5.6. Прохідність автомобіля
Під прохідністю розуміють властивість автомобіля рухатися по нерівній і важкопрохідній місцевості, не зачіпаючи за нерівності нижнім контуром кузова. Прохідність автомобіля характеризується двома групами показників: геометричними показниками прохідності та опорно – зчіпними показниками прохідності. Геометричні показники характеризують ймовірність зачеплення автомобіля за нерівності, а опорно – зчіпні характеризують можливість руху по важкопрохідних ділянках доріг та бездоріжжю.
За прохідністю всі автомобілі можна поділити на три групи:
- Автомобілі загального призначення (колісна формула 4x2, 6x4);
- Автомобілі підвищеної прохідності (колісна формула 4x4, 6x6);
– автомобілі високої прохідності, що мають спеціальне компонування та конструкцію, багатовісні з усіма провідними колесами, гусеничні або напівгусеничні, автомобілі – амфібії та інші автомобілі, спеціально призначені для роботи лише в умовах бездоріжжя.
Розглянемо геометричні показники прохідності.
Дорожній просвіт – це відстань між нижчою точкою автомобіля та поверхнею дороги. Цей показник характеризує можливість руху автомобіля без зачіплення за перешкоди, що розташовані на шляху руху (рис.5.9).
Рис.5.9 Геометричні показники прохідності
Радіуси поздовжньої та поперечної прохідності, відповідно rпр і rпоп, являють собою радіуси кіл, що стосуються колес і нижчої точки автомобіля, розташованої всередині бази (колії). Ці радіуси характеризують висоту та обриси перешкоди, яку може подолати автомобіль, не зачіпаючи за нього. Чим вони менші, тим вище здатність автомобіля долати значні нерівності без зачіпання за них своїми нижчимиточками.
Передній і нижній кути звису, відповідно αп1 і αп2, утворені поверхнею дороги і площиною, що стосується до передніх або задніх колес і до нижчих точок передньої або задньої частини автомобіля, що виступають.
Максимальна висота порогу, який може подолати автомобіль, для ведених коліс становить 0,35. 0,65 радіусу колеса. Максимальна висота порогу, що долається провідним колесом, може досягати радіусу колеса і іноді обмежується не тяговими можливостями автомобіля або зчіпними властивостями дороги, а малими величинами кутів звису або просвіту.
Максимально необхідна ширина проїзду при мінімальному радіусі повороту автомобіля характеризує можливість маневрувати на малих майданчиках, тому прохідність автомобіля в горизонтальній площині часто розглядають як окрему експлуатаційну властивість. Найбільш маневреними є автомобілі з усіма керованими колесами. У разі буксирування причепом або напівпричепів маневреність автомобіля погіршується, так як мрі поворотах автопоїзда причіп змішається до центру повороту, саме тому ширина смуги руху автопоїзда більша, ніж одиночного автомобіля.
До опорно-зчіпних показників прохідності належать такі.
Максимальна сила тяги - найбільша сила тяги, яку здатний розвивати автомобіль на нижчу передачу.
Зчіпна вага – сила тяжіння автомобіля, що припадає на провідні колеса. Чим більше сцен співає вага, тим вище прохідність автомобіля. Серед автомобілів з колісною формулою 4x2 найбільшу прохідність мають задньомоторні задньопривідні та передньомоторні передньопривідні автомобілі, так як при такому компонуванні провідні колеса завжди навантажені масою двигуна.
Питомий тиск шин на опорнуповерхня визначається як відношення вертикального навантаження на шину до площі контакту, що вимірюється по контуру плями контакту шини з дорогою q = G : F.
Цей показник має значення для прохідності автомобіля. Чим менший питомий тиск, тим менше руйнується грунт, менше глибина колії, що утворюється, менше опір коченню і вище прохідність автомобіля.
Коефіцієнт збігу колії є відношенням колії передніх коліс до колії задніх коліс. При повному збігу колії передніх та задніх коліс задні котяться по ґрунту, ущільненому передніми колесами, і опір коченню при цьому мінімальний. При розбіжності колії передніх і задніх коліс витрачається додаткова енергія на руйнування задніми колесами ущільнених стін колії, утвореної передніми колесами. Тому в автомобілів підвищеної прохідності часто на задні колеса встановлюють одинарні шини, тим самим зменшуючи опір коченню.
Прохідність автомобіля багато в чому залежить від його конструкції. Так, наприклад, в автомобілях підвищеної прохідності застосовують диференціали підвищеного тертя, блоковані міжосьові та міжколісні диференціали, широкопрофільні шини з розвиненими ґрунтозачепами, лебідки для самовитягування та інші пристрої, що полегшують прохідність автомобіля в умовах бездоріжжя.