CC BY
17
ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И УПРАВЛЯЕМОСТЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Р.Р. Аблаев, канд. экон. наук, доцент Д.И. Черноморец, студент
Севастопольский государственный университет (Россия, г. Севастополь)
DOI:10.24412/2500-1000-2021-4-1-10-13
Аннотация. В статье исследован вопрос влияния состояния пневматической подвески на устойчивость и управляемость транспортного средства. Исследованы параметры функционирования подвесок транспортных средств при исправном и неисправном состоянии, с учетом функционирования подвески при наличии неисправностей некоторых ее узлов, которые не приводят к потере работоспособности подвески. Проведен анализ процесса стабилизации кузова транспортного средства.
Ключевые слова: пневмобаллон, амортизатор, подвеска колес, транспортное средство, управляемость, устойчивость, исправность.
При криволинейном движении или движении по наклонной плоскости, при смещении центра подрессоренной массы к одному из бортов или действии бокового ветра возникает крен кузова, сопровождающийся непрерывными колебаниями подрессоренных и неподрессоренных масс, оказывающий отрицательное влияние на комфортабельность, управляемость и устойчивость автомобиля. С техническим состоянием передней подвески непосредственно связаны управляемость и устойчивость автомобиля, особенно при высоких скоростях движения. Поломка деталей подвески или отказ в работе какой-либо её части в большинстве случаев приводит к потере управления. В связи с этим задача обеспечения хорошей стабилизации кузова автомобиля в поперечной плоскости относится к числу весьма важных.
На автобусах среднего и большого класса широко применяются пневматические подвески, обязательными элементами которых являются регуляторы положения кузова, обеспечивающие стабилизацию с
заданной точностью частоты собственных колебаний подрессоренной массы и параметров, определяющих положение кузова. В частности, обеспечивается выравнивание кузова при достаточно длительном действии внешних, инерционных или гравитационных сил, создающих момент относительно оси крена (движение по кругу, смещение центра подрессоренной массы к одному из бортов и т.д.). Таким образом состояния пневмобаллона и регулятора положения кузова напрямую связаны с устойчивостью и управляемостью автобуса. На рисунке 1 представлены графики поперечной устойчивости при включенных и выключенных регуляторах. Основными параметрами работы подвески, которые влияют на устойчивость и управляемость транспортного средства являются: рКР -угол крена, д - удельная боковая сила (отношение боковой силы к весу автомобиля) и А2 - разность нормальных суммарных реакций, действующих при крене на догружаемые и разгружаемые колес.
® ркр
2
3
Az
б/ ¡Зкр
Рис. 1. Поперечные угловые характеристики пневматической подвески: а - статическая при выключенных регуляторах; б - статическая при выключенных регуляторах; в - динамическая.
I - зона нечувствительности регулятора; II - зона эффективного восстановления положения кузова; III - зона быстрого роста угла крена; IV - остаточный угол крена.
Неотъемлемой частью подвески является амортизатор, являющийся гасителем возникающих при движении автомобиля колебаний. При неисправных амортизаторах возможны периодические отрывы колес от поверхности дороги. Если автомобиль движется с высокой скоростью и в момент отрыва колес от дороги водителю необходимо повернуть руль, то может произойти потеря управляемости. Если амортизатор не способствует гашению толчков и ударов, воспринимаемых колесами и упругими элементами подвески, управление автомобилем заметно затрудняется, ухудшаются плавность и устойчивость его хода.
На рисунке 2 показано изменение вертикальной нагрузки на колесо автомобиля при движении с высокой скоростью и неожиданном выезде за проезжую часть. При
исправных амортизаторах изменение вертикальных нагрузок на колеса и колебания их относительно кузова не выходили за допустимые пределы (рисунок 2,а), при неисправных амортизаторах (рисунок 2,б) вертикальная нагрузка за1секунду движения несколько раз падала до нуля. Это означает, что колеса автомобиля отрывались от дороги, следовательно, автомобиль терял управляемость.
Как указывалось выше, амортизаторы и пневмобаллоны транспортных средств функционируют в достаточно тяжелых условиях. Так, при скорости движения 70 км/ч даже на дороге с хорошим покрытием они воспринимают до 60 кол/мин, что оказывает значительное влияние на управляемость транспортного средства, а, следовательно, на безопасность его эксплуатации.
al Z'H
то зооо
2000 1000
31В0Н
тон
ö!
о
Z.H
то зооо 2000 юоо
0,2 OA 0,6 0,8
и
5i50H I l
A 1 л
л л h A (\ < л Ш
\r A I V
V 1 Г
I I V,
п П7 т ПА пй t г
Рис. 2. Влияние исправности амортизаторов на условия движения автомобиля:
а - исправный; б - неисправный.
Статистические данные, представленные на графиках (рис. 1 и 2), свидетельствуют, что при наличии неисправностей амортизаторов и пневмобаллонов, значительно возрастает количество и амплитуда колебаний кузова транспортного средства,
что, в свою очередь, повышает вероятность опрокидывания транспортного средства, снижается сцепление колес транспортного средства с проезжей частью, снижает управляемость, а также снижается комфортность перевозок.
Библиографический список
1. Аблаев Р.Р. Современные возможности исследования технической состоятельности данных, полученных в процессе следственного эксперимента при наездах на пешеходов / Р.Р. Аблаев, А.Р. Аблаев, В.А. Ксенофонтова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2019. - Т. 61, № 1. - С. 91-97. - DOI: 10.26731/1813-9108.2019.1(61).91-97.
2. Кельман 1.1. Пщвищення експлуатацшних властивостей автобуса в сучасних умовах / 1.1. Кельман, К. Лейда, Р.А. Акопян. - Львiв: Мета, 1997. - 253 с.
3. Боровский Б.Е. Безопасность движения автомобильного транспорта. - Ленинград: Лениздат, 1984. - 306 с.
4. Генбом Б.Б. Методика оценки качества процессов восстановления кузова автобуса / Б.Б. Генбом, В.И. Гнипович, Е.Г. Скоропад. - Львов: ВКЭИ автобуспром, 1983. - 207 с.
5. Волков В.П. Совершенствование методов автотехнической экспертизы при дорожно-транспортных происшествиях: монография / В.П. Волков, В.А. Ксенофонтова, В Н. Торлин и др. - Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2010. - 476 с.
6. Суворов Ю.Б. Судебная дорожно-транспортная экспертиза. Судебно-экспертная оценка действий водителей и других лиц, ответственных за обеспечение безопасности дорожного движения, на участках ДТП. - М.: Экзамен; Право и закон. - 2003. - 208 с.
INFLUENCE OF THE STATE OF THE AIR SUSPENSION ON THE STABILITY AND
CONTROL OF THE VEHICLE
R.R. Ablaev, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor D.I. Chernomorets, Student Sevastopol State University (Russia, Sevastopol)
Abstract. The article investigates the question of the influence of the state of the air suspension on the stability and controllability of the vehicle. The parameters of the functioning of vehicle suspensions in a serviceable and faulty condition, taking into account the functioning of the suspension in the presence of malfunctions of some of its components, which do not lead to a loss of suspension performance, have been investigated. The analysis of the process of stabilization of the vehicle body is carried out.
Keywords: air spring, shock absorber, wheel suspension, vehicle, handling, stability, serviceability.
