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

. (13)

Им же показано, что учёт кинематического увода осей и введение в расчётные уравнения эмпирических коэффициентов связи значительно повышают точность расчёта и расширяют основы аналитического метода прогнозирования поворачиваемости автомобиля. При этом, эластичность деталей РУ способствует недостаточной поворачиваемости

.

Зависимость изменения коэффициента сопротивления боковому уводу от угла увода эластичной шины (рис.3) учитывалась по результатам, полученным А.С. Литвиновым и Я.Е. Фаробиным [4].

Рис.3. Зависимости коэффициента сопротивления уводу от угла увода

и нагрузки на колесо легковых автомобилей

Учитывая, что как углы увода, так и смещения в кинематической цепи РП могут быть определены статически, а затем пересчитаны в динамические величины, а измерение, как углов увода, так и углов поворота управляемых колёс на величину смещений в РП производится в одних условиях (режимы движения и др. факторы), при действии одного и того же момента в данное мгновение времени, то зависимость между критерием качества РП и углом бокового увода эластичной шины для заданного режима движения может быть выражена:

а) для наружного колеса:

(14)

б) для внутреннего колеса: (15)

Причём, знаки «+» и «-» зависят от режима нагружения рулевого привода, т.е. движения со свободным рулём или с фиксированным рулевым колесом.

2.4 Средний угол поворота управляемых колёс - q

Средний угол поворота управляемых колёс оказывает прямое влияние на изменение расстояния между дисками колёс при их повороте, т.е. на изменение схождения, которое может быть выражено:

(16)

Откуда условие положительного значения схождения колёс имеет вид:

(17)

Для легковых автомобилей рассматриваемого класса схождение управляемых колёс становится равным нулю при q = 5-7°. Для моделирования использована экспериментальная зависимость изменения схождения от среднего угла поворота управляемых колёс для модели ВАЗ-2105 (рис. 4).

Рис. Экспериментальная зависимость изменения схождения от угла поворота управляемых колёс автомобиля ВАЗ-2105

2.5 Соотношение углов поворота управляемых колес - qВ/qН

Критерий качества РП оказывает определяющее влияние на соотношение углов поворота управляемых колёс, т.к. последнее зависит как от жёсткости, так и от уровня технического состояния рулевого привода. В свою очередь, соотношение углов поворота определяет изменение критерия качества РП посредством различного характера нагружения деталей РП в процессе неустановившегося криволинейного движения.

В работах Немцова Ю.М. на основе серии экспериментальных исследований, выполненных МАМИ совместно с АЗЛК, показано, что соотношение углов поворота управляемых колёс оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства, прежде всего на поворачиваемость и износ шин. Причём, соотношение углов поворота УК определяет в значительной степени величины, направление и распределение по осям и колёсам реакций боковых сил и возникающих при этом углов увода.

А прямое влияние боковых сил выражается в том, что при действии их на автомобиль за счёт податливости деталей подвески, рулевого привода и несущей части кузова каждое из управляемых колёс поворачивается на некоторый угол в ту или другую сторону, что вызывает изменение, как средней величины угла поворота, так и их соотношения.

При моделировании рассмотрены четыре типа рулевых приводов, указанных в «Условных обозначениях». Зависимости изменения углов поворота колёс, а также оптимальные величины для заданного значения боковой силы для каждого из них приведены на рисунке 5. Здесь же показано, что во всех случаях необходимое для получения оптимальных соотношений наибольшее увеличение разности углов поворота внутреннего и наружного управляемых колёс против классического РП требовалось при максимальных скоростях движения и средних (9-17°) углах поворота УК, т.е. при действии на автомобиль наибольших боковых сил.

7

Рис.5. Соотношения углов поворота УК при рулевых приводах 1, 2, 3 и 4; оптимальные соотношения углов поворота УК при режимах движения с боковыми ускорениями 0,1; 0,25; 0,3-0,4

При моделировании использованы также зависимости изменения соотношения углов поворота УК от скорости движения (рис. 6). Причём отмечено, что, если податливость деталей уменьшает схождение, то уменьшаются углы увода передних колёс, увеличивая недостаточную поворачиваемость. Однако косвенное влияние уменьшения схождения вызывает уменьшение углов увода, что уменьшает стабилизирующий момент и тем самым уменьшает недостаточную поворачиваемость.

При этом уменьшение боковых сил на колёсах вызывает уменьшение поперечного перераспределения веса между передними колёсами, что также уменьшает недостаточную поворачиваемость, но это косвенное влияние менее значимо.

Влияние критерия качества РП на соотношение углов поворота УК оценивалось путём изменения угла поворота УК на величину смещений.

Рис. 6. Зависимость соотношения углов поворота управляемых колёс

от скорости движения автомобиля «Москвич-412»

2.6 Углы установки управляемых колёс –

Первоначальные значения углов схождения и развала УК, углов поперечного и продольного наклона оси поворотной стойки (шкворня) передней подвески оказывают прямое влияние на критерий качества РП. т.к. от них зависит величина стабилизирующего момента» определяющего нагрузки в РП, а также интенсивность изменения схождения в эксплуатации.

Влияние начальной величины схождения на интенсивность изменения схождения УК отмечено в работах [43].

Величина начального угла развала УК определяет изменение схождения при ходах подвески, с которой РП связан кинематически. Обосновав возможность сопротивления качению за счет установки колес со схождением,

Ечистов Ю.А. и Слуцкин Н.М. предложили:

(22)

Однако (22) не учитывает изменение силы сопротивления качению вследствие увода шин, поэтому Иларионов В.A. [43] рекомендует:

(23)

Тарасовым А.Я. предложена наименее строгая формула связи:

 Скачать реферат