![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
1.ЗНАЧЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ АВТОМОБИЛЯ ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
Управляемость оценивают по соответствию параметров движения автомобиля воздействиям водителя на рулевое управление. При различных воздействиях степень соответствия может быть различной, что затрудняет выбор единого критерия для комплексной оценки управляемости автомобиля в эксплуатационных условиях.
Поворачивая рулевое колесо, водитель задает новое направление движению автомобиля. При плохой управляемости автомобиля действительное направление движения не совпадает с желательным инеобходимы дополнительные управляющие воздействия со стороны водителя. Это приводит к «рысканию» автомобиля по дороге, увеличению динамического коридора и утомлению водителя. При особенно неблагоприятных условиях плохая управляемость может явиться причиной столкновения автомобилей, наезда на пешехода или выезда за пределы дороги.
Подавляющее большинство опасных дорожных ситуаций (до 80— 85%) водитель ликвидирует путем своевременного поворота руле-
Рис.27. Схема для расчета маневра автомобиля: а – при неограниченной ширине препятствия; б – при смене полосы движения
вого колеса и изменения направления движения автомобиля. При этом водитель может, либо повернув автомобиль, отвести его от опасной зоны под углом к прежнему направлению движения, либо выехать в соседний ряд. Первый маневр проще, но его выполнению может помешать недостаточная ширина проезжей части, деревья, столбы и другие препятствия, находящиеся за пределами дороги. Второй маневр можно выполнить на любой двухполосной дороге.
Определим параметры движения автомобиля при первом маневре, считая шины жесткими в боковом направлении. Это позволит ограничиться простыми кинематическими зависимостями.
В положении 1 (рис. 27) водитель замечает впереди на расстоянии 8Я препятствие. На пути Sp (за время tр) он осознает необходимость маневра и принимает решение о его выполнении. На пути Sp (за время tp.v) водитель поворачивает рулевое колесо, но автомобиль продолжает двигаться прямолинейно, так как происходит деформация амортизационных пружин, рычагов и тяг рулевого управления и положение передних колес не меняется (положение //). Время tр.у — время запаздывания рулевого управления—составляет в среднем 0,15—0,35 с. В положении /// автомобиль начинает двигаться криволинейно. При этом водитель поворачивает колеса вначале в одну сторону, и угол q увеличивается (время T1). В опасных ситуациях после поворота колес на угол Q1 водитель сразу поворачивает их обратно, вследствие чего угол 0 уменьшается (время Т2). В положении IV q = 0, и автомобиль движется прямолинейно под углом ym к прежнему направлению движения. Безопасность поворота будет обеспечена, если в конце маневра между автомобилем и препятствием останется некоторый интервал D. Согласно рис. 27, а можно написать
где L' — расстояние от заднего моста до передней части автомобиля; хы и yM — продольное и поперечное перемещения автомобиля в процессе маневра; Bпр — ширина препятствия.
Приняв приближенно sin jm» jm и cos jm = 1. получим условия безопасного маневра:
Чтобы определить параметры криволинейного движения, проведем оси координат к и у так, чтобы начало системы координат совпадало с серединой заднего моста автомобиля в положении ///. В некоторый момент времени t автомобиль, двигаясь криволинейно, повернется относительно оси х на угол y- После поворота его еще на бесконечно малый угол ^y середина заднего моста опишет дугу dS = Rdy. При движении автомобиля с постоянной скоростью v длина дуги dS = vdt. Учитывая равенство (58), имеем
dv = dS/R = vdt/R = vq dt/L.
Закон изменения угла 0 по времени зависит от водителя и может быть различным. Примем для простоты, что угловая скорость поворота передних колес постоянна (q=const) и в первой фазе поворота (время T1) угол q изменяется прямо пропорционально времени:
При этом допущении курсовой угол прямо пропорционален квадрату времени:
(70)
В эксплуатационных условиях максимальное значение курсового угла обычно не превышает 10—15°. Для таких значений g изменение координат х и у точки В1 за время dt определяется формулам
Следовательно, координаты точки В1 в момент времени t имеют следующие значения:
(71)
(72)
Формулы (70) — (72) позволяют найти g, х и у и определить положение автомобиля на дороге в процессе входа в поворот.
Величина угловой скорости q ограничена, с одной стороны, психофизиологическими возможностями водителя и находится в следующих пределах, рад/с:
Для легковых автомобилей......... 0,2 — 0,3
Для грузовых автомобилей и автобусов..... 0,15 — 0,3
С другой стороны, скорость q не может быть особенно большой по соображениям безопасности. Выполняя маневр, водитель должен избегать заноса или опрокидывания.
Потеря устойчивости автомобилем наиболее вероятна в середине маневра (при q = q1), где кривизна траектории максимальна. Из условия равенства центробежной силы и силы сцепления на этом
участке имеем
(73)
Отсюда максимально допустимая угловая скорость поворота передних колес по условиям сцепления
Подставив значение q в формулы (70) и (72),. получим выражения для определения параметров g1, х1 и у1 в середине маневра (табл. 14). Проведя аналогичные вычисления для второй фазы маневра — выхода автомобиля из поворота, получим формулы для параметров gM, хм и ум конца второй фазы — выхода автомобиля из поворота.
Выполняя маневр второго типа — смену полосы движения, водитель должен повернуть рулевое колесо несколько раз (рис. 27,6). Сначала он поворачивает его на угол qх в одну сторону, затем на угол, равный 2q1, в другую сторону и, наконец, возвращает колеса в нейтральное положение. Весь маневр, состоящий в этом случае из четырех периодов Т1 — Т4 требует от водителя точного расчета и большего числа действий на том же пути, чем при маневре первого типа. Зато при выполнении маневра второго типа автомобиль меньше смещается в поперечном направлении и проезжая часть
дороги может быть значительно уже. В конце маневра курсовой угол равен нулю и автомобиль движется параллельно прежнему направлению движения.
Формулы для расчета параметров маневра второго типа также даны в табл. 14.
Таблица 14. Параметры движения автомобиля при маневрах
Маневр | g | х | y |
Вход в поворот | ![]() | x1=vT1 | ![]() |
Выход из поворота | ![]() | x2=2vT1=2x1 | ![]() |
Смена полосы движения | ![]() | xM=4vT1 | ![]() |
Изложенный выше анализ маневра проведен для элементарной расчетной схемы, в которой не учитываются многие конструктивные и эксплуатационные факторы. Параметры движения реального автомобиля могут значительно отличаться от расчетных данных, поэтому последние обычно используют лишь для сравнения различных вариантов маневра.
Дата публикования: 2015-01-23; Прочитано: 675 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!