Современный экономичный автомобиль

Шины повышенной проходимости и тактические шины

Шина повышенной проходимостиАвтор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)
Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1]
Количество просмотров 6641 Количество комментариев 0
Шина повышенной проходимости
Рис. 1 Шина повышенной проходимости

Для движения по мягкому грунту шины должны соответствовать особым требованиям. Прежде всего, необходимо большое тяговое усилие, которое зависит от коэффициента трения между материалом протектора и материалом дорожного покрытия, а также от прочности покрытия (грунта) на срез. Рисунок протектора делается очень глубоким, а расстояния между его элементами — очень большими. Колесо вдавливается в грунт и с помощью создаваемого протектором «зубчатого» зацепления катится по нему и пробуксовывает только тогда, когда «зубья» ломаются в грунте. Это относится как к сыпучему грунту, так и к глубокому слою снега.

Крупный рисунок протектора (например, типа «ёлочка») имеет небольшую площадь поверхности, определяемую оттиском протектора на ровном твердом основании. Отношение площади оттиска к площади описанного вокруг него эллипса характеризует степень использования возможной площади контакта на твердой поверхности. Чем меньше эта степень, тем больше удельное давление на поверхности контакта протектора с дорогой и, следовательно, больше степень его изнашивания при движении по твердому дорожному покрытию.

Протектор с мелким рисунком имеет большую площадь контакта и небольшое удельное давление, однако его канавки легко забиваются грунтом, и шина скользит на размокшей грунтовой дороге. Создать универсальную шину, оптимальную как для грунтовой дороги, так и для шоссе с твердым покрытием, весьма затруднительно. Эта проблема решается путем применения так называемых тактических шин, в которых можно изменять давление в процессе движения. На мягком грунте в них поддерживается низкое давление и тем самым увеличивается площадь контакта шины с поверхностью почвы. Такие шины практически не вязнут при движении по бездорожью, а выбором рисунка протектора можно добиться уменьшения сопротивления движению на твердом покрытии.

Стоящий человек воздействует на почву с удельным давлением около 16 кПа; стоя на одной ноге, он увеличивает это давление вдвое, т. е. до 32 кПа. Такое же давление на грунт должно иметь и колесное транспортное средство высокой проходимости. На снежной целине человек должен использовать лыжи, при этом его давление на снег в этом случае будет равно 2,4 кПа, а при использовании одной лыжи — 4,8 кПа.

Для движения по снежной целине автомобиль должен оказывать на снег такое же удельное давление, как и человек, стоящий на лыжах, т. е. менее 4,8 кПа. Достичь этого значения у обычного колесного транспортного средства практически невозможно и поэтому для движения в таких условиях целесообразно использовать транспортные средства с гусеничным движителем. У гусеничных транспортных средств действуют другие правила достижения небольшого сопротивления движению. Необходимое движение машины по бездорожью, малое ее погружение в грунт или снег достигается большой площадью гусениц. В специальных транспортных средствах для движения по снегу используются резиновые гусеницы с поперечно прикрепленными грунтозацепами. Такой снегоход, предназначенный для создания горнолыжных трасс, показан на рис. 2.

Ратрак — специальная гусеничная машина для подготовки снежных трасс
Рис. 2 Ратрак — специальная гусеничная машина для подготовки снежных трасс

Особое внимание следует уделять управлению гусеничными транспортными средствами. Обычно применяемое притормаживание одной из гусениц, приводимых в движение через дифференциал, неэкономично. При полном затормаживании одной гусеницы другая обладает только половиной тягового усилия и должна преодолевать повышенное сопротивление блокированной гусеницы. Поэтому управление целесообразно выполнять так, чтобы притормаживаемый сателлит дифференциала сохранял некоторую скорость вращения, соответствующую требуемому радиусу поворота машины. В этих условиях обе гусеницы постоянно остаются ведущими. Схема такого дифференциала приведена на рис. 3. При прямолинейном движении машины оба тормоза выключены, и весь дифференциал вращается с тормозными барабанами 4, как единое целое. При повороте один из барабанов притормаживается тормозом 5 и замедляет вращение, вследствие чего зацепление 3 на барабане начинает вращать через шестерни 2 вал сателлита 1. Благодаря этому достигаются различные обороты ведущих валов гусениц.

Схема управляющего дифференциала гусеничного транспортного средства
Рис. 3
Схема управляющего дифференциала гусеничного транспортного средства:
1 — вал сателлитов; 2 — приводная шестерня вала сателлитов; 3 — шестерня барабана; 4 — барабан; 5 — тормоз барабана.

Подобный принцип применяется в тяжелых гусеничных транспортных средствах, при этом радиус поворота в них меняется в зависимости от включенной ступени в коробке передач; крутые повороты возможны лишь при включении низшей передачи.

Представляет интерес схема управления гусеничного транспортного средства «Трэк Мастер», изображенная на рис. 4. В этой машине применен силовой агрегат автомобиля «Фольксваген», включающий двигатель воздушного охлаждения с коробкой передач и редуктором заднего ведущего моста. На ведущих валах 1 и 2 находятся зубчатые передачи от бесступенчатого клиноременного вариатора, состоящего из ремня 5 и двух регулируемых шкивов 3 и 4. При прямолинейном движении машины оба шкива вращаются с одинаковой частотой и цилиндрические сателлиты дифференциала не работают. Управляя с помощью рулевого колеса соотношением диаметров шкивов и тем самым определяя соотношение частот вращения ведущих валов, можно достичь желаемого радиуса поворота.

Схема управления гусеничного транспортного средства «Трэк Мастер»
Рис. 4
Схема управления гусеничного транспортного средства «Трэк Мастер»:
1, 2 — ведущие валы; 3, 4 — регулируемые шкивы; 5 — клиновой ремень.

Колесные транспортные средства имеют меньшее сопротивление движению, чем гусеничные, поэтому их использование с экономической точки зрения более целесообразно. До известных пределов требуемые для хорошей проходимости давления на грунт могут быть снижены увеличением числа осей и колес, а также применением уже упомянутых тактических шин с регулируемым давлением воздуха.

Последнее обновление 03.02.2012
Опубликовано 26.06.2011

Читайте также

Сноски

  1. Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.//Стр. 301—305 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru

Комментарии

Ваше имя:
Ваш e-mail: необязательное поле
Кто Вы?
Человек
Человек
Робот
Робот

Все материалы, представленные на данном сайте, защищены законодательством в области авторского права. Смотрите публикация Ваших материалов, условия перепечатки материалов, соблюдение авторских прав.
Дизайн и поддержка – Владимир Егоров, icarbio.ru 2010-2014 ©.

Рейтинг@Mail.ru