Проходимость

Проходимостью называется эксплуатационное свойство, определяющее возможность движения автомобиля в ухудшенных дорожных условиях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий. К ухудшенным дорожным условиям относятся мокрые, грязные, заснеженные, обледенелые, разбитые и размокшие дороги. При движении по бездорожью происходит взаимодействие автомобиля с различными грунтовыми поверхностями, их классификация приведена в таблице.

Таблица. Классификация грунтовых условий

Вид	Состояние	Основные показатели
Связные грунты
Легкосуглинистые	Твердые	Степень ровности, фрикционные свойства
Суглинистые	Пластичные	Деформируемость, сцепные свойства
Тяжелосуглинистые	Текучие	Толщина переувлажненного слоя, сцепные свойства
Песчаные грунты
Пылеватые, мелкозернистые, среднезернистые, крупнозернистые	Неуплотненное, малоуплотненное, уплотненное	Деформируемость, сцепные свойства
Заболоченные грунты
Сплошные, сапропелевые, сплавинные	Неосушенные, осушенные	Плотность и толщина дернового слоя, несущая способность
Снег
Пушистый, метелевый, зернистый	Оседающий, осевший и уплотненный ветром	Плотность и толщина снежного покрова, температура

К препятствиям относятся: уклоны; барьерные препятствия, профиль которых представляет собой короткие уклоны и пороги (дорожные насыпи, каналы, придорожные кюветы, рвы); дискретные препятствия (пни, кочки, валуны и др.).

Потеря проходимости автомобилем может быть полной или частичной. Полной потерей проходимости является застревание – прекращение движения. Частичная потеря проходимости связана со снижением скорости движения (производительности), а также с ростом расхода топлива в рассматриваемых условиях движения.

Проходимостью должны обладать автомобили всех типов, но в зависимости от назначения в разной степени. По уровню проходимости автомобили и автопоезда подразделяют на дорожные (обычной проходимости), повышенной проходимости и высокой проходимости. К дорожным относятся автомобили и автопоезда, предназначенные преимущественно для использования на дорогах с твердым покрытием. Конструктивными признаками таких автотранспортных средств являются: неполноприводность (колесная формула автомобилей-тягачей – 4х2, 6х2, 6х4), шины с дорожным или универсальным рисунком протектора, использование в трансмиссии простых (неблокируемых) дифференциалов.

Автомобили и автопоезда повышенной проходимости предназначены для использования как на дорогах с твердым покрытием, так и вне дорог и преодоления естественных препятствий. Их основным конструктивным признаком является полноприводность, поэтому эту группу объединяют под названием полноприводные автомобили. На них обычно применяют тороидные шины с грунтозацепами, широкопрофильные или арочные шины. В некоторых конструкциях используют систему регулирования давления воздуха в шинах. В трансмиссиях автомобилей повышенной проходимости в большинстве случаев устанавливают блокируемые дифференциалы. Максимальный динамический фактор этих автомобилей значительно больший, чем у дорожных автомобилей. Такие автомобили, как правило, обеспечены средствами самовытаскивания и могут иметь возможность преодолеть вброд водные преграды.

Автотранспортные средства высокой проходимости предназначены для преимущественного использования в условиях бездорожья, преодоления естественных и искусственных препятствий, а также водных преград. Автомобили высокой проходимости отличаются своеобразной компоновочной схемой, полноприводностью, наличием в трансмиссии самоблокирующихся дифференциалов, использованием специальных шин (сверхнизкого давления, пневмокатков и др.), а также дополнительных устройств (выдвижные катки для преодоления канав). Очень часто автомобили высокой проходимости являются плавающими и имеют специальный водяной движитель.

Проходимость делится на профильную и опорную. Профильная проходимость характеризует возможность преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в требуемую полосу движения. Опорная проходимость определяет возможность движения в ухудшенных дорожных условиях и по деформируемым грунтам.

Основной причиной ухудшения процесса взаимодействия колеса с поверхностью дороги является наличие промежуточного элемента (воды, грязи, снега, льда) в контакте шины с дорогой, что приводит к снижению коэффициента сцепления и как следствие к ограничению полной тяговой силы.

Снижение коэффициента сцепления в результате наличия влаги на поверхности дороги также отрицательно сказывается на коэффициенте сопротивления боковому уводу шины, а следовательно, на устойчивости движения и управляемости автомобиля.

При качении автомобильного колеса по мягкому грунту происходит деформация не только шины, но и грунта, в результате чего сила сопротивления качению увеличится – добавится сила сопротивления грунта качению колеса.

Большинство единичных показателей профильной проходимости представляет собой геометрические параметры автомобиля и прицепного состава. Профильную проходимость оценивают по следующим единичным показателям: дорожному просвету; переднему (заднему) свесу; углу переднего (заднего) свеса; продольному радиусу проходимости; наибольшему углу преодолеваемого подъема; наибольшему углу преодолеваемого косогора. Часто к показателям профильной проходимости дополнительно относят: поперечный радиус проходимости; угол перекоса мостов (угол поперечной гибкости); коэффициент совпадения следов передних и задних колес.

Дорожный просвет (Н₁). Расстояние от одной из наиболее низко расположенных точек автомобиля до опорной поверхности определяет возможности движения по мягким грунтам и преодоления сосредоточенных препятствий (камней, пней, кочек и др.).

Передний L₆ (задний L₉) свес. Расстояние от крайней точки контура передней (задней) выступающей части по длине автомобиля до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних (задних) колес, влияет на проходимость при переезде через канавы, пороги, кюветы. Чем меньше свесы, тем менее вероятна потеря контакта колес с поверхностью при преодолении препятствий.

Угол переднего γ₂ (заднего γ₃) свеса. Угол между опорной поверхностью и плоскостью, касательной к окружностям наружных диаметров передних (задних) колес и проходящей через точку контура передней (задней) части автомобиля таким образом, что все остальные точки контура оказываются с внешней стороны этого угла, характеризует возможность преодоления препятствий с короткими подъемами и спусками. Чем больше углы свеса, тем больше крутизна коротких неровностей, которые преодолевает автомобиль, не задевая выступающими частями за неровности при въезде и съезде с него.

Продольный радиус проходимости R₅. Радиус цилиндра, касательного к окружностям, описанным свободными радиусами соседних колес, наиболее разнесенных по базе, и проходящего через точку контура нижней части автомобиля таким образом, что все остальные точки контура оказываются с внешней стороны этого цилиндра, характеризует проходимость по местности с препятствиями гребнистого характера, складками местности, буграми, насыпями.

Наибольший угол преодолеваемого подъема. Угол подъема, имеющего протяженность не менее двукратной длины автомобиля или автопоезда, и ровную поверхность, преодолеваемый автомобилем без использования инерции, нарушений условий нормальной работы агрегатов и безопасности движения.

Наибольший угол преодолеваемого косогора. Этот параметр определяют при движении автомобиля по ровному косогору без бокового скольжения колес более чем на ширину профиля шины и без нарушения условий нормальной работы агрегатов и безопасности.

Поперечный радиус проходимости (Rп). Радиус цилиндра, касательного к колесам одного моста и проходящего через точку контура нижней части автомобиля, определяет проходимость через неровности, ширина которых соизмерима с колеей автомобиля, и должен быть возможно меньшим.

Угол перекоса мостов γ. Сумма углов поворота осей переднего и заднего мостов относительно продольной оси автомобиля характеризует приспособляемость колес автомобиля к неровностям местности без потери контакта колес с дорогой. Кроме этого перекос осей ведущих колес вызывает перераспределение нагрузок на колеса, что при наличии простых дифференциалов приводит к значительному уменьшению тяговой силы по сцеплению и, как следствие, к снижению проходимости.

Коэффициент совпадения следов передних и задних колес. Чем ближе этот коэффициент к 1, тем меньше сопротивление движению автомобиля на деформируемом грунте за исключением случаев движения по болоту.

Дата добавления: 2015-07-10