Геометрическая проходимость автомобиля что это такое, от чего зависит

Водителю, который не погружен в автомобильную тематику, приходится сталкиваться с новыми терминами. Если автовладелец обзавелся кроссовером, он может встретить такое понятие, как геометрическая проходимость автомобиля. Данный параметр является весьма важным для внедорожников, и в рамках данной статьи мы рассмотрим, что он собой представляет.

Геометрическая проходимость автомобиля: что это такое

Первым делом нужно разобраться, что означает термин «геометрическая проходимость автомобиля». Если говорить кратко, это сочетание геометрических параметров транспортного средства, которые влияют на его способность преодолевать препятствия во время движения.

Не только у внедорожников имеется геометрическая проходимость, но именно у них на нее обращают особое внимание водители при выборе машины для эксплуатации в экстремальных условиях.

Какие параметры автомобиля влияют на геометрическую проходимость

Геометрическая проходимость автомобиля, в первую очередь, зависит от размеров самого транспортного средства. Базовые параметры, оказывающие влияние на данный показатель, следующие:

• Габариты автомобиля: длина, ширина, высота;
• Длина колесной базы;
• Ширина колеи – это расстояние между двумя колесами на одной оси в центре точки соприкосновения;
• Передний и задний свес – это расстояния от оси колес до передней (или задней) точки автомобиля.

В зависимости от данных базовых показателей определяется геометрическая проходимость автомобиля.

Основные параметры геометрической проходимости

В понятие геометрической проходимости автомобиля входит 5 основных параметров:

• Дорожный просвет (клиренс). Под данным понятием понимается расстояние между самым близко расположенным к земле элементом автомобиля и самой поверхности земли. Согласно действующим ГОСТ, данное расстояние измеряется от центра автомобиля, но на практике чаще самые низкорасположенные элементы автомобиля находятся в задней части автомобиля, например, резонатор глушителя. Если поставить автомобиль на горизонтальную ровную поверхность и найти его самую нижнюю точку, а после измерить расстояние от нее до земли – это и будет клиренс;
• Угол въезда. Данный параметр также часто называют углом рампы, что звучит более понятно. Он подразумевает под собой угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной от точки соприкосновения передних колес к нижней точке передней части автомобиля. Угол въезда позволяет определить, на какую поверхность может въехать автомобиль не повредив переднюю часть кузова;
• Угол съезда. Близкий к углу въезда параметр, применимый к задней части кузова. То есть, это угол между горизонтальной линией и линией, проведенной от точки соприкосновения задних колес к нижней части автомобиля. Данный параметр определяет максимальный угол поверхности, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом;

Продольный угол проходимости, он же угол рампы. Этот параметр указывает на максимальный угол поверхности, на которую может заехать автомобиль, не коснувшись днищем земли. Данный параметр напрямую зависит от клиренса и длины колесной базы. Соответственно, чем меньше клиренс и длиннее база, тем меньше угол рампы;

Угол опрокидывания (угол преодолеваемого уклона). Данный параметр зависит от ширины, высоты и центра тяжести автомобиля. Он подразумевает под собой максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором транспортное средство способно не перевернуть набок. Чем больше ширина автомобиля и ниже высота и центр тяжести, тем больший у него угол опрокидывания. Также данный параметр называют углом поперечной статической устойчивости.

Также можно выделить несколько параметров, относящиеся к геометрической проходимости автомобиля, но не являющиеся ключевыми:

• Максимальный преодолеваемый угол. Под этим понятием рассматривается максимальная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль без посторонней помощи. То есть, это максимальный угол поверхности, на которую въезжает автомобиль, относительно горизонта;
• Глубина преодолеваемого брода. Данный параметр определяет максимальную глубину, на которую автомобиль может погрузиться и продолжить движение без вреда для технических компонентов. В первую очередь, ограничение глубины брода зависит от высоты нахождения точки забора воздуха двигателем, которая чаще всего располагается под капотом у легковых автомобилей. У внедорожников точка забора воздуха может находиться на крыше, если они оснащены шноркелем – специальным устройством, поднимающим точку забора воздуха.
  Обратите внимание: Если вода попадет во впускной тракт вместе с воздухом, это может привести к гидроудару, что выльется в необходимость капитального ремонта двигателя для восстановления его работоспособности.
• Ход подвески. Под данным понятием рассматривается максимальная высота, которую может преодолеть колесо в вертикальном положении от точки максимального сжатия подвески до полной разгрузки, практически во время отрыва от поверхности. Данный параметр не оказывает ключевое влияние на геометрическую проходимость автомобиля, и он редко упоминается при рассмотрении данного параметра.

Зачем знать геометрическую проходимость автомобиля

Указанные выше параметры важны в той или иной степени для определения геометрической проходимости автомобиля. Но чаще всего при рекламе своих автомобилей производители заостряют внимание лишь на четырех из них – клиренс, углы въезда и съезд и угол рампы. Остальные параметры вторичны и мало о чем могут рассказать неопытному водителю, который планирует приобрести автомобиль.

Однако, геометрическая проходимость автомобиля – это далеко не всегда реальная проходимость автомобиля в сложных дорожных условиях. Реальная проходимость в значительной степени зависит от типа привода (и от метода его работы), наличия или отсутствия межколесных блокировок, качества резины, поверхности соприкосновения и так далее. И чаще именно указанные параметры, а не геометрические характеристики, определяют внедорожные качества автомобиля.

Что такое геометрическая проходимость автомобиля

Владельцы серьезных внедорожников ругают современные кроссоверы за низкую проходимость – в том числе и геометрическую. И зачастую, надо сказать, вполне заслуженно. Что же такое геометрическая проходимость, и на что она влияет?

Геометрическая проходимость – это совокупность геометрических параметров автомобиля, влияющих на его способность преодолевать препятствия.

Если говорить о полной геометрической проходимости, то она складывается из нескольких групп параметров, которые можно условно обозначить как базовые и внедорожные.

Базовые параметры – это собственно габаритные размеры автомобиля: длина, ширина, высота и размер колесной базы. От них зависят как непосредственные показатели проходимости, так и геометрические внедорожные параметры.

Как уже было сказано выше, геометрическую проходимость во многом определяют именно параметры автомобиля: общая длина и длина колесной базы, высота и ширина автомобиля, а также ширина колеи и длина переднего и заднего свесов. Длина, ширина и высота машины в объяснении не нуждаются, а об остальных можно сказать пару слов. Так, длина колесной базы – это расстояние между осями передних и задних колес, ширина колеи – это расстояние между центрами колес одной оси в пятне контакта с поверхностью, передний свес – это расстояние между осью передних колес и крайней передней точкой автомобиля, а задний свес – соответственно, расстояние между осью задних колес и крайней задней точкой автомобиля.

Обычно, говоря о геометрической проходимости, рассматривают пять основных параметров:

• клиренс, или дорожный просвет автомобиля;
• угол въезда;
• угол съезда;
• угол рампы, или продольный угол проходимости;
• угол опрокидывания.

Кратко поясним каждую из этих величин. Клиренс, или дорожный просвет – это расстояние от самого нижнего элемента автомобиля до поверхности земли. По ГОСТ это расстояние измеряется в центральной части автомобиля, но зачастую наиболее низкорасположенный элемент может быть смещен относительно центра: к примеру, им может являться резонатор глушителя или кронштейн амортизатора. Поэтому обычно клиренсом считают именно расстояние от этой нижней точки до горизонтальной поверхности, на которой стоит автомобиль.

Угол въезда – это угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта передних колес и нижней точкой передней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль, не коснувшись ее передней частью кузова. Несложно догадаться, что он зависит от клиренса и длины переднего свеса: чем больше клиренс и меньше передний свес, тем выше будет угол въезда.

Угол съезда – это то же самое, но для задней части кузова: угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта задних колес и нижней точкой задней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом, не коснувшись ее задней частью кузова. Он, очевидно, зависит от клиренса и длины заднего свеса: чем больше клиренс и меньше задний свес, тем больше будет угол съезда.

Угол рампы, или продольный угол проходимости – это максимальный угол, который может преодолеть автомобиль, не касаясь поверхности днищем. Он, в свою очередь, зависит от сочетания клиренса и длины колесной базы: чем больше клиренс и короче база, чем больше будет угол рампы. Его изменение, к примеру, можно наглядно увидеть в трехдверной и пятидверной версиях Lada 4 X 4: углы въезда и съезда у них одинаковы, а вот угол рампы у трехдверки больше, потому что у нее короче колесная база.

Угол опрокидывания, или угол поперечной статической устойчивости – это максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором он может не опрокинуться набок. Он зависит от сочетания ширины и высоты автомобиля, ширины его колеи, а также его центра тяжести: чем больше ширина автомобиля и его колеи, меньше высота и ниже центр тяжести, тем выше угол опрокидывания.

Кроме этих основных параметров геометрической проходимости есть и еще некоторые, определенно относящиеся к геометрии, но не связанные напрямую с габаритами автомобиля. Это максимальный преодолеваемый уклон, глубина преодолеваемого брода, ходы подвески и артикуляция подвески.

Максимальный преодолеваемый уклон – это предельный угол относительно горизонта той поверхности, по которой способен двигаться автомобиль без посторонней помощи, то есть, предельная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль.

Глубина преодолеваемого брода – это максимальная глубина водного препятствия, которое автомобиль может преодолеть без негативных последствий для его технической части. Глубина брода прежде всего ограничена высотой расположения точки забора воздуха двигателем: если вода поднимется до нее, то проникнет во впускной тракт и далее в цилиндры, что может спровоцировать гидроудар и серьезную поломку мотора. У обычных автомобилей точка воздухозабора расположена под капотом, что ограничивает максимальную высоту преодолеваемого брода. Специально подготовленные же внедорожники оснащаются шноркелем – патрубком, выводящим точку забора воздуха на уровень крыши, что позволяет преодолевать более глубокие броды без риска гидроудара.

Ход подвески – это максимальное расстояние, которое может проделать колесо в вертикальном направлении от точки максимального сжатия подвески до момента ее полной разгрузки на грани отрыва от поверхности. Чтобы оценить этот параметр, автомобиль можно загнать одним из передних колес на препятствие такой высоты, чтобы заднее колесо на той же стороне оторвалось от поверхности – это называется диагональное вывешивание, поскольку второе переднее колесо в этом случае тоже будет на грани отрыва от земли. Ну а расстояние по вертикальной оси между высотой подъема переднего и заднего колеса на одной стороне автомобиля в таком положении – это и есть артикуляция подвески. Ходы подвесок колес и артикуляция оказывают косвенное влияние на показатели геометрической проходимости.

Выше мы обозначили и объяснили практически все параметры, характеризующие геометрическую проходимость автомобиля. На практике же, в «бытовом» понимании и беглом сравнении под геометрической проходимостью обычно понимают четыре из них: клиренс, а также углы въезда, съезда и рампы. Для описания возможностей своих кроссоверов и внедорожников автопроизводители используют именно эти цифры – и по большому счету, они вполне исчерпывающе характеризуют эксплуатационные показатели машины.

Однако ключевые слова здесь – «эксплуатационные показатели»: цифры геометрической проходимости – далеко не единственное, что определяет реальную проходимость. На нее в не меньшей степени влияют тип привода (а если привод полный – то тип его технической реализации, наличие межосевой и межколесных блокировок, а также характеристики используемых покрышек. И как показывает практика, именно последние становятся главным ограничением внедорожных способностей современных серийных автомобилей.

Геометрическая проходимость

ПРОХОДИМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Под проходимостью понимается способность автомобиля перевозить с высокой средней скоростью груз, пас­сажиров или специальное оборудова­ние в тяжелых дорожных или внедо­рожных условиях. Проходимость ав­томобиля — комплексное свойство, характеризующее его подвижность и экономичность. Оно неразрывно свя­зано со способностью автомобиля наи­более эффективно выполнять транспортную работу в заданных дорожных условиях.

По уровню проходимости автомо­били принято делить на три категории: ограниченной, повышенной и вы­сокой проходимости.

Основные определения

Автомобили ограничен­ной проходимости (дорожные автомобили) предназначены для эк­сплуатации на дорогах с твердым покрытием и грунтовых дорогах в су­хое время года. При использовании дополнительных средств (цепи проти­воскольжения, арочные шины) они мо­гут работать и в более сложных усло­виях. Сюда относятся неполноприводные автомобили типа 4X2, 6X2, 6×4, 8X4.

Автомобили повышенной проходимости конструктивно незначительно отличаются от дорож­ных. Как правило, такие автомобили создаются на базе дорожных, а повы­шение проходимости обеспечивается приводом на все колеса, постановкой дополнительной раздаточной короб­ки, использованием шин с пониженным или регулируемым давлением воздуха. В некоторых случаях устанавливают блокируемые дифференциалы или дифференциалы повышенного трения, ле­бедки и другие приспособления для преодоления препятствий.

Автомобили высокой проходимости создаются специально для работы в условиях бездо­рожья, они должны обладать способ­ностью преодолевать встречающиеся на местности препятствия: канавы, вертикальные уступы, подъемы и др.

В отдельную группу по проходимо­сти выделяются специальные автомобили. Они создаются для эксплуатации в определенных услови­ях: Крайнего Севера, на заболоченной или песчаной местности и др. Такие автомобили имеют особую компоновку и, как правило, специальные типы движителей.

Автомобиль или автопоезд может потерять подвижность вследствие: за­девания выступающими частями за не­ровности дорожной поверхности, опа­сности опрокидывания или невозмож­ности преодоления подъемов или из-за недостаточной окружной силы на веду­щих колесах для преодоления сопро­тивления движению на поверхностях со слабой несущей способностью.

В соответствии с этим различают препятствия, обусловленные профилем местности и вызванные слабой несу­щей способностью опорной поверхности. Способность автомобиля преодо­левать названные препятствия оцени­вается профильной и опорно-сцепной проходимостью. На труднопроходимых маршрутах встречаются те и другие виды препятствий. Поэтому проходи­мость автомобиля в целом зависит от его профильной и опорно-сцепной про­ходимости.

Профильная проходимость

Профильная проходимость зависит от компоновки автомобиля и оценива­ется геометрическими параметрами проходимости, которые определяют по компоновочным чертежам или путем измерения натурных образцов. Все из­мерения проводятся при полной на­грузке автомобиля на горизонтальной площадке с твердым и ровным покры­тием.

Дорожный просвет — расстояние от опорной поверхности до наиболее низкой точки автомобиля, расположенной между колесами. Обычно это точки под картерами глав­ных передач ведущих мостов и в ме­стах расположения рессор. В техниче­ских характеристиках автомобилей мо­гут приводиться несколько значений дорожного просвета. Например, до­рожный просвет под передним и задним мостами. У современных легковых автомобилей дорожный про­свет составляет 150…220 мм, автобу­сов — 220…300 мм, а у грузовых автомобилей ограниченной и повышенной проходимости — 240…300 мм. В нор­мативах СЭВ рекомендуется для гру­зовых автомобилей обеспечивать до­рожный просвет не менее 270 мм . У автомобилей высокой проходимости за счет применения колесных передач и крупноразмерных шин дорожный просвет достигает 400…500 мм.

Передним и задним углами свеса ограничива­ется проходимость автомобиля при проезде через канавы, пороги, крутые переломы. Углы свеса — это углы ме­жду плоскостью опорной поверхности и плоскостью, касающейся колес и наиболее выступающей точки автомо­биля. Большие углы свеса обеспечива­ют возможность преодоления, автомо­билем крутых препятствий, не задевая их. Наибольшие углы свеса имеют ав­томобили высокой проходимости: передний 60…70° и задний 50…60°.

Продольный радиус про­ходимости — радиус услов­ной цилиндрической неровности, через которую автомобиль может проехать, не задевая ее наинизшей точкой, рас­положенной в его средней части.

В некоторых случаях для оценки проходимости автомобилей через пре­пятствия соизмеримые с колеей авто­мобиля, используют понятие попе­речный радиус проходимо­сти .

Способность автомобиля приспо­сабливаться к неровностям местности без потери контакта колес с дорогой зависит от возможных углов перекоса мостов. Угол перекоса находится как сумма углов перекоса переднего и заднего мостов относительно горизон­тальной плоскости. У авто­мобилей, имеющих ведущие мосты, ко­торые сгруппированы в балансирную тележку, определяют также возмож­ные углы перекоса мостов тележки.

Способность автопоезда двигаться по пересеченной местности оценивает­ся углами гибкости в вертикальной плоскости. По существующим нормативам угол гибкости g у автопо­езда с двухосным прицепом должен быть не менее ±62°, а у седельного автопоезда — ±8°.

Способность автомобиля или авто­поезда маневрировать в ограниченном пространстве характеризуется мини­мальным радиусом поворота и шири­ной габаритного коридора поворота. Для автопоездов дополнительно определя­ют углы гибкости в горизонтальной плоскости. Они должны быть не ме­нее 55° у автопоездов с двухосными прицепами и 90° — у седельных авто­поездов.

Профильная проходимость автомо­билей в значительной мере определя­ется их способностью преодолевать от­дельные препятствия.

Максимальный подъем, который автомобиль может преодолеть, зависит от окружной силы, развиваемой веду­щими колесами, и от угла его продоль­ной устойчивости — угла между пло­скостью, нормальной к опорной по­верхности и проходящей через центр масс, и плоскостью, проходящей через центр масс и точки контакта задних колес с дорогой. Этот угол определяет возможность опрокидывания автомо­биля относительно задней оси. У авто­мобилей обычной компоновки он все­гда больше угла максимального подъ­ема, преодолеваемого ими, и поэтому опрокидывание относительно задней оси оказывается практически невоз­можным. Только для автомобилей спе­циальной компоновки с очень высоким расположением центра масс следует анализировать устойчивость при пре­одолении максимальных подъемов. Максимальная окружная сила, разви­ваемая ведущими колесами автомоби­ля, как правило, ограничена сцеплени­ем ведущих колес с опорной по­верхностью.

Иногда у дорожных автомобильных поездов она ограничи­вается вследствие недостаточного кру­тящего момента, передаваемого через трансмиссию к ведущим колесам. Найдем максимальный угол подъема, преодо­леваемого автопоездом с тягачом 4X2, при условии, что его значение ограничено сцеплением ведущих колес с опорной поверхностью. Примем, что сцепление под обоими колесами моста одинаково.

Автомобили и автопоезда способны преодолевать подъемы по твердым склонам следующей кру­тизны: автопоезда с неполноприводными тягачами — 11…13°; одиночные неполноприводные автомобили — 20…25; автопоезда с полноприводными тяга­чами — 15…20; полноприводные оди­ночные автомобили — 27…35°.

Нормативными документами опре­делено, что автомобильные поезда должны преодолевать подъемы с твер­дой опорной поверхностью крутизной не менее 18 % (10,2°), а одиночные автомобили — 25 % (14°).

Спуск опасен тем, что на нем воз­можно опрокидывание автомобиля от­носительно передних колес. У автомо­билей обычной компоновки при равно­мерной скорости движения потеря устойчивости вследствие опрокидыва­ния может произойти лишь на спусках крутизной более 45°. Если же автомо­биль на спуске встречает препятствие, возникает инерционная сила, направ­ление которой совпадает с направле­нием движения автомобиля. В силу увеличения опрокидывающего момента вероятность опрокидывания возраста­ет. Аналогичные явления происходят при резком торможении на спуске. Опрокидывание автомобиля может произойти также и в конце спуска, ко­гда сопротивление движению в момент перехода с наклонного участка на го­ризонтальный резко возрастает.

При опрокидывании автомобиля в рассмат­риваемых условиях затрачивается энергия на подъем центра масс за счет кинетической энергии автомобиля. По­этому для уменьшения вероятности опрокидывания скорость спуска не должна быть большой. Расчеты пока­зывают, что для автомобилей обычной компоновки при предельных углах спуска до 30° скорость движения во из­бежание опрокидывания не должна превышать 10 км/ч .

Возможность преодоления рва определяется числом и расположением мостов, размером колес и положением центра масс автомобиля по базе. Для двухосных и трехосных автомобилей (если центр масс расположен не над средним мостом), ширина преодолеваемого рва зависит от размеров колес. Испытания показывают, что такие ав­томобили способны преодолеть ров с прочными кромками шириной до 1… 1,3 радиуса колеса (большие значения относятся к автомобилям со всеми ве­дущими колесами).

Для трехосных автомобилей с рав­номерным расположением мостов и че­тырехосных ширина преодолеваемого рва может быть значительной и опре­деляется базой автомобиля, расстанов­кой колес и положением центра масс по длине.

Высота преодолеваемого ав­томобилем порогового препятствия зависит главным образом от размера колеса и жесткости кромки порога. Максимальная высота преодо­леваемого неполноприводными автомо­билями порога составляет 0,3…0,5 ра­диуса колеса, а полноприводными — 0,5…0,8.

Максимальная глубина преодоле­ваемого брода зависит от конструкции автомобиля. Лимитирующими эле­ментами при твердом основании брода являются уровни расположения лопа­стей вентилятора, всасывающего па­трубка, аккумулятора, генератора, си­стемы зажигания, воздухосоединительных отверстий картеров механизмов трансмиссии. Для увеличения глубины преодолеваемого брода у автомобилей повышенной и высокой проходимости выходы всасывающих и выхлопных па­трубков стремятся расположить высо­ко, вентилятор изготовляют с отклю­чающимся приводом, а генератор, систему зажигания, картеры мостов и колесные тормоза — герметичными. При таком конструктивном выполне­нии автомобили могут преодолевать брод глубиной до 1,6…1,8 м.

Опорно-сцепная проходимость

Опорно-сцепная проходимость авто­мобиля зависит от эффективности ис­пользования несущих свойств грунта и определяется главным образом конст­рукцией движителя и трансмиссии автомобиля. Опорно-сцепная проходи­мость зависит также от формы корпу­са, типа подвески, удельной мощности автомобиля и др.

Грунты и снег относятся к диспер­сным средам, основным отличием ко­торых от сплошных является то, что находящиеся в них твердые частицы не образуют сплошной массы, а зани­мают лишь часть объема. При этом прочность связи между отдельными ча­стицами значительно меньше прочно­сти материала этих частиц. При дей­ствии внешней нагрузки происходят перемещения, сдвиги отдельных твер­дых частиц относительно друг друга.

По составу различают минераль­ные грунты и грунты органического происхождения. Минеральные грунты подразделяются на ряд категорий. В основу такого деления положены размеры и соотношение частиц двух фракций: глинистой и песчаной. Клас­сификация по этим признакам назы­вается гранулометрической. В зависи­мости от относительного содержания глинистых и песчаных фракций минеральные грунты делятся на глины (со­держание глинистых частиц по массе более 30%), суглинистые грунты — (10…30%), супесчаные (3…10 %) и песчаные (менее 3 %).

Грунты, состоящие из отложений частиц органического вещества, зани­мают особое место. К ним относятся различные виды торфяно-болотных и илистых грунтов, которые различают­ся по влажности, составу и происхож­дению.

Механические свойства грунтов в большой степени зависят от их влаж­ности. При незначительном увлажне­нии связных грунтов вода находится в них в виде тонких пленок или запол­няет тончайшие волосяные промежут­ки между частицами. В таком состоя­нии она малоподвижна, слабо испа­ряется и способствует повышению связности грунта.

С повышением содержания воды заполняются более крупные поры грунта и увеличивается толщина водя­ных пленок на его частицах. Превыше­ние определенных пределов влажно­сти, характерных для каждого грунта.

Опорно-сцепная проходимость

Основными параметрами шин, опре­деляющими характер их взаимодей­ствия с опорной поверхностью, явля­ются наружный диаметр и форма по­перечного сечения шины. Шины в за­висимости от отношения ширины про­филя к его высоте делят на четыре типа: тороидные, широ­копрофильные, арочные, пневмокатки.

Тороидные шины с нерегулируемым давлением устанавливают обычно на дорожных автомобилях. Радиальная деформация их под номинальной на­грузкой не превышает 12… 15 % высоты профиля. Поэтому опорная площадь небольшая и соответственно давление относительно высокое. Рисунок протек­тора, как правило, дорожный, мелкий. Такие шины на деформируемых грун­тах не обеспечивают высокой проходи­мости автомобиля.

В настоящее время изготовляют то­роидные шины, способные работать при переменном давлении (шины с ре­гулируемым давлением). Эти шины, установленные на автомобилях повы­шенной проходимости, обеспечивают их движение по грунтам со слабой несу­щей способностью.

Широкопрофильные шины первона­чально создавались как специальные шины для автомобилей повышенной и высокой проходимости. При нормаль­ном давлении воздуха опорная пло­щадь у широкопрофильных шин на 30…35 % больше, чем у тороидных та­кой же грузоподъемности. При пони­жении давления опорная площадь увеличивается более чем в два раза. Ри­сунок протектора характерен для шин высокой проходимости. В последнее время широкопрофильные шины при­меняются также и для дорожных лег­ковых и грузовых автомобилей. Такие шины работают при постоянном давле­нии воздуха в них. Рисунок протекто­ра — дорожный.

Арочные шины имеют профиль в виде арки и сильно разви­тые грунтозацепы. Работают при по­стоянном давлении воздуха 0,05…0,15 МПа. Это позволяет обеспечить отно­сительно низкое давление на грунт и хорошее сцепление колес. Скорость движения автомобилей по твердым до­рогам ограничена. Такие шины применяют в основном как средство для по­вышения проходимости автомобилей в определенные сезоны года, устанав­ливая их вместо сдвоенных колес.

Пневмокатки — спе­циальные шины, имеющие тонкую резинокордную оболочку и работающие при малом внутреннем давлении воз­духа (0,02…0,1 МПа). Применяются только на специальных машинах, пред­назначенных для движения в особо трудных условиях.

Наиболее труднопроходимые для автомобиля грунтовые и заснеженные поверхности в первом приближении мо­гут быть сведены к четырем видам, различным по физико-механическим свойствам и характеру взаимодействия с движителем: переувлажненный грунт, болото, сухой песок, снег.

Движение по переувлажненному грунту сопровождается образованием колеи, глубина которой оказывает не­посредственное влияние на сопротивле­ние качению. Из формулы следу­ет, что глубина колеи зависит от диа­метра колеса , ширины профиля и нагрузки на колесо . Этими парамет­рами определяется среднее давление колеса на грунт. Если бы шина была абсолютно эластичной, давление коле­са на грунт определялось бы давлением воздуха в шине. Поскольку часть нагрузки передается через каркас шины, давление на грунт зависит от соотно­шения жесткости шины и грунта.

Если жесткость шины больше, чем жесткость грунта, она будет погружать­ся в грунт не деформируясь, т. е. пнев­матическая шина будет работать как жесткое колесо. Если же жесткость шины меньше жесткости грунта, шина деформируется. Это приведет к увели­чению поверхности контакта шины с грунтом, уменьшению на него давления и сопротивления качению. На дефор­мируемых грунтах площадь опорной поверхности может быть увеличена за счет увеличения ширины шины и ее диаметра и уменьшения давления воз­духа в ней. Наиболее предпочтитель­ным является увеличение диаметра ко­леса и снижение внутреннего давления в шине, так как с увеличением ее ши­рины растет объем деформируемого грунта и тем самым увеличивается сопротивление качению. Поскольку при уменьшении давления воздуха в шине площадь контакта растет в большей степени по длине, для повышения про­ходимости автомобиля целесообразно применять шины, давление воздуха в которых можно ум

No related posts.

Читайте также:  Причины повышенного расхода топлива