Підвищення стійкості, керованості і функціональної стабільності легкових автомобілів при службових гальмуваннях : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.22.20 - Експлуатація та ремонт засобів транспорту

Abstract

У дисертаційній роботі отримані нові рішення актуальних задач визначення раціонального розподілу гальмівних сил між осями транспортного засобу, а також дослідження стійкості і керованості двовісних автомобілів при службових гальмуваннях. Це дозволило вперше визначити закон розподілу гальмівних сил між осями, що забезпечує стійкість двовісного автомобіля при прямолінійному русі в процесі службового гальмування, отримати ідеальні характеристики гальмівної системи двовісного автомобіля при службових гальмуваннях і визначити зону можливих значень коефіцієнта розподілу гальмівної сили на передню вісь. Також отримав подальший розвиток критерій керованості автомобіля в застосуванні його до службових гальмувань; запропоновано використовувати граничне по зчепленню передніх або задніх коліс з дорогою кутове прискорення машини в площині дороги. Рекомендації по вибору раціонального коефіцієнта розподілу гальмівних сил і методики оцінки стійкості автомобілів при службових гальмуваннях використовуються підприємствами Української автомобільної корпорації, у тому числі Запорізьким автомобільним заводом ПАТ «ЗАЗ» при виконанні науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт. Матеріали дисертаційної роботи пройшли апробацію в Харківському науково-дослідному інституті судових експертиз імені заслуженого професора М. С. Бокаріуса

Диссертация посвящена вопросам определения рационального распределения тормозных сил между осями транспортного средства, а также исследованию устойчивости и управляемости двуосных автомобилей при служебных торможениях. Это позволило впервые определить закон распределения тормозных сил между осями, обеспечивающий устойчивость двухосного автомобиля при прямолинейном движении в процессе служебного торможения; получить идеальные характеристики тормозной системы двухосного автомобиля при служебных торможениях и определена зона возможных значений коэффициента распределения тормозной силы на переднюю ось. Также получил дальнейшее развитие критерий управляемости автомобиля в приложении к служебным торможениям; предложено использовать предельное по сцеплению передних или задних колес с дорогой угловое ускорение машины в плоскости дороги. Применение коэффициента устойчивости в качестве одного из критериев эффективности служебного торможения позволило определить идеальный закон распределения тормозных сил между осями, учитывающий влияние замедления и коэффициента сцепления колес с дорогой. Использование полученного закона позволило определить область рациональной реализации значений коэффициента распределения тормозных сил при торможении, а также граничные значения замедления автомобиля при служебных торможениях. При указанных граничных значениях замедлений, автомобиль можно тормозить только передними тормозными механизмами. Идеальное распределение тормозных сил при служебных торможениях может быть реализовано при регулируемой задержке включения задних тормозов. Определены условия, при выполнении которых, автомобиль сохраняет устойчивость при действии внешних возмущений в процессе служебных торможений. Предложенный критерий, коэффициент возмущающего воздействия, при превышении коэффициента устойчивости вызывает занос автомобиля. Рациональное значение коэффициента распределения тормозных сил βрац обеспечивает получение kуст ≥ 1 при всех значениях jx /g и φ. При экстренных торможениях автомобиля и β = βрац; φ = φ″ = 0,8 передние и задние колеса будут одновременно доведены до грани блокирования, но блокироваться первыми будут задние колеса. При φ < φ″ первыми до грани блокирования будут доведены передние колеса, но блокироваться первыми будут так же задние колеса. Использование известного критерия управляемости (углового ускорения машины в плоскости дороги) и обобщение его на случай совершения маневра при служебных торможениях позволило получить критериальные выражения для предельных по сцеплению передних (εz1) и задних (εz2) угловых ускорений автомобиля. В результате проведенных экспериментальных исследований определено, что вероятностное распределение замедлений при служебных торможениях подчиняется нормальному закону. Параметры этого закона одинаковы для всех четырех автомобилей различных марок, прошедших испытания. Среднее значение/оценка математического ожидания замедления при служебных торможениях 3, 49 x j м/с2 , а среднее квадратическое отклонение – x = 0,97 м/с2. Предложенный метод рационального выбора распределения тормозных сил между осями с использованием полученных параметров нормального распределения позволил также определить границы допустимого изменения параметра β в процессе эксплуатации.

New solutions for actual problems of determination the efficient distribution of braking forces between the axles of the vehicle, and the stability and drivability of two-axles vehicles at service braking are received in the thesis. It permitted for the first time to determine the Law of distribution the braking forces between the axles, that ensures straight-running stability of two-axle vehicle at service braking, to get the ideal characteristics for braking system of two-axle vehicle at service braking and to determine possible values for the distribution of braking force on the front axle. The drivability criterion at service braking obtained further development; it is offered to use boundary at gripping front or rear wheels angular vehicle acceleration on the road. The application of the stability coefficient as one of the criteria for service braking efficiency allowed to determine the ideal, as for preserving the road-holding ability, Law of distribution the braking forces between the axles. Despite of the idea, if increase the vehicle deceleration at service braking, the ideal coefficient of braking force distribution on the front axle should decrease, but not to increase. At small decelerations the given coefficient can be equal to one (rear wheels are not braked), and at the maximum decelerations – we should take into account the values that correspond to keeping the front and rear wheels on the blocking boundary.