Какая деталь отвечает за плавность вращения колеса автомобиля
Устройство автомобилей
Плавность хода автомобиля
Общие сведения о плавности хода
Автомобиль является сухопутным транспортным средством, поэтому перемещается по дорогам с различным покрытием и разного качества. При этом поездка по неровной дороге на одном автомобиле не вызывает неприятных ощущений, а даже непродолжительная езда на другом автомобиле по той же дороге вызывает неприятные ощущения, приводит к быстрой утомляемости и даже расстройствам здоровья.
В данном случае можно сказать, что первый автомобиль обладает плавным ходом, а второй, обладая жестким ходом, передает все неровности дороги от колес и подвески непосредственно кузову, водителю и пассажирам.
Под плавностью хода понимают совокупность свойств, обеспечивающих ограничение в пределах установленных норм вибронагруженности водителя, пассажиров, груза и автомобиля.
Нормы вибронагруженности устанавливаются так, чтобы на дорогах, для которых предназначен данный автомобиль, вибрации не вызывали у водителя и пассажиров неприятных ощущений, а вибрации грузов и автомобиля – их повреждений.
Плавность хода зависит от характера и величины возмущающих сил, вызывающих колебания, общей компоновки автомобиля и отдельных его конструктивных особенностей, главным образом от системы подрессоривания, а также от мастерства водителя.
Возмущающие силы могут возникать под действием внутренних и внешних причин. К внутренним причинам относятся неуравновешенность деталей и неравномерность их вращения. Внутренние возмущающие факторы может вызывать дисбаланс работающего двигателя, узлов и деталей трансмиссии, ходовой части, в т. ч. колес. Из внешних причин наибольшее значение имеют неровности пути.
Под влиянием внутренних причин возникают главным образом высокочастотные колебания – вибрации, влияние которых на пассажиров не столь значительно. Конечно, сильный дисбаланс колес или, например, гнутый карданный вал, могут вызвать ощутимую тряску при движении, но эти случаи связаны с явной неисправностью элементов конструкции автомобиля. Поэтому плавность хода рассматривается с точки зрения воздействия, оказываемого неровностями пути.
Основными устройствами, защищающими автомобиль, водителя, пассажиров и груз от большой вибронагруженности со стороны дороги является подвеска и шины, а для пассажиров и водителя также упругие сидения.
На человека негативно влияет амплитуда, частота и ускорение колебательного движения. Колебания кузова автомобиля складываются из вынужденных колебаний, имеющих случайно меняющиеся частоты, и свободных колебаний, имеющих постоянную частоту (собственная частота колебаний кузова).
Свободные колебания преобладают над вынужденными, поэтому снижение интенсивности колебаний с собственной частотой приводит к улучшению плавности хода автомобиля на любой дороге.
Влияние колебаний и вибраций на человека
При движении автомобиля его кузов испытывает колебания и вибрации, которые организм человека переносит по-разному. Колебания с низкой частотой (до 900…1100 колебаний в минуту) воспринимаются человеком как отдельные циклы изменения нагрузки или положения. Колебания более высоких частот воспринимаются слитно и называются вибрациями.
Частота колебаний кузова на рессорах лежит в пределах от 80 до 150 колебаний в минуту, частота колебаний осей между рессорами и землей (шинами) равна 360. 900 колебаний в минуту. Вибрации двигателя, трансмиссии и кузова происходят с частотой 1000. 4200 колебаний в минуту.
Организм человека воспринимает вибрации или через их звуковые проявления или непосредственно как силовые воздействия. В автомобиле пассажиры и водитель изолированы от непосредственного силового воздействия вибрации подушками сидений. Только ноги на полу могут воспринимать эти вибрации, силовые воздействия которых почти полностью устраняются применением упругих ковриков.
Наибольшее влияние на организм человека оказывают колебания кузова.
Колебательный процесс характеризуется частотами, амплитудами, скоростью колебания, ускорениями и скоростью изменения ускорений.
Для повышения комфортабельности автомобиля необходимо по возможности уменьшить амплитуду колебаний. При амплитудах колебаний меньших 35…40 мм, амортизационная способность человеческого организма полностью устраняет колебания головы. Большие амплитуды вызывают колебания головы, что приводит к неприятным ощущениям и быстрой усталости.
Частота колебаний более существенно влияет на организм человека. Установлено, что снижение числа колебаний менее 50 колебаний в минуту часто вызывает у пассажиров явление «морской болезни», а превышение 130 колебаний в минуту приводит к ощущению резких толчков.
На ощущения человека при колебаниях – его энергетические затраты и нервные нагрузки – могут оказывать существенное влияния разные параметры колебательного процесса, в зависимости от частоты колебаний.
При частотах до 4..6 колебаний в минуту, в пределы которых полностью укладывается весь низкочастотный диапазон колебаний автомобиля, ощущения в первую очередь пропорциональны ускорениям при колебаниях. Поэтому для оценки плавности хода автомобилей наиболее распространенным измерителем являются вертикальные ускорения, определяемые в характерных точках колебательной системы. По величине вертикальных ускорений кузова автомобиля можно также судить о сохранности перевозимого груза.
При оценке плавности хода по ускорениям необходимо, кроме величины ускорений, учитывать их повторяемость. Совокупный учет этих факторов соответствует взглядам физиологов на утомление, как на явление, связанное с интенсивность и частотой внешних раздражителей.
Следует отметить также, что при частотах колебаний кузова до 5…6 колебаний в минуту на ощущения человека оказывает заметное влияние скорость ускорений, т.е. третья производная перемещений по времени. Так, например, скорости изменения ускорений до 25 м/с 2 вызывают беспокоящие ощущения, а при 40 м/с 2 – неприятные ощущения.
Показатели плавности хода
Колебания кузова автомобиля характеризуются следующими показателями:
Угловая частота соответствует фазе колебаний без начальной фазы в момент времени t = 1 сек.
Частота колебаний n – число колебаний в минуту:
n = 60 /t = 60 Ω/ 2 π = 30/π √( с/m ),
где m – масса тела;
с – жесткость упругого элемента подвески.
Деформация f0 упругого элемента подвески при ее статическом положении зависит от его жесткости и силы тяжести подрессоренной массы автомобиля:
где Gг – вес подрессоренной массы автомобиля.
Тогда можно записать:
Анализируя эту формулу можно сделать вывод, что чем больше статический прогиб подвески, тем меньше частота собственных колебаний. Используя мягкие подвески, уменьшают частоту собственных колебаний кузова, повышая комфортабельность автомобиля.
Плавность — наше все!
Итак, граждане, добрался я до своего блога, который веду уже более трех лет, правда не здесь и не так регулярно, как хотелось бы. В попытках исправить ситуацию буду размещать тематические посты в своем блоге здесь, на Drive2.ru.
Теоретических знаний и виртуального опыта у меня намного больше, чем боевого опыта, поэтому испытываю потребность делиться этим с окружающими. Постепенно многое из описанного в постах моего блога буду записывать на видео и выкладывать здесь. Начнем с простого, аки с начала.
В каждой дисциплине автоспорта, от дрифтинга до классических гонок, агрессия не является эквивалентом скорости. Если вы решили прокачать какой-то один навык для повышения уровня водительского мастерства, то лучшим выбором будет искусство плавного вождения. На гоночном треке плавное вождение позволяет минимизировать перераспределение веса, максимально использовать каждую долю сцепления с трассой и обеспечить управляемость на более высоких скоростях. На обычной дороге применение этого подхода делает поездку более комфортной для ваших пассажиров и даже может снизить расход топлива.
Запомните, если вы едете используя половину потенциала машины, то сможете проехать дистанцию даже с грубыми переключениями передач, торможением, разгоном и агрессивным рулением. Но когда вы едете на пределе возможностей, данные действия могут привести к потере сцепления, плохому времени на круге и увеличить риск вылета или аварии. Важно вырабатывать хорошие привычки и отрабатывать именно правильные действия и приемы даже если вы не ездите на запредельных скоростях.
В данной статье мы рассмотрим следующие темы:
1. Руление
2. Торможение
3. Ускорение
4. Переключение передач
5. Распределение веса
6. Подбор оборотов
7. Комбинированные действия при прохождении поворотов
Более подробно каждая тема рассматривается в отдельной статье, следите за ссылками в тексте.
При езде по треку держите руль в положении 9-3, или просто по бокам, так, чтобы расстояние между руками было максимальным (рис 1). Так вы сможете проходить довольно крутые повороты не отрывая рук от руля. Если машина требует большого количества оборотов руля от упора до упора, то переставьте руки на руле соответствующим образом перед тем, как войти в крутой поворот. После перестановки руки должны сохранить максимальное расстояние между собой и при этом оставаться в положении 9-3 на повернутом руле во время прохождения середины поворота (апекса).
Менять местами руки — рулить с перехватом — не желательно в случаях, когда можно обойтись без этого, поскольку это вредит плавности руления.
На графике 1 показан уровень сцепления двух передних колес с трассой (без учета каких-либо других сил) при прохождении простого поворота. В данном случае водитель не доводит колеса до предела сцепления плавно поворачивая руль. На входе в поворот обычно возникает пиковая нагрузка, поскольку вес машины передается на внешнюю сторону, и в данный момент потеря сцепления колес с полотном дороги наиболее вероятна. Здесь зацеп может перейти в скольжение. Затем сила сцепления с дорогой остается относительно постоянной в момент прохождения поворота, а потом снижается по мере раскручивания руля в нормальное положение. Как только машина выравнивается возникает еще один небольшой пик на графике сил сцепления колес с дорогой, поскольку вес машины переходит на противоположную сторону — возникает эффект маятника.
Что следует запомнить, изучив приведенный график:
— Избегайте “забрасывания” машины в поворот — смягчайте его. Это позволяет изменять развесовку машины более плавно и по нарастающей. Необходимо предотвращать возникновение пиковых нагрузок на шины при вождении на пределе.
— Не создавайте дополнительную нагрузку и потребность колес в сцеплении при прохождении поворота (например, грубым нажатием на педаль газа или тормоза), так как в этот момент потеря управления наиболее вероятна.
-Агрессивное возвращения руля в исходное положение изменяет баланс машины — движения рулем должны быть плавными.
Тормозит машина гораздо быстрее, чем разгоняется, поэтому силы, которые при этом возникают обладают более высоким потенциалом к изменению баланса машины и потере сцепления. Нажимайте педаль тормоза плавно, никогда не бейте по тормозам и старайтесь не привыкать к таком стилю торможения, при котором срабатывает АБС. Другими словами, всячески старайтесь избегать блокировки колес при торможении. Это не означает, что вы не должны нажимать на педаль сильно, но убедитесь, что движения нажатия и отпускания происходят по нарастающей. Это позволит свести к минимуму пики на графике сил, вызванные изменением развесовки автомобиля, а также снизить вероятность избыточного перераспределения веса или блокировки колес.
На графике 2 ниже показаны силы сцепления колес с дорогой, которые возникают при плавном, но относительно жестком торможении. Здесь мы видим ранний пик нагрузки, поскольку вес машины смещается вперед (вероятность блокировки колес наибольшая). Использование тормозов в начале и конце торможения должно быть плавным с нарастанием, чтобы избежать появления резких пиков на графике.
Плавное, нарастающее нажатие на педаль газа наиболее важно в мощных машинах, поскольку они обладают наибольшей склонностью к пробуксовке ведущих колес. Никогда не жмите резко на педаль газа в мощных машинах при разгоне или после переключения передачи — это может привести к пробуксовке колес и потере управления. В добавок, запомните, что торможение двигателем не менее важный аспект, чем ускорение, так что думайте о перераспределении веса машины, когда разгоняетесь. Если вы отпустите газ при прохождении поворота (особенно по середине — в апексе) вы рискуете развернуть машину или вылететь с трассы, поскольку в данном случае может возникнуть избыточная поворачиваемость.
На графике 3 показано использование потенциала сцепления ведущих колес с трассой при плавном разгоне с места. Как видно, наибольшая потребность в сцеплении шин возникает, когда педаль сцепления отпущена, обороты высокие и машина, как говорится, выстреливает. График также демонстрирует всплеск силы когда водитель отпускает газ и двигатель начинает торможение.
График 4 демонстрирует поведение агрессивного водителя, который резко бросает педаль сцепления и стартует на высоких оборотах. Данный водитель превысил предел сцепления колес с дорожным покрытием, и возникла пробуксовка колес. Водитель продолжает ехать на высоких оборотах, что в данном случае заставляет машину вилять хвостом пока задние колеса пытаются войти в зацеп. Это далеко не лучший способ быстрого старта.
При повышении или понижении передачи очень важно избегать любых резких нагрузок на трансмиссию, особенно на мощных машинах. Слишком быстрое отпускание педали сцепления при понижении передачи может вызвать резкое смещение веса машины к передней оси, а в особых случаях даже блокировку ведущих колес. Переключайтесь на подходящих оборотах двигателя (подбор оборотов описан ниже), на которых возможно сгладить эффект от понижения передачи и сделать его наиболее плавным, а сцепление отпускайте плавно, старайтесь чувствовать реакцию машины. При переключении на повышенную передачу, отпускать педаль нужно плавно и обязательно с умеренной подачей газа, чтобы предотвратить пробуксовку колес (особенно важно при вождении мощных машин).
Запомните, что включить не ту передачу из-за спешки гораздо хуже, чем потратить долю секунды на более осторожные переключения. Никогда не переключайте передачу при прохождении поворота и в апексе — перед входом в поворот подготовьтесь, выбрав нужную передачу, которая позволит пройти поворот с ускорением.
Важно сводить изменение развесовки машины к минимуму при вождении на грани сцепления с дорогой. Быстрое смещение веса вызванное агрессивным рулением, ускорением, торможением или переключением передачи может нарушить баланс машины и вызвать потерю управления. Гораздо полезнее уметь обращать изменение развесовки машины в свою пользу. Например, кратковременное отпускание газа перед входом в поворот может увеличить уровень сцепления передних колес, что поможет лучше войти в поворот и снизить эффект недостаточной поворачиваемости.
Подбор оборотов — это техника, которая используется для предотвращения нежелательного смещения веса во время переключения на пониженные передачи на машинах с механической коробкой передач. Чтобы понять почему это полезно и важно попробуйте включить третью передачу и набрать 3000 оборотов, затем быстро переключитесь на вторую и быстро (но без резкого броска) отпустите сцепление. Вы заметите существенное смещение веса в сторону передней оси, поскольку двигатель вынужден поднять обороты. Это также может привести к блокировке ведущих колес в экстремальной ситуации. Подбор оборотов сделает вас более плавным водителем при переключении передач на пониженные, а это фундаментальный навык для тех, кто хочет показать лучшее время круга на трассе. Данная техника состоит в следующем: немного отпустите сцепление, выберите нужную пониженную передачу, увеличьте подачу газа, а затем плавного отпустите педаль сцепления. При переключении с четвертой передачи на вторую необходимо “подкинуть” больше оборотов, чем при переключении с четвертой на третью. С опытом переключения станут очень быстрыми и очень плавными. Это практически один из основных навыков для вождения на гоночном треке. Подбор оборотов также иногда используется на торможении, такая техника называется “пятка и носок”, а также “подгазовка пяткой” или “перегазовка”. Когда вы впервые пробуете применить данную технику, то замечаете, что предугадать нужные обороты для каждой передачи довольно трудно, но помните, что любое увеличение оборотов лучше, чем ничего.
Сочетание ускорения, торможения и руления
Плавное вождение наиболее важно при езде на пределе возможностей машины. Когда вы проходите крутой поворот на высокой скорости, малейшее нажатие на педаль тормоза или на газа может привести к потере сцепления. На графиках 5 и 6 рассматриваются силы сцепления колес с дорогой, необходимые для машины в процессе прохождения поворотов на треке. На графике 5 водитель разделил элементы прохождения поворота на отдельные фазы ускорения, торможения и руления, что не позволит показать лучшее время на круге, но увеличит безопасность.
На графике 6 показаны действия водителя, который комбинирует руление с элементами торможения и ускорения при прохождении поворота в попытке улучшить время на круге. Поворот руля на торможении при входе в поворот — техника повышенной сложности, также известная, как “трейл брейкинг” или торможение в повороте — требует многократных тренировок и развития хорошего чувства автомобиля. Однако, ускорение на выходе из поворота используется гораздо чаще. Эти действия следует применять с особой осторожностью, поскольку комбинированные продольные и поперечные нагрузки на шины с большей вероятностью могут привести к превышению предела сцепления колес с дорогой (желтые точки на графике 6).
На этом все. Ощутили пользу? Жмите «Нравится» и «Поделиться» 🙂
Спасибо всем, кто дочитал до конца и удачи на дорогах!
Какая деталь отвечает за плавность вращения колеса автомобиля?
Подвеска обеспечивает упругую связь между рамой или кузовом с мостами автомобиля или непосредственно с его колесами, воспринимая вертикальные усилия и задавая требуюмую плавность хода.
Какой элемент входит в состав ходовой части автомобиля?
Ходовая часть состоит из передней подвески, задней подвески, колес и шин.
…
Таким образом, чтобы автомобиль обеспечивал комфорт и безопасность, между кузовом и дорогой должны быть:
Что входит в состав подвески автомобиля?
Подвеска входит в состав ходовой части автомобиля. Подвеска автомобиля включает направляющий и упругий элементы, гасящее устройство, стабилизатор поперечной устойчивости, опору колеса, а также элементы крепления. Направляющие элементы обеспечивают соединения и передачу сил на кузов автомобиля.
Что входит в ремонт ходовой части автомобиля?
Что такое ход подвески?
Термин «ход подвески» означает расстояние вертикального перемещения кузова автомобиля относительно его (автомобиля) колеса вдоль его вертикальной оси, которую допускает подвеска машины — от полного продавливания до полного отскока.
Что входит в ходовую часть грузового автомобиля?
Ходовая часть автомобиля состоит из следующих основных элементов:
Для чего нужна Ходовая часть?
Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, без тряски и вибраций. Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы, действующие на автомобиль.
Что входит в устройство задней пружинной подвески?
Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 15 и соединителя 14, которые сварены между собой через усилители. В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 16 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 2, к которым крепятся болтами оси задних колес.
Что является гасящим элементом подвески?
Амортизатор или гасящий элемент для противодействия элементам упругости. Амортизатор нужен для сглаживания колебаний. Амортизатор выполнен в виде металлической трубы с элементами крепления. В амортизаторе применяется принцип гидравлического сопротивления.
Какие элементы относятся к направляющим деталям подвески?
Направляющими деталями являются рычаги, и амортизаторная стойка в подвеске «МакФерсона» для нежесткого соединения в рычагах используются сайлентблоки и шаровые опоры, а в амортизаторной стойке используется опора с подшипником.
Что относится к ходовой части?
К ходовой части автомобиля относятся рама, амортизаторы, задняя и передняя подвески, колеса и шины. Все эти элементы конструктивно связаны между собой и, в совокупности, обеспечивают связь колес с кузовом, смягчают колебания, обеспечивают прочное сцепление колес с дорожным полотном.
Что входит в ремонт подвески?
Как часто нужно ремонтировать ходовую?
Чем машина старше, тем чаще будет необходим ремонт ходовой части авто. Если учитывать возраст, то для автомобилей до 3 лет стоит проводить осмотр не менее 1 раза год, а для автомобилей старше 3 лет — раз в пол года.
Что представляет собой конструкция независимой подвески?
Что такое независимая подвеска? Независимая подвеска – это такая подвеска, в которой колеса одной оси не связаны друг с другом, и изменение положения одного колеса не оказывает влияния на другое.
В чем отличие кулона от подвески?
Кулон – украшение только лишь на шею, подвеска же может крепиться к чему угодно: браслет, серьги, брошь, сумочка, шляпка. Кулоны обычно изготавливают из драгоценных металлов и натуральных камней. … Кулон располагается на цепочке или шнурке «в одиночестве». Подвесок же может быть сразу несколько в рамках одного изделия.
Чем отличается ходовая от подвески?
Подвеска отвечает за выполнение важных функций
Диагностика и обслуживание ходовой части отвечает не только за плавность хода и легкость в управлении, она отвечает за вашу безопасность!
Какая деталь отвечает за плавность вращения колеса автомобиля?
Подвеска обеспечивает упругую связь между рамой или кузовом с мостами автомобиля или непосредственно с его колесами, воспринимая вертикальные усилия и задавая требуюмую плавность хода.
Какая деталь подвески автомобиля чаще остальных подвергается износу?
Одна из подвески, наиболее склонных к повреждениям и износу. Очень часто страдает пыльник шаровой, который может быть поврежден механически или в результате естественного износа. Игнорирование его замены приводит к возникновению люфта.
Как называется угол между вертикалью и наклоном амортизатора по направлению движения?
Caster angle (угол продольного наклона) это угол, образованный вертикалью и проекцией оси поворота колеса на продольную плоскость автомобиля. При положительном кастере ось поворота колеса наклонена назад относительно направления движения, а при отрицательном — наоборот, «смотрит вперёд».
Для чего предназначена и из каких агрегатов состоит ходовая часть?
Ходовая часть служит для обеспечения непосредственного взаимодействия автомобиля с дорожной или грунтовой поверхностью. Она состоит из рамы, колесного движителя, подвески и мостов. Рама является остовом автомобиля. … Ведомые колеса вращаются при движении автомобиля за счет действия толкающих сил от рамы автомобиля.
Что относиться к ходовой?
К ходовой части автомобиля относятся рама, амортизаторы, задняя и передняя подвески, колеса и шины. Все эти элементы конструктивно связаны между собой и, в совокупности, обеспечивают связь колес с кузовом, смягчают колебания, обеспечивают прочное сцепление колес с дорожным полотном.
Что входит в ходовую часть грузового автомобиля?
Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, осей, подвески, колес и шин. Передняя ось грузового автомобиля состоит из двутавровой балки и двух поворотных цапф, которые шарнирно закреплены шкворнями на ее концах.
Что чаще всего ломается в подвеске?
Проще говоря, выбоины и грязь. Чтобы износ сильно не «лютовал», огрехи дорожного полотна нужно стараться преодолевать как можно аккуратнее. Понятное дело, что все ямы объехать не удастся, но пробоев подвесок лучше не допускать. Чтобы хоть частично справиться с грязью, можно установить резиновые пыльники штоков.
Какие неисправности характерны для подвески автомобиля?
Различают следующие неисправности подвески:
Какая деталь подвески выполняет функцию упругого элемента?
Пружины Пружины (рис. 1, б) в качестве упругого элемента применяются, как правило, на независимых подвесках. Наибольшее распространение получили цилиндрические витые пружины, изготавливаемые из стального прутка круглого сечения.
Как называется расстояние между колесами одной оси?
Колёсная база — это расстояние между центрами колёс передней и задней оси. Ширина колеи — это расстояние между серединами шин колёс каждой оси.
Как называется задняя ось автомобиля?
Задней осью всех автомобилей является балка заднего моста, на кожухах полуосей которой устанавлцраются на конических роликоподшипниках ступицы с колесами.
Как называется ось автомобиля?
В транспортной технике нередко употребляется выражение «ведущая ось». … Вал ведущего колеса, непосредственно соединяющий его с дифференциалом, называется полуосью. Ведущий мост — мост автомобиля, колёса которого являются ведущими.
Какие функции выполняет Ходовая часть трактора?
Ходовая часть преобразует вращательное движение ведущих колес (звездочек) в поступательное движение лесной машины.