Теоретическое исследование влияния характеристик и состояния рулевого привода на эксплуатационные свойства автомобилей

При торможении в момент входа в поворот - 1 наибольшая интенсивность увеличения курсового угла отмечена при величине смещений в РП более 2 мм. При выходе из поворота с одновременным торможением - 2 изменение курсового угла незначительно (до 0,5°), что объясняется действием стабилизирующего момента и силовым замыканием в рулевом приводе.

Величина соотношения моментов на управляемых колёсах д

о 2 оказывает существенное влияние на курсовой угол, однако её дальнейший рост не вызывает значимое изменение курсового угла как при входе в поворот-1, так и при выходе из поворота-2 (рис. 22).

Характер влияния коэффициента смещений в РП на курсовой угол не одинаков при торможении с входом в поворот-1 и выходом из него -2, хотя для обеих зависимостей характерен линейный тренд (рис. 23).

Исследование полученной зависимости (52) показало, что величина смещений в РП 6 мм увеличивает курсовой угол в 5 раз по сравнению со смещениями в РП 2 мм, однако выравнивание курсового угла происходит за одинаковый промежуток времени, что следует из рисунка 2

При этом совокупное влияние начальной скорости торможения и критерия качества РП наиболее существенно. Так, из рисунка 25 следует, что при торможении для прямолинейного движения значимое изменение курсового угла происходит уже со скорости 10 м/с, а при скорости 30 м/с достигает 5° даже при величине смещения в РП I мм.

Такие жёсткие требования к критерию качества РП в этом режиме движения объясняются тем, что имеет место резкое увеличение усилия в рулевом приводе, которое с учётом неравномерности действия тормозных механизмов вызывает значительное и неравномерное отклонение УК от заданных углов. В этом режиме движения влияние соотношения моментов на УК и коэффициента величины смещений в кинематической цепи рулевого привода не значимо.

Рис. 21. Зависимость изменения курсового угла при торможении с начальной скорости 10 м/с от средней величины смещений в РП для: I- входа, 2- выхода из поворота и 3- прямолинейного движения автомобиля

Рис. 22. Зависимость изменения курсового угла при торможении с начальной скорости 10 м/с от соотношения моментов на управляемых колёсах при входе в поворот - I и выходе из поворота – 2

Рис. 23. Зависимость изменения курсового угла при торможении с начальной скорости 10 м/с от величины коэффициента смещений в кинематической цепи РП при входе в поворот - I и выходе из поворота - 2

Рис. 24 Зависимость изменения курсового угла при торможении с начальной скорости 10 м/с от времени и средней величины смещений в РП

В режиме движения вход в поворот с одновременным торможением (рис. 26) следует, что влияние средней величины смещений в РП также существенно. Так, при скоростях движения до 40 м/с увеличение курсового угла до 20° наблюдается при величинах смещений в РП более 3 мм. Влияние соотношения моментов на УК на курсовой угол, а также коэффициента смещений на него в этом режиме не превышает 7-8%.

Режим движения выход из поворота с одновременным торможением отличается незначительным влиянием средней величины смещений в РП на изменение курсового угла. Однако, влияние соотношения моментов на УК существенно возрастает с величины соотношения 1,5. Из рисунка 27 следует, что скачкообразное увеличение курсового угла с начальной скорости торможения 40 м/с наблюдается при соотношении моментов на УК 1,5. При величине соотношения 2 и более его влияние существенно уже при торможении с начальной скорости 20 м/с.

Аналогичен характер влияния в этом - режиме движения и коэффициента смещений в РП с его величины 0,2. Однако, как следует из рисунка 28, это влияние более равномерно, но абсолютные величины изменения курсового угла более значимы, чем от соотношения моментов на УК.

Рис. 25. Зависимость изменения курсового угла в процессе торможения автомобиля от начальной скорости торможения и средней величины смещений в РП для прямолинейного движения

Рис. 28. Зависимость изменения курсового угла в процессе торможения автомобиля от начальной скорости торможения и величины коэффициента смещений в РП при выходе из поворота

При этом рассмотренные зависимости отобраны по результатам моделирования для момента времени 1 с после начала торможения.

Таким образом, полученное при теоретическом исследовании уравнение (52) позволяет оценить влияние исследуемых характеристик и состояния рулевого привода на курсовой угол при торможении в зависимости от времени и начальной скорости движения в направлении продольной оси для рассмотренных режимов движения.

Курсовая устойчивость при резком повороте («рывок руля») оценивалась по отношению угловой скорости поворота автомобиля к угловой скорости поворота установившегося движения, определённой без учёта влияния критерия качества РП на радиус поворота. При максимальных использованных при моделировании величинах смещений в РП 6 мм этот показатель изменялся на 15-20%, что может выйти за область допустимых значений зависимости, характеризующей курсовую устойчивость.

Склонность автомобиля к заносу оценивалась по статической траекторией устойчивости посредством угла дрейфа, зависимость которого от средней величины смещений в РП показана на рисунке 29. Наиболее значимо влияние средней величины смещений в РП в режиме прямолинейного движения - 3 и входа в поворот - 4, достигающее 10-12%. Влияние соотношения моментов на УК на угол дрейфа менее существенно и, как показано на рисунке 30, не превышает 2,5-3% в исследуемых режимах движения.

Рис. 29. Зависимость изменения угла дрейфа от средней величины смещений в РП для: входа - 4, выхода - 2 из поворота

Рис. 30. Зависимость изменения угла дрейфа от соотношения моментов на УК передней оси для: входа - 4 и выхода - 2 из поворота

4.5 Исследование влияния критерия качества РП на чувствительность автомобиля к управлению

Характер влияния средней величины смещений в РП на чувствительность к управлению для режимов движения вход в поворот - 1 и выход из поворота - 2 показан на рисунке 31. Режим движения вход в поворот 1 характеризуется некоторым увеличением чувствительности к управлению до величины смещения в РП 4 мм, выше которой она заметно снижается, изменяясь на 4-5%.

Обратный эффект наблюдается при выходе автомобиля из поворота - 2. Это явление объяснимо тем, что при средних величинах смещения в РП, больших 4 мм, резко уменьшаются силы вязкого тремя в подвижных с спряжениях РП и силовое замыкание в кинематической цепи рулевого привода становится нестабильным, неоднозначно влияя на показатели управляемости автомобиля.

 Скачать реферат