Изучаем как влияет масса автомобиля на проходимость на примере пикапа Ford Ranger. Что такое геометрическая проходимость автомобиля Маневренность автомобиля определяется

Как улучшить проходимость автомобиля: надежные помощники автолюбителя
Каждый водитель, которому приходится часто , готов сделать возможное для повышения проходимости своего транспортного средства. Почему бы и нет, ведь с помощью современных и надежных приспособлений это вполне реально. При выборе устройств нужно четко осознавать возможности своего «железного коня», ведь только так можно организовать его нормальную эксплуатацию и подобрать оптимальный способ повышения
проходимости. И самое главное — решение данного вопроса должно быть комплексным. На что же обратить
Главное — автолюбитель должен решить задачу увеличения геометрической проходимости, снижения сопротивления качению автомобиля во время движения авто по бездорожью, увеличения тяги ведущего моста, а также работоспособности основных узлов авто.

Какие же на сегодня существуют изделия для повышения проходимости?
К таковым можно отнести самовытаскивающий якорь , противобуксатор , траковую цепь , цепь противоскольжения (гусеничную и мелкозернистую) , а также ремни для повышения проходимости . Если автомобиль продвигается по бездорожью, то автолюбители всегда могут подключить второй мост (если есть такая возможность). В этом случае сила сцепления существенно возрастет. На наиболее проблемных участках рекомендуется включать пониженные передачи, в противном случае тяговой силы может не хватить для преодоления препятствия. На бездорожье лучше избегать подъемов (появляется дополнительное сопротивление). При этом лучше не форсировать скорость.

Наиболее востребованными устройствами для увеличения проходимости транспортного средства являются . Как уже упоминалось, они бывают гусеничными, мелкозвенчатыми и траковыми. При этом каждый тип имеет свои особенности.

Траковые цепи

Применение данных изделий будет очень актуальным при передвижении по заснеженной или болотистой местности. Они очень пригодятся для преодоления обычных препятствий на мокрой грунтовой дороге. Но здесь крайне важно организовать правильное натяжение, которое проверяется очень просто: трак должен подниматься пальцем над колесом на высоту около 5-8 миллиметров.

Позволяют эффективно передвигаться по грунтовым, скользким и мокрым дорогам. Можно использовать данные устройства для передвижения по заснеженным или обледенелым трассам (здесь также очень важна правильная установка – должны свободно перемещаться, не врезаясь в шины).

Цепи гусеничного типа

Больше подойдут для поездок по заснеженным и грунтовым заболоченным дорогам. При правильном натяжении верхняя ветвь должна провисать между колесами на 1-1,5 см. Гусеничные цепи стоит сразу же снимать после прохождения сложного участка. В противном случае можно нанести вред дорожному покрытию, «спалить» массу бензина и износить покрышки.

Данные приспособления очень пригодятся, если необходимо выбраться из какого-либо серьезного «капкана». Перед тем, как производить монтаж противобуксаторов, необходимо на ведущие (желательно задние) колеса закрепить цепи-браслеты. В этом случае автомобиль гораздо быстрее преодолеет препятствие.

Ремни для повышения проходимости

Устройства очень популярны в среде водителей. Это и не удивительно, ведь данные изделия являются настоящими помощниками, когда необходимо преодолеть грязь, снег и песок. Они очень просты в применении и легко снимаются. Ремни для проходимости больше всего пригодятся для легковых автомобилей, внедорожникой, микроавтобусов.

Под проходимостью понимают свойство автомобиля двигать­ся по неровной и труднопроходимой местности не задевая за не­ровности нижним контуром кузова. Проходимость автомобиля характеризуется двумя группами показателей: геометрическими показателями проходимости и опорно – сцепными показателями проходимости. Геометрические показатели характеризуют веро­ятность задевания автомобиля за неровности, а опорно – сцепные характеризуют возможность движения по труднопроходимым участкам дорог и бездорожью.

По проходимости все автомобили можно разделить на три группы:

– автомобили общего назначения (колесная формула 4x2, 6x4);

– автомобили повышенной проходимости (колесная формула 4x4, 6x6);

– автомобили высокой проходимости, имеющие специальную компоновку и конструкцию, многоосные со всеми ведущими колесами, гусеничные или полугусеничные, автомобили – амфи­бии и другие автомобили, специально предназначенные для работы только в условиях бездорожья.

Рассмотрим геометрические показатели проходимости.

Дорожный просвет – это расстояние между низшей точкой ав­томобиля и поверхностью дороги. Этот показатель характеризу­ет возможность движения автомобиля без задевания за препят­ствия, расположенные на пути движения (рис.5.9).

Радиусы продольной и поперечной проходимости, соответствен­но r пр и r поп, представляют собой радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшей точки автомобиля, расположенной внут­ри базы (колеи). Эти радиусы характеризуют высоту и очертания препятствия, которое может преодолеть автомобиль, не задевая за него. Чем они меньше, тем выше способность автомобиля пре­одолевать значительные неровности без задевания за них своими низшими точками.

Передний и нижний углы свеса, соответственно α п1 и α п2 , обра­зованы поверхностью дороги и плоскостью, касательной к пере­дним или задним колесам и к выступающим низшим точкам пере­дней или задней части автомобиля.

Максимальная высота порога, который может преодолеть ав­томобиль, для ведомых колес составляет 0,35...0,65 радиуса коле­са. Максимальная высота порога, преодолеваемого ведущим ко­лесом, может достигать радиуса колеса и иногда ограничивается не тяговыми возможностями автомобиля или сцепными свойства­ми дороги, а малыми величинами углов свеса или просвета.

Максимально необходимая ширина проезда при минимальном радиусе поворота автомобиля характеризует возможность манев­рировать на малых площадках, поэтому проходимость автомоби­ля в горизонтальной плоскости часто рассматривают как отдель­ное эксплуатационное свойство маневренность. Наиболее манев­ренными являются автомобили со всеми управляемыми колесами. В случае буксировки прицепом или полуприцепов маневренность автомобиля ухудшается, так как мри поворотах автопоезда прицеп смешается к центру поворота, именно поэтому ширина полосы дви­жения автопоезда больше, чем одиночного автомобиля.

К опорно – сцепным показателям проходимости относятся сле­дующие.

Максимальная сила тяги - наибольшая сила тяги, которую спо­собен развивать автомобиль па низшей передаче.

Сцепной вес – сила тяжести автомобиля, приходящаяся на ве­дущие колеса. Чем больше сцен пой вес, тем выше проходимость автомобиля. Среди автомобилей с колесной формулой 4x2 наи­большую проходимость имеют заднемоторные заднеприводные и переднемоторные переднеприводные автомобили, так как при такой компоновке ведущие колеса всегда нагружены массой дви­гателя.

Удельное давление шин на опорную поверхность определяется как отношение вертикальной нагрузки на шину к площади контакта, замеренной по контуру пятна контакта шины с дорогой q = G: F.

Этот показатель имеет большое значение для проходимости автомобиля. Чем меньше удельное давление, тем меньше разру­шается грунт, меньше глубина образуемой колеи, меньше сопро­тивление качению и выше проходимость автомобиля.

Коэффициент совпадении колеи представляет собой отношение колеи передних колес к колее задних колес. При полном совпаде­нии колеи передних и задних колес задние катятся по грунту, уплотненному передними колесами, и сопротивление качению при этом минимально. При несовпадении колеи передних и задних колес затрачивается дополнительная энергия на разрушение зад­ними колесами уплотненных стенок колеи, образованной передни­ми колесами. Поэтому у автомобилей повышенной проходимос­ти часто на задние колеса устанавливают одинарные шины, умень­шая тем самым сопротивление качению.

Проходимость автомобиля во многом зависит от его конструк­ции. Так, например, в автомобилях повышенной проходимости применяют дифференциалы повышенного трения, блокируемые межосевые и межколесные дифференциалы, широкопрофильные шины с развитыми грунтозацепами, лебедки для самовытаскива­ния и другие приспособления, облегчающие проходимость авто­мобиля в условиях бездорожья.

Рис. 39. Классификация автомобилей по проходимости

Показатели опорных свойств. Основным показателем опорных свойств автомобиля является коэффициент сопротивления качению, величина среднего давления шин на грунт:

Р = G а /F ш n ш, (175)

где G а - полный вес автомобиля;

F ш - площадь контакта шины с дорогой;

n ш - число шин.

При оценке давления шин на грунт следует различать среднее давление по выступам протектора и среднее давление по контуру пятна контакта. Так как К н < 1, то среднее давление по выступам всегда больше среднего давления по контуру.

Указанные показатели опорных свойств имеют важное значение, т.к. предопределяют размер сил сопротивления качению.

Показатели сцепных свойств. Сцепные свойства автомобиля характеризуются величиной сцепной массы (M *), т.е. массы, приходящейся на ведущие колеса автомобиля; коэффициентом сцепной массы (m * = M * /M а) и коэффициентом сцепления шин с опорной поверхностью (j х). Перечисленные показатели определяют предельную величину силы тяги, которая может быть реализована ведущими колесами по сцеплению.

Показатели тяговых свойств. Тяговые свойства автомобиля характеризуются:

Удельной силой тяги:

р т = Р тмах /М а, (176)

где P тмax = M emax i тр h тр /r д - максимальная сила тяги, которую может развить автомобиль.

Удельной мощностью:

N уд = N емах /М а, (177)

где N еmax - максимальная эффективная мощность двигателя.

Все вышеперечисленные группы показателей дают лишь косвенную оценку проходимости автомобиля по слабым грунтам и не характеризуют возможность движения автомобиля в тех или иных конкретных дорожных условиях.

Из уравнения силового баланса следует, что движение автомобиля по той или иной грунтовой поверхности в принципе возможно, если соблюдаются следующие условия:

P j P т P y . (178)

Для оценки геометрической (профильной) проходимости автомобиля используется ряд геометрических показателей: 1) дорожный просвет автомобиля (h п); 2) передний (l пс) и задний свес автомобиля (l зс); 3) угол переднего свеса (b пс) и заднего свеса (b зс); 4) продольный (r пр) и поперечный радиус проходимости (r пп); 5) угол продольной гибкости автопоезда (l пр); 6) угол поперечной гибкости автопоезда (l пп); 7) угол перекоса мостов (g). Смысл перечисленных показателей поясняют рис. 40 - 44.

Рис. 40. Геометрические показатели проходимости автомобиля

Дорожный просвет представляет собой расстояние от опорной поверхности до наиболее низко расположенной точки автомобиля, и характеризует возможность движения автомобиля без задевания сосредоточенных препятствий (пни, кочки, камни и т.п.).

Передний (l пс) и задний свес (l зс), а также углы переднего b пс и заднего (b зс) свеса автомобиля характеризуют проходимость автомобиля по неровным дорогам при въезде на препятствие или при съезде с него, например в случаях наезда на бугор, переезда через канавы, овраги и т.п. Передний и задний свес – это расстояние от крайней передней (задней) точки автомобиля до плоскости, перпендикулярной продольной оси и проходящей через переднюю (заднюю) ось.

Для определения углов b пс и b зс проводят касательные к внешним окружностям шин передних и задних колес и к наиболее удаленным точкам передней и задней частей автомобиля. У многоосных автомобилей с балансирной подвеской осей тележки угол заднего свеса определяется при подъеме колес заднего моста до полного смятия буфера (рис.41), что соответствует началу отрыва колес среднего моста от опорной поверхности.

Рис. 41. Особенности определения продольного радиуса

проходимости и угла заднего свеса у многоосных автомобилей

Радиусы продольной r пр и поперечной r пп проходимости определяют очертание препятствия, которое, не задевая, может преодолеть автомобиль. Величину радиусов проходимости определяют по выполненному в масштабе эскизу автомобиля радиусами соответствующих окружностей, проведенных касательно к колесам и наиболее низкой точке автомобиля. Малые величины радиусов продольной и поперечной проходимости соответствуют лучшей проходимости автомобиля. Уменьшая, например, базу автомобиля, и увеличивая диаметр колес, можно уменьшить r пр. У трехосных автомобилей с балансирной подвеской двух задних мостов продольный радиус проходимости определяется при подъеме колес среднего моста до полного смятия буфера, что соответствует началу отрыва колес заднего моста от опорной поверхности.

Угол продольной гибкости является специфическим геометрическим показателем, относящимся только к автопоездам. Под углом продольной гибкости прицепного автопоезда понимается максимальный угол вертикального отклонения дышла прицепа от оси тягово-сцепного устройства автотягача (рис. 42).

Рис. 42. Угол продольной гибкости прицепного автопоезда

Для седельного тягача под l пр понимается предельный угол вертикального отклонения оси полуприцепа от продольной оси автотягача (рис. 43,а).

а б

Рис. 43. Углы продольной и поперечной гибкости седельного автопоезда

Угол поперечной гибкости автопоезда определяется как максимальный угол поперечного наклона полуприцепа относительно тягача, допускаемого конструкцией седельно-сцепного устройства (рис. 43,б).

Угол перекоса мостов g представляет собой угол, образованный осями переднего и заднего моста при их предельном перекосе (рис. 44).

Рис. 44. Угол перекоса мостов

Угол перекоса мостов характеризует способность автомобиля двигаться по неровностям без потери контакта колес с опорной поверхностью. Это значительно снижает неравномерность распределения вертикальной нагрузки между колесами, способствует сохранению управляемости автомобиля и предотвращает падение силы тяги, создаваемой ведущими колесами.

Кроме рассмотренных выше показателей, ОСТ 37.001.061-74 и некоторые другие документы для автомобилей повышенной проходимости предусматривают еще ряд оценочных показателей. К ним относятся: наибольшая ширина преодолеваемого окопа, наибольшая глубина преодолеваемого брода, глубина образуемой колеи, наименьший радиус поворота без потери проходимости, максимальное тяговое усилие лебедки, длина троса лебедки, наличие системы регулирования давления воздуха в шинах, а также наличие блокировки межколесных и межосевых дифференциалов или наличие дифференциалов повышенного трения.

Официальное значение дорожного просвета Jeep Cherokee Renegade — 203 мм (под картером главной передачи заднего моста). Если же измерить расстояние от дороги до нижней точки в середине машины, то получится 244 мм

У Jeep Cherokee Renegade угол въезда -38˚, угол съезда — 32˚, угол перелома «рампы» (эстакады) — 22˚

Признаем честно: на этот подъем Jeep Cherokee Renegade въехал самостоятельно, а затем довольно долго стоял с работающим двигателем, позируя фотографу. И на косогоре тоже

У Jeep Cherokee Renegade довольно приличные ходы подвесок. А если и их не хватает? Не беда — благодаря блокировкам межосевого и заднего межколесного дифференциалов он без труда справляется даже с таким диагональным вывешиванием

О проходимости мы вдруг вспоминаем, когда начинаем готовиться к вылазке в места, не облагороженные «твердыми дорожными покрытиями». Или когда собираемся покупать автомобиль, способный нас в такие места доставлять. Но вместо того, чтобы мучить себя и знакомых вопросами на тему «какая у этой машины проходимость», постарайтесь разобраться в теме — это не так уж и сложно. И тогда на большинство вопросов вы сможете ответить себе сами.

Что такое проходимость

Практически каждый учебник по теории движения колесных или гусеничных машин (автомобилей, тракторов, специальной техники), не говоря уж о водительских учебных пособиях досаафовских времен, дает свое определение проходимости. Впрочем, все они очень похожи и отличаются лишь деталями. И практически в любом из этих определений фигурируют понятия «ухудшенные дорожные условия», «бездорожье» или еще что-нибудь подобное.

Но, согласитесь, сами эти понятия весьма относительны: водитель боевой разведывательно-дозорной машины и владелец легкового автомобиля могут вкладывать в них совершенно разный смысл. Равно как житель Германии и житель российской глубинки. Или, скажем, такой пример. Является ли «ухудшенными дорожными условиями» то, что у нас считается «лежачим полицейским» — асфальтовый горб высотой 20 см, нашлепнутый (вопреки всяким нормативам!) на гладкий асфальт городской улицы? Ведь его преодоление для многих импортных автомобилей заканчивается вполне конкретными повреждениями!

По здравому размышлению мы решили остановиться на самом общем определении, почерпнутом из толкового словаря и пригодном для всех случаев: «Проходимость — это свойство транспортного средства преодолевать препятствия пути». Естественно, под препятствиями понимаются не только всевозможные неровности, но также и снег, и грязь, и различные «водные преграды», и все остальное, что препятствует свободному движению по местности.

Само собой, понятие проходимости применимо к абсолютно любому автомобилю. Так и хочется добавить: просто у одних она лучше, у других — хуже. Но как раз этого мы делать не будем, потому что на самом деле проходимость — понятие настолько многоплановое, что вот так, двумя словами, расставить все на свои места попросту невозможно. Например, оказавшись молодцом на пересеченной местности, автомобиль может увязнуть в жидкой грязи. Или, скажем, имея полный привод и мощный двигатель, встанет на крутом подъеме из-за того, что топливо в баке отлило от заборной трубы. И таких вполне реальных ситуаций можно себе представить очень много. Как и всевозможных терминов и показателей, характеризующих проходимость автомобиля.

Мы рассмотрим основные из них, а в комментариях постараемся разъяснить их смысл. Надеемся, что фотографии, которые мы сделали при помощи наших друзей из Клуба внедорожных приключений «Зубр 4x4» и автомобиля Jeep Cherokee Renegade, помогут вам разобраться, какое отношение эти показатели имеют к реальной жизни. И как, читая технические характеристики, можно примерно оценить, способен ли выбранный автомобиль доставить вас к любимому месту отдыха (рыбалки, охоты).

Основные термины

Когда машина не справляется с препятствиями, мы говорим о потере проходимости. Полная потеря проходимости (застревание) — это когда автомобиль двигаться дальше не может. Частичная — это когда он все еще движется, но со значительным снижением скорости и (или) значительным ростом расхода топлива.

Произойти это может по разным причинам.

Прежде всего, для преодоления препятствий автомобилю может просто не хватить тягового усилия. Возможности двигателя и трансмиссии небеспредельны, но даже если теоретически их с избытком, это еще не все. Ведь производимый ими крутящий момент превращается в тяговое усилие колесом, «отталкивающимся» от поверхности дороги. И если сцепление колеса с дорогой будет недостаточным, то вся работа мотора пойдет впустую — колеса будут лишь буксовать.

Ну и совсем нетрудно себе представить, как колеса проваливаются или закапываются в рыхлый грунт (снег, песок) и машина просто-напросто «садится на брюхо». Или как задевает различными своими частями за те препятствия, которые приходится преодолевать.

Заметим, что трудности, которые автомобиль встречает на своем пути, можно поделить на две группы. Во‑первых, это всевозможные неровности, как естественного, так и искусственного происхождения: бугры, рытвины, валуны, бордюры, окопы, канавы и прочие изобретения природы и человека. Во‑вторых, это места, где состояние опорной поверхности не очень-то позволяет ее таковой считать: снег, грязь, песок, болото и т. п. Соответственно, проходимость принято делить на профильную и опорную. И каждая подразумевает свои общепринятые показатели, позволяющие оценить «способности» автомобиля. А некоторые показатели имеют отношение и к той, и к другой. Итак…

Дорожный просвет — расстояние между низшей точкой автомобиля и дорогой

Наиболее известный показатель проходимости. Один из основных геометрических параметров, указываемых в характеристике автомобиля. На самом же деле, дает представление о допустимой для автомобиля глубине дорожной колеи, а также характеризует способность машины преодолевать отдельные кочки, камни, пни и другие неровности, «пропускаемые» под днищем, «между колес». Дело в том, что самая низкая точка автомобиля редко находится в середине колесной базы, а чаще приближена к передним или задним колесам. У большинства автомобилей с независимой подвеской такими местами являются поддон картера двигателя, картер трансмиссии или закрывающие их защитные элементы. У автомобилей с зависимой подвеской — балка одного из мостов или картер соответствующей главной передачи. Так что и не думайте только по дорожному просвету судить о возможности преодоления бугров, канав, переломов местности и прочих крупных неровностей.

Продольный и поперечный радиусы проходимости

Вот они-то как раз и характеризуют способность автомобиля преодолевать рвы, короткие крутые мосты, бугры, кюветы, большие кочки и другие подобные неровности. В зарубежной литературе этих показателей вы не найдете — они используются у нас. Обратите внимание, высота преодолеваемого бугра может быть значительно больше, чем дорожный просвет.

Ramp Brakeover Angle — угол перелома «рампы» (на самом деле, «ramp» переводится еще и как «наклонная плоскость», «аппарель», «эстакада»)

А этот показатель пришел к нам из-за рубежа. Судя по названию, изначально показывал, какой максимальный угол перелома автомобиль может преодолеть, въезжая куда-либо по наклонным аппарелям. Например, на смотровую эстакаду или железнодорожную платформу. В наше время повсеместно используется для внедорожной техники как показатель способности преодолевать переломы местности. В некотором смысле подобен нашему продольному радиусу проходимости.

Угол въезда и угол съезда — они же углы переднего и заднего свеса, они же передний и задний углы проходимости

Чем больше величина переднего и заднего углов проходимости, тем выше проходимость автомобиля при переезде через канавы, выступы, кюветы, бугры и другие подобные препятствия. Впрочем, во многих случаях важнее даже не абсолютные цифровые значения, а форма деталей, образующих свес.

Нетрудно заметить, что все перечисленные выше показатели так или иначе связаны с геометрическими параметрами автомобиля, его основными размерами: колесной базой, передним и задним свесами, колеей. Чем меньше база, чем меньше свесы, чем меньше колея, тем выше профильная проходимость. Впрочем, некоторые параметры автомобиля и сами напрямую служат показателями проходимости — на примере дорожного просвета мы в этом уже убедились. А еще нам могут пригодиться…

Колея

Дело не только в том, что ее полезно знать, если вы собираетесь въехать по аппарелям на паром или перебраться через речку по временной переправе. Для автомобиля высокой проходимости крайне важно, чтобы колея передних и задних колес была одинакова — тогда он будет встречать меньшее сопротивление при движении по деформируемому грунту (снегу, грязи и т. п.). Ведь задние колеса будут катиться уже по «протоптанной дорожке»!

Ширина и высота

Представьте, что вам предстоит ездить по узким горным дорогам, проезжать под низкими мостами или забираться на автомобиле в лесную глушь, протискиваясь между деревьями и под нависающими ветвями. И вы поймете, почему ширина и высота тоже служат показателями проходимости, пусть и не самыми важными.

Многие параметры, определяющие проходимость, невозможно измерить на стоящем автомобиле или определить по чертежу внешнего вида — их выясняют из конструкторской документации или в результате испытаний. Но в характеристиках машин высокой проходимости вы их найдете, в силу их важности именно как показателей проходимости.

Наибольший угол преодолеваемого подъема

Имеется в виду отнюдь не короткий въезд на небольшую горку, куда вы влетели с разгона. Протяженность «зачетного» подъема должна быть не меньше двух длин автомобиля, а преодолевается он со стартом с места непосредственно от подножья. При этом, обратите внимание, не должны нарушаться условия нормальной работы агрегатов автомобиля. В переводе на нормальный язык это означает, что их конструкция должна быть приспособлена и к тому, что вы на этом подъеме задержитесь надолго. То есть топливо, масло, охлаждающая жидкость должны по‑прежнему без перебоев поступать куда надо и в нужных количествах, мотор не должен перегреваться, подшипники должны выдерживать соответствующую нагрузку, из аккумулятора не должен выливаться электролит и т. д.

Наибольший угол преодолеваемого косогора

Предельный ровный косогор, по которому автомобиль может двигаться без бокового скольжения более чем на ширину профиля шины и уж тем более без опрокидывания. Опять же не должны нарушаться условия нормальной работы агрегатов.

Ход подвески — угол перекоса мостов

У подвески различают ход сжатия, ход отбоя и полный ход. Ход сжатия — это расстояние между нормальным («нулевым») положением колеса и крайним верхним, когда упругий элемент (скажем, пружина) сжат до предела. Ход отбоя — расстояние между «нулевым» и крайним нижним положением. Полный ход подвески — расстояние между двумя крайними положениями, сумма хода сжатия и хода отбоя.

Чем больше ходы подвески, тем дольше колеса сохраняют сцепление с опорной поверхностью при движении по пересеченной местности. Понятно, что если колесо потеряло контакт с дорогой (говорят — «вывешено»), оно уже не может создавать тяговое усилие. Ну а если в приводе не предусмотрена блокировка дифференциалов, то вывешивание одного из ведущих колес означает полную потерю проходимости.

Для автомобилей с передней и задней зависимой подвеской в качестве подобного показателя иногда используют максимальный угол перекоса мостов.

Глубина преодолеваемого брода

Чтобы автомобиль мог уверенно преодолеть достаточно глубокий брод, конструктор должен предусмотреть многое. Подкапотное электрооборудование не должно заливаться водой, а значит, его надо поднять как можно выше. То же самое касается патрубка забора воздуха в двигатель. Еще вода не должна попадать в картеры двигателя, коробки передач, мостов, а ведь в них обычно предусматривают устройства вентиляции (сапуны). Салон тоже должен быть загерметизирован, хотя бы до уровня дверных замков. И еще много всего.

Условия эксплуатации специальных машин (скажем, боевых) часто подразумевают и специальные требования по проходимости. Так что не удивляйтесь, увидев где-нибудь такие характеристики…

Высота преодолеваемой стенки (эскарпа)

Приближая этот показатель к более привычным для нас «легковым» условиям, разумнее сократить амбиции до «преодолеваемой ступеньки». Кстати, автомобиль, имеющий привод на все колеса и «обутый» в подходящие шины, мог бы преодолеть гораздо более высокую ступеньку, чем это ему позволяют низкий бампер и всевозможные аэродинамические элементы.

Ширина преодолеваемого рва (траншеи)

Ну уж об этом имеет смысл говорить только в применении к многоосным машинам.

Если же речь идет о преодолении водных преград автомобилями-амфибиями, то здесь уместнее говорить о плавучести, остойчивости, ходкости и прочих свойствах судов. Так что вернемся на сушу и поедем в грязь.

С мягкими, деформируемыми, грунтами тоже не все так просто. Ведь значительная часть вырабатываемой двигателем энергии тратится здесь на образование колеи, а перед колесом при движении образуется вал из грунта (так называемый бульдозерный эффект). Сопротивление качению колеса велико, и для его преодоления необходим запас тяги.

Однако помимо способностей силового агрегата, большую роль будут играть сцепные свойства шин, ведь сцепление колеса с мягким грунтом намного хуже, а буксование — это уже частичная, а то и полная потеря проходимости. Так что обратите внимание на тип шин и рисунок протектора.

Конечно, крайне важна схема привода. Скажем, обязательно должны быть предусмотрены блокировки дифференциалов, иначе буксование одного или нескольких колес приведет к полной остановке машины.

Очень важный показатель опорной проходимости — давление на грунт. Согласитесь, по глубокому снегу гораздо проще идти на лыжах, чем в ботинках, проваливаясь по колено при каждом шаге. Простая физика — чем больше площадь контакта шины с опорной поверхностью, тем меньше давление на грунт, тем меньше он деформируется. Так что широкие шины в данном случае приветствуются. И уж совсем хорошо, если машина оснащена системой централизованного регулирования давления в шинах. Она позволяет водителю, не выходя из кабины, поворотом регулятора снижать давление в шинах при движении по песку, снегу, заболоченному лугу. Как известно, приспущенная шина под весом автомобиля расплющивается сильнее, чем накачанная нормальным давлением. А значит, площадь ее контакта с опорной поверхностью увеличивается — и довольно значительно! Соответственно, давление на грунт во столько же раз снижается. А как только под колесами окажется твердая земля, водитель снова поднимет давление в шинах до нормального.

Проходимость – способность ПА двигаться по заснеженным, мокрым и плохим (разбитым, размокшим) дорогам, бездорожью и преодолевать естественные (подъемы, спуски, косогоры) или искусственные препятствия без вспомогательных средств.

Маневренность – способность ПА поворачиваться (маневрировать) на минимальной площади.

Единого показателя, характеризующего проходимость и маневренность ПА, не существует. Проходимость и маневренность ПА зависит от его геометрических размеров и опорно-тяговых свойств, а также от конструкции трансмиссии (дифференциала, коробки передач) и механизма поворота управляемых колес.

По проходимости АТС делятся на дорожные (обычной проходимости), повышенной и высокой проходимости.

К дорожным относят АТС , предназначенные для преимущественного использования на дорогах с твердым покрытием. Обычно эти АТС являются неполноприводными (с колесной формулой 42);

62; 64 – первая цифра соответствует общему числу колес АТС, вторая – числу ведущих колес) с колесами дорожного рисунка шин и с простыми (неблокируемыми) дифференциалами.

Автомобильные транспортные средства повышенной проходимости предназначены для движения по дорогам с твердым покрытием, вне дорог и для преодоления естественных препятствий. Обычно эти АТС являются полноприводными (с колесной формулой – 44; 66 и т.д.), имеют тороидные или широкопрофильные (реже арочные) шины с системой регулирования давления воздуха. В трансмиссиях этих АТС часто применяют блокируемые дифференциалы.

Автомобильные транспортные средства высокой проходимости создаются для преимущественного использования вне дорог. Эти АТС имеют полный привод ведущих колес и специальные шины (шины сверхнизкого давления, пневмокатки).

Различают профильную и опорно-тяговую проходимость. Профильная проходимость характеризует способность АТС преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в дорожные габариты. Опорная проходимость – способность АТС двигаться по деформируемым грунтам.

Показатели профильной проходимости (рис. 6.13):

дорожный просвет h , м;

передний l 1 и задний l 2 свесы, м;

передний  1 и задний  2 углы свеса (или угол  1 въезда и угол  2 съезда), град.;

радиусы продольной R 1 и поперечной R 2 проходимости, м;

наибольший угол преодолеваемого подъема  max ;

наибольший угол преодолеваемого косогора ;

ширина преодолеваемого рва l р;

высота преодолеваемой вертикальной стенки (эскарпа).

Рис. 6.13. Показатели профильной проходимости

Дорожный просвет h (расстояние от нижней точки автомобиля до опорной поверхности) определяет возможность движения ПА по мягкому грунту и через единичные препятствия (камни, пни, кочки и т.д.). Чем больше h, тем лучше проходимость ПА. У ПА повышенной и высокой проходимости дорожный просвет h больше, чем у ПА на базе дорожных АТС. С увеличением грузоподъемности дорожный просвет h обычно увеличивается.

От свеса l 1 и l 2 зависит проходимость ПА при преодолении канав, кюветов. Чем меньше l 1 и l 2 , тем меньше вероятность «вывешивания» колес при преодолении препятствий.

Углы свеса  1 и  2 влияют на возможность преодоления ПА препятствий с короткими подъемами и спусками. Чем больше  1 и  2 , тем больше крутизна коротких неровностей, через которые может переехать ПА, не задевая за неровность при въезде и съезде.

Продольный радиус проходимости R 1 равен радиусу сегментного препятствия (с хордой, равной базе L АТС), через которое ПА может переехать поперек, не задевая нижней точкой, расположенной в средней части. Чем меньше R 1 , тем выше проходимость ПА, т.е. способность преодолевать местность с гребнистыми препятствиями (насыпи, бугры).

Поперечный радиус проходимости R 2 равен радиусу сегментного препятствия (с хордой, равной базе в АТС), через которое ПА может переехать вдоль, не задевая нижней точкой, расположенной между колесами. Чем меньше R 2 , тем лучше проходимость ПА при преодолении насыпей и борозд вдоль.

На профильную проходимость длинномерных ПА (автолестниц, автоподъемников) влияет соотношение между габаритными размерами: длиной L г , высотой H г и шириной В г. Соотношение между высотой Н г и длиной L г определяет проходимость под мостами или эстакадами (рис. 6.14).

Рис. 6.14. Влияние габаритов пожарного автомобиля на его продольную проходимость

При определении проходимости ПА под мостом необходимо убедиться в обеспечении H г < Н  на всей габаритной длине L г автомобиля, так как при вогнутой дороге и большой длине L г возможная для проезда высота уменьшается (рис. 6.14).

Показатели опорно-тяговой проходимости:

максимальная сила тяги Р к max ;

максимальный динамический фактор D max ;

коэффициент сцепления шин с дорогой ;

нагрузка на ведущие колеса (сцепной вес) G в;

давление колес на дорогу р.

Для увеличения проходимости ПА необходимо увеличивать D max и  (см. п. 6.1). Сцепной вес ПА можно увеличить, если увеличить число ведущих колес (использовать полноприводное базовое шасси) или сместить центр масс ПА в сторону ведущего моста.

Основным показателем опорно-тяговой проходимости ПА по дорогам с мягким покрытием является давление колес на дорогу:

(6.69)

где R n – нагрузка, воспринимаемая колесом, Н; S n – площадь контакта колеса с дорогой, м 2 .

Давление р современных ПА изменяют от 50 кПа (0,5 кг/см 2) при движении по мягким грунтам до 300 кПа (3 кг/см 2) при движении по дорогам с твердым покрытием. Лучшую проходимость имеют ПА с регулируемым давлением воздуха в шинах. Обычно для улучшения проходимости ПА необходимо уменьшить давление, но при движении по некоторым грунтам, наоборот, увеличивать.

Уменьшение давления воздуха в шине влияет также на коэффициент сцепления φ (см. табл. 6.1). Увеличения коэффициента  на мягких грунтах добиваются обычно уменьшением р, т.е. увеличением площади контакта шины с грунтом. Увеличения коэффициента  на дорогах с твердым основанием (например, асфальтобетонное шоссе, покрытое грязью, или неглубокие снежные заносы на дороге) добиваются увеличением р.

Показатели маневренности (рис. 6.15):

минимальный радиус поворота наружного переднего колеса R н;

ширина полосы движения А при повороте;

максимальный выход отдельных частей ПА за пределы траекторий движения наружного переднего и внутреннего заднего колес (расстояния a и b ).

Рис. 6.15. Показатели маневренности одиночного автомобиля

Наиболее маневренны ПА со всеми управляемыми колесами. При буксировке прицепа маневренность ПА ухудшается, так как при повороте увеличивается ширина полосы движения А.