3.2. Критерии оценки эксплуатационных свойств.
Эксплутационные свойства оценивают, сравнивая их показатели с определенными значениями принятыми в качестве базовых. Часть показателей имеет нормированные ОСТами и ГОСТами значения, для остальных – экспериментальным или расчетным путем определяют среднестатистические или экстремальные эксплутационные значения показателей автомобилей – аналогов
3.2.1. Тягово – скоростные свойства.
Тяговым принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колёсам подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению.
Тягово-скоростные свойства характеризуют способность автомобиля производительно выполнять перевозки с наименьшими затратами. Чем динамичнее автомобиль, тем он способен быстрее разгоняться и двигаться с более высокой скоростью.
Тягово-скоростные свойства автомобиля повышают путем совершенствования конструкции двигателя, трансмиссии и ходовой части, уменьшения массы автомобиля и улучшения его обтекаемости.
Одной из тенденций развития автомобилестроения является улучшение тягово-скоростных свойств, о чем свидетельствуют более высокие значения максимальных скорости и ускорения у каждого нового поколения автомобилей.
Максимальная скорость отдельных современных автомобилей, определенная их технической характеристикой, достигает 200 км/ч и выше, а максимальное ускорение – 5 м/с2 и более.
Автомобиль с относительно лучшими тягово-скоростными свойствами в реальных дорожных условиях обладает большим запасом мощности, который позволяет преодолевать сопротивление движению (силы сопротивления качению, воздуха, подъема) без снижения скорости или осуществлять разгон.
Используют различные единичные показатели тягово – скоростных свойств, каждый из которых позволяет оценивать их в какой – либо ситуации движения, принимаемой за типичную.
Наиболее употребительными и достаточными для сравнительной оценки являются следующие показатели:
максимальная скорость;
время разгона до заданной скорости.
Максимальная скорость . Наибольшая скорость движения на высшей передаче по специальному участку при полной подаче топлива.
Время разгона до заданной скорости. Наименьшее время движения автомобиля с места до заданной скорости.
3.2.2. Тормозные свойства.
Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным относительно дороги.
Тормозные свойства характеризуют способность автомобиля уменьшать скорость и готовность его к экстренной остановке.
Современные автомобили оборудуют рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной тормозными системами. Рабочая тормозная система является основной, с ее помощью снижают скорость автомобиля, вплоть до его остановки. Надежная им эффективная рабочая тормозная система позволяет водителю уверенно вести автомобиль с большой скоростью и остановить его на коротком участке пути.
Тормозные свойства автомобиля оцениваются показателями:
установившееся замедление автомобиля;
тормозной путь.
Установившееся замедление – среднее значение замедления за время установившегося торможения автотранспортного средства.
Тормозной путь автомобиля - расстояние пройденное автотранспортным средством от начала до конца торможения.
Замедление и тормозной путь определяют аналитически, а проверяют методами ходовых (дорожных испытаний) или стационарными испытаниями на специальных стендах.
Таблица 2.1.8. Нормативы эффективности рабочей тормозной системы для новых АТС (полная масса).
Категория АТС по классификации Комитета по внутреннему транспорту (КВТ) ЕЭК ООН, принятой в ГОСТ 22895 – 77 | Режим торможения | Нормативы тормозной эффективности. | ||
Начальная скорость торможения, км/ч | Усилие на педали тормоза, кгс, не более | Тормозной путь, м, не более | Установившееся замедление, м/с2, не менее | |
М1 | 80 | 50 | 43,2 | 7,0 |
М2, М3 | 60 | 70 | 32,1 | 6,0 |
N1 | 80 | 70 | 61,2 | 5,0 |
N2, N3 | 60 | 70 | 36,7 | 5,0 |
Автопоезд с тягачом категории М1 | 80 | 50 | 50,7 | 5,8 |
То же, с тягачами категорий М2, М3 | 60 | 70 | 33,9 | 6,0 |
То же, с тягачом категории N1 | 80 | 70 | 63,6 | 5,0 |
То же, с тягачами категорий N2, N3 | 60 | 70 | 38,5 | 5,0 |
Таблица 2.1.9. Нормативы тормозной эффективности рабочей тормозной системы для АТС, находящихся в эксплуатации.
Категория АТС по классификации Комитета по внутреннему транспорту (КВТ) ЕЭК ООН, принятой в ГОСТ 25478 – 82 | Режим торможения | Нормативы тормозной эффективности. | ||||
Начальная скорость торможения, км/ч | Усилиена педали тормоза, кгс, не более | Тормозной путь, м, не более, при массе | Установившееся замедление, м/с2, не менее, при массе | |||
полной | снаряженной | полной | снаряженной | |||
М1 | 40 | 50 | 16,2 | 14,5 | 5,2 | 6,1 |
М2 | 40 | 50 | 21,2 | 18,7 | 4,5 | 5,5 |
М3 | 40 | 50 | 21,2 | 19,9 | 4,5 | 5,0 |
N1 | 40 | 70 | 23,0 | 19,0 | 4,0 | 5,4 |
N2 | 40 | 70 | 23,0 | 18,4 | 4,0 | 5,7 |
N3 | 40 | 70 | 23,0 | 17,7 | 4,0 | 6,1 |
Автопоезд с тягачом категории N1 | 40 | 70 | 25,0 | 22,7 | 4,0 | 4,7 |
То же, с тягачами категорий N2 | 40 | 70 | 25,0 | 22,1 | 4,0 | 4,9 |
То же, с тягачами категорий N3 | 40 | 70 | 25,0 | 21,9 | 4,0 | 5,0 |
Для стояночной тормозной системы критерием эффективности является суммарная тормозная сила, развиваемая тормозными механизмами этой системы. Она должна обеспечивать удержание полностью нагруженного АТС на уклонах, регламентируемых ГОСТ 22895 – 77 для новых АТС и ГОСТ 25478 – 82 для АТС, находящихся в эксплуатации, в соответствии с данными, приведенными в таблице.
Таблица 2.1.10. Нормативы эффективности стояночной тормозной системы.
Категория АТС по классификации КВТ ЕЭК ООН. | Уклон, % не менее, для АТС | |
новых | эксплуатируемых | |
М1 | 25 | 22 |
М2, М3, N1, N2, N3. | 20 | 18 |
О1, О2, О3, О4 | 28 | 16 |
Автопоезда с тягачами указанных выше категорий | 28 | 16 |
3.2.3. Топливная экономичность.
Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Основным измерителем топливной экономичности автомобиля в нашей стране и большинстве европейских стран является расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути (путевой расход).
Согласно ГОСТ 20306-85 оценочными показателями топливной экономичности служат:
Контрольный расход топлива;
Расход топлива в магистральном ездовом цикле на дороге;
Расход топлива в городском ездовом цикле на дороге;
Расход топлива в городском цикле на стенде;
Эти оценочные показатели не имеют нормативных значений, их используют при сравнительной характеристике уровня топливной экономичности с зарубежными аналогами и косвенной оценки технического состояния автомобилей.
3.2.4. Проходимость.
Теория говорит: идеальная сеть автомобильных дорог страны ѕ это сеть, обеспечивающая возможность движения АТС между всеми пасажиро- и грузообразующими точками при минимальной общей ее протяженности. К сожалению, существующая в России сеть далека от идеала: протяженность дорог общего пользования составляет всего 465,9 тыс. км (минимальная потребность ѕ 1,5 млн. км). Из них на федеральные дороги приходиться 40,2 тыс. км. Правда, есть у нас еще так называемые ведомственные дороги, в ряде случаев также выполняющие функции дорог общего пользования. Их суммарная протяженность достигла 464,6 тыс.км. Протяженность местных (региональные и локальные) дорог ѕ 425,7 тыс. км.
Дорожная сеть России может считаться относительно развитой только в европейской части страны. Лишь западнее 45 меридиана (линия Нижний Новгород-Пенза-Саратов) плотность дорожной сети превышает 100 км на 1000 км2 территории. В полосе 15-60 меридиана она составляет 50-100 км на 1000 км2, восточнее же 60 меридиана (а это более 60% территории страны) – меньше 50 км на 1000 км2, т.е. здесь практически полное бездорожье.
Проходимостью называется эксплутационное свойство, определяющее возможность движения автомобиля в ухудшенных условиях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий.
К ухудшенным дорожным условиям относятся мокрые , грязные, заснеженные, обледенелые, разбитые и размокшие дороги. При движении по бездорожью происходит взаимодействие автомобиля с различными грунтовыми поверхностями.
К препятствиям относятся :
уклоны;
барьерные препятствия, профиль которых представляет собой короткие уклоны и пороги (дорожные насыпи, каналы, придорожные кюветы и рвы);
дискретные препятствия (пни, кочки, валуны и т.д.).
Потеря проходимости автомобиля может быть полной или частичной. Полной потерей проходимости является застревание – прекращение движения.
Частичная потеря проходимости связана со снижением скорости движения (производительности), а также с расходом топлива в рассматриваемых условиях движения.
Проходимостью должны обладать автомобили всех типов, но в зависимости от назначения в разной степени. По уровню проходимости автомобили и автопоезда подразделяют на дорожные (обычной проходимости), повышенной проходимости, высокой проходимости. К дорожным относятся автомобили и автопоезда, предназначенные преимущественно для использования на дорогах с твердых покрытием. Конструктивными признаками таких автотранспортных средств являются : неполноприводность (колесная формула автомобилей – тягачей - 4Х2, 6Х2, 6Х4), шины с дорожным или универсальным рисунком протектора, использование в трансмиссии простых (неблокируемых) дифференциалов.
Автомобили и автопоезда повышенной проходимости предназначены для использования как на дорогах с твердым покрытием, так и вне дорог и преодоления естественных препятствий. Их основным конструктивным признаком является полноприводность, поэтому эту группу объединяют под названием полноприводные автомобили. На них обычно применяют тороидные шины с грунтозацепами, широкопрофильные или арочные шины. В некоторых конструкциях используют систему регулирования давления воздуха в шинах. В трансмиссиях автомобилей повышенной проходимости в большинстве случаев устанавливают блокируемые дифференциалы. Максимальный динамический фактор этих автомобилей значительно больше, чем у дорожных автомобилей. Такие автомобили, как правило, обеспечены средствами само вытаскивания и могут иметь возможность преодолеть вброд водные преграды.
Автотранспортные средства высокой проходимости предназначены для преимущественного использования в условиях бездорожья, преодоления естественных и искусственных препятствий, а также водных преград. Автомобили высокой проходимости отличаются своеобразной компоновочной схемой, полноприводностью, наличием в трансмиссии самоблокирующихся дифференциалов, использованием специальных шин (сверхнизкого давления, пневмокатков), а также дополнительных устройств (выдвижные катки для преодоления канав). Очень часто автомобили повышенной проходимости являются плавающими и имеют специальный водяной движитель.
Проходимость делится на профильную и опорную. Профильная проходимость характеризует возможность преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в требуемую полосу движения. Опорная проходимость определяет возможность движения в ухудшенных дорожных условиях и по деформируемым грунтам.
Большинство единичных показателей профильной проходимости представляет собой геометрические параметры автомобилей и прицепного состава. Профильную проходимость автомобилей в соответствии с ГОСТ 22653 – 77 оценивают по следующим единичным показателям:
Дорожному просвету;
Переднему (заднему) свесу;
Углу переднего (заднего) свеса;
Наибольшему углу преодолеваемого подъема;
Дорожный просвет Н1 - расстояние от одной из наиболее низко расположенных точек автомобиля до опорной поверхности. Он определяет возможности движения по мягким грунтам и преодоления сосредоточенных препятствий (камней, пней, кочек и т.д.).
Передний L6(задний L9) свес - расстояние от крайней точки контура передней (задней) выступающей части по длине автомобиля до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних (задних) колёс, влияет на проходимость при переезде через канавы, пороги, кюветы и т. п.
Угол переднего y2 (заднего y3) свеса - угол между опорной поверхностью и плоскостью, касательной к окружностям наружных диаметров передних (задних) колёс и проходящей через точку контура передней (задней) части автомобиля таким образом, что все остальные точки контура оказываются с внешней стороны этого угла. Он характеризует возможность преодоления препятствий с короткими подъёмами и спусками.
Наибольший угол преодолеваемого подъёма – угол подъёма, имеющего протяженность не менее двукратной длины автомобиля и ровную поверхность, преодолеваемый автомобилем без использования инерции, нарушения условий нормальной работы агрегатов и безопасности движения. ГОСТ 21398 – 75 определяет значение максимального подъёма 25% для одиночного автомобиля дорожного типа и 18% для автопоезда.
Эксплуатационные свойства автомобиля характеризуют возможность его эффективного использования и позволяют определить, в какой мере конструкция автомобиля отвечает требованиям эксплуатации. Для некоторых автомобилей наиболее важным свойством является быстроходность (автомобили скорой медицинской помощи, спортивные автомобили). Для автомобилей армейских, а также работающих в сельской местности и в лесной промышленности важным свойством является их высокая проходимость. Современные автомобили способны развивать большую скорость, отдельные типы автомобилей без исключения обязательным требованием является их безопасность.