Опасность бокового заноса автомобиля

Итак, даже в наиболее благоприятных условиях движения по дороге с усовершенствованным покрытием желательно иметь всегда впереди себя свободный участок дороги около 50 м, для того чтобы уверенно реализовать скорость, разрешенную на данном участке дороги.

Для оценки ходовых качеств автомобиля помимо динамических параметров необходимо также знать его способность сохранять устойчивость и обеспечивать управляемость.

Под устойчивостью понимается совокупность свойств, обеспечивающих движение автомобиля без бокового скольжения, опрокидывания и произвольного смещения с заданного направления.

Опасность бокового скольжения возникает в том случае, когда боковая сила, действующая на автомобиль, превышает силу сцепления колес с дорогой.

Чем больше масса автомобиля, тем значительнее сила сцепления колес с дорогой, но, как известно, у современных легковых автомобилей собственная масса имеет тенденцию к снижению, что ведет к уменьшению силы сцепления. Кроме того, надо учесть и распределение массы на передние и задние колеса автомобиля. Поскольку наиболее характерно скольжение задних колес, то соответственно имеет значение и та масса, которая на них приходится. У легковых автомобилей малого класса это соотношение неблагоприятно. В особенности оно не выгодно, когда в автомобиле нет пассажиров на заднем сиденье, потому что тогда на задние колеса приходится менее 40% фактической массы автомобиля.

Не следует также забывать, что так называемая удельная мощность, т. е. мощность, приходящаяся на единицу массы, у современных легковых автомобилей значительно выше, чем у всех других транспортных средств. А это значит, что при сравнительно небольшой нагрузке, приходящейся на задние колеса современного автомобиля, на них передается большое тяговое усилие. У ведущих колес часть их силы сцепления с дорогой используется для передачи тягового усилия, а следовательно, чем оно больше, тем меньше будет та часть силы, которая противодействует боковому скольжению. Например, у автомобиля ВАЗ-2103 усилие, противодействующее боковому заносу, при высокой скорости движения будет в 2 раза меньше, чем у автомобиля ГАЗ-21. Однако это вовсе не означает, что автомобиль BA3-2103 склонен к боковому скольжению. Наоборот, при достаточном сцеплении колес с дорогой он обладает лучшей устойчивостью и управляемостью, чем ГАЗ-21 и другие легковые автомобили старых моделей.

Отметим, что ни нагрузка на передние и задние колеса, величина коэффициента сцепления не остаются постоянными при движении автомобиля.

Вертикальная нагрузка, создаваемая массой автомобиля и действующая в точке контакта колеса с дорогой, не постоянна из-за колебаний подвески. Кроме того, автомобиль в редких случаях движется с постоянной скоростью. Как правило, для автомобиля характерен переменный режим движения, а каждое ускорение и замедление автомобиля сопровождается перераспределением нагрузки между передними и задними колесами. Неравномерно также и вращение ведущих колес при резком подбрасывании их на неровностях дороги, так как давление на шину в точке контакта с дорогой уменьшается и колесо частично проскальзывает. Это проскальзывание уменьшает силу сцепления колес с дорогой даже на сухом асфальтовом покрытии. Кроме того, на отдельных участках покрытия могут быть наносы жидкой грязи, масляные пятна, которые снижают коэффициент сцепления.

Но вернемся к боковой устойчивости автомобиля и выясним причины появления поперечных усилий, способных нарушить равновесие действующих сил.

Боковое усилие чаще всего возникает при движении автомобиля на повороте под действием боковой силы инерции, величина которой прямо пропорциональна массе автомобиля и квадрату скорости и обратно пропорциональна радиусу поворота. Поэтому особенно внимательным водитель должен быть на поворотах малого радиуса, на которых необходимо снижать скорость.

Боковое усилие возникает также при движении по поверхности с поперечным уклоном (косогору), при боковом ветре, при ударах колес о неровности дороги под тем или иным углом и, наконец, при резком повороте рулем управляемых колес автомобиля и неодинаковых тормозных усилиях, приложенных к правым и левым колесам.

Наиболее частый вид нарушения устойчивости автомобиля – боковой занос. На скользкой дороге он обычно начинается при торможении автомобиля. Большее, чем необходимо, тормозное усилие, приложенное к передним колесам, может вызвать их блокировку при одновременном вращении задних колес, что повлечет за собой полную потерю управляемости автомобиля. Если задние колеса блокируются раньше передних, возникает занос задних колес.

В начале буксования одного из задних колес другое колесо воспринимает на себя большую часть бокового усилия. Поскольку оно нагружено также тяговой силой, его способность противостоять боковой силе резко снижается, оно начинает смещаться в направлении действия этой силы, и происходит боковой занос автомобиля. При этом задние колеса движутся по криволинейной траектории и появляющаяся боковая сила инерции, направленная в сторону их смещения, еще больше увеличивает занос. В случае заноса передних колес боковая сила инерции направлена в сторону, противоположную их смещению, и таким образом способствует гашению заноса.

Во всех случаях интенсивность заноса будет тем больше, чем выше скорость автомобиля, с которой он двигался перед этим в основном направлении. Поэтому при движении по скользкой дороге необходимо значительно снижать скорость.

Наиболее тяжелый вид нарушения устойчивости – боковое опрокидывание автомобиля – чаще всего происходит при движении по косогору.

Чем меньше эта высота и чем меньше наклон косогора, тем более устойчив автомобиль против бокового опрокидывания при данной ширине колеи колес.

Поскольку современные легковые автомобили имеют низко расположенный центр тяжести и сравнительно широкую колею, опасность их бокового опрокидывания на дороге с поперечным уклоном невелика. Однако такая опасность резко возрастает при боковом заносе автомобиля, при ударе колес одной стороны о какое-либо препятствие.

Читаем дальше:

Центр тяжести и устойчивость автомобиля
Использование амортизаторов подвески
Величина поворачиваемости автомобиля
Маневренность автомобиля
Грузовые автомобили и автопоезда
Движение грузовых автомобилей и автобусов
Автобусы на междугородних магистралях