Повороты автомобиля
Изменение направления движения автомобиля достигается поворачиванием передних колес влево или вправо при помощи рулевого управления.
Для того чтобы при движении автомобиля на повороте колеса его имели качение без скольжения, они должны катиться по окружностям, описанным из одного центра — центра поворота, лежащего в точке О, на линии задней оси автомобиля. В результате при повороте колеса автомобиля описывают окружности разного радиуса: передние колеса, описывают окружность большего радиуса, чем задние.
Безопасность движения на закруглениях пути (поворотах) определяется следующими условиями.
Когда автомобиль движется по окружности, возникает центростремительная сила, удерживающая автомобиль на окружности, и центробежная сила, стремящаяся отбросить автомобиль от центра вращения.
Величина центробежной силы непостоянна и зависит от массы автомобиля, радиуса поворота и скорости движения.
Чем больше масса автомобиля, тем больше его инерция, а следовательно, и центростремительная сила. Это, в свою очередь, вызывает увеличение центробежной силы, которая равна и противоположна центростремительной. Таким образом, между весом автомобиля (массой) и центробежной силой существует прямая пропорциональная зависимость. Это означает, что величина центробежной силы увеличивается во столько же раз, во сколько раз увеличивается масса. Если вес автомобиля возрастет в два раза, то и центробежная сила увеличится в два раза, и т. д.
Между центробежной силой и радиусом поворота зависимость обратно пропорциональная: при увеличении радиуса поворота величина центробежной силы уменьшается. И, наоборот, во сколько раз меньше угол поворота, во столько раз больше центробежная сила.
При увеличении скорости движения центробежная сила возрастает, но не в простой зависимости, а в квадратной, т. е. так же, как в зависимости от скорости движения возрастает тормозной путь автомобиля. Если скорость движения автомобиля возрастет в два раза, величина центробежной силы возрастет в четыре раза, при возрастании скорости в три раза центробежная сила увеличится в девять раз и т. д.
Опасность увеличения центробежной силы состоит в том, что, стремясь отбросить автомобиль с окружности, она может вызвать боковой занос на повороте. При всех возможных случаях бокового скольжения занос автомобиля на повороте является наиболее опасным по следующим причинам: занос на повороте, как правило, вызывает скольжение задней оси, что опаснее заноса передней оси; вывести автомобиль из заноса на повороте труднее из-за ограниченного пространства.
Рис. Схема поворота автомобиля передним ходом
Занос на повороте опасен еще и тем, что чаще всего вызывает опрокидывание автомобиля, особенно при высокорасположенном центре тяжести, например при высокой укладке груза. Достаточно колесу при боковом скольжении встретить препятствие — камень, колею, канаву, как центробежная сила, приложенная к центру тяжести автомобиля, опрокинет автомобиль через это колесо.
Из сказанного должно быть понятно, что вероятность бокового заноса на повороте тем больше, чем выше скорость движения, больше вес автомобиля, меньше (круче) угол поворота, хуже сцепление колес с дорогой (когда центробежная сила может превысить центростремительную силу — силу трения).
Наиболее верным средством предупреждения опасности бокового заноса при повороте является снижение скорости движения. Прибегать к торможению на повороте ии в коем случае нельзя, так как вследствие реакции торможения уменьшается сцепление колес с поверхностью дороги, что облегчает возникновение заноса (торможение на повороте ухудшает устойчивость автомобиля).
При возникновении бокового заноса на повороте надо иметь в виду следующее: если при боковом скольжении задней оси автомобиля на прямой дороге водитель прекращает занос поворотом руля в сторону заноса, то на повороте этим способом автомобиль может попасть в придорожную канаву. Поэтому, не теряя присугствия духа, надо попытаться вывести автомобиль из бокового заноса на повороте сильной подачей горючей смеси, направляя колеса по оси движения, т. е. в нужном направлении. Можно сказать с уверенностью, что, если это произойдет во второй половине поворота, когда колеса начинают поворачиваться на прямую дорогу, своевременная подача горючей смеси даст возможность вывести автомобиль из заноса.
Приближаясь к повороту, водитель должен рассчитать, с какой скоростью можно пройти поворот. Чем круче поворот, хуже сцепление колес с дорогой (мокрая, скользкая дорога), больше вес автомобиля, выше расположен центр тяжести машины, тем меньше должна быть скорость автомобиля.
Правила безопасности движения обязывают водителя при приближении к закруглениям дороги заблаговременно снижать скорость и на поворотах двигаться на пониженной скорости.
Приведенные положения водитель должен хорошо знать и твердо запомнить, чтобы, двигаясь на поворотах, не создавать опасности несчастного случая, аварии, поломки автомобиля.
При поворотах на большой угол надо помнить, что автомобиль при повороте занимает больше места, чем при движении в прямом направлении. Поэтому, особенно при поворотах в левую сторону, надо не затягивать поворот и не мешать проезду другого транспорта. Радиус поворота передних колес должен быть настолько большим, чтобы задние колеса, поворачивающиеся по дуге меньшего радиуса, не наехали на препятствие.
Поворот будет совершен технически правильно, если задние колеса при повороте в правую сторону пройдут на одинаковом расстоянии от закругления дороги, а при повороте в левую сторону — от центра поворота.
В целях безопасности движения нужно заблаговременно (за 100—120 м) предупреждать о повороте включением указателей поворота, а при отсутствии указателей — рукой или открыванием дверцы кабины.
Рис. Схема движения колес автомобиля при объезде препятствия передним ходом: А — правильно; Б — неправильно
Изучая технику изменения направления движения автомобиля, следует отличать повороты односторонние от поворотов двойных.
Односторонние повороты применяются во всех случаях, когда требуется изменить направление движения автомобиля. Двойной поворот служит лишь для объезда препятствия или движения между препятствиями, для объезда пешехода, идущего по дороге, и с изменением основного направления движения не связан.
Поворачивание рулевого колеса производится следующим образом.
Если необходимо повернуть автомобиль на большой угол (90°, 180″, 360°), водитель энергично перебирает рулевое колесо, пока не будет достигнуто требуемое направление. После этого, не давая автомобилю уклоняться в сторону, выравнивает руль по оси движения. Таким приемом водитель до-стигает плавности и равномерности поворота.
Рис. Схема двойного поворота рулевого колеса (влево-вправо): А — начало поворота; Б — окончание поворота
При поворотах на небольшой угол, а также при двойных поворотах водитель перемещает руки вместе с рулевым колесом, но при этом он должен избегать перекрещивания рук, что может затруднить управление и привести к аварии.
Рис. Перекрещивание рук на рулевом колесе при двойном повороте (неправильный прием)
Очень важно выработать привычку перед самым поворотом быстро осматриваться назад и в сторону поворота, а перед поворотом в левую сторону, пользуясь зеркалом заднего вида, просматривать дорогу позади автомобиля.
Ни в коем случае нельзя поворачивать передние колеса рулевым колесом при неподвижном автомобиле, так как это приводит к чрезмерным, вредным напряжениям в механизме рулевого управления.
Тема: «Системы управления автомобилем (Рулевое управление и
тормозная система)»
Вариант № А
Чем достигается поворот передних управляемых колес автомобиля без проскальзывания и повышенного износа шин?
а) одновременным поворотом колес на разные углы
б) одновременным поворотом колес на одинаковые углы
в) установкой колес со схождением и развалом
Как отличаются углы поворота управляемых колес и какой путь они проходят при повороте автомобиля?
авнутреннее колесо поворачивается на меньший угол и проходит меньший путь, чем наружное
б) внутреннее колесо поворачивается на такой угол как наружное и проходят одинаковый путь
в) внутреннее колесо поворачивается на такой угол как наружное, но проходит меньший путь
г) внутреннее колесо поворачивается на больший угол и проходит меньший путь, чем наружное
Какого типа рулевой механизм устанавливается на грузовых автомобилях семейства ГАЗ?
а) винтовой б) зубчатый в) червячный г) комбинированный
Какие основные элементы рулевого управления образуют рулевую трапецию?
а) балка переднего моста, поперечная рулевая тяга, правый и левый поворотные рычаги б) поворотный кулак, поворотный рычаг, продольная тяга, сошка в) рулевое колесо, вал рулевого колеса, глобоидный червяк, вал сошки
Кая часть тормозной системы препятствует вращению колес?
а) тормозной привод б) тормозной рычаг в) тормозной механизм
Какой привод тормозной системы применяют на грузовых автомобилях с полной массой более 8 тонн?
а) механический б) пневматический в) гидравлический
7.Какие тормозные механизмы, в зависимости от конструкции вращающихся рабочих деталей, применяют на автомобилях?
а) барабанные и дисковые б) ленточные и дисковые в) ленточные и барабанные
8.Какое устройство в тормозном приводе позволяет тормозить прицеп (полуприцеп) раньше автомобиля чтобы предотвратить набег прицепа (полуприцепа) на автомобиль?
а) комбинированный кран б) разобщительный кран
в) регулятор давления г) защитный клапан
На какой рабочий орган воздействует водитель для поворота автомобиля?
а) поворотный рычаг б) сошку
в) поворотный кулак г) рулевое колесо
Какой механизм увеличивает прикладываемое к рулевому колесу усилие водителя?
а) рулевой привод б) рулевая трапеция
в) рулевой механизм
Тема: «Системы управления автомобилем (Рулевое управление и
тормозная система)»
Вариант № 1
Какое устройство обеспечивает одновременный поворот управляемых колес на разные углы?
а) рулевая трапеция б) глобоидный червяк в) гидроусилитель
Для работы гидроусилителя рулевого управления небходим источник давления масла. Что им является на автомобиле?
а) специальный масляный насос б) масляный насос системы смазки двигателя
Как работает рулевое управление с гидроусилителем при неработающем двигателе автомобиля?
а) невозможно управление б) работает как без гидроусилителя
в) работает всегда с гидроусилителем независимо от работы двигателя
Что значит рабочие фрикционные тормозные механизмы?
а) используют силу трения между вращающимися и неподвижными деталями тормозного механизма
б) используют силу трения возникающую в трансмиссии автомобиля при его движении в) используется сила трения поршня о гильзу в двигателе при отключенной подаче топлива
При каком давлении срабатывает предохранительный клапан в пневматической системе тормозов?
а) 0,09-0,095 МПа б) 0,9-0,95 МПа
в) 9-9,5 МПа г) 90-95 МПа
Для чего предназначена антиблокировочная тормозная система?
а) для уменьшения усилия на органе управления
б) для увеличения тормозного усилия в колесах
в) для регулировки тормозного усилия в колесах от его вращения
Какого типа рулевой механизм устанавливается на автомобиле ГАЗ-3302 (ГАЗ-53А)?
а) червячный б) винтовой в) реечный
С какой целью на валу рулевой сошки выполнены метки или несколько пар шлиц выполнены вместе?
а) для исключения самоповорачивания сошки при движении по неровной дороге
б) для увеличения усилия передаваемого сошкой
в) для правильной установки рулевой сошки
Почему насос гидроусилителя рулевого механизма считается лопастным, двойного действия?
а) ротор насоса имеет лопасти и за один оборот ротора совершается по 2 цикла всасывания и нагнетания
б) ротор насоса имеет лопасти и за 2 оборота ротора совершается цикл
в) ротор насоса имеет лопасти и насос работает на гидроусилитель и систему смазки двигателя
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Чем достигается поворот передних колес автомобиля без проскальзывания
Проскальзывание колёс автомобиля относительно дорожного полотна грозит потерей управления. Чтобы избежать этого, при повороте автомобиля углы поворота передних колёс в каждый момент должны быть согласованными — продолжения их осей должны пересекаться в точке на линии задней оси. Точка пересечения осевых линий колёс является мгновенным центром поворота автомобиля, т. е. точкой, вокруг которой катятся (а не скользят!) все четыре колеса, каждое — по своей окружности.
Первый механизм «согласования» поворотов передних колёс, основанный на использовании шарнирной равнобочной трапеции, придумал французский каретный мастер Шарль Жанто. Но его изобретение было забыто, поскольку с тягой в несколько лошадиных сил кареты двигались не быстро и проскальзывание колёс не было столь важным.
Лишь через три четверти века два отца автомобилестроения Готтлиб Даймлер и Карл Бенц, создавая свои автомобили, возвращаются к трапеции Жанто. В 1889 году Даймлер получает патент на «способ независимого управления передними колёсами с разновеликими радиусами поворота». А в 1893 году Бенц получает патент на «устройство управления экипажей с тангенциальными к колёсам окружностями управления». С тех пор трапеция «управляет» автомобилем.
Конечно, за это время техника усложнилась. У большинства современных машин колёса ходят по высоте относительно друг друга, поэтому для управления ими плоский шарнирный механизм (трапеция) уже не подходит. Однако и в наши дни механизм, поворачивающий передние колёса автомобиля, называется рулевой трапецией.
Современные конструкторы научились поворачивать и задние колёса автомобиля, эта возможность реализована в некоторых моделях. По сравнению с описанной классической схемой, у автомобиля с функцией согласованного поворота всех четырёх колёс существенно уменьшается минимальный радиус поворота.
Рассматривая поведение колёс автомобиля при повороте, нельзя не отметить ещё одну проблему геометрического толка.
При повороте колёса на одной оси катятся по дугам окружностей разных радиусов, поэтому должны отличаться и пройденные ими пути.
В изображённой на первом рисунке ситуации у автомобиля ведущая ось — задняя, передние колёса независимы и будут свободно крутиться, каждое со своей скоростью.
А вот задние колёса — колёса ведущей оси. Их обязанность — толкать автомобиль вперёд. И в то же время разность путей, пройденных ими при повороте, означает, что вращаться эти колёса должны с разными скоростями.
Сделать так, чтобы ведущие колёса могли подстраиваться под проходимый ими путь (как и их «свободные» коллеги — передние колёса), удаётся при помощи механизма, который называется дифференциал. Дифференциал, в полном соответствии со своим названием, раздаёт вращательное движение карданного вала на полуоси ведущей оси так, что они могут вращаться с разными скоростями!