Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Иллюстрированное руководство по практическому применению некоторых данных, которые можно почерпнуть в технической характеристике автомобиля

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр? Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

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

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

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

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

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

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

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

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр? Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр? Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр? Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр? Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

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 х постараемся разъяснить их смысл.

Надеемся, что фотографии, которые мы сделали при помощи наших друзей из Клуба внедорожных приключений «Зубр 4×4» 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.

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.

Читайте также:  Инструменты для полировки автомобиля

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.

Выходим за рамки геометрической проходимости при помощи правильного использования колёс

Известно, что преодоление препятствий на внедорожнике в первую очередь обеспечивается геометрией самого внедорожника. При этом важную роль могут сыграть конструкция и размер установленных на нём покрышек

Если знать, как с максимальной отдачей использовать свойства внедорожных покрышек, проходимость автомобиля можно увеличить, дополнив геометрические возможности хорошим сцеплением колёс с грунтом. Конечно, на самом деле вездеходные качества внедорожника не слишком изменятся, просто будут использованы во всей полноте.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Агрессивные ламели плечевой части и грунтозацепы боковины (такие как у Toyo Open Country M/T) залезают на препятствие, подобно скалолазу

Давайте вспомним, из чего, собственно, состоит геометрическая проходимость? Во-первых, это дорожный просвет, или клиренс. То есть минимальное расстояние от грунта до самой низко расположенной детали машины. Обычно это картер редуктора заднего моста или рычаги подвески. Иногда глушитель.

Клиренс даёт возможность понять высоту предмета, который безболезненно для автомобиля можно пропустить между колёс, или глубину колеи, которую можно пройти, не застревая. Казалось бы, на этот параметр выбором резины уж точно никак не повлиять.

Но если покрышки обладают мощным прямым зацепом и агрессивной боковиной, как, например, всё та же Toyo Open Country M/T нашего редакционного автомобиля, то в случае нежёсткого грунта машина будет буквально ползти на брюхе, цепляясь агрессивным протектором за грунт.

При этом если земля мягкая, а ваш автомобиль достаточно защищён снизу, повреждений можно не опасаться.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Пониженное до 0,7–0,8 атм давление в шинах радикально увеличивает способность покрышки взбираться на стенку

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Если длина переднего свеса не даёт атаковать препятствие в лоб, можно заехать под углом, упираясь в него уже не бампером, а покрышкой

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Другие не менее важные параметры проходимости – углы въезда-съезда и длина переднего и заднего свесов. Они фактически дают представление о том, на какое препятствие машина может безболезненно въехать и съехать с него без применения трапиков. Например, ступенька или крутой бугор.

Однако и их можно одолеть хитростью, используя возможности зацепа покрышек. Например, если машина упирается бампером в высокий выступ (ступеньку, бревно), то во многих случаях можно подъехать сбоку, под углом.

Вывернув переднее колесо в сторону препятствия, мы тем самым существенно уменьшаем необходимый для въезда угол и нейтрализуем длину переднего свеса. Да и упираемся в препятствие уже не бампером, а колесом. Агрессивные плечевые ламели покрышки заползают на ступеньку, опираясь как человек локтями.

То же самое получается и при съезде со ступеньки под углом – машина не бьётся бампером, а хороший зацеп позволяет не соскользнуть и не рухнуть вниз. Очень важно в этот момент выбрать правильное давление в шинах. Высокое давление, подходящее для движения по шоссе, для такой работы не годится.

Оно не позволяет покрышке сминаться и обхватывать препятствие, включая в работу ламели грунтозацепов, а, скорее, заставляет её провернуться. Поэтому давление в шинах снижают. Триалисты, например, при езде по скалам и бетонным блокам выставляют давление в передних покрышках в пределах 0,45-0,35 атм, а в задних – и того ниже.

Но мы с вами не триалисты, и наш автомобиль не оснащён замками на дисках, позволяющими удерживать на них резину. Поэтому не стоит снижать давление ниже 0,8 атм. Для обычных дисков и покрышек среднего размера (31–33 дюйма) давление в 0,5 атм будет критически низким, и появится опасность провернуть покрышку на ободе, после чего у вас возникнут совсем другие проблемы.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Большинство геометрических препятствий, таких как бревно или канава, лучше переезжать по диагонали

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Дорожный просвет позволяет оценить размеры препятствия, которое можно пропустить под брюхом машины

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Итак, большинство геометрических препятствий, таких как ступенька, упор, канава или лежащее в лесу поперёк пути бревно, лучше атаковать под углом и преодолевать по диагонали. Кстати, что касается бревна: если его толщина превышает клиренс автомобиля, то лучше просто убрать его с дороги, используя машину как тягач.

Если бревно примерно соответствует дорожному просвету, можно рискнуть, помня, что сталь всегда крепче дерева, но глушитель можно оторвать. Если же бревно не очень толстое, то его можно переехать, стараясь выбирать траекторию под небольшим углом.

Но важно помнить, что если выбранный угол окажется слишком велик, а бревно и грунт – скользкими, машина запросто может соскользнуть и бревно встанет вдоль колеи. В таком случае нужно остановиться и снизить давление в шинах, иначе так и будете вечно скользить вдоль бревна.

Низкое давление и агрессивные боковые ламели грязевого протектора МТ-шины сделают своё дело, и автомобиль залезет на бревно. А при переезде канавы, особенно если она глубокая, имейте в виду, что отсутствие межколёсных блокировок может обездвижить автомобиль в момент диагонального вывешивания.

Поэтому заранее включите необходимые опции – если, конечно, они есть. А если нет, то выбрав оптимальную, на ваш взгляд, траекторию для движения ходом, используйте инерцию и не давайте машине остановиться в момент, когда колёса вывесятся по диагонали.

Так что правильно используя покрышки с хорошим зацепом, вы сможете преодолеть многие препятствия на своём пути. Только не забывайте наши рекомендации и регулярно практикуйтесь.

Редакция благодарит мотокомплекс «Кутузовский Редут» за помощь в подготовке материала

Что такое геометрическая проходимость автомобиля

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Владельцы серьезных внедорожников ругают современные кроссоверы за низкую проходимость – в том числе и геометрическую. И зачастую, надо сказать, вполне заслуженно. Что же такое геометрическая проходимость, и на что она влияет?

1. Что такое геометрическая проходимость?

  • Геометрическая проходимость – это совокупность геометрических параметров автомобиля, влияющих на его способность преодолевать препятствия.
  • Если говорить о полной геометрической проходимости, то она складывается из нескольких групп параметров, которые можно условно обозначить как базовые и внедорожные.

Базовые параметры – это собственно габаритные размеры автомобиля: длина, ширина, высота и размер колесной базы. От них зависят как непосредственные показатели проходимости, так и геометрические внедорожные параметры.

2. Каковы базовые параметры, влияющие на геометрическую проходимость?

Как уже было сказано выше, геометрическую проходимость во многом определяют именно параметры автомобиля: общая длина и длина колесной базы, высота и ширина автомобиля, а также ширина колеи и длина переднего и заднего свесов. Длина, ширина и высота машины в объяснении не нуждаются, а об остальных можно сказать пару слов.

Так, длина колесной базы – это расстояние между осями передних и задних колес, ширина колеи – это расстояние между центрами колес одной оси в пятне контакта с поверхностью, передний свес – это расстояние между осью передних колес и крайней передней точкой автомобиля, а задний свес – соответственно, расстояние между осью задних колес и крайней задней точкой автомобиля.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

3. Каковы основные параметры геометрической проходимости?

Обычно, говоря о геометрической проходимости, рассматривают пять основных параметров:

  • клиренс, или дорожный просвет автомобиля;
  • угол въезда;
  • угол съезда;
  • угол рампы, или продольный угол проходимости;
  • угол опрокидывания.

Кратко поясним каждую из этих величин. Клиренс, или дорожный просвет – это расстояние от самого нижнего элемента автомобиля до поверхности земли.

По ГОСТ это расстояние измеряется в центральной части автомобиля, но зачастую наиболее низкорасположенный элемент может быть смещен относительно центра: к примеру, им может являться резонатор глушителя или кронштейн амортизатора.

Поэтому обычно клиренсом считают именно расстояние от этой нижней точки до горизонтальной поверхности, на которой стоит автомобиль.

Угол въезда – это угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта передних колес и нижней точкой передней части автомобиля.

Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль, не коснувшись ее передней частью кузова.

Несложно догадаться, что он зависит от клиренса и длины переднего свеса: чем больше клиренс и меньше передний свес, тем выше будет угол въезда.

Угол съезда – это то же самое, но для задней части кузова: угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта задних колес и нижней точкой задней части автомобиля.

Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом, не коснувшись ее задней частью кузова.

Он, очевидно, зависит от клиренса и длины заднего свеса: чем больше клиренс и меньше задний свес, тем больше будет угол съезда.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Угол рампы, или продольный угол проходимости – это максимальный угол, который может преодолеть автомобиль, не касаясь поверхности днищем.

Он, в свою очередь, зависит от сочетания клиренса и длины колесной базы: чем больше клиренс и короче база, чем больше будет угол рампы.

Его изменение, к примеру, можно наглядно увидеть в трехдверной и пятидверной версиях Lada 4X4: углы въезда и съезда у них одинаковы, а вот угол рампы у трехдверки больше, потому что у нее короче колесная база.

Читайте также:  Делаем выбор: достоинства и недостатки зависимой и независимой подвески

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Угол опрокидывания, или угол поперечной статической устойчивости – это максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором он может не опрокинуться набок.

Он зависит от сочетания ширины и высоты автомобиля, ширины его колеи, а также его центра тяжести: чем больше ширина автомобиля и его колеи, меньше высота и ниже центр тяжести, тем выше угол опрокидывания.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Кроме этих основных параметров геометрической проходимости есть и еще некоторые, определенно относящиеся к геометрии, но не связанные напрямую с габаритами автомобиля. Это максимальный преодолеваемый уклон, глубина преодолеваемого брода, ходы подвески и артикуляция подвески.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Максимальный преодолеваемый уклон – это предельный угол относительно горизонта той поверхности, по которой способен двигаться автомобиль без посторонней помощи, то есть, предельная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль.

Глубина преодолеваемого брода – это максимальная глубина водного препятствия, которое автомобиль может преодолеть без негативных последствий для его технической части.

Глубина брода прежде всего ограничена высотой расположения точки забора воздуха двигателем: если вода поднимется до нее, то проникнет во впускной тракт и далее в цилиндры, что может спровоцировать гидроудар и серьезную поломку мотора. У обычных автомобилей точка воздухозабора расположена под капотом, что ограничивает максимальную высоту преодолеваемого брода.

Специально подготовленные же внедорожники оснащаются шноркелем – патрубком, выводящим точку забора воздуха на уровень крыши, что позволяет преодолевать более глубокие броды без риска гидроудара.

Ход подвески – это максимальное расстояние, которое может проделать колесо в вертикальном направлении от точки максимального сжатия подвески до момента ее полной разгрузки на грани отрыва от поверхности.

Чтобы оценить этот параметр, автомобиль можно загнать одним из передних колес на препятствие такой высоты, чтобы заднее колесо на той же стороне оторвалось от поверхности – это называется диагональное вывешивание, поскольку второе переднее колесо в этом случае тоже будет на грани отрыва от земли. Ну а расстояние по вертикальной оси между высотой подъема переднего и заднего колеса на одной стороне автомобиля в таком положении – это и есть артикуляция подвески. Ходы подвесок колес и артикуляция оказывают косвенное влияние на показатели геометрической проходимости.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

4. Является ли геометрическая проходимость приоритетно важной характеристикой проходимости автомобиля в целом?

Выше мы обозначили и объяснили практически все параметры, характеризующие геометрическую проходимость автомобиля.

На практике же, в «бытовом» понимании и беглом сравнении под геометрической проходимостью обычно понимают четыре из них: клиренс, а также углы въезда, съезда и рампы.

Для описания возможностей своих кроссоверов и внедорожников автопроизводители используют именно эти цифры – и по большому счету, они вполне исчерпывающе характеризуют эксплуатационные показатели машины.

Однако ключевые слова здесь – «эксплуатационные показатели»: цифры геометрической проходимости – далеко не единственное, что определяет реальную проходимость.

На нее в не меньшей степени влияют тип привода (а если привод полный – то тип его технической реализации, наличие межосевой и межколесных блокировок, а также характеристики используемых покрышек.

И как показывает практика, именно последние становятся главным ограничением внедорожных способностей современных серийных автомобилей.

От чего зависит проходимость автомобиля и что такое геометрическая показатели

При выборе транспортного средства для повседневного передвижения обращают внимание на свойство проходимости автомобиля. От этого фактора зависит возможность передвижения по пересеченной местности. Высота хода подвески показывает высоту колеса в вертикальном положении в момент отрыва от дорожного покрытия.

Класс транспортного средства по проходимости

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

  • Проходимость автомобиля — это показатель, который отвечает за возможность езды на ТС по бездорожью.
  • По этому свойству машины относят к разным классам.
  • Если в обычных автомобилях главную несущую роль играет кузов, то во внедорожниках – это специальная рама. Яркие примеры рамных внедорожников:
  • Toyota Land Cruiser;
  • Hummer;
  • Mitsubishi Pajero;
  • Land Rover Defender.

S.U.V. — универсальное по проходимости ТС с несущим кузовом. SUV официально считается легким грузовиком, но предназначен для повседневной езды в качестве пассажирского авто. К этой категории относятся:

  • Chevrolet TrailBlazer;
  • Toyota C-HR;
  • Range Rover.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

К подклассу SUV отнесены кроссоверы (СUV) — облегченный вариант SUVа с несущим кузовом. В народе получил название «паркетный джип» за внешнее сходство с настоящими внедорожниками, по показателям проходимости серьезно уступает старшему брату. СUV могут быть как моно-приводными, так и полноприводными. Примеры CUV:

  • Nissan Terrano;
  • Mazda CX-7;
  • Mitsubishi Outlander;
  • Toyota RAV4.

Далее идут всевозможные седаны, хэтчбеки, купе, кабриолеты, лимузины и минивены— подробно ТС этих классов рассматривать не имеет смысла, т. к. проходимость у них довольно низкая. Такие авто предназначены для городской езды или по трассе. Комфортное передвижение на них по бездорожью практически невозможно, если это не участие в раллийных соревнованиях.

Геометрия проходимости

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Геометрия проходимости (ГеоП) авто — это совокупность показателей, влияющих на возможности передвижения ТС по бездорожью. К основным параметрам, которые составляют ГеоП относят:

  1. Клиренс — обозначает расстояние между дорожным покрытием и крайней нижней точкой центра машины.
  2. Угол рампы — определяет возможность въезда ТС под углом к поверхности без повреждений передней стороны кузова или днища. Представляет собой угол между горизонтальным покрытием, по которому движется авто и чертой, проведенной от точки соприкосновения передних колес и крайней нижней точки переда ТС.
  3. Угол съезда — аналогичный предыдущему показатель, определяет максимально возможный угол подъема авто при движении задом.
  4. Угол опрокидывания — показывает насколько возможен максимальный уклон автомобиля влево или вправо без переворачивания на бок. На этот показатель влияют ширина, центр тяжести, вес и высота ТС.
  5. Максимальный угол преодоления препятствий — определяет возможную величину угла подъема, на который может въехать машина без дополнительных вспомогательных средств.
  6. Показатель преодолеваемой глубины — дает понимание насколько глубоко под воду может погрузиться ТС без угрозы повреждения внутренней техники и механики. Параметр находится в прямой зависимости от расположения на кузове воздухозабора двигателя. Чем он выше, тем глубже может погружаться авто, не рискуя получить гидроудар.

Обратите внимание! 

Параметры ГеоП показывают возможности передвижения автомобиля по бездорожью, пересеченной местности, определяя их математическими показателями.

Однако, реальная проходимость машины больше зависит от технических данных привода, трансмиссии и качества шин на колесах.

Типы трансмиссии и ее влияние на проходимость

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Трансмиссия автомобиля отвечает за передачу крутящего момента (к.м.) от колен.вала двигателя к ведущим колесам, изменяет величину, направление к.м. Трансмиссии бывают трех типов:

  • заднеприводная — задние колеса и задний мост являются ведущими для авто, оснащенных таким типом;
  • переднеприводная — ведущую роль здесь выполняют передний мост и колеса;
  • полноприводная — сила тяги и крутящий момент равномерно подаются, распределяются на все четыре колеса авто, что существенно повышает показатели проходимости.

ТС с задним приводом хуже всего справляются с проходимостью в бездорожье. В них вся нагрузка по ускорению, поддержанию скорости движения, преодолению заносов и пробуксовки машины полностью ложится на задние колеса и механизмы. По этим причинам в настоящее время большинство моделей, использующих заднеприводную трансмиссию сняли с производства.

Переднеприводная конструкция повышает проходные характеристики ТС потому, что все механизмы трансмиссии расположены впереди под капотом и крутящий момент быстрее передается из двигателя на передние колеса. Это увеличивает скорость разгона, сокращает возможность заносов и пробуксовки на скользких покрытиях и, в целом положительно влияет на устойчивость и проходимость авто.

Из практики езды – наибольшей проходимостью обладают машины, оснащенные полноприводной трансмиссией. Одновременная работа всех 4-х колес обеспечивает надежное сцепление с дорожным покрытием и устойчивость авто на разных поверхностях при любой погоде.

Внимание! 

Добавляет в копилку повышения проходимости возможность принудительной блокировки межосевых дифференциалов, за счет чего происходит равномерное распределение к.м. на оси.

В заключение отдельно стоит отметить роль шин в характеристиках, которые повышают возможности езды по бездорожью. При установке резины необходимо обращать внимание на величину, рисунок протектора, сезонность и размер шин.

Все эти параметры влияют на качество сцепки с поверхностью и обеспечивают проходимость. Но нужно помнить, что для передвижения по городу и шоссе не подойдут шины большого размера, выбранные для экстремальной езды по бездорожью.

Устройство автомобилей



Проходимость является одним из основных эксплуатационно-технических качеств автомобиля, определяющих возможность его эффективного использования в тяжелых дорожных условиях.

Этим качеством обладают автомобили всех типов, но в зависимости от их назначения в различной степени, поэтому все автомобили по проходимости делят на три основные группы – обычной, повышенной и высокой проходимости.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Автомобили обычной проходимости предназначены для движения по шоссейным и грунтовым дорогам достаточно хорошего качества. К таким автомобилям относятся автомобили общетранспортного назначения с колесной формулой 4×2, обычными тороидными шинами и оснащены трансмиссией, не предусматривающей блокировку колес или осей.

Автомобили повышенной проходимости, как правило, имеют колесную формулу 4×4, 6×4, 6×6 и т. д. с широкопрофильными шинами, шинами регулируемого давления воздуха и частично или полностью блокируемыми дифференциалами. Эти автомобили предназначены для работы и движения на дорогах разного качества и с разным покрытием, а также по пересеченной местности.

Автомобили высокой проходимости – это полноприводные автомобили с шинами сверхнизкого давления, арочными шинами или пневмокатками. Они могут иметь специальную компоновку, отличающуюся от характерной компоновки автотранспортных средств, а также оснащаться дополнительными устройствами, повышающими проходимость.

Наиболее характерные виды препятствий, влияющих на проходимость автомобиля, представлены здесь.

На показатели проходимости, по которым сравниваются различные автомобили, влияют различные факторы. Их можно разбить на следующие группы:

  • геометрические;
  • тягово-динамические;
  • конструктивные.

Деление это условное, поскольку все перечисленные факторы взаимосвязаны.

***

Геометрические факторы проходимости автомобилей

Геометрические факторы проходимости определяют способность автомобиля не задевать за препятствия, ограничивающие пространство для его движения. Они определяются конструкцией и компоновкой автомобиля.

Читайте также:  Сломалась свеча зажигания: как ее выкрутить?

Дорожный просвет – это расстояние с (рис. 1) от опорной поверхности (полотна дороги) до низшей точки элементов конструкции автомобиля (не считая колес, конечно же).

Низшей точкой автомобиля обычно является картер ведущего моста, картер маховика двигателя или его поддон, а также какие-либо элементы днища кузова.

Дорожный просвет определяет проходимость автомобиля по мягким грунтам и по местности с выступающими неровностями (камнями, пнями, земляными валами, канавами, колеей других автомобилей и т. п.).

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Продольный радиус проходимости R1 определяется как радиус окружности, касающейся передних и задних колес и наиболее низкой точкой средней части автомобиля.

Этот радиус определяет условную цилиндрическую поверхность, через которую автомобиль может переехать, не задевая ее низшей точкой, расположенной в средней части (между мостами) автомобиля.

Чем меньше R1, тем более крутые продольные неровности дороги автомобиль способен преодолеть, не «ложась» на днище кузова или другие элементы конструкции.

Поперечный радиус проходимости R2 определяет проходимость через неровности, ширина которых соизмерима с колеей автомобиля. Чем меньше радиус R2, тем выше проходимость автомобиля через препятствия такого типа.

Углы переднего γ1 и заднего γ2 свеса, а также передний а и задний b свесы определяют проходимость автомобиля по неровным дорогам, при въезде на препятствие или съезде с него.

Для определения углов скоса γ1 и γ2 проводят касательные к внешним окружностям шин передних и задних колес и к наиболее удаленным передней и задней частям автомобиля. Чем больше углы свеса, тем более крутые препятствия может преодолеть автомобиль.

Передний и задний свесы определяются расстоянием от крайней точки контура передней или задней выступающей части автомобиля по длине до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних или задних колес.

База автомобиля L оказывает существенное влияние на возможность преодоления пороговых препятствий, а для многоосных автомобилей – преодоление рвов. Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр? Чем больше база автомобиля, тем больше высота преодолеваемого порога, больше ширина преодолеваемого рва. Для многоопорных автомобилей преодоление рва определяется также расстоянием между соседними осями.

Радиус колеса r определяет проходимость автомобиля через пороговые препятствия и рвы, а также влияет на сопротивление движения по деформируемым грунтам. Чем больше радиус колеса, тем выше проходимость автомобиля.

Маневренность автомобиля характеризуется минимальным радиусом проворота переднего наружного колеса ρн (рис. 2); шириной полосы движения H (габаритного коридора), которую автомобиль занимает при повороте; максимальным выходом отдельных частей автомобиля за пределы траектории движения переднего и заднего колес (расстояние а и b на рисунке 2).

***



Чем меньше масса автомобиля, тем выше его проходимость по мягким грунтам, особенно по грунтам, имеющим коркообразный покров (снег с обледенелой коркой – настом, и т. п.).

Масса автомобиля определяет возможность движения по мостам и другим искусственным сооружениям, а также преодоления ледовых переправ.

Кроме того, масса автомобиля оказывает влияние на такие факторы, как удельное давление, удельную мощность, нагрузку на ось и т. п.

Удельная мощность

Удельная мощность автомобиля – это отношение номинальной мощности двигателя к полной массе автомобиля. Удельная мощность влияет на среднюю скорость автомобиля и на его динамические качества (способность быстро разгоняться и преодолевать крутые подъемы и препятствия). Для современных автомобилей удельная мощность достигает значений 9…15 кВт/т.

Удельное давление колес

Удельное давление колес на дорогу в значительной степени определяет проходимость автомобиля по легко деформируемым грунтам.

Удельное давление определяется отношением веса автомобиля, приходящегося на данное колесо к площади контакта колеса с дорогой.

Очевидно, что чем меньше удельное давление, тем меньше колесо будет проваливаться в грунт и тем выше проходимость автомобиля на мягких грунтах.

Динамический фактор

Динамический фактор определяет сопротивление, которое автомобиль может преодолеть на данной передаче.

Сопротивлением в данном случае может являться затяжной подъем, противодействие качению колес со стороны дороги, ступенчатое либо какое-нибудь другое препятствие, сильный встречный ветер и т. п.

Чем больше динамический фактор автомобиля, тем выше его проходимость. Для автомобилей повышенной проходимости динамический фактор от 0,67 до 0,8. Этот показатель во многом определяется мощностью двигателя.

Коэффициент сцепной массы

Коэффициент сцепной массы kφ – это отношение сцепной массы автомобиля к его полной массы. Чем больше kφ, тем выше сила тяги по сцеплению. Для полноприводных автомобилей kφ = 1, для автомобилей с колесной формулой 4×2 kφ ≈ 0,6.

***

Конструктивные факторы проходимости автомобиля



Главная страница

Дистанционное образование

  • Группа ТО-81
  • Группа М-81
  • Группа ТО-71

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Проходимость и маневренность автомобиля

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Проходимость автомобиля — это его способность двигаться по плохим дорогам и в условиях бездорожья, а также преодолевать различные препятствия, встречающиеся на пути.

Проходимость опре­деляется способностью преодолевать сопротивление качению (исполь­зуя тяговые силы на колесах), габаритными размерами транспортного средства, способностью автомобиля преодолевать препятствия, встре­чающиеся на дороге.

Основным фактором, характеризующим проходимость, является соотношение между наибольшей тяговой силой, и силой сопротивления движению.

В большинстве случаев проходимость автомобиля ограничивается недостаточной силой сцепления колес с дорогой и в свя­зи с этим невозможностью использовать максимальную тяговую силу.

Для оценки проходимости автомобиля по грунту пользуются ко­эффициентом сцепной массы, определяемым делением массы, приходя­щейся на ведущие колеса на общую массу автомобиля.

Коэффициент сцепной массы для различных автомобилей отличается и наибольшую проходимость имеют автомобили, у которых все колеса являются ведущими.

В случае применения прицепов, увеличивающих общую массу ав­топоезда, но не изменяющих сцепную массу, проходимость резко сни­жается.

На величину сцепления ведущих колес с дорогой значительное влияние оказывает удельное давление шин на дорогу и рисунок про­тектора.

Удельное давление определяется делением массы, приходя­щейся на колесо, на площадь отпечатка шин. На рыхлых грунтах про­ходимость автомобиля будет лучше, если удельное давление будет меньше.

На твердых и скользких дорогах проходимость улучшается при большом удельном давлении.

Шины с крупным рисунком протектора на мягких грунтах будут иметь отпечаток большей площади и меньшее удельное давление; на твердых грунтах отпечаток этой шины будет меньшей площади и удель­ное давление увеличивается.

При движении по мягкому или заболоченному грунту применяют арочные шины, дающие большой отпечаток и меньшее удельное дав­ление, а также применяют автомобили, где давление воздуха в шинах может регулироваться.

На проходимость автомобиля влияет также разная ширина колеи передних и задних колес. При совпадении колеи передних и задних колес задние колеса катятся по уже прорезанной колее, поэтому со­противление их качению уменьшается, а проходимость автомобиля повышается, за исключением болотистой местности, где задние колеса могут проваливаться.

Проходимость автомобиля определяется и по габаритным размерам.

Габаритные параметры проходимости — показатели, характери­зующие проходимость подвижного состава по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты.

Основными габа­ритными параметрами проходимости являются: до­рожный просвет h, углы переднего α1 и заднего α2 свеса, продольный ρ1 и поперечный ρ2 радиусы проходимости, наружный Rн и внутрен­ний Rв радиусы поворота, поворотная ширина bк коридора, углы гибкости βв в вертикальной и αг в горизонтальной плоскостях.

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Рис. Габаритные параметры проходимости автомобиля

Геометрическая проходимость: о чем говорит данный параметр?

Рис. Углы гибкости в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях

Дорожный просвет — это расстояние между низшей точкой подвижного состава и дорогой. Он характеризует воз­можность движения без задевания сосредоточенных препятствий (кам­ней, пней, кочек и т.д.). Обычно дорожный просвет находится под кар­тером главной передачи.

Величина его зависит от типа подвижного состава и условий его эксплуатации. Так, для грузовых автомобилей дорожной проходимости дорожный просвет составляет 245 …290 мм, а для повышенной проходимости — 315 … 400 мм.

Увеличение дорожного просвета приводит к повышению проходимости, что может быть достигнуто увеличением диаметра колес и уменьшением габари­тов главной передачи (например, разнесенная главная передача).

Однако увеличение дорожного просвета приводит к повышению центра тяжести подвижного состава, в результате чего может ухудшиться его устойчивость.

Углы переднего и заднего свеса — это углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, каса­тельными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точ­кам передней и задней частей подвижного состава. Они характеризуют проходимость по неровным дорогам во время въезда или съезда с пре­пятствия (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.).

Чем больше величина углов аь и аг, тем большей крутизны дорожные неровности может преодолеть подвижной состав. Для грузовых авто­мобилей дорожной проходимости углы свеса составляют: а1=25……42° и а2 — 18 …38°, а для повышенной проходимости — соответственно 35 … 55° и 32 … 42°.

Продольные и поперечные радиусы проходимости — это радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшим точкам подвижного состава соответственно в продольной и поперечной, плоскостях.

Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолеваемых подвижным составом без их за­девания. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость; подвижного состава.

Так, например, продольный радиус проходимости для обычных грузовых автомобилей составляет 2,7 … 5,5 м, а для; повышенной проходимости — 2,0 …3,5 м.

Углы гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях — это углы возможного отклонения оси сцепной петли прицепа от оси тягового крюка.

Угол вертикальной гибкости автопоезда характеризует его проходимость по неровностям дороги, а угол горизонтальной гибкости — способность к поворотам, т. е. его маневренность.

Для автопоездов с двухосными прицепами углы гибкости составляют: βв не менее ±62° α г не менее ±55°, а для седельных автопоездов βв не менее ±8° и α ± 90°.)

Маневренность автомобиля определяется:

  • Внутренним и наружным радиусами поворота называются расстояния от центра поворота соответственно до ближайшей и наиболее удаленной точек подвижного состава при максимальном повороте управляемых колес.
  • Поворотной шириной коридора называется раз­ность между наружным и внутренним радиусами поворота.
  • Радиусы поворота и поворотная ширина коридора характеризуют маневренность подвижного состава, т. е. его способность поворачиваться на минимальной площади. Одиночные автомобили более маневренны, чем автопоезда. Маневренность автопоездов снижается при увеличении количества единиц прицепного состава.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *