Поняття про прохідність автомобілів, Енциклопедія автолюбителів
Поняття про прохідність автомобілів
Прохідність - здатність автомобіля долати різні дорожні перешкоди і рухатися дорогами, що не мають твердого покриття, і бездоріжжям. Прохідність автомобілів залежить в першу чергу від їхньої конструкції. Наприклад, автомобіль ЗІЛ-151 може долати підйоми до 26 °, броди глибиною до 0,8 м, рухатися по глибокому снігу і т. д. Автомобілі різних класів та марок мають різну прохідність. Прохідність автомобіля ЗІЛ-150, призначеного в основному для руху дорогами, значно нижча. Від чого залежить прохідність автомобіля? Як можна її збільшити? Прохідність автомобіля залежить, по-перше, від потужності двигуна. З автомобілів однієї й тієї ж ваги і типу успішніше долає слабкі ділянки шляху той автомобіль, у якому встановлений потужніший двигун. Отже, щоб зберегти високу прохідність автомобіля, слід правильно експлуатувати двигун. Поганий догляд двигуна призводить до зниження його потужності. По-друге, прохідність автомобіля залежить від якості зчеплення коліс із ґрунтом. З двох автомобілів одного типу з двигунами однакової потужності той автомобіль може подолати більш крутий і слизький - підйом, у якого краще зчеплення коліс із ґрунтом. При русі по бруду зчеплення коліс з грунтом зменшується, що призводить до поглиблення колії і опору руху, тому для кращого зчеплення коліс з грунтом слід застосовувати ланцюги протиковзання або шини, що мають протектор з сильно розвиненими грунтозацепами. покришку і при буксуванні відбувається тертя ґрунту
Результати багаторічної експлуатації автомобілівпоказують, що покришки з дрібним малюнком мають меншу величину зчеплення із ґрунтом, ніж покришки з великим малюнком. Величина зчеплення коліс автомобіля із ґрунтом залежить від корисного навантаження. У навантажених автомобілів зчеплення коліс із ґрунтом вище, ніж у автомобілів без вантажу.
Слабкий грунт Автомобіль, занурюючись у слабкий грунт, зазнає дедалі більшого опору руху внаслідок збільшення глибини колії. При значному зануренні кліренс повністю вибирається і автомобіль починає пресувати заднім мостом ґрунт. Пресування триває доти, доки автомобіль не «сяде» на задній міст. При цьому почнеться буксування, оскільки зчеплення коліс із ґрунтом знизиться до мінімуму. Для підвищення прохідності автомобіля зменшують питомий тиск шляхом збільшення опорної поверхні коліс автомобіля або укладання на грунт дорожніх покриттів. Останній спосіб дає можливість зменшити нерівномірність питомого тиску. Чим менший тиск коліс, тим менша глибина колії, що утворюється, і, отже, менший опір руху і можливість застрявання автомобіля.
Водіям автомобілів ЗІЛ-151 добре відомо, що під час руху по нещільному ґрунту ці автомобілі більше, ніж автомобілі інших марок, «зариваються» передніми колесами. Це викликано збільшенням ваги, що припадає на передню вісь, що неминуче погіршує умови руху неплотним грунтом.
Підготовка водія
І, нарешті, на прохідність автомобіля впливає підготовка водія, що полягає в умінні вибирати шлях з найменшим опором руху, у своєчасному перемиканні передач і в умінні використовувати розгін автомобіля для подолання місць, що важко проїжджають. Правильний режим руху дорогами і цілиною підвищує прохідність автомобіля.Вирішальною умовою прохідності є опір руху, що викликається утворенням колії та поштовхами на дорогах з нерівною твердою поверхнею.
Деформація доріг Целина на відміну від доріг, покритих твердим одягом, має різну міцність і залежно від цього по-різному деформується під колесами автомобілів. Під час руху автомобіля на поверхню грунту діють вага автомобіля, що передається через колеса, і сили зчеплення, що виникають на обід провідних коліс. Ці зусилля в окремих випадках руйнують поверхню ґрунту. Руйнування ґрунтів у більшості випадків походить від перезволоження, в результаті чого змінюється їхня здатність, що несе. У міру збільшення вологості несуча здатність ґрунту зменшується, і при проході автомобілів утворюються колії. Глибина колії збільшується від послідовного проїзду автомобілів і може досягти такої величини, що передня вісь автомобіля та диференціал торкнуться міжколейного земляного валу і подальший рух колонним шляхом буде неможливим. Опір руху автомобілів неплотним грунтом залежить також від збігу слідів передніх і задніх коліс. Так, у автомобілів ЗІЛ-150, МАЗ-200 кожне заднє колесо розширює слід переднього колеса більш ніж на 300 мм. . Подолає додатковий опір руху. При цьому слід врахувати, що ґрунт по краях сліду переднього колеса ущільнюється і опір його руйнуванню заднім колесам збільшується. У автомобілів, що мають подвійний схил задніх коліс, можливість використання ущільнених слідів передніх коліс виключається, тому застосування подвійного схилу задніх коліс нераціонально. Як відомо, у конструкціях автомобілів підвищеної прохідності застосовують одинарний скат задніх коліс при однаковій ширині колії передніх та задніх коліс(автомобіль ГАЗ-6З та ін.). Встановлення опору руху ще не вирішує питання про прохідність, оскільки залишається невідомим, чи зможе автомобіль подолати цей опір за умовами зчеплення провідних коліс із ґрунтом або за потужністю двигуна.
Показники прохідності автомобілів Прохідність автомобілів може оцінюватися показниками, що характеризують межі проїжджості ґрунту. Під межами проїжджання маються на увазі показники, які характеризують грунт і взаємодію автомобіля з ним і при яких настає втрата прохідності, тобто автомобіль зупиняється внаслідок буксування або недостатньої потужності двигуна. Показниками, що характеризують ґрунт, є вологість та щільність. Прохідність кожного автомобіля зручніше визначати за граничними показниками вологості та щільності ґрунту, які визначаються в польових умовах за допомогою нескладних приладів. Так, знаючи межі прохідності для автомобілів за показниками ґрунту та маючи дані розвідки про стан ґрунтів у тому районі, де належить здійснити пересування, можна встановити, якою прохідності має бути автомобіль. Слід мати на увазі, що для деяких ґрунтів не всі показники є характерними. Наприклад, на сипучому піску вологість не є головним показником проїжджання, яким вона є для інших ґрунтів. Для сипучих ґрунтів основною властивістю, що визначає проїжджання, є щільність. Не знаючи властивостей ґрунту та характеру його взаємодії з колесами, не можна визначити прохідність автомобіля.
Висока прохідність автомобілів може бути досягнута тільки при відмінному їхньому керуванні. Якість водіння автомобіля за цілиною визначається, однак, не тільки вмінням водіїв використовувати властивості машини, але й умінням використовуватиосновні властивості ґрунтів.
Одинічна прохідність Слід розрізняти одиничну прохідність — здатність одиночних автомобілів рухатися своїм ходом в умовах бездоріжжя по пересіченій місцевості, по зволожених та заболочених ділянках, долаючи окремі нерівності рельєфу (при цьому допускається зниження швидкості на окремих коротких ділянках до 5 км/год), і прохідність автомобільних колон - здатність автомобілів рухатися багаторазово по одному сліду зі швидкістю 15-20 км/год. У зв'язку з особливостями режиму вологості цілини та ґрунтових доріг може бути різне поєднання напластування ґрунту, що відрізняється твердістю. Це напластування може складатися з одного і того ж ґрунту, що має різний ступінь зволоження та ущільнення, і з ґрунтів різного механічного складу. Досвідченим шляхом встановлено, що зона ґрунту, що сприймає вертикальні зусилля при русі автомобіля, досягає 40 см, а деформація зсуву в ґрунті поширюється на глибину 15 см, що визначає його стійкість. При виборі напрямку колонного шляху важливо визначити, яка кількість автомобілів може пройти по цій ділянці цілини або дороги без будь-яких заходів посилення. Для цього насамперед слід визначити ймовірну найбільшу кількість проходів автомобілів по одному сліду до посадки машини дифером на ґрунт. «накочування» Для зв'язкових грунтів, що володіють достатньою кількістю глинистих частинок, характерно «накочування», що відбувається внаслідок роботи коліс автомобіля, що проходять при переході ґрунту зі стану надмірного зволоження до нижчої вологості і що полягає в поступовому ущільненні ґрунту в міру втрати їм вологості. Ефект накочування особливо значний від руху важких автомобілів і проявляється у додатковому збільшенні глибиниколії після проїзду наступного автомобіля в середньому на 4-6 см. Процес накочування відбувається шляхом ущільнення частинок грунту під тиском коліс, що проходять, причому таке ущільнення можливе, поки є в порах вода, що полегшує рухливість частинок і зменшує тертя між ними. Польові дані свідчать про те, що вологість ґрунту в колії після проходу автомобіля завжди зменшується в порівнянні з початковою. Наприклад, після проїзду 10 автомобілів ГАЗ-бз однією колією вологість грунту знизилася на 6% порівняно з початковою. При повторних проїздах автомобіля по тому самому сліду ущільненість дна колії збільшується.
Глибина колії під колесом характеризує здатність грунту, що несе. До Великої Вітчизняної війни проїжджаність боліт оцінювалася глибиною занурення в ґрунт, що падає з певної висоти 2-м циліндричної залізної штанги діаметром 2,4 см і вагою 7,84 кг, а також зануренням у ґрунт гвинтівки, що падає з тієї ж висоти. У період Великої Вітчизняної війни були спроби оцінити проїжджаність боліт по проходу по них солдата-розвідника. В останні роки все більшого поширення набуває метод оцінки проїжджання боліт та ґрунтів гирьовим ударником. Досвідченим шляхом встановлено зв'язок між глибиною занурення ударника та прохідністю. Проїзд ґрунтами, на яких ударник занурюється менш ніж за п'ять ударів, є дуже важким.
Оцінка проїжджання Йо даний час для оцінки проїжджості ґрунту використовуються гирьовий ударник, брухт-ударник і щільність конструкції Московського автодорожнього інституту з пружинним динамометром і клиноподібним наконечником. Ці прилади є рівноцінними і між їх показаннями можуть бути встановлені залежності. Найбільше застосування знаходить гирьовий ударник, такяк при користуванні ним виключається можливість спотворень, що вносяться похилим падінням стрижня та засипанням пробитого в ґрунті отвору. Однак правильну оцінку проїжджання ґрунтів можна отримати у тому випадку, якщо випробуванню піддається вся товща ґрунту, яка впливає на проїжджання. З огляду на те, що час, що відводиться для вибору напрямку колонного шляху, зазвичай обмежений, розвідка повинна бути зведена в основному до визначення оцінки проїжджаності ґрунту найпростішими приладами. Питання польової оцінки прохідності автомобілів по цілині та ґрунтових дорогах у періоди бездоріжжя та взимку має велике практичне значення. У військових умовах, особливо під час проведення інженерної розвідки шляхів руху, можуть бути рекомендовані такі методи визначення прохідності автомобілів за ґрунтовою цілиною. Щільність грунту визначають брухтом-ударником і гирьовим ударником. Кількісну оцінку вологості грунту роблять щільноміром-вологоміром інженера Ковальова. Місця випробування ґрунтів приладами вибираються з таким розрахунком, щоб можна було повніше охарактеризувати якість ґрунтів цілини або ріллі на сильно зволожених ділянках шляху, що становлять труднощі для проїзду автомобілів. Місця вимірів відзначаються точками на карті або схемою з планом маршруту, біля яких наносяться середні значення показників приладів.
У періоди перезволоження ґрунту (навесні, восени, у дощовий час) значно підвищується роль інженерної розвідки колій, яка в кожній конкретній обстановці повинна своєчасно визначати можливість проїзду автомобілів по цілині або посилення слабких ділянок.
Стан грунту Визначення стану грунту на око, т. е. за суто зовнішніми ознаками, під силу, мабуть, тільки дуже досвідченому саперу. Томувиникає необхідність мати найпростіший прилад, користуючись яким, будь-який сапер міг би з достатньою точністю визначити, яку кількість автомобілів можна пропустити по тій чи іншій ділянці дороги без посилення проїжджої частини. Одним із таких найпростіших приладів є добре знайомий саперам гирьовий ударник. Ударник дуже портативний і зручний тим, що дозволяє випробувати ґрунт на порівняно велику глибину, чого не можна досягти приладами ненаголошеної дії. Якщо для занурення штампу в ґрунт до шайби потрібно менше 10 ударів, це свідчить про слабкість верхнього 10-го шару ґрунту, який слід зняти лопатою і зробити замір знову. Ця операція повторюється до тих пір, поки або кількість ударів гирі, що викликають занурення штампу, не перевищить 10, або виміри не будуть зроблені в шарі, що знаходиться на глибині, що дорівнює кліренсу автомобіля (у ГАЗ-бз - 28 см, у ЗІЛ-151- 27 см та МАЗ-200-29 см). У разі необхідно брати середню арифметичну кількість ударів від усіх вимірів (крім явно нехарактерних).