Движение автомобиля при его повороте сопровождается изменением его положения относительно неподвижной системы координат. Это движение связано с изменением как кинематических, так и динамических (силовых) параметров движения. В целом движение на повороте может быть описано следующими характеристиками:
1) силы инерции, действующие на автомобиль при повороте Р 
.
В общем случае силы инерции могут быть представлены в виде продольной составляющей Р 
и поперечной составляющей Р 
в системе координат связанной с автомобилем:
Р = m 
(j - V 
) и Р = m (V + d V /dt)
Причем, положительное направление Р противоположно направлению движения автомобиля, а положительное направление Р - направление от центра поворота.
При отсутствии увода и с учетом угла поворота 
, как основного задающего параметра эти силы могут быть представлены в следующем виде:
Р = m (j - V b 
/L) и Р = m (V + V b /L + j b /L)
При этом составляющая Р может быть представлена в виде трех слагаемых:
Р 
= m V = m V 
/R – проекция центробежной силы на поперечную ось.
Р 
= m V b /L – сила, возникающая в результате изменения угла поворота управляемых колес и изменения улов увода. При отсутствии увода эта ситла положительна при входе в поворот и отрицательна при выходе. При больших углах увода эта сила может быть отрицательна при входе в поворот и положительна при выходе.
Р 
= m j b /L - сила, возникающая в результате изменения скорости движения автомобиля на повороте. При отсутствии увода она положительна при ускоренном движении и отрицательна при замедленном. При небольших и больших уг 
лах увода эта сила может быть положительной и в процессе замедления.
2) реакции дороги R 
и R 
.
|
|
В общем случае: R = (Р b + J 
)/L и R = (Р a - J )/L
где: J - момент инерции автомобиля относительно вертикальной оси Z, проходящей через его центр масс.
Учитывая, что J = m 
, где: 
ab, подставляя выражения для Р и получим, без учета увода:
R = m 
(V /R + V + j ) и R = m 
V /R
Для установившегося кругового движения: R = m V /R и R = m V /R.
Принято называть удельной боковой силой 
отношение боковой силы, действующей на оси, к нагрузке, приходящейся на колеса этой оси.
При установившемся круговом движении 
= 
. При неустановившемся движении 
. Так, при малых углах увода, при входе в поворот или ускоренном движении 
, а при выходе из поворота или замедлении 
.
С точки зрения обеспечения устойчивости движения более желательным является выполнение условия .
3) продольные реакции R 
и R 
.
Продольные реакции на ведомых колесах R при криволинейном движении остаются практически такими же, как и при прямолинейном движении.
Для нахождения продольной реакции на ведущих колесах R используют уравнение движения в направлении продольной оси, откуда:
R = Р + R + R + P 
Уравнение силового баланса при криволинейном движении можно записать так: Р 
= P 
+ P 
+ Р + Р + Р 
+ Р 
,
где:
Р - сила, возникающая в результате изменения кинетической энергии вращательного движения автомобиля. При входе в поворот и при разгоне кинетическая энергия вращательного движения автомобиля увеличивается за счет энергии, подводимой к ведущим колесам от двигателя, а при выходе из поворота и при снижении скорости энергия уменьшается, что приводит к снижению необходимой тяговой силы.
Р - сила сопротивления движению, возникающая в результате качения колес на повороте с уводом. Энергия, затрачиваемая на увод, теряется безвозвратно.
|
|
Р = G 
/K 
где: K =K K L /(K a + K b ) – приведенный к-т сопротивления уводу всех колес автомобиля.
4) нормальные реакции R на колесах автомобиля.
При криволинейном движении автомобиля нормальные реакции существенно отличаются от тех же реакций при прямолинейном движении. В результате действия инерционных сил и моментов в поперечной плоскости, нормальные реакции перераспределяются по бортам. В тех случаях, когда нужно найти реакции, действующие на каждом из колес, даже у двуосного автомобиля задача оказывается статически неопределимой и реакции могут быть найдены приближенно.