

Уменьшение свесов, повышение жесткости рамы, установка более коротких и жестких рессор, тщательный подбор наивыгоднейшей регулировки амортизаторов обеспечили для последующих моделей значительное уменьшение продольных колебаний и повышение устойчивости. На автомобилях «Харьков-3» и «Харьков-6» под управлением В. К. Никитина была получена высокая скорость на участках пути с отдельными неровностями покрытия, при этом устойчивость автомобилей оказалась вполне надежной, а управляемость хорошей.

Устойчивость автомобиля при торможении

В скоростных соревнованиях часто имеют место случаи торможения на большой скорости, при этом возникает наибольшая опасность появления заноса.

Рис. 134. Скольжение автомобиля, вызванное неравномерностью затяжки передних тормозов

Рис. 135. Скольжение автомобиля, вызванное неравномерностью затяжки задних тормозов

Для обеспечения устойчивости и управляемости должна быть произведена одинаковая регулировка тормозных колодок на обоих колесах одной оси. В противном случае на колесах при торможении создаются различные тормозные моменты, в результате чего автомобиль стремится к вращению вокруг наиболее заторможенного колеса. На рис. 134 представлена схема скольжения автомобиля при неравномерной затяжке передних тормозов, а на рис. 135 — задних тормозов.

Значительная опасность при торможении, наблюдающаяся и при правильно отрегулированных тормозах, состоит в боковом скольжении колес; причиной этого является то, что заторможенные колеса в значительной мере теряют сцепление с дорогой.

Влияние выбора типа ведущей оси на устойчивость автомобиля

Общепринятый способ помещения ведущей оси автомобиля сзади приводит к тому, что тяговое усилие является толкающим, тогда как при передних ведущих колесах оно будет тянущим.

Рис. 136. Сила, появляющаяся при повороте автомобиля с задними ведущими колесами

Рис. 137. Сила, появляющаяся при повороте автомобиля с передними ведущими колесами

При движении по прямой линии, с точки зрения рассматриваемого вопроса, безразлично, будет ли тяговое усилие тянущим или толкающим, но при движении на повороте положение меняется, как видно из прилагаемых схем (рис. 136 и 137). Ввиду того, что автомобиль направляется передними колесами, от точки приложения тягового усилия зависит, будет ли оно направлено в каждый данный момент по касательной или секущей по отношению к траектории поворота передних колес. Таким образом, при передней ведущей оси тяговое усилие будет стремиться поддерживать автомобиль на траектории поворота, что и составляет главное преимущество этого вида передачи.

Аэродинамическая устойчивость

При больших скоростях движения влияние формы кузова приобретает большое значение для устойчивости автомобиля. Неравномерное давление воздуха на различные части автомобиля, а также значительное воздействие бокового ветра вызывают необходимость обеспечить аэродинамическую устойчивость автомобиля.

В зависимости от формы передней части автомобиля и угла установки кузова по отношению к плоскости дороги сопротивление воздуха может создать усилия, стремящиеся приподнять переднюю часть автомобиля или, наоборот, прижать автомобиль к дороге. Отрыв передних колес от поверхности дороги значительно ухудшает управляемость и устойчивость автомобиля; сила подъема, передающаяся частично и на задние колеса, ухудшает их сцепление с дорогой и увеличивает возможность пробуксовки.

Поэтому у современных гоночных автомобилей стремятся создать такую форму кузова, которая обеспечила бы прижатие автомобиля к дороге под действием встречного воздушного потока. С этой целью кузов устанавливается обычно с некоторым наклоном передней части вниз (отрицательный угол атаки). Кроме того, имеется тенденция к уменьшению высоты передней части кузова.

Читать еще:  Двигатель f50 холостой ход

Эти мероприятия создают достаточное прижимающее усилие. При этом обтекатели колес резко выступают из очертаний кузова, создавая тем самым дополнительную боковую стабилизацию автомобиля.

При действии бокового ветра равнодействующая аэродинамических сил направлена под углом к продольной оси автомобиля. Эта сила может быть разложена на две составляющих, одна из которых, действуя перпендикулярно продольной оси автомобиля, будет стремиться сместить его в поперечном направлении.

Действию этой силы противостоят боковые реакции на колесах, которые при этом получают некоторый боковой увод. Если углы увода передних и задних колес неодинаковы (что обычно и имеет место), автомобиль получает некоторое смещение. Водитель может противодействовать этому смещению и сохранить заданное направление движения автомобиля, повернув руль на соответствующий угол. При боковом ветре, имеющем определенную силу и направление, водитель легко корректирует управление автомобилем.

Под действием бокового ветра автомобиль может оказаться аэродинамически не устойчивым и будет поворачиваться, стремясь занять положение, при котором продольная ось автомобиля совпадала бы с направлением воздушного потока. Если скорость поворачивания автомобиля будет относительно невелика, то водитель успеет реагировать на этот поворот и сможет выравнять автомобиль соответствующим поворотом руля.

Однако более серьезная опасность возникает при случайных порывах бокового ветра или же, что особенно часто бывает в спортивных соревнованиях, при выходе автомобиля с закрытого с боков участка дороги на открытую часть, подверженную действию сильного бокового ветра. В том случае, если скорость поворачивания будет велика, водитель может не успеть выравнять автомобиль, который, повернувшись на значительный угол, будет снесен с полотна дороги. Автомобильные гонки за границей показывают, что недоучет этого фактора может вызвать тяжелые катастрофы.

Чтобы в указанных выше условиях автомобиль обладал хорошей боковой устойчивостью, необходимо совместить метацентр* боковой поверхности примерно с серединой базы автомобиля**.

Метацентр не остается постоянным, а изменяет свое положение в зависимости от угла, под которым направлен боковой ветер. Это изменение положения метацентра относительно невелико, и его трудно учесть для различных углов, под которыми направлен боковой ветер, вследствие чего для сохранения хорошей устойчивости принимают указанное выше условие, считая, что боковой ветер действует под прямым углом к направлению движения автомобиля.

Для того, чтобы метацентр находился вблизи середины базы, необходимо, чтобы площадь боковой поверхности равномерно распределялась относительно этой точки.

Так как у гоночного автомобиля передняя часть имеет большую боковую поверхность, то для уравновешивания бокового аэродинамического давления в задней части автомобиля иногда устраивают кили, имеющие значительную площадь. Такой киль виден у автомобиля «Шахтер» (рис. 108). Киль выполняется как одно целое с кузовом. Он имеет каркас из дюралевых или легких стальных профилей и обшивку из алюминиевого листа, приклепываемую к каркасу.

* Метацентр — точка пересечения равнодействующей аэродинамических сил с продольной осью автомобиля.
** Точнее, метацентр должен совпадать с центром боковых реакций. Центром боковых реакций является точка, расстояния которой от передней и задней осей обратно пропорциональны коэффициентам сопротивления уводу этих осей. Обычно она лежит посередине базы автомобиля.

Курсовая устойчивость: под контролем всё авто

Ну что, а теперь давайте углубимся в принцип работы и устройство системы курсовой устойчивости. Она относится к технологиям высокого уровня, а это значит, что под её контролем находятся другие системы и узлы автомобиля. Ключевыми элементами VSC являются такие:

  • комплект различных датчиков;
  • электронный блок управления;
  • исполнительные устройства.

Состояние машины отслеживается россыпью всевозможных датчиков, а именно: датчиком угла поворота руля, давления в тормозной магистрали, продольного и поперечного ускорения кузова, частоты вращения колёс и угловой скорости машины.

На основе полученной информации блок управления за доли секунды оценивает ситуацию, и если по его мнению автомобиль движется не так как того желает водитель, посылает сигналы исполнительным устройствам для исправления ситуации. В число устройств, которые могут подчиняться электронике VSC, входят:

  • клапаны антиблокировочной системы, встроенные в тормозную магистраль;
  • элементы антипробуксовочной системы;
  • блок управления двигателя;
  • электроника автоматической коробки передач (если, конечно, она имеется в машине);
  • активная система управления колёсами (также при наличии).
Читать еще:  Что такое разнос бензинового двигателя

Следствием работы системы курсовой устойчивости может быть подтормаживание колёс, изменение режима работы мотора и коробки передач, перераспределение крутящего момента по осям или колёсам и так далее.

Что обеспечивает устойчивость движения

Первую скрипку в обеспечении стабильности курса играет передняя подвеска, точность регулировки углов «развал-схождения» колес. Система шаровых опор на двухрычажной подвеске позволяет колесу с небольшим усилием поворачиваться вокруг воображаемой вертикальной оси, проходящей через центры опор. Конструкция подвески выполнена таким образом, что при повороте, благодаря реакции шаровых опор на усилие от поворотной рейки, кузов автомобиля слегка приподнимается. Вес кузова через рычаги и опоры подвески создает поворачивающий момент, стремящийся вернуть колесо в начальное положение, соответствующее прямолинейному движению. Для согласования усилий, действующих на передние колеса, переднюю подвеску оснащают стабилизатором, позволяющим увеличить общую способность колес противостоять возмущающим усилиям от ям и неровностей на дороге. Точность регулировки подвески — это первый и главный вклад в стабильность курса.

Зачем отключать ESP?

По большому счету незачем. Разве что похулиганить, то есть намеренно пустить машину в занос на скользком покрытии. Не рекомендуем делать это на дорогах общего пользования. А вот функция отключения противобуксовочной системы пригодится тем, кто застрял в снегу или грязи. Без небольшой пробуксовки выбраться будет сложно.

Могу дать банальный совет. Даже если вы владеете автомобилем не первый месяц, а может быть и не первый год, не поленитесь посмотреть в инструкции к автомобилю раздел о работе и особенностях отключения электронных систем безопасности. Учитывая, что на улице зима, возможно, своевременное отключение системы поможет вам преодолеть сложный участок дороги.

Желаю вам свободных дорог и расчищенных от снега мест для парковки, чтобы не приходилось пользоваться кнопкой отключения электронных систем безопасности.

  • Еще больше полезных советов по эксплуатации автомобилей вы найдете в соответствующем разделе «Парка документов» ЗР.

Что делать, если горит лампочка ESP?

Датчик системы стабилизации на приборной панели, представляющий собой пиктограмму с подсветкой, горит в двух случаях. Первый — если ESP срабатывает. Второй — если система неисправна. Впрочем, в первом случае она, как правило, мигает и затем вновь отключается после предотвращения скольжения, а во втором загорается и не гаснет, пока неисправность не устраняется.

Глобально проблемы с системой могут возникнуть по нескольким основным причинам. Достаточно распространенный случай — это когда есть неисправность датчиков скорости вращения колеса, которые подключены к тяговому устройству и блоку управления двигателем. Каждое колесо имеет отдельный датчик, и если даже один из них выходит из строя, то система больше не уведомляется и об изменениях скорости, и вследствие такой ошибки на приборной панели загорается сигнал о неисправности ESP.

Другой распространенной причиной ошибки ESP на приборной панели может быть неисправный датчик угла поворота рулевого колеса. В случае его выхода из строя система также перестает получать сигналы об угле поворота руля и, соответственно, не может корректно работать.

Кроме того, часто неисправности ESP могут быть связаны с программным обсечением. В таком случае вся тяговая система может потребовать полного перепрограммирования просто из-за проблем с текущим программным обеспечением.

Впрочем, это лишь самые распространенные неисправности. Однако нужно помнить, что система стабилизации состоит из множество сложных компонентов, и поломка любой из них может стать причиной загоревшейся лампочки на приборной панели. Так что при появлении соответствующего сигнала все же лучше обратиться в сервисный центр и устранить неисправность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector