/
Author: Пройкшат А.
Tags: техника средств транспорта автодорожный транспорт транспорт автомобили издательство машиностроение легковые автомобили
ISBN: 5-217-00293-X
Year: 1989
Text
Dipl. ng. Alfred Preukschat
Fah echnik:
Antriebsarten
А. Пройкшат
ШАССИ
АВТОМО&ИIIЯ
ТИПЫ
ПРИВОДОВ
Auswirkungen des Antriebskonzepts uf .
Rаumбkопоmiе, aktive und passive Slcherhelt,
Gewicht und Beladung, Traktion, Komfort
und Fahrdynamik, Schwerpuf:'lktlage u d
Tragheitsmoment sowie Anhangerbetrleb
Herausgeber: Prof. Dipl. lng. Jбrnsеп Reimpell
Под редакцией
Й. РАЙМПЕЛЯ
Перевод с иемецкоrо В. и. fубы
Под редакцией А. К. Миллера
iй еХд,пdеr \?o,=:tokoy' з [i i g i tд,l L i Ьrд.rу
[iocument Ыо.4284
E mail: analogaudio@narod.ru
UEL: httр://1 0 rr. О rrN.д,Пд,lоqд,ud i о . Пд.rоd . ru
БИБЛИОТЕКА:
rv1 ,\ ;\у {!,.-;
[ЛJ VOGEL BUCHVERLAG
WORZBURG
У UК ;f-, ,''', ,.,(): n
l'L;d.!i..:. j t lЛIн
Москва
« Машиностроение»
1989
ББК З9.33 04
П80
УДК 629.113:629.11.01/.09
Пройкшат А.
П80. .Шасси автомобиля: Типы приводовj Под ред.
Й. Раймпеля; Пер. с нем. В. и. rубы; Под ред. А. К. Мил
лера. М.: Машиностроение, 1989. 232 С.: ил.
ISBN 5 217 00293 X
Это пятая книrа серии «Шасси .автомобиля», целиком переводи
мой в издательстве «Машиностроение» С 1983 [. В книrе приведены
обширн'ЫЙ rрафический и статистический материалы, компоновочные
схемы современных леrковых автомобилей. Описаны преимущества и
недостатки отдельных схем с точки зрения полезноrо пространства,
активной и пассивной безопасности, массЫ автомобиля, полезной
наrрузки, тяrовых свойств, положения центра тяжести, моментов
инерции, а также движения с прицепом.
Для инженерно технических работников, занимающихся проек
тированием леrковых автомобилей.
n 2705H020a 609 2 74 88
038 (01 ) 89 ББК 39.33 04
ISBN 5 217 00293 X
(СССР)
1 SBN 3 8023 0736 4
(ФРr)
@ Vogel Buchverlag, Worzburg, 1985
@ Перевод на русский язык, «Машино
строение», 1989
оrЛАВЛЕНИЕ
t,
Предисловие
Перечень обозначений в формулах и единицы измерения физических величин
Персчень названий иностранных фирм и автомобилеЙ, приведенных в книrе
в русской транскрипции.
1. Типы автомобилей .
1.1. Леrковые автомобили .
1.2. rрузовые автомобили .
2. Узлы, arperaTbl и системы автомоБИ.IJЯ .
2.1. Узлы и системы кузова
2.2. СИJ10ВОЙ arperaT .
2.3. Узлы шасси .
3. Типы приводов .
3.1. Привод на одну ось.
3.2. Передний привод .
3.2.1. Конструктивные разновидности переднеrо привода .
3.2.2. Сравнение конструктивных разновидностей переднеrо привода
3.2.3. Анализ переднеrо привода .
3.3. Классическая компоновка. .
3.3.1. Конструктивные разновидности 'классической компоновки и их
сравнение.
3.3.2. Анализ классической компоновки.
3.4. Компоновочные схемы с задним и центральным расположением
двиrателя.
3.4.1. Конструктивные разновидности компоновочных схем с задним
и центральным расположением двиrателя .
3.4.2. Анализ компоновочных схем с задним и центральным располо
жением двиrателя .
3.5. Привод на все колеса (общие положения) .
3.6. Привод на все KO,ТIeca .
3.6.1. Конструктивные разновидности привода на все KOJleCa
3.6.2. Анализ привода на все колеса.
4. Размеры автомобилей .
4.1. Наружные размеры автомобилей.
4.2. Размеры, влияющие на эксплуатационные параметры
5. Массы и допустимые наrрузки .
5.1. Собственная масса .
5.2. Допустимая полная масса .
5.3. Допустимый полезный rруз .
5.4. Допустимая наrрузка на оси .
5.5. Конструктивная масса .
6. Одноосные прицепы и движение с ними
6.1. Допустимая масса прицепа .
6.2. Способность преодоления подъемов .
6.3 Сцепные устройства и наrрузка на дышло.
7. Распределение масс .
7.1. Распределение масс на переднеприводных автомобилях .
96
96
102
106
106
107
127
135
136
140
143
144
146
147
148
149
152
152
153
153
162
162
7
8
10
14
15
28
31
31
34
35
36
50
51
51
70
72
78
79
86
5
7.2. Распределение масс на автомобилях классической компоновки
и со всеми ведущими колесами. . . . . . . . . . .
7.3. Распределение масс на заднемоторных автомобилях . . . .
7.4. Определение распределения на,'рузки по осям леrковых aBTOMO
билей . . . . .. ......
7.5. Определение распределения наrрузки по осям на rрузопасса
жирских и развозных автомобилях. .
З. Неподрессоренные массы . . . . . . . . .
9. Положение центра тяжести. . . . . . . .
9.1. Определение положения центра тяжести автомобиля. ..
9.1.1. РаСПOJlожение центра тяжести относительно передней и задней
осей автомобиля . . . . . . . .
9.1.2. Высота расположения центра тяжести. . . .
9.2. Определение центра тяжести кузова . . . . . .
10. Моменты инерции . . . . . . . . . . . . . .. .
10.1. Расчет момента инерции автомобиля BOKpyr вертикальной оси
10.2. Расчет моментов инерции кузова BOKpyr r10перечной и JlРUДОЛЬНОЙ
осеи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3. Экспериментальное определение моментов инерции автомобилЯ'
10.3.1. Измерение момента инерции BOKpyr вертикальной оси. . .
10.3.2'. Измерение моментов инерции BOKpyr ПРОДOJlьной и попереч
ной осей
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
163
167
167
191
192
201
201
202
203
206
212
213
220
221
222
t
225
226
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлаrаемая книrа «Типы приводов» является новинкой в
серии книr «Шасси автомобиля» и рассматривает различные KOH
цепции привода во взаимосвязи с автомобилем в целом.
Процесс развития автомобиля продолжается около 100 лет.
В начале этоrо процесса привод автомобиля осуществлялся толь
ко колесами одной оси. Классическая компоновка с двиrателем
впереди и приводом на задние колеса и по сей день успешно
rлавенствует. Заднемоторная же КОМПОНОВК'а к началу семидеся
тых rодов была вытеснена успешно развивающейся в течение
последних 55 лет переднемоторной схемой с приводом на передние
колеса. С 1980 r. наблюдается успешное внедрение полнопривод
ных леrковых автомобилей обычноrо назначения; на спортивных
автомобилях передний привод обычно сочетается с экстремальны
ми техническими решениями и схемой с центральным расположе
нием двиrателя.
Новая техника и, не в последнюю очередь, интересные и
неутихающие дискуссии относительно преимуществ и недостатков
Toro или иноrо типа привода послужили причиной для представле
ния всей этой тематики в комплексе, в понятной форме и в система
тизированном виде. Наряду с выявленными плюсами и минусами
различных типов привода, содержание книrи дополнено такими
важными темами, как положение центра масс автомобиля, MOMeH
ты инерции, массы, распределение наrрузок по осям, эксплуатация
с прицепом. Актуальные характеристики, диаrраммы и иллюстра
ции в международной системе единиц СИ и самые новые стандарты
ДИН отражают состояние автомоби,Льной техники на 1985 r.
Теоретическое, но связанное с практикой описание указанных
взаимосвязей позволяет закрыть пробел между чисто научной
литературой и книrами, ориентированными исключительно на
практиков. Это произведение должно послужить не только посо
бием для специалистов, но и справочником. Книrа «Типы приво
дов» адресована заинтересованным конструкторам, инженерам по
исследованию и доводке, автомобильным мастерам, автожурна
листам, автоспортсменам и тем, кто занимается переделками в
автомобиле, а также преподавателям, студентам вузов и технику
мов и призвана помочь им понять описываемые взаимосвязи.
Я .хотел бы поблаrодарить все фирмы, и в особенности высшие
инженерные училища в Кёльне и Оффенбурrе, за предоставленные
информационные материалы и оказанную помощь.
r. Кёнинrсвинтер
Альфред Пройкшат
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ В ФОРМУЛАХ И ЕДИНИЦЫ
ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Понятия, буквенные обозначения, физические величины; индексы и размеры
приведены в книrе в соответствии со следующими стандартами:
ДИН 70000 (изд. 08.83 r.) Дорожные транспортные средства; ПОНЯТИЯ,отно
сящиеся к ездовым свойствам
Система обозначений дорожных транспортных
средств
Автомобилестроение; общие размеры
Автомобилестроение; общие понятия
Распределение наrрузки в леrковых автомобилях
Тормозные системы; обозначения, единицы изме
рений, индексы
ДИНИСО4130 (изд. 04.79 r.) Дорожные автомобили; система координат
ДИН 406 (изд. 04.80 [.) Нанесение размеров на чертежах
Стандарт ДИН 74250 не охватывает всех содержащихся в стандарте ДИН 1314
буквенных обозначений, поскольку он определяет. их только для расчетов, OТHO
сящихся к тормозным системам, чеrо недостаточно для автомобильной техники
в целом. В целях лучшеrо понимания сохранены ранее применявшиеся индексы
для обозначения осей v (для передней) и h (для задней), например, т и наrрузка
на переднюю ось, mh наrрузка на заднюю ось. Индексы, применяющиеся
для обозначения состояний наrрузки автомобиля,целиком соответствуют стандарту
ДИН 74250.
Определяющий для серии книr «Шасси автомобиля» стандарт ДИН 70000
утвержден только в 1983 r. Поэтому эта книrа «Типы приводов» содержит
окончательно утвержденные этим стандартом и соответствующие международным
определения и буквенные обозначения.
В книre применяются следующие буквенные обозначения и физические величи
ДИН 70010 (изд. 04.78 r.)
ДИН 70020/1 (изд. 09.76 r.)
ДИН 70010/2 (изд. 06.72 r.)
ДИН 70031 (изд. 08.76 r.)
ДИН 74250 (изд. 07.79 [.)
ны.
1. Для линейных размеров (в мм, см ИЛИ м)
Ь и h ширина колеи спереди, сзади
Ьо щ общая ширина автомобиля
Ds диаметр разворота по следу наружноrо колеса
Dw диаметр разворота по rабариту
h высота автомобиля
h CH высота снаряженноrо автомобиля
h A высота центра тяжести кузова
hs высота центра тяжести автомобиля
. h B высота подъема автомобиля при определении положения центра тяжести
hb дорожный просвет при допустимой полной массе
wx. у. z радиус инерции кузова относительно осей х, у, z
19X,II. z радиус инерции автомобиля относительно осей х, у, z
[J, [2 расстояние от центра тяжести автомобиля до центра передней и cooт
ветственно задней осей
1 колесная база
Lo общая длина автомобиля
ls опорная база от центра шара сцепноrо устройства до центра задней оси
LI
Lz
r дин
r CT
SI
S2
L/1v,h
U
полезная длина баrажноrо отсека
расстояние от центра массы баrажа до центра тяжести автомобиля
динамический радиус колеса
статический радиус колеса
ход сжатия подвески
ход отбоя подвески
величина свеса спереди, сзади
длина окружности катящеrося колеса
2. Для масс и наrрузок (в Kr ми т)
тА масса прицепа
АтА опорная наrрузка дышла прицепа
m F масса пружины
tn/. / масса снаряженноrо или частично наrруженноrо автомобиля
mz допустимая полная масса
m g масса автомобиля
т/и, наrрузка на переднюю ось в снаряженном или частично наrруженном
т/ и состоянии
т и наrрузка на переднюю ось
mh . наrрузка на заднюю ось
m zv допустимая наrрузка на переднюю ось
mzh допустимая наrрузка на заднюю ось
т ии масса неподрессоренных частей спереди
muh масса неподрессоренных частей сзади
ml uv неподрессоренная масса одной стороны передней подвески
mluh неподрессоренная масса одной стороны задней подвески
mR масса колеса с шиной в сборе
М! масса баrажа произвольная
М L масса баrажа
М G масса полезной наrрузки, rруза
Мр масса тела человека произвольная
М р масса тела человека (68 Kr)
т w/. t. z масса кузова в снаряженном, частично и полностью наrруженном состоя
нии
т W v масса кузова,
in W h масса кузова,
D
Fc{
F,v
F,h
G g
G z
F Ag
приходящаяся на переднюю ось
приходящаяся на заднюю ось
3. Для сил (в Н или кН)
продольная сила на дышле прицепа (сила тяrи на сцепном устройстве)
центробежная сила в повороте
сила трения, приведенная к передней оси
сила трения; приведенная к задней оси
. .сила тяжести автомобиля (вес) .
сила тяжести автомобиля при допустимой полной массе
сила инерции
4. ДJIЯ уrлов (в rрадусах и радианах)
f} уrол продольноrо перелома
QlJv уrол переднеro с веса
Quh уrол заднеrо свеса
, О уrол перекоса пружины
а установочный уrол автомобиля при замерах положения центра тяжести
5. Для безразмерных поправочных коэффициентов, относительных
величин и передаточных отношений
iu передаточное отношение упруrих и демпфирующих элементов неподрес-
, соренных масс
k B отношение ширины колеи к общей ширине автомобиля
8
9
k L отношение колесной базы к общей длине автомобиля
ks отношение высоты центра тяжести к общей высоте автомобиля
k nb коэффициент наrрузки
6. Для коэффициентов упрyrости (в Н/мм или Н/м)
и давлений (в бар)
C,Rn коэффициент упруrости шин при соответствующем для данноrо aBTO
мобиля даВJJении воздуха в них
Рр давление воздуха в шинах
7. Прочие буквенные обозначения и физические величины
g ускорение силы тяжести, м/с 2
D R коэффициент демпфирования шин
Dl, коэффициент демпфирования кузова
J момент инерции, масса вращения, Kr. м 2
J gx. У. Z момент инерции автомобиля относительно осей х, у, Z, Kr. м 2
J W момент' инерции кузова относительно' осей х, у, Z, Kr. м 2
n х. У, Z число мест в салоне автомобиля
ILH коэффициент сцепления колеса с дороrой в продольном направлении
Citroeti
СХ/СХ Break
GSA
Visa
Visa Plein Air
Visa Super
2 СУ 6 Club
ПЕРЕЧЕНЬ НАЗВАНИЙ ИНОСТРАННЫХ ФИРМ
И АВТОМОБИЛЕЙ, ПРИВЕДЕННЫХ В книrЕ
В РУССКОЙ ТРАНСКРИПЦИИ
Daim Ier Benz
ОВ2632АК/36Х6
Mercedes 600
Mercedes 380/500 SEC
Mercedes G
Mercedes 190 (W20I) 190Е2, 3 lб
Mercedes 500 SE (WI26)
Mercedes 2200
Mercedes 2000/2500 (WI24)
Unimog И80/406
fiat
Campagnola
Panda 4Х4
Х 1/9 ,
500, 850, 126
ford
Escort Kabriolett
Fies ta
Ghia Barchetta
RS 200
Sierra
12 M'j15 М
Alfa Romeo
Alfa 33 4Х4
А lf а 90
Alfetta
Arna
А lf а 33
Sprint
Audi
Audi Соире
Audi 80/90
Audi 80/90 Quattro
Audi 100/200
Audi Quattro
Audi Quattro Sport
NSU Prinz 2
NS U Prinz 30
NSU 1200 ТТ
Ro 80
BMW
BMW 320
BMW 323i/518i
BMW CSi Соире
BMW 7er Reihe
BMW М 1
Альфа Ромео
Альфа 33 4Х4
Альфа 90 '
Альфетта
Арна
Альфа 33
Спринт
Lancia
Oelta
Oelta Turbo 4Х4
Oelta S 4
Thema
Ауди
Ауди Купе
Ауди 80/90
Ауди 80/90 Кваттро
А уди 100/200
Ауди Кваттро
Ауди Кваттро Спорт
НСУ Принц 2
НСУ Принц 30
НСУ 1200 ТТ
Ро 80
Leyland
Mini
Mini Metro
Magirus Deutz
Mitsubishi ,
Space Wagon
Starion
БМВ
БМВ 320
БМВ 323иj518и
БМ ЦСи Купе
БМВ 7 ro конструктивноrо ряда
БМВ M 1
Оре'
Ascona
Corsa
Kadett
Monza
Sena tor
10
Ситроен
ЦИкс/ЦИкс Брэйк
ЖСА
Виза
Виза Плэйн Эйр
Виза Оупер
2 ЦВ 6 Клуб
Даймлер Бенц
ДБ2632АКj6 Х 6
Мерседес 600
Мерседес 380/500 СЕЦ
Мерседес r '
Мерседес 190 (В 201) 190Е2, 3 16
Мерседес 500 СЕ (ВI26)
Мерседес 220Д
Мерседес 200Дj250Д (В 124)
Унимоr У80/406
Фиат
КаМJIаньола
Панда 4Х4
ИКС 1/9
500, 850, 126
Форд
Эскорт- Кабриолет
Фиеста
rиа Барчетта
РС 200
Сиерра
12 M/15 М
Ланчия
Дельта
Дельта Турбо 4Х4
Дельта С4
Тема
Лейл анд
Мини
Мини Метро
Маrирус Дойтц
Мицубиси
Спэйс Вэrон
Старион
Опель
Аскон а
Корса
Кадет
Монца
Сенатор
11
104, 304, 205
205 Турбо 16
505 СТИ
505 Брэйк
Passat
Passat \!ariant Syncro
Polo
Santana
Scirocco
Transporter
1200 (Kafer)
Пассат
Пассат Вариант Синхро
Поло
Сантана
Сирокко
Транспортер
1200 (Жук)
Peugeot
104,3(}4, 205
205 Turbo 16
505 S ТI
505 Break
Пежо
Volvo
Вол ьво
Porsche
911 Carrera
911 Turbo
914
924
924 ТшЬо
928 S
944
944 ТшЬо
959
Порше
911 Каррера
911 Турбо
914
924
924 Турбо '
928 С
944
944 Турбо
959
340/360 340/360
ADAK Всеобщий автомобильный клуб rермании (ФРr)
К!?А Федеральная служба автомобильноrо движения (ФРr)
П/V Союз работников техническоrо надзора (ФРr)
ТОА Служба техническоrо надзора (ФРr)
VDA Объединение автомобильной промышленности (ФРr)
VDI Общество немецких инженеров (ФРr)
ZF Цанрадфабрик (ФРr)
Rепаult
Alpin У6 GT
Espeis 2000 TSE
Fuego Соире
R4
R5
R5 Alpine ТшЬо
R8, RIO
Rll
R18
Re50, Formel
R25
ТшЬо 2
Рено
Альпин В6 [Т
Эспес 2000 ТСЕ
Фуэr<> Купе
Р4
Р5
Р5 Альпин Турбо
Р8, PIO
Рll
Р18
Ре50, Формула
Р25
Турбо 2
СААБ
96
99
SAAB
96
99
Steyr Daimler Puch
Subaru
Libero
Штейр Даймлер Пух
Субару
Либеро
Talbot
Мшепа
Тальбо
Мурена
Toyota
Corolla
Starlet
Tercel
Тойота
Королла
Старлет
Терсел
Vоlkswаgеп (VW)
Caddy
Golf
Iltis
Jetta
LT
Фольксваrен
Кэдди
rольф
Илтис
Джетта
ЛТ
12
1. ТИПЫ АВТОМОБИЛЕЙ
На рис. 1.1. приведены классификация и обозначение дорожных
транспортных средств соrласно стандарту дин 70010. Они под
разделяются на безрельсовые транспортные средства, прицепы
для безрельсовых транспортных средств и прочие дорожные TpaH
спортные средства. К безрельсовым транспортным средствам OT
носятся OДHO или двухколейные самодвижущиеся транспортные
средства, служащие для перевозки пассажиров или трузов. В
соответствии со стандартом ДИН 70010 они подразделяются на
автомобили, автопоезда и мотоциклы.(Отечественную классифи
кацию см. в нормали ОН 025 270-66 «Классификация и система
обозначения автомобильноrо подвижноrо состава» П рим. uзда
тельства,).
I
прочие
транспортНblе cpeilcm8a
Дорожные тронспортН6/е cpeikт8a
I
I
5езрельсовыe
тронспортные среостlJа
I
АВтопое.зtJа
I
АВтО!100илu
I
I
Прuцепы аля tfезрельсо661Х
тронспортнь/х среостВ
I
I I I
!10тоциклы ЛрицеПIJI ЛОЛ!lлрицепы
I
Леzко6ые
аВmО/'100илu
I
ЛU!1!1 ЗUНЫ
КО!10и
, K!lпe
спорти6Н6/е
каfpuолеты
/1ноеоцеле861l'
u специальнь/l'
Ф!lреоны
I
!iJ!I.1061JIe'
06mО!100или
J
!рузОВIJlе прицепы
Жилые пр/щепы
АВтооусные прицепы
пецuаЛЬН6Iе прицепы
rp!fзо861е
а6тО!100илu
Специальные
аВтО!100UЛU
А6тООУС61
6тО/'100или
тяеаtfl/
Леzко80ii a/JmOMO
оиЛ6 с прицепом
rр!/зо60ii aBт0!10
аиЛ6 с ПрUl(t'ЛО!1
ABmoJyc с прицеПО!1
Тяеаtf с прицеПО!1
Тяеач с ПОЛ!lпри
цеПО!1 и прицепО!1
110тоцшrлы
110тороллеры
110тоllело
сипеоы
Рис. 1.1. Структурная схема классификации дорожных транспортных средств.
Название и обозначеЮlе транспортных средств соответствует их техническим
особенностям. В некоторых случаях отнесение к той или иной rруппе обусловли-
вается законодательными предписаниями. Положения стандарта ДИН 70010 рас-
пространяются на безрельсовые моторные транспортные средства, прицепы к ним
и автопоезда. Рельсовые и прочие самоходные транспортные средства в этом CTaH
дарте не рассматриваются
14
1.1. ЛЕП(ОВЫЕ АВТОМОБИЛИ
Леrковые автомобили предназначены для перевозки оrрани
ченноrо числа пассажиров (до 9 человек), включая их баrаж, а
также для транспортировки прицепов. Леrковые автомобили под-
разделяют на лимузины, полнообзорные лимузины, пульманн ли
музины, комби, купе, спортивные автомобили, кабриолеты, MHoro
целевые и специальные авто обили, а и также автомобили фурrоны.
!1Имузин это закрытыи леrковои автомобиль с жесткой кры-
шеи, двумя или четырьмя дверями (рис. 1.2 и 1.3), с четырьмя
или более боковыми окнами, четырьмя или более местами, распо
ложенными минимум в два ряда. Задние сиденья MorYT быть
складывающимися или съемными для получения rрузовой площад
ки. Для доступа к ней используется OДHO или двухстворчатая
дверь задка. Подобная трансформация салона возможна у леrко
вых автомобилей, называемых в обиходе комби лимузинами, или
лимузинами с двухобъемным кузовом (рис. 1.4).
Рис. 1.2. Модель «Опель Корса ТР Люкс» пример двухдверноrо лимузина с
трехобъемным кузовом и приводом на переднюю ось, созданноrо на базе модифи-
кации лимузина с двухобъемным кузовом и двиrателями различной мощности (от
33 до 51 кВт)
Рис. 1.3. Модель «Вольво 340/360» пример четырехдверноrо лимузина с трех-
объемным кузовом и классической схемой привода по принципу трансэксл, с распо-
ложением коробки передач сзади, в блоке с rлавной передачей (см. рис. 3.44)
15
::с U Q
(';j
(';j::c
са =: са
r;,(
:Е =:
3 =: =:
е-'?:Е
=: о:::
\O
:Е ::с
1:; о (j)
Q) ::.:: r;,(
:g:o
:Е ""' =:
о :Е
. ::с =:
""' ::C
""car;,(
00 r;,( (';j
О)><С"!
(j)o:::
o..u
са :Е =: (';j
=: t
;:;:r::r
=: Q
1:; (';j
о..=:са
(';j , :Е
::с
3 о.. u.
са (j) :Е
=: :Е О
t:: =: r;,(
>'0..0
!-- t:: са
!;;.
t::'t::
. :Е
"':...... =:
-&
. (j)
Ul:;o..
=: О (j)
CI..(.....t::
Автомобили с мяrкой, целиком убирающейся крышей и остаlO
щимся при этом каркасе боковых стекол называются кабрио
лимузинами, на сеrодняшний день они являются довольно редким
типом автомобилей. Модель «Ситроен Виза Плэйн Эйр» (рис. 1.5.)
является типичным представителем этой разновидности.
Рис. 1.5. Модель «Ситроен Виза Плэй", Эйр» образец довольно редко изrотав.;IИ
ваемых в настоящее время кабрио лимузинов, мяrкая крыша которых может пол
ностью убираться, а боковые окна имеют жесткий каркас
Настоящие кабриолеты, т. е. ДBYX и пятиместные леrковые
автомобили с убирающимся мяrким верхом и складывающимися
рамками боковых стекол, из соображений безопасности изrотав
ливаются с каркасом, предохраняющим пассажиров при опроки
дывании автомобиля (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Модель «Форд Эскорт Кабриолет», изrотовленная на базе лимузина
«Эскорт». Для повышения пассивной безопасности при возможном опрокидывании
служит дополнительный каркас
Незначительное распространение сохраняют пульманн лиму
зины, имеющие закрытый кузов, по меньшей мере с шестью боко,
выми окнами и в большинстве случаев большую колесную базу,
типичным представителем которых является модель «Мерседес 600»
(рис. 1.7).
16
17
Рис. 1.7. Большеразмерный «Мерседес Пульманн-лимузин 600», оснащенный BOCb
мицилиндровым двиrателем рабочим объемом 6,3 л мощностью 184 кВт (250 л. с.).
Имеет просторный салон и используется в качестве представительскоrо автомобиля
Пример автомобиля комби приведен на рис. 1.8. Он представ
ляет собой леrковой автомобиль на базе лимузина, задняя часть
KOToporo сконструирована таким образом, что внутренний o ъeM
по сравнению с объемом лимузина увеличен. По своему устроиству
1050
3095
1.920
775
1
QJ О
10 r--
:::
Рис. 1.9. Особый представитель автомобилей-комби «Мицубиси Спэйс Вэrон» (а).
Начиная с 1983 [. такие автомобили в возрастающем количестве поступают на
рынки в качестве так называемых вместительных автомобилей. При rабаритной
высоте 1,53 м в модели «Мицубиси Спэйс Вэrон» возможно размещение на сиденьях,
установленных в три ряда, семи пассажиров (6). Однако получаемый при занятом
последнем ряде сидений объем баrажника недостаточен
В противоположность автомобилям комби, у автомоБИJlей с
кузовом купе объем задней части по сравнению с лимузином
уменьшен. Классическим представителем этоrо типа является
автомобиль «БМВ 635 ЦСи Купе» (рис. 1.12), который разработан
целиком как самостоятельная модель. Имеется также целый ряд
типичных представителей данноrо типа автомобилей, которые
получены путем установки специальных кузовов на шасси aBTO
мобилей MaccoBoro производства, с изменением в большинстве
случаев по сравнению с лимузинами характеристик подвески
Рис. 1.8. Переднеприводной автомобиль комби «Ситроен UИкс Брэйк» С двиrа
телем рабочим объемом 2,5 л. Распределение массы при наrрузке 650 Kr составляет
51 % на переднюю ось и 49% на заднюю, что для автомобил.ей с данным типом
привода считается хорошим показателем. Размеры rрузовои площадки можно
оценить по приведенным rабаритным и внутренним размерам, в том числе со сло
женным задним сиденьем
и оборудованию такие автомобили позволяют перевозить в салоне
пассажиров или I'рУЗ либо одновременно и то и друrое без конст:
руктивных переделок. К типичным представителям автомобилеи
комби относятся также вошедшие в моду в последнее время
«вместительные» автомобили, образцы которых представлены на
рис. 1.9 1.1 О, и оборудованный сиденьями для восьми пассажи
ров «ФО.I ьксваrен Транспортер» (рис. 1.11).
18
19
20
6
Q) а
:g ..о
::s:: t:;
. а
\O
:g Q)
а ::s::
:.:: ::S::
. Q)
'
t:; t::t:
ь'
а Q)
:g а
а ::S::
Е-- :Е
'"
'"
А '"
\O
::s::
..о
Е-- ::s::
::s:: :Е
t; '"
Q) (,)
:g (,)
'"
=
:g '"
Q) t:;
t::t:
!s:
:g
Е-- ..о
(,) Е--
t::t:'"
Q) =
о. .
= ........
:g '" '"
::s:: :::Е
а Q)
'::S:: Q) ..а
е-'8
..о '"
t:; ;: ;:
'" а
t::t:
'" а
(,) t:;
::s::
о:: (,)
t:; Q)
::s::
'" ::S::
Q)
А :Е
Ша
Ut:;
f--.a
0=
0(,)
о'"
o...
,
Q) :I:
= ..о
(,) а
(i)t::t:
а О
::s::o...
Q) =
Cl..-""'"
..о
..о (,)
t:; а
::s:: Q
\OQ
а :I:
o...
<:
.'"
O:I:
:
.
(,) ::s::
::S::Q.
Cl..=
:.:: '
'" Q)
:.::0...
=
'" (,)
(,) '"
..00..
Е--
'" Q)
а
а ::S::
:2
t:; '"
а :g
t:: ::s::
(,) Е--
::s:: =
Е-- а
Q) '"
:Е ::s::
а ::S::
:g Q)
'" :Е
:5
::S::
::s::
'"
t::t:::S::
:::Е :I:
Q) '"
::s::
::S:: u
Q) а
:Е (,)
a
а..о о
=\OLf';)
u Q........
:g о.. о
::s::=L.C
I
'" ::r :::Е
CI'1 а '"
u = u
А О
o...Q)O
Q) :::Е =
&,::S::д
О ::s:: (,)
= u
u '"
::s:: О :::Е
ro CI'1
о... » Q)
Е---< 0...::S::
, :I:
:I: ::s:: Q)
i: :.:: :5
'" CI'1 q
а
(,)
:.:: Q)
..00..
t:; Q)
О =
Э'"
t:;
q
::s::
O)t:;
t--.::S::
0)(,)
»
(,)'8
'::S:: Е--
..о ro
:::Е О
Q)o...
'" :.::
:.:: ::s::
:::E
='::S::
O::I::S::
Е--
.(,)
Q)
:g
,.....;=
:::Е
u ;j
::s:: а
Cl..
21
22
':S: ..........
:а u
8-<=i
800
::<::
C'I
Q) .........
t:: f--
';2
""о
t::ц:>
::Е fi:;
о о::
CQ <::;
О CQ
CI') С\!
>.f--
::<:: 15
u u
':S: о::
:S: f--
\О""
О t...
::Е :S:
о CQ
f-- q
CQ .о
"" f--
::Е U
Q) О
<::; ::С
Q) ::f
f-- О
::Е
"" :s:
f-- :S:
U
q'"
Q) Q)
0.::С
t:: а
::Е в
:s:
::Е
О
:s: ::С
u f--
uo.
"" ""
<::; q
::<:: ::С
""
о:: f--
U U
':S: CQ
:S:
::f.o
Q
о:: q
<::; о
CQ ::Е
о:: о::
ro
:S: ::С
u.o
::f
f--
000::
C'o-I0
ц:>f--
U
o
'-Ou
::<::
.о ""
<::; ::<::
':S: ::Е
\00
О ::<::
::Е :S:
о <::;
f-- Q)
CQ :;:j'
::C
.С\!
8
'\0
C\!
. О.
U с')
:s: С\!
Q..o.
и тормозной системы. К ним принадлежат «Ауди Купе» (рис. 1.13, а),
«Опель Монца» (рис. 1.13, б), «Мерседес 380/500 СЕЦ» (рис. 1.13,
в), «Фольксваrен Сирокко» И т. д.
Модели 911, 924, 944, 928С фирмы «Порше» (рис. 1.14) и
«БМВ M 1 », считающиеся, по общему мнению, настоящими спор
тивными автомобилями, тем не менее относятся также к автомоби
лям типа купе. Они отвечаютсл ;I.УЮЩИМ признакам купе: наличие
закрытоrо кузова с жесткой крышей; уменьшенный объем задней
части салона; наличие двух или более мест, расположенных в
один или несколько рядов; наличие двух боковых дверей и двух
или более боковых окон. К спортивным автомобилям (типа
«родстер» ) принято относить только автомобил и с открываемым Bep
хом кузова. При этом крыша может выполняться откидывающейся
назад, опускающейся или съемной из жесткоrо материала (xapд
топ). Автомобили «Мерседес 280СЛ/380СЛ/500СЛ» являются
настоящими спортивными автомобилями; в основном автомобили
TaKoro типа изrотавливаются в Анrлии, как, например, прототип
«Форд rиа Барчетта» (рис. 1.15).
Мноrоцелевые автомобили в качестве основных конструктив
ных признаков имеют закрытый, открытый или открывающийся
кузов, облеrчающий при необходимости транспортировку rрузов,
и одно или несколько мест для пассажиров. В большинстве случаев
это полноприводные автомобил.и повышенной проходимости с
достаточным дорожным просветом, как модель «Мерседес r»
(рис. 1.16, a 2).
Известный как пикап автомобиль «Фольксваrен Кэдди» (рис.
1.17) в соответствии со стандартом является специальным леrко
вым автомобилем, для KOToporo все вышеназванные конструктив
ные признаки леrковых автомобилей неприемлемы. Блаrодаря
наличию специальной открытой либо закрываемой тентом плат
формы он приспособлен для перевозки пассажиров и rрузов.
Автомобиль «Фольксваrен ЛТ» относится к rрузовым aBTOMO
билям типа «комби» (рис. 1.18), которые в обиходе более известны
под названиями развозных автомобилей, или автомобилей фурrо
нов. Они представляют собой сходные с rрузовиками леrковые
автомобили, служащие исключительно для доставки товаров.
Популярные rородские развозные автомобили, как, например,
приведенный на рис. 1.19 автомобиль «Рено 4 Транспортер»,
не нашли отражения в стандарте ДИН 70010. В данном случае
речь идет об упрощенном автомобиле с кузовом комби, который
так же, как и rрузовые автомобили .и rрузовики комби, исполь
зуется для доставки товаров, и для KOToporo масса тела водителя
(75 Kr) включается в массу снаряженноrо автомобиля (см. разд.
5.1). В большинстве случаев эти автомобили изrотавливаются
на базе автомобилей с кузовом ЛИМ,узин или комби, однако рассчи
таны на большую наrрузку. Это требует более жестких пружин
задней подвески, иноrо распределения тормозных сил по осям,
23
f" l..o
..Q':r:О t;и
' g
O.OO"" "O. t" o>" eSM
"" . , g o"ce.
Ou t." ,S"OO"" о. "
. : t- е;0 " "S2" t
o Seog. >". .t> O " "
"" Oob """ 1,""" o,",,""O
C .Bo" .." U5 ЗО "
« O" ", " .01 " о ""о
'o,, o,",," .O . g
· 5 "' O<OEO, U"""OOC"
> .';:;: t; 2'" t; о >;;' о "g
> · g g. о о .," . "
O O.". "O"-::. O"' E
О'с. oog. ,"" ooQi:. o.o ," xo
""" t"""O OO.g;.;
'" g <D ,= I ,;: Q :s..:r: :3 о':{ м :!: .
[ ::: "' :З \O;; :S: м'"
<::Sr::"=! '"
с":)
u
==
Q..
24
25
26
O»D::ro
:I:: t:: :S: :I::
Э [
t::;:I::0..
5 ;, *
Ut::::;::O
°o:rUj
t::gQ
:I:: :S: U Q
:S: ::с
.;j
Ii=
t::; U :s: t::
:S: o..ro
'80..t::::c
!-- е I
°roC\j
,;::'-0
ro Q)..... 0"-
6t
:JS . ro ..
;g
:s:O'>[;u
b. 5
g Q) t::
U .'8 U
g::::s:
u о'> r::{
:s: :s: ro Q)
:r i3
5 r::{ >:S: Q)
!-- О Q)
r::{
!S::S:
5
::;:: t:: ro
U Q) ':S: о.. Q
oo Q
C"I I:OU:I::
:3 . ::=> C"J
o.. U
O»Q)
C 8!--
""rot::;CO
..о \о ::;::
t::;!--I:O::х)
:S: :r!.:"l
'8 D:: ro !.:"I
5'
!i; '8
ro t::ro
.o,:s:o..
!i;
::c ro '8Q)
o.
5
»!-- . 1:0
:s: :s: r::{
i:S5
:::: :I:: о.. U
Ь
ro :I:: 1:0 s'
0..0'10
t;oQ)
8..0 ':S:
t:: О 1; О
U 1'-- 3
:I:
0:S::r::{1:O
t:: t::( U :s:
5 3
c.. ro
ro m C"J
u
:s: ro ro ro
o...b
Рис. 1.15. Автомобиль прототип «Форд rиа Барчетта» является двухместным
автомобилем типа «родстер» со складывающейся крышей и убирающимися бо
ковыми стеклами. Спортивная модель разработана на базе шасси и arperaToB
«Форд Фиеста Икс Р 2»
Рис. 1.16 а), б), В)
27
Рис. 1.16. Мноrоцелевой автомобиль «Мерседес [» поставляется на рынки в раз
личных исполнениях, с дизельным и бензиновым двиrателями мощностью от 53 кВт
(72 л. с.) до 110 кВт (150 л. с.), блокируемыми дифференциалами, и со следующими
типами кузовов:
а с открытым кузовом; б с кузовом типа «универсал»; 8 С кузовом типа
«универсал» И увеличенной колесной базой; z с кузовом типа «фурrон»
760
2625
4370
Рис. 1.17. В качестве примера специальноrо леrковоrо автомобиля может служить
«Фольксваrен Кэдди», используемый как пикап или фурrон. Автомобиль rазра
ботан на базе модели «Фольксваrен rольф» и снабжен задней подвеской с неразрез
ным мостом. Соrласно Правилам допуска к эксплуатации (ПДЭ) модель «Кэдди»
относится к rрузовым автомобилям, д.пя которых налоr на транспортные средства
и тариф на страхование определяются по допустимой полной массе. Размеры даны
в миллиметрах
радиальных или диаrональных шин повышенной rрузоподъемнос
ти (норма слойности 6 вместо 4) и в некоторых случаях увеличения
передаточноrо отношения rлавной передачи. Измененные упруrие
характеристики подвески и более высокое расположение центра
тяжести автомобиля MorYT отрицательно сказаться на устойчи
вости ero движения в повороте.
1.2. rРУЗОВЫЕ АВТОМОБИЛИ
Наряду с леrковыми автомобилями rрузовые автомобили име
ют важное значени для доставки rрузов или большоrо числа
(более девяти) пассажиров. Они подразделяются на следующие
28
Рис. ЛТ»; хорошо различимы независимая
передняя подвеска на сдвоенных поперечных рычаrах и ведущий задний мост,
ПОJ,ВСШСНliЫИ на продо.пьных листовых рессорах
V Н,
Рис. 1.19. Автомобиль «Рено 4 Транспортер» переднеприводной фурrон для
доставки мелких rрузов, оборудован двумя передними сиденьями и rрузовой плат
формой. При массе полезной наrрузки, равной 395 Kr, масса автомоби.пя в снаря
женном состоянии, включая массу тела водителя, равную 75 Kr, составляет 825 Kr:
J откидная створка люка крыши; V высота проема двери задка;
Разм ры даны в миллиметрах
А-2521 Без rруз-а С rрузом р=== 973 Т=== 140 z=== 1490
8===3853 Н=== 1720 Н=== 1620 Q=== 1200 и===450
С==528 H 1 ===1888 Н,==1773 R=== 8 78+687 V===920
D==756 1==525 1===410 5===250+&87 Х === 360
Типы: автобусы; rрузовые автомобили; специальные rрузовые
автомобили; автомобили тяrачи. Автобусы различаются между
29
Рис. 1.20. Снабженный пневматической подвеской автобус фИРМЫ «Маrирус Дойтц»
С задним расположением двиrателя. Хорошо видно расположение силовоrо arperaTa
за задней ОСЬЮ и выиrранное за счет это\'о пространство в передней части кузова
о
"It
со
о)
111
295
562
Рис. 1.21. Автомобиль «Фольксваrен ЛТ» с кузовом платФормой предназначен
для перевозки полезноrо rруза массой от 0,86 до 2,9 тонн, является типичным леrким
rрузовиком классической компоновки с вынесенной вперед кабиной и расположен
ным между сиденьями бензиновым или дизельным двиrателем. Размеры приведены
в сантиметрах
собой кроме размеров в основном конструктивными особенностя
ми, продиктованными условиями эксплуатации, как, например,
показанный на рис. 1.20 междуrородный автобус, который пред
назначен для доставки пассажиров на большие расстояния и
имеющий только места для сидения.
Стандарт дин 70010 не предусм атривает для rрузовых aBTO
мобилей, которые, как известно, предназначены для доставки
30
rрузов, разделение по размерам или по массе. В соответствии
с принципиальными и конструктивными различиями представ
ляется целесообразным раздеJlение rрузовых автомобилей на че
тыре класса исходя из максимально допустимой полной массы:
леrкие rрузовые автомобили (до 3,5 т);
средние rрузовые автомобили (свыше 3.5 т до 7,5 т);
тяжелые rрузовые автомобили (свыше 7,5 т до 16 т) ;
сверхтяжелые rрузовые автомобили (свыше 16 т).
в то время как «Фольксваrен ЛТ» с кузовом платформой
(рис. 1.21) принадлежит к кл ассу леrких rрузовиков, полнопри
водной rрузовой автомобиль «Мерседес», предназначенный для
строительных работ с допустимой полной массой 26 т, относится к
семейству сверхтяжелых rрузовых автомобилей (рис. 1.22).
К rруппе специальных rрузовых автомобилей, которые пред
назначены для перевозки определенных катеrорий пассажиров
или rрузов, выполнения определенных видов работ, относятся
такие разновидности, как пожарные автомобили, автомобили
буксировщики, мусоровозы и т. д.
Автомобиль «Мерседес Унимоr» является автомобилем тяrа
чом, который разработан прежде Bcero для буксировки прицепов
(рис. 1.23). К этой rруппе относятся также седельные тяrачи для
совместной работы с полуприцепом.
2. узлы, ArPErATbI
И СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ
Каждый автомобиль независимо от Toro, является ли он
леrковым, rрузовым, автобусом или автомобилем специальноrо
назначения, состоит из четырех основных систем: KY OBa, силовоrо
arperaTa, шасси и электрооборудования. Последнее частично pac
положено на двиrателе и частично на кузове. Четыре конструктив
но связанные rруппы различаются между собой, с одной стороны,
функционально, с друrой стороны, соответственно знаниям и опы
ту людеЙ,занимающихся проектированием автомобилей: инженер
электрик мало знает автомобиль в целом; инженер кузовщик
или автоэлектрик едва ли понимает ЧТО Jlибо в конструкции
двиrателей; автослесарь не владеет в совершенстве жестяницки
ми работами по кузову. .
Основные механические узлы, arperaTbI и системы автомобиля
приведены на примере модели «Рено Фуэrо» на рис. 2.1.
2.1. УЗЛЫ И СИСТЕМЫ КУЗОВА
К узлам и системам, относящимся к кузову, принадлежат:
каркас кузова, система отопления и вентиляции, интерьер и прочее,
31
х :.. ::Е :т 6
::E
g f-- '
;;
0...::Е "" 0...0 15
t:::S:::r::tI: ::E
:zi g-:s:
g.i5g. tI:
= ::Е f-- Q) "" =
g. 8"
3 M
i:Q 0...0t::;:S:
i:Q""Q)g
M t::( O
:S:g. '8
х ':S: f-- Q) "" »
:Q o...t::(
t::; t::( "" о
"" Q) t::; = ro с,)
::Е t:: ::E
r::: 8.
. = о Q)
0i:Q=:>':':::E
::Е о Q) t tI:
8 о ""
i:Q i:Q = ::Е :I:
C'I ro ':S: tI:
м O:s:
<.D Cl.J =, :I:
C'I :в :r Q)
О :r
u ::: f-- Q)
Q) rot::
t::(Cl.Jt::(U
cl) м Q)
UO",,\O
0..r:;:0..0
Q) О
::f:t::UQ
..о
..oD..O
a,;2::f
\Oroi:QU
О f--
::Е u О
О ..о "" =
f--",,;t::(..o
':S: 6
о с... ro ""
i:Q ..... :.: о..
о u \О
roOCl)
о.. о... ::Е
<... е>:: О ""
:::::':0..
':S: ::: :s:
;g ..о ""
t::(o =
f-- :Q
::: ::-; =
o..::::s:
б
= :s: о..
а t
с::( "" м
:r
, '
.....:x
. Q) о
8"
D..<Ct:::.:
32
, ':S: ::Е i:Q :zi :>,
:s: g= tI:
I 8"..0 cl) :s: i:Q t::;
t::;gз tI:
.о. 0""0..."":S:M:S:
с.БХ t::::Е gg;
О""::Е ':S: U i:Q
: ::Е :s: Q) i:Q ':S: о
о O;;goOM
ФХ:':О\ОUМ
5 :i0...",,0 0
::Е t ;: о.. = ':S: 5
:S:=o8"25tio:s:
"::t::;:I:t::f-oQ):I: о
....., о :I: U iJ:j ::Е U <...
U 5 = :r i:Q cl)
Q) :s: "" "" о о =
= ::.:U::.:O
U Х ..о f-o м
о...д::Е i:QQ)':S:""
cl) :I: О tI: i:Q О t::
'C":r o...t::;,:s: U:.: ""
<-:s:t::t::(Q)0t;:s:
t::; o..o...t::(
..о i:Q 25 ::f t:: О ':s:
o.. tx'=::':
'8i:Q ' :S:8.
::Е :I: М ..о :s: :s:
8. 3
i:Q ...:s: :s: о U
<r:tl:o..::E::ft::(Cl)..o
Е;- t:: О Q) t::;
cv::) ..о Q) :.: t:: ':s: ::Е
(;\It::;OUUO :s:
....: ::.: tl:3:s:
о о cl) t::; ..о ::Е
::Eg.Ut::(a:s:
D.. 3:s::s:t.Q8"
33
/
7
Рис. 2.1. Общее устройство леrковоrо автомобиля на примере переднеприводной
модели «Рено Фуэrо Купе»:
1 кузов; 2 механизм переключения передач; 3 блок педалей; 4 рулевое
управление; 5 двиrатель; 6 система охлаждения (радиатор); 7 коробка
передач в блоке с rлавной передачей; 8 подвеска колес (на двойных попереч
Hbix рыча['ах спереди и с неразрезной балкой сзади)
что В принципе общеизвестно. Из приведенной на рис. 2.2. KOHCT .
рукции несущеrо кузова «БМВ Купе» шестоrо конструктивноrо
ряда, выполненноrо в соответствии с требованиями безопасности,
можно представить сложность профилей различных сечений кузо
ва. Не меньшеrо внимания требует к себе система вентиляции
и отопления, которая должна быть эффективной как зимой, так и
летом. Мноrочисленные отв.ерстия для выхода rорячеrо и холодно
ro воздуха в районе панели приборов служат не только дЛЯ KOM
форта пассажиров, но в большей степени для предотвращения
замерзания и запотевания стекол (рис. 2.3). На примере системы
вентиляции особенно ясно можно представить проблематику
конфликта целей при разработке автомобилей. Стремление к улуч
шению аэродинамики в современных автомобилях привело к силь
ному наклону и большой площади BeTpoBoro, заднеrо и боковых
стекол. Неrативным последствием этоrо является усиленный Har
рев салона солнечными лучами так называемый тепличный
эффект. Желаемое снижение температуры в салоне автомобиля
приводит к большим техническим издержкам при разработке
систем притока и вытяжки воздуха. Зачастую проблема може
быть решена лишь с помощью постоянно работающеrо вентиля
тора или путем установки кондиционера.
2.2. силовой ArPErAT
К силовому arperaTY относятся: двиrатель, сцепление, коробка
передач, система охлаждения.
34
б
8
Рис. 2.2. Блаrодаря соответствующему выбору сечений каркаса кузова и примене ,
нию высокопрочной стали леrкий несущий кузов с элементами безопасности вполне
отвечает уровню сеrодняшней техники. В связи с прим'енением брусьев безопаснос
ти в передней части автомобиля достиrаются б:лаr()приятные свойства при фрОН
тальном ударе и одновременно хорошая защита пассажиров
Силовой arperaT (рис. 2.4.) заканчивается там, rде начинается
трансмиссия: фланцем карданноrо вала на коробке передач в
автомобилях классической компоновки или в местах выхода полу
осей из дифференциала в переднеприводных, cpeДHe и заднемо
торных автомобилях.
2.3. УЗЛ Ы ШАСС И
Шасси автомобиля может быть разделено на следующие KOHCT
руктивные rруппы: рама или подрамник (при несущем кузове);
подвеска колес; колеса и шины; упруrие и демпфирующие элемен
ты; рулевое управление; тормоза; педали и рычаrи управления;
подвеска силовоrо arperaTa. На рис. 2.5 изображены основные
элементы шасси автомобиля «Рено 11» с передним подрамником.
С точки зрения автоматизации производства и эффективной изо
ляции кузова от передачи шумов и вибраций со стороны шасси
подрамникам как конструктивным элементам придается все
большее значение (например, в модели «Фольксваrен rольф 11»
спереди, «Мерседес 190» сзади). Напротив, бортовые электронные
Системы контроля (рис. 2.6) и комбинированные rидросистемы
35
Q СВежий Воздух
_ поаоzретый Воздух
... Выход Воздуха
Рис. 2.3. Большое значение для эффективной работы системы отопления и вентиля
ции имеет правильнре выполнение отверстий и каналов для подвода свежеrо и
I10доrретоrо воздуха, отверстий для вытяжки, что для чувства комфорта пассажи
ров является решающим. Примером может служить автомобиль «Мерседес В»
201 ro конструктивноrо ряда
для усилителей тормозов и рулевоrо управления (рис. 2.7) YCTa
навливаются пока только на дороrих автомобилях.
В друrих книrах из серии «Шасси автомобиля» более подробно
освещен Kpyr тем, касающихся шасси.
3. типы ПРИВОДОВ
с ростом совершенства конструкции автомобиля водителя все
меньше занимает вопрос о том, какая ось ero автомобиля является
ведущей. Лишь в критических дорожных ситуациях, например
в rололед, слякоть или при входе в поворот на большой скорости,
он может об этом задуматься в зависимости от Toro, как прояв
ляются в данный момент свойства управляемости автомобиля,
и насколько он как водитель к этому подrотовл н. Именно такие
36
Рис. 2.4. Силовой arperaT, состоящий из двиrателя, сцепления и коробки передач,
оканчивающийся в том месте, rде начинается трансмиссия. На изображенном си
ловом arperaTe «Опель Кадетт» rраницей служат посадочные места полуосей,
передающих момент на колеса
моменты дают начало техническому мировоззрению, которое слу
жит предметом споровспеuиалистов по шасси автомобиля.
Что «лучше»: передний привод, привод на заднюю ось или
приsод на все колеса? Не вызывает удивления, что изrотовители
автомобилей зачастую защищают практикуемую ими философи
привода, даже если при этом справедливость некоторых положении
становится условной.
При разработке концепции HOBoro автомобиля выбор типа
привода является в высшей степени основополаrающим решением.
Наряду с требованиями экономичности, безопасности, компактнос
ти особое значение при определении концепции имеют показатели
управляемости, устойчивости и ТЯJ'овой динамики автомобилей
с различными типами привода.
Теоретически для двухосных автомобилей существуют ;uecTb
вариантов возможноrо расположения двиrателя и ведущеи оси.
37
Рис. 2.5. Основные узлы шасси на примере модели «Рено 11 »:
1 передняя подвеска типа Макферсон; 2 тормозные механизмы (спереди
дисковые, сзади барабанные); 3 передний подрамник; 4 задняя подвеска
на продольных рычаrах; 5 амортизаторы; 6 КО.'н'са и шины
Рис. 2.6. Бортовая электронная система контроля важнейших систем автомоби
лей «БМВ» седьмой серии:
J клавиша «Тест»; 2 индикатор уровня охлаждающей жидкости; 3 инди
катор уровня масла в двиrателе; 4 индикатор уровня тормозной жидкости;
5 контроль целостности ламп стоп сиrнала; 6 индикатор уровня жидкости
в бачке стеклоомывателя; 7 контроль целостности ламп света зал:неrо хода;
8 индикатор ИЗНQса тормозных колодок
.а8
"" @
, " /..- .
!
. /' ...................
.............> ,J"1 r .>__ ...... ..:::::::.::.::.::> @ ' " с:'
"" ......... I' I ...... ,...... ......
@ ..................::.>:.::............L . ....,::::.<..::::..........
.... -. ... ..
'j . - "/@ " ./ .. ....... :'::.../.....................................
Рис. 2.7. rидравлическая централизованная система усилителя рулевоrо управле
ния и усилителя тормозов автомобилей «БМВ» седьмой серии
1. Двиrатель спереди, привод
на переднюю ось
2. llвиrатель спереди, привод
на заднюю ось
3. Двиrатель спереди, привод
ч Я переднюю и заднюю оси
4. Двиrатель сзади, привод на
переднюю и заднюю оси
5. Двиrатель сзади, Прl1ВОД на
аднюю ось
6. Двиrатель сзади, пр.ивод на
переднюю ось
передний привод
классическая
компоновка
привод на все колеса
привод на все колеса
заднемоторная/среднемо
торная компоновка
это решение практически ис
ключено из за недостаточной
наrрузки на ведущую ось.
При такой расстановке не делается разделения между задне и
среднемоторной компоновочными схемами, так как здесь представ
лено только принципиальное рззличие.
Среди экономичных автомобилей крупносерийноrо производст
ва в настоящее время доминируют две концепции: передний
привод (рис. 3.1) и классическая компоновка (рис. 3.2). Название
«классическая» утвердил ось за этой компоновочной схемой из за
ее применения в течение длительноrо времени в качестве общепри
39
Рис. 3.1. Переднеприводная компоновочная схема: компактный силовой arperaT с
поперечно расположенным двиrателем и закрепленной на нем коробкой передач в
блоке с rлавной передачей; в безопасной при столкновениях зоне перед задней
осью располаrается топливный бак: подходящая концепция Д.'IЯ автомобиж'Й
малоrо и среднеrо классов КРУПllосерийноrо производства
Рис. 3.2. Классическая компоновочная схема: раСПОJIоженный продольно над пе
редней осью двиrатель с коробкой передач и карданной передачей к rлавной пере
даче заднеrо моста. Хорошо видно большое нространство, занимаемое задним
неразрезным мостом, и опасное размещение топливноrо бака позади Hero: подхо
дящая концепция для автомобилей верхней rраницы среднеrо K,f]aCCa It класса
«л IOКС»
нятой. Популярная ранее заднемоторная компоновочная схема
(рис. 3.3) сеrодня, за редким исключением, полностью отверrается.
Напротив, полный привод с двиrателем спереди (рис. 3.4) со
времени появления «Ауди Кваттро» (см. рис. 3.56) в 1980 [. полу
чает все большее распространение, в том числе и на скоростных
серийных автомобилях. Развивается производство, хотя и в orpa
ниченном количестве, автомобилей среднемоторной компоновки
для автоспорта, в том числе и со всеми ведущими колесами
(рис. 3.5), как, например, экзотический «Порше 959» (рис. 3.6 )
с двиrателем, расположенным сзади, и всеми ведущими колесами
для участия в кольцевых rOHKax и авторалли.
40
, :s: d,;
S 1:) х
:s: о
Е-< са о..
id S: Q)
3':S: t::
О (':s
1:) 5
:s:>->x
5 id
;Е Е-< t:
o,
<=; о (':s
g са U
U U U
(':s Q) (':s
0..:3
::Е О
:s: о:: '--
::с :s: О
t::1:o.<:;
(':s t:: (':s
cf) е ::Е о::
U (':s >< <:;
Q) <:; о::
7::r:: '8
' -i t::1:
'5
\О ::.:: (':s ::.::
oca
o О;:::С
Е-< (':s (':s
са Q) о.. Е-<
(':s :3 о U
><:1313>->
:3 са ::.::':S:
::с U . о
са 52 :3 ::с
:s: ..о ::Е
b.1:)
о о U t::
В 5-'3 g
ij u
Q)':S: (':S ::s:
I::{::E
са ..о 52 о;:
'8
U;;:l::E
t::
I ::Е
g.::s:
E-<
ф (:Q о..::с
::.:: >-> t::1:
(:Qф
= 8
t:: 52 о.. t::
..о ..о :s:
<:; f-o :::
<I:i5E-<
g
Q)oca
D;::E1:)
..о о::
\O o..
О '-- t::
::Е ::s: ::s:
ь
<e
. о Q)
с") са о::
8. @
u
::s: ::s: t::
0...<:;>->
41
Рис. З.4. Полноприводная
компоновочная схема с дви
rате.лем впереди на базе перед-
неприводной модели «Ауди
80/90». Система «Ауди» отли
чается простой конструктив
ной схемой трансмиссии с
одним карданным, валом к
заднему мосту. Подвески KO
лес спереди и сзади практи
чески идеllТИЧНЫ
При рассмотрении развития
выпуска леrковых автомобилей
в Ф pr можно увидеть, что ce
рийные автомобили с приводом
на заднюю ось до 1930 [. зани
мали rосподствующее положе
ние (рис. 3.7). С 1930 [. на pЫH
ке появл яются а втомобил и с
передним приводом, доля KO
торых В мировом производ
стве леrковых автомобилей
сеrодня составляет 63%. В
табл. 3.1. приведено разви
тие выпуска переднепривод
ных автомобилей с 1980 по
1984 r. За этот период вы
пуск переднеприводных aBTO
мобилей в мире возрос на
.17%. 11ри этом наибольший
прирост наблюдался в aBToMU
бильной промышленности япо
нии. США являются сеrодня
единственным ПРОИЗВ'одителем
автомобилей, [де переднепри
водные автомобили составляют
менее 50%. В фрr 58% всех
производимых в настоящее Bpe
мя автомобилей переднепри
водные. Подробный анализ статистики (рис. 3.8), проведенный
Объединением автомобильной промышленности (ФРI') в 1983 [.,
показал, что передний привод доминирует среди автомобилей низ
ших классов по рабочему обрему двиrателя (до 1600 см 3 ), В то
время как привод на заднюю ось более распространен на aBTOMO
билях с рабочим объемом двиrателя более 2000 см 3 . Леrковые
автомобили с приводом всех колес составляют небольшую часть
в общем объеме продажи леrковых автомобилей, равную 1 %.
42
ro ci
:s: ct) а.> r--
= i: !;
а.> о. q о;:
a: goo
5 :JS':S:..o
",,=:a M
o..==r-- .
а.> ::r u u
a;
q>.
] u :Е r--
5
= = 1:: U .
а.> "" а.> :s: ::!;
::ft;:E:s:
u>. ::f
:s:"" ;]
""
:i
o::
5 ,:::: :s:
r-- :s: О :s:
% :s:
:s:i5
'8o.o. u g:j
::Et.Q 0;:
:iu
;]:2Ct).
.:::: ::Ё
g :s: О а.>
g:s:q
:::: q.:s:
:s: o.::!;q О
o.a.>:a \O
65 .g8
б:
g@ r--:E
::r:s: u а.>
' :а о;: ::Е
=о.а.>оо><:
::J' ><: ....; :а
o:au::E:::
::Е 53 о Q:i
8а.>0.,о q
:a62'8
1:: r U
I ><: ,:i ""
:a ::rt;
. ""
a;:s: 2
u q о::
c.
;cl i3 :s:
о о;: а.> !:s: r--
эоо;: о
<:::( u
..о '5'" о::
;J
'8 3
::Е g:r: :а :s:
О I:::s: 0.::Е
:E Q
<r::s:>. о;:
o::o. ""
'0;:1::
j::u
'" ;>-.
u!:s:8.
:s: О О
С. t::( r--
4З
Рис. 3.6. Экстремально высокий уровень техники воплощает в себе созданный для
участия в авторалли и кольцевых aBToroHKax автомобиль «Порше 959». Компо
новочная схема модели «Порше 911» с задним расположением двиrателя дополне
на подобно схеме фирмы «Ауди» приводом всех колес. Так же как и модель «Ауди»
с продольно расположенным двиrателем впереди, фирма «Порше» оптимально
использует преимущества заднемоторной компоновки, не требующей отдельной
и сложной раздаточной коробки для привода всех колес. С помощью планетарноrо
межосевоro дифференциала и управляемой муфты блокировки дифференциала
возможно распределение тяrовых сил по осям в соответствии с состоянием наrрузки
автомобиля и дорожными условиями. Установка сдвоенных амортизаторов и пру
жин на каждое колесо позволяет реrулировать положение кузова относительно
дороrи спереди и сзади
Рис. 3.7. Развитие Производства пе
реднеприводных автомобилей и aB
томобилей с приводом на заднюю ось
показывает, что в прошлом OДHO
значно доминировал привод на
заднюю ось. С 1970 r. применение
переднеrо привода начинает возрас
тать и с 1980 r. превосходит привод
на заднюю ось:
1 доля (Q) автомобилей с приводом
на заднюю ось; 2 доля (Q) передне-
приводных автомобилей
Q,%
100
50
о
1900
19.10
1950 1/170 1980198'1 z.
Необходимо дать обоснование тому, что сейчас во всем мире
тенденция направлена однозначно в сторону переднеrо привода.
В какой мере эту тенденцию можно считать доказательством
всеобщеrо превосходства переднеrо привода, надлежит осветить
подробнее в данной rлаве.
В качестве руководства может служить приведенная на рис. 3.9
схема оценки концепций привода. Она содержит пять основных
критериев:
44
3.1. Развитие выпуска переднеприводных леrковых
автомобилей в мировом производстве
Доля переднеприводных Рост
Страна изrотовитель автомобклей в % производства,
%
1980 [. 1984 [.
ФРr 54 58 + 7,4
Франция 92 93 + 1,1
Италия 65 72 +10,8
Великобритания 42 54 +28,6
Япония 38 62 +63,2
США 38 43 +13,2
Мировое производство 54 63 +16,7
Q,%
Рис. 3.8. Статистика Объедине
ния автомобильной промышлен
ности (ФРr) 1984 r. показывает,
что переднеприводные модели с
рабочим объемом двиrателя до
1600 см 3 занимают практически
полностью рынок автомобилей
малоrо и нижней rраницы cpeДHe
[о классов. В противоположность
этому в классе автомобилей с pa
бочим объемом двиrателя более
2500 см 3 представлены исклю
чительно автомобили классичес"
кой компоновки. V h рабочий
объем, л; Q доля автомобилей
с передним приводом
0... .
215 Vh, л
1,]
1,0
2,5
2,0
компактность и пассивная безопасность;
масса и полезная наrрузка;
тяrовые свойства;
комфорт;
ездовые свойства
и множество детальных. В следующих разделах рассматриваются
и сравниваются по существу положительные и отрицательные
стороны различных концепций привода. Но перед этим необходимо
уточнить требования, предъявляемые к автомобилям разработчи
ками и потребителями.
Компактность и пассивная безопасность. Возрастающая плот
Ность дорожноrо движения в Фрr, rде сеrодня наСЧИТ lВается
около 30 млн. авт.омобилей, требует создания автомобилеи, KOTO
рые при заданных размерах салона и баrажноrо отделения имеют
небольшие rабаритные размеры и обладают преимуществами при
движении в транспортных потоках. Для приемлемоrо размещения
пассажиров в нормальном леrковом автомобиле необходима пло
щадь салона около 0,6 м 2 на человека. Большие лимузины пре
доставляют более 0,75 м 2 на человека. В пра.ктике используется
45
Рис. 3.9. Кроме чисто технических
критериев для сравнительной оценки
концепций привода для водителя в
повседневной эксплуатации особое
значение имеют экономические KOM
поненты, как, например. продажная
цена, цена при повторной продаже,
стоимость ремонта и техническоrо
обслуживания, а также расход топ
лива
raoapumH61e paJl1ep6/
РаспреtJеленuе ооиnо8
(оОЬel1 салона. Оаzажншrа.
I10торноео отсека; оОИ/1.
зониnое/1IJ/U топли8ным
оакоn u умаnи шасси)
!/ооост80 парко8ания
[наряженноя /1асса
Полезная HacPY.JКa. l1асса
о!/ксир!/еnО20 прицепа .
l1асса ср!/за. переdозиl1ОZО
на Кр6/ше
Распреtlеление Haep!I.JКи
по ОСЯI1. положение
центра тяжести
показатель компактности, назы
ваемый также показателем KOM
форта и представляющий собой
отношениедлинысалона кобщей
длине автомобиля.
Норму по объему баrажника
задать трудно, так как в боль
шинстве случаев объем баrаж
ника непосредственно связан с I KOI1,opm
размерами автомобиля. П ри co ,
поставлении объема баrажников
важно, чтобы сравнивались оди !/стоuчи80стlJ ПрЯl10ли
наковые по форме кузова (CTY нейноzo tJВt/)frения
пенчатая или скошенная фо р ма (сdоооОныО 8мУе2, '(!l8cт
8lJтеЛIJностIJ к OOKO{JOH!/
задней части) и принималось во 8етр!/)
внимание членение объемов ca Д8шк{'ние !J поlJороте
л он а. (по8орачи{Jаl'l1остIJ, 8ЛlJяние
Необходимое пространство тЯ208ых сип, перехоlJнь/е
характеристики lJ xapOK
для двиrателя, коробки передач, теристш:и {J преиl'ЛIJН61Х
подвески колес, тормозов, py !/сло{Juях)
левоrо управления и ТОпливноrо !/пра8ляеnость
бака должно быть в целях ВЫИr (стаоиЛUЗQl(lJЯ gпра8ляе
IfЫХ колес, mO'lHOCmIJ !/npo8
рыша полезноrо объема насколько ления. контакт с Оороеоу,
возможно малым, однако при 8пияние {JОЗnjlщаЮЩlJХ сил)
этом не следует пренебреrать Topl1oJНbIe сlJоист&!
б б (стQlJильность торноже
удь ством техническоrо о слу НlJЛ, tJOJlIP!ll'110Cm6, /'1aкcц
живания. Кроме Toro, рулевое папьное аапеtJление)
УПРавление и топливный бак должны располаrаться в местах, защи
щенных при возможных ударах, а силовой arperaT совместно
с безопасной структурой кузова должен содействовать сохранению
жизненноrо пространства при столкновениях. Для удобства парко
вания автомобиля требуются малые rабаритные размеры, малый
радиус поворота и небольшое усилие на рулевом колесе.
Масса и полезная наrрузка. Для получения хороших показа
телей в управляемости, устойчивости и малых расходов топлива
следует стремиться к возможно меньшей снаряженной массе,
даже если это скажется отрицательно при столкновениях с aBTO
мобилями большей массы и на комфорте. Ухудшение комфорта
ДlJнапика раЗ20на
ПреоtJОАеНlI{' notJbel108
Ак{JапланиРО{JаНlIе
ПоDрессори60ние
!liloocm80 !/праlJления
Ш!JНО и !JUОРОllЗОЛЯЦlJЯ
46
может быть компенсировано соответствующей конструкцией под
вески колес, упруrих элементов и амортизаторов. Большие полез
ная наrрузка, масса буксируемоrо прицепа и масса rруза, пере
возимоrо на крыше, считаются высокими эксплуатационными
показателями. Практическим оrраничением для них служат полу
чаемые при этом затраты на кузов, подвеску колес, упруrие и
демпфирующие элементы, рулевое управление и тормоза.
Важным является также распределение наrрузки 110 осям
автомобиля. Требования при этом чрезвычайно противоположны.
В то время как для малой чувствительности к боковому ветру
предпочтительна большая наrрузка на переднюю ось, при TOpMO
жении, напротив, положительно сказывается большая наrрузка
на заднюю ось. Для сбалансированных ездовых качеств масса
автомобиля должна распределяться равномерно на обе оси, с
некоторым смещением в сторону ведущей.
Передний привод: в снаряженном состоянии спере
ди/сзади
60%/40%;
с полной наrрузкой спереди/сза
ди
50%/50%.
Классическая компоновка: в снаряженном состоянии спере
ди/сзади
53% /47%;
с полной наrрузкой спереди/сза
ди
45% /55%.
Однако для полноrо использования тяrовой силы при разrоне,
в особенности мощных автомобилей, наrрузка может оказаться
недостаточной. Управляемые же передние колеса требуют такой
наrрузки на переднюю ось, которая должна удовлетворять компро
миссу между управляемостью и усилием на рулевом колесе.
Тяrовые свойства. Для передачи тяrовых сил и реализации
возможностей для ускорения автомобиля при разrоне решающее
значение имеет наrрузка на ведущую ось. Важность этоrо аспекта
возрастает на скользких дороrах и требует достаточной наrрузки
на ведущую ось при всех условиях наrружения и эксплуатации
автомобиля. Преимущественно у автомобилей с высокими динами
ческими качествами при разrоне происходят значительная раз
rрузка передней оси и наrружение задней. Динамическое перерас
пределение наrрузки по осям Д G наряду с массой автомобиля mg
и ускорением ах определяется также высотой центра тяжести hs и
базой автомоБИ.:IЯ 1 следующим математическим выражением:
/j, G==mgaxhs/ 1.
На основании этоrо для переднеприводных автомобилей CTa
Тическая составляющая наrрузки на переднюю ось не должна быть
47
менее 50% при любых состояниях наrружения, кроме Toro, при
этом долженприниматься во внимание запас мощности двиrателя.
Для автомобилей с приводом на заднюю orb при всех возможных
состояниях наrружения, по меньшей мере, 47% массы должно
приходиться на заднюю ось, так как в противном случае будет
затруднена возможность движения на скользких дороrах. Эти
требования рассматриваются во взаимосвязи со способно тью
преодоления подъемов, так как на подъеме проявляется такои же
эффект перераспределения наrрузки и для движения требуется
достат()чная наrрузка на ведущую ось.
Наrрузка на ось совместно с шириной и типом шин иrрает важ
ную роль в проявлении аквапланирования*. Принимая во внима
ние, что аквапланирование наступает при скоростях более .,80 км/ч
и при этом задние колеса катятся по колее, воду из которои удали
ли передние колеса, кажется целесообразной большая наrрузка
на переднюю ось. При этом концепция типа привода, как это
описывается в разд. 3.1, иrрает весьма существенную роль.
Комфорт. Комфорт подрессоривания, упрощенно выражаясь,
равнозначен величине ускорений кузова. В современных aBTOMO
билях важную роль иrрает воздействие на пассажиров колебаний
в различных диапазонах частот, которые воспринимаются как
более или менее неприятные. Независимо от сос!ояния Harpy e
ния стремятся к более низким частотам колебании кузова (в раио
не 1 [ц) и с помощью амортизаторов и стабилизаторов к coxpa
нению ero положения при торможении (<<клевок») И при движении
на повороте (крен).
Различные системы привода вследствие разноrо положения
центра тяжести и изменения ero при наrружении обладают cy
щественными отличиями. При этом показатель изменения наrруз
ки на отдельной оси в снаряженном и заrруженном состоянии
автомобиля является важным критерием. Кроме Toro, существен
ное значение имеет воздействие силовоrо arperaTa на кузов при
различных условиях движения автомобиля. Все эти воздействия,
разумеется, не должны отрицательно сказываться на показателях
комфорта автомобиля. То же самое относится и к комфорту управ
ления автомобилем. OpraHbI управления автомобилем при cex
условиях эксплуатации должны быть свободны от влиянии СО
стороны привода и леrкими в пользовании. И в к нечном итоrе
существенный фактор комфорта представляет собои изоляция ca
лона от шумов и вибраций со стороны дороrи, а также от силовоrо
arperaTa автомобиля.
Ездовые свойства. Практика показывает, что концепция приво
да оказывает основное влияние на ездовые свойства автомобиля.
* См. Раймпель А. Шасси автомобиля. Амортизаторы. Шины и колеса.
Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1986. Прим. редакции
48
Различие в выборе типа привода зависит от исполнения aBTOMO
биля, а также от ero размеров и мощностных показателей. Сравне-
ние концепций, правда, предполаrает, что каждый тип автомобиля
оптимизирован, и на этой основе проявляются исключительно
лишь принципиальные различия.
Показателями хороших ездовых свойств являются следующие
характеристики.
1. Курсовая устойчивость при действии возмущающих сил,
как, например, неровностей дороrи и боковоrо ветра, автомобиль
должен сохранять заданное направление движения; незначитель-
ные отклонения автомобиля от курса при необходимости должны
леrко корректироваться.
2. Свойства поворачиваемости достижимые' при движении
в повороте скорость и боковое ускорение в целях безопасности
движения и скоростных свойств автомобиля должны быть ДOCTa
точно высокими. При этом водителю необходимо получать осмыс-
ленную информацию о состоянии cBoero автомобиля, который дол-
жен иметь слеrка недостаточную поворачиваемость. Это означает,
что с возрастанием боковоrо ускорения водитель должен повора
чивать рулевое колесо больше в сторону поворота, овладеть
этим довольно просто (см. рис. 3.78). В предельных условиях
эффект недостаточной поворачиваемости должен существенно
увеличиваться совместно с предупреждающим звуком проскаль
зывающих шин и не изменяться в сторону избыточной поворачи
ваемости (занос задней части автомобиля, см. рис. 3.48). При
изменении подачи топлива в повороте автомобиль должен незначи-
тельно и плавно перемещаться внутрь поворота, что при входе в
поворот на слишком большой скорости может служить спаситель
ным средством. При переходных реакциях, которые проявляются
при переходе от прямолинейноrо движения к движению в повороте,
автомобиль должен двиrаться без корректировки курсовой TpaeK
тории и не требовать уменьшения yr ла поворота рулевоrо колеса.
Этот аспект имеет существенное значение для чувства безопаснос-
ти водителя при движении с большой скоростью.
3. Свойства управляемости при изменении направления дви
жения необходимо добиваться адекватной, чуткой, линейно зави-
Симой реакции на управляющее воздействие водителя. После
прохождения поворота рулевое колесо должно самостоятельно
возвратиться в положение прямолинейноrо движения, без заброса
в противоположную сторону. При всех условиях эксплуатации
и состоянии наrрузки автомобиля должно обеспечиваться безу-
пречное чувство контакта с дороrой, блаrодаря которому води-
тель получает надежную информацию о сцеплении управляемых
колес с дороrой. Кроме Toro, рулевое управление должно быть
нечувствительно к воздействию возмущающих сил со стороны
дорожных неровностей, моментов от тяrовых и тормозных сил.
Усилия на рулевом колесе при парковании не должны быть чрез
49
мерно большими, а при движении с большой скоростью слишком
малыми.
4. Тормозные свойства как при прямолинейном движении,
так и при движении в повороте должна обеспечиваться устойчи
вость движения при торможении. В критических ситуациях задние
колеса никоrда не должны блокироваться раньше передних, так
как в противном случае неизбежен занос автомобиля. Поэтому
в соответствии с законодательством тормозная система должна
быть разработана таким образом, чтобы в диапазоне значений
коэффициента сцепления от f.!H===O дО f.!H===0,8 первыми блокиро
вались передние колеса. Кроме Toro, необходима и целесообразна
безупречная дозируем ость тормозных сил в пределах усилия на
педали тормоза от 120 до 400 Н (замедление 80%). Разумеется,
при всех состояниях наrрузки автомобиля тормоза должны обеспе
чивать максимально возможное по условиям сцепления замедле
ние, независимо от Toro, в холодном или rорячем состоянии они
находятся.
Дальнейшие подробности к теме комфорт можно найти в томе
(Элементы подвески»*, а тематику по ездовым свойствам в томе
«Устойчивость и управляемость», который rотовится к печати в
серии книr под названием «Шасси автомобиля».
3.1. ПРИ ВОД НА ОДНУ ОСЬ
С caMoro начала развития автомобилестроения, т. е. уже более
100 лет назад, привод на одну ось был обычным для леrковых aBTO
мобилей. Примерно 55 лет назад, коrда впервые появился передний
привод, началась длительная дискуссия о положении двиrателя и
ведущих колес. Данный вопрос важен лишь в том случае, если не
все четыре колеса являются ведущими (полный привод) . Однако
в настоящее время предлаrается новая перспектива исследования
различных концепций полноrо привода. Основой для привода на
одну ось служат соображения чисто экономическоrо характера,
поскольку при этом исключаются такие дополнительные узлы,
как раздаточная коробка, вторая rлавная передача и дифферен
циал, приводные валы. Как правило, привода на одну ось вполне
достаточно для движения автомобиля, поскольку коэффициент
сцепления между колесом и дороrой с сухой поверхностью COCTaB
ляет величину f.!H===0,9 и даже в слякоть редко падает ниже чем
f.!н===О,б. При этом достижимое ускорение при разrоне может быть
выш'е 3 м/с 2 , что превышает значения ускорений при норм(}льном
разrоне, равные 1 2 м/с 2 , и представляет достаточный запас. Для
автомобилей с мощными двиrателями( см. рис. 1.12 и 1.13, а) при
малой наrрузке на ведущую ось сцепления ведущих колес с мокрой
* См. Раймпель Й. Шасси автомобиля. Элементы подвески. Пер. с нем.
М.: Машиностроение, 1987 ['. , При},!. редакции
50
дороrой при разrоне может оказаться недостаточным и приведет
к их пробуксовке. В rололед и на заснеженных дороrах с коэффи
циентом сцепления f.!h===O,I....;-.-о,з привод на одну ось проявляет
явную оrраниченность своих возможностей и лишь при достаточно
большой статической наrрузке на ведущую ось возможны YBepeH
ное троrание с места и движение на подъем. В таких условиях,
как показывает практика, необходим и имеет очевидные преиму
щества привод на все колеса.
3.2. ПЕРЕДНИй ПРИВОД
Приведенная на рис. 3.1 О схема поясняет, что в известной
истине «тянуть всеrда лучше, чем толкать» заложен определенный
смысл. И поэтому вопросы переднеrо привода имеют большую
Рис. 3.10. При переднем приводе ведущие колеса «тянут»
автомобиль. при этом тяrовая сила Fa и сила инерции
F Ag находятся в состоянии устойчивоrо равновесия
НапраВлснис
tJ 6tJ.ЖСН l1.R
актуальность в исследовательских центрах
Bcero мира, и едва ли найдется хотя бы один
производитель автомобилей, который бы не
занимался ими. Такие изrотовители aBTOMO
билей, как «Опель» И «Форд», которые имеют
в своей проrрамме спектр всех классов aBTO
мобилей, не обходят вниманием передl1.ИЙ
привод. Единственно только фирмы «Дайм
JIер Бенu», «Б.МВ» и «Порше» иrнорируют
более или менее успешно своей привержен
ностью к классической компоновке переJ.не
приводную схему, настойчивыми сторонника
ми которой в фрr являются фирмы «Фолькс
BarCH» и «Ауди». НеДО.lrо осталось ждать
Toro времени, Kor да во всех странах, вкл ю
чая CllIA, переднсприводная схема станет
общепринятой (см. табл. 3.1). Однако существует uе.:1ЫЙ ряд раз-
личных конструктивных разновидностей переднеrо привода, ко
торые в последующих разде.пах будут подробно освещены.
f'а
Fa.
{' Аи
3.2.1. Конструктивные разновидности переднеrо привода
Для размещения пассажиров, баrажа и механических arpera
тов в автомобиле имеется лоrически обоснованная схема с двиrа
телем, расположенным спереди, и не вызывает удивления тот факт,
что все современные леrковые автомобили следуют ей. Передне
приводные автомобили произошли от автомобилей классической
Компоновки (двиrатель спереди, задние ведущие колеса), у KOTO
рых привод И дифференциал заднеrо моста в измененном виде
5\
были установлены на передней оси. По расположению двиrателя
различают пять конструктивных разновидностей переднеrо при
вода:
двиrатель установлен продольно перед передней осью;
двиrатель установлен продольно за передней осью;
двиrатель установлен продольно над переднеи осью;
двиrатель установлен поперечно, параллельно коробке передач;
двиrатель расположен поперечно, последовательно с коробкой
передач.
Продольная установка двиrателя перед осью. Установленные
перед осью рядные. и V образные двиrатели обеспечивают неза
висимо от величины колесной базы большую наrрузку на переднюю
ось, причем центр тяжести значительно смещен вперед. В пользу
возможно большей наrрузки на переднюю ось rоворят устойчи
вость движения при боковом ветре и тяrовые свойства, особенно
в зимний период. К недостаткам этой схемы следует отнести
. большое усилие на рулевом колесе, которое может быть компенси
ровано установкой усилителя рулевоrо управления, а также явно
выраженные свойства нt достаточной поворачиваемости и небла
rоприятное распределение тормозньiх сил. Данная конструктив
ная схема применяется в основном на лимузинах верхней rраницы
среднеrо класса, поскольку в отличие от поперечной установки
она позволяет установку большеразмерных двиrателей, которые,
кроме Bcero прочеrо, служат в качестве энерrопоrлощающих
элементов при лобовых столкновениях. Типичными представи
телями этой конструктивной схемы являются модели «Ауди 1 00»
и «Ауди 200» (рис. 3.11) с двиrателями мощностью от 55 кВт
(75 л. с.) до 134 кВт (182 л. с.). При наклоне двиrателя с рядным
расположением цилиндров и расположении радиатора рядом сбо
ку возможно уменьшение длины переднеrо свеса автомобилей.
Такую компоновку имеют модели «Ауди 80» (рис. 3.12), «Рено 18»
(рис. 3.13), а также «Фольксваrен Пассат», оснащенные четырех
цил.индровыми рядными двиrателями рабочим объемом от 1,3 до
2 л.
Значительно меньшую длину имеют оппозитные двиrатели
рабочим объемом от 0,6 до 1,8 л, которые, кроме Toro, дают преиму
щество в более низком расположении центра тяжести и отсутствии
неуравновешенных сил инерции BToporo порядка (меньший ypo
вень вибраций). Однако в отношении двиrателя имеются следую
щие недостатки: худший доступ; большая масса; более высокая
стоимость и меньшая наrрузка на переднюю ось, что, впрочем,
не является большим недостатком для автомобилей TaKoro класса.
Оппозитные двиrатели с воздушным охлаждением можно найти
на автомобилях фирмы «Ситроен» (<<2ЦВ6 Клуб», «Виза» и
ЖСА) и с жидкостным охлаждением на моделях «Арна», «Аль
фа 33» и «Спринт» фирмы «Альфа Ромео».
52
о:: "" '
t:; 00 о
ClJo\O
Е-- (1') О
"" >. t:;
t... =
g.
I::tI:Q
::Е u
(l).=
= ::с
(l) ::с u
:E ""
о о.. t::
t:; (l) о
о t::
А\О
:5
::Е
:а t... =
::с = ::Е
..о 00 ""
t:; I::t ::с
0.= ::s:
:a
0..000..
t:: О m
0..""
ul::t
= ::с ""
::s: =
::ft:;
t:: = о:: Е--
(l)g 2
::f Е-- о.. ""
6 о:: 00 00
t:: О :а
'::S:'::S: Е-- Е-
о :а 00 =
:a
о Ь 00
00""0..0
::s: t:: о t...
0..::E1:Q0
g
""""b
(l) ::с u
o..o:::>.::s:
Q)o..=::s:
t::E--I::t::с
::Е о "" (l)
(l) ::Е о.. со
t:; u О О
(l) (l) t... ::с
:r:
00 ...0 о
"".::s: t:; Е--
Е-- (l) "" u
::E::E
(l) \О = О
0..0::С 0о
t:: ::Е =
о:: о ::Е
u Е-- (l)
Е-- 00 ::с
(l) "" ::s:
о:: (l) ::r
t:; u ::s:
00 u t:;
о:: "" (l)
t:; со
o ""
о::;:::с
(l)0::
o3 U
out
:a""
::s: 00 00
oo
<2""
е iJ
о ::;:
(l),::;:
I::t(l)::;:
о ::с :5
00
.....; O
t:::Б
C'J I::t t:;
. (l) о
u о.. а:1
::;: (l) о
Q.t::t::(
53
54
О I
t:I:: :3 =
Ob...
f-o о.. О
О ::>1
5;: ><
. =
t:1:
::>1=0..
Q) ::r
= = :I:
:I: о:::
t::
О Q'=
а >, 2
1:: :I: :I:
U .д
о::: Е:--
0.. :3
::>1 о.. О
:s О U
ХХ
.д ,=
а Е
t:;::>10:::
8.= t;
1:: U,= ::r:
U O
,= U Е:--
';
=:I:Uo..
\Ot:1:o..l::
0Q)00
::>1 о.. f-o .....
?::
О
>< :I: ::>1
:s :I: 1i)
:I:f-ot:l::>,
0 '2
gjg><,,
o..o
1:: \о ..... t:I::
Q) U
g-
O о.. Ь
Q) f-o >< :.::
i:: A
t:I:: t:1: :I: =
о::: .д ::>1
o..a
Q ,=
=o..0
t; ii5 i:: t;
i:::( ::Е =
Q) О :I: ::>1
g. a'
О 1:: :.::
..... U U ::r:
О Q) О
:::o.. =
= g
i:: t:I:: 1:: м
= о::: U
E:-- =
<.)
0.....0
00 =,=
= О
t:1:::::{::>1
>'Q)O
<r:::r:t:1:
:s:: с)
о:::
::::{t:I::
Q),= =
t:1:0:::f
0<::;:'::
::>1 б:
>.,::>1Е:--
t:I:: :;!
'o..
м 3
. L.. :r:
U t:;
= о::: =
Q..\o
Рис. 3.13. Продольный СИJlОВОЙ arperaT со сцеплением, коробкой передач и диффе
ренциалом переднеприводной модели «Рено 18»
Расположение двиrателя перед осью также хорошо подходит
для роторно поршневых двиrателей, как, например, на модели
«Ро 80» (рис. 3.14). Четырехцилиндровые V образные двиrатели
в настоящее время практически не изrотавливаются; до 1969 [.
фирма «Форд» применяла их для моделей 12/15 М и до 1980 [.
фирма «Сааб» для модели «Сааб 96». Этот тип двиrателя имеет
малую длину, хороший доступ к arperaTaM и по стоимости находит
ся между оппозитными и рядными двиrателями. Двумя друrими
преимушествами расположения двиrателя перед осью являются
ОтНосительно простая коробка передач и несложный механизм
переключения (рис. 3.15 и 3.16), аналоrичные по конструкции
тем же механизмам заднемоторных автомобилей. Продольная
установка двиrателя дает также возможность установки aBTOMa
тической коробки передач, которая из за rидротрансформатора
требует большеrо пространства.
Продольная установка двиrателя за осью. При установке
двиrателя за передней осью конструктивная схема коробки пе
редач сохраняется (рис. 3.17), только теперь она располаrается
спереди и при вод механизма переключения передач должен прохо
Дить под силовым al'per'aToM или над ним. Применяемая при
55
Рис. 3.14. Продольно установленный силовой arperal' с роторно поршневым двиrа-
телем на модели «Ауди НСУ Ро 80» с вынесенными к rлавной передаче тормозами,
клеммовым креплением амортизационных стоек к поворотному кулаку и эксцентрич-
ному расположению пружин для компенсации поперечной силы, действующей на
шток амортизатора
Рис. 3.15 Коробка передач модели «Ситроен ЖС» В блоке с rлавной передачей,
верхним расположением блока шестерен первичноrо вала и продольным разъемом
картера. Приводной вал от двиrателя проходит рядом с дифференциалом. Общий
КПД 1'] для такой схемы составляет 0.88
56
Рис. 3.16. Коробка передач модели «Ауди 100/200» с повышающен 5 й передачей.
Хорошо видны вилки муфт синхронизаторов и сцепление с диафраrменной пружи
ной и rидравлическим приводом
1
\
ч
/
5
/
!
fi
Рис. 3.17. Расположенный продольно за передней осью двиrатель на примере MO
дели «Рено 4».
1 коробка передач;. 2 rлавная передача; 3 сцепление; 4 двиrатель; 5 баrаж
ник; б ведущие колеса
ЭТОМ конструкция фИРМbI «Рено» с расположением РbIчаrа пере
Ключения передач на панели приборов, хотя И обеспечивает четкое
переключение и малую стоимость изrотовления, отверrается за
частую друrими фирмами.
OCHOBHbIM преимуществом расположения двиrателя за перед
Ней осью являются получаемая при этом большая колесная база
и, Как следствие, хорошая плавность хода и отсутствие rалопиро.
Ван ия. По такой схеме с 1961 [. изrотавливались модели «Рено 4»
57'
а также «Рено 5», на которую с 1984 r. ДВИrатель с последователь
но расположенной коробкой передач устанавливается поперечно.
К недостаткам расположения двиrате.пя за осью относят внедрение
двиrателя в салон в районе Hor пассажира, сидящеrо впереди,
повышенный HarpeB салона и относительно неблаrоприятное
распределение наrрузки по осям при двух пассажирах, составляю
щее 56% на переднюю ось и 44% на заднюю. В то же время
блаrодаря длиннои базе полнан наrрузка не вызывает уменьшения
доли наrрузки на переднюю ось ниже 50%, что для автомобилей
малоrо и среднеrо классов еще приемлемо. Внедрение двиrателя
в салон затрудняет доступ к нему и ухудшает безопасность при
лобовом столкновении. В связи с этим в новых разработках подоб
ная конструктивная схема больше не применяется и заменяется
поперечноЙ схемой расположения силовоrо arperaTa.
Продольная установка двиrателя над осью. С целью уменьше
ния переднеrо свеса фирма «Тойота» на модели «Терсел» приме
нила размещение двиrателя над передней осью (рис. 3.18). с rлав
ной передачей под двиrателем и коробкои передач за осью. На
модели «'Сааб 99» применено аналоrичное расположение, только
коробка передач находится спереди. Преимуществами такой схемы
является хорошая доступность и компактность силовоrо arperaTa,
короткий капот, улучшающий обзорность, и блаrоприятное pac
пределение наrрузки по осям. Так, например, в снаряженном
состоянии у модели «Сааб 99» 60% наrрузки приходится на перед
нюю ось и 40% на заднюю и с наrрузкой 430 Kr (5 пассажиров
и 90 Kr баrажа) доля наrрузки на переднюю ось составляет 51 %
общей массы. К недостаткам следует отнести более высокую
стоимость и меньший КПД fl коробки передач, равный 0,85. С точ
ки зрения конструкции механизма переключения более предпочти
тельна схема «Тойота Терсел» (коробка передач за осью).
При продольном расположении силовоrо arperaTa возможно
размещение дисковых тормозов на картере rлавной передачи
(см. рис. 3.14); к преимуществам TaKoro расположения, применяе
Moro в настоящее время только на модели «Ситроен ЖС» можно
отнести следующее: меньшая величина неподрессоренных масс;
меньшие напряжения в диске колеса блаrодаря возможному
размещению болтов крепления на большем радиусе; лучшее ox
лаждение дисков и большая их поверхность, так как наружный
диаметр не оrраничен ободом колеса; меньшая наrрузка рычаrов
подвески при торможении. Недостатками TaKoro расположения
являются: большая наrрузка на полуоси, подшипники диффе
ренциала, собственно картер rлавной передачи в местах крепления
суппортов и на подвеску силовоrо arperaTa. Момент тормозных
сил может быть на 25% большим, чем момент силы тяrи при
разrоне и должен восприниматься подвеской силовоrо arperaTa.
Фирмы «Ауди» и «ФОJIьксваrен» применяют на своих моделях
отрицательное плечо обкатки, при этом эффект доворота УПJ: ав
58
ur:d,
а.> 00 8
i5.,'<t'
a.>QQ
b
::f
':S: :с u
О 5,:s: ..о
ЬОа.>:С
'" ::;; ::r :S:
О::;
:S:';<:(<:(
a.>,:s:
<:( O
О...... t:: :с
::;; ::;;,:s: !s;
Е--Ооо.
::;; :I:
(...,a.> \C)
а.> .д
0,. '8 О::; (...,
@ (...,
::;;<:(:S:
':S: :S: :I:
О ::r :I: а.>
::;; 3'
О::; :JS
:S: о.:с
u::;;ffi
oOa.>
...... O
c<:iE--0::;
О
. (..., t::
U :S: U
:S:
0-.<:(0.
59
ляемых колес при неравномерном распределении тормозных сил
проявляется только при расположении тормоз в непосредственно
на колесах. Это, вероятно, является причинои Toro, почему все
новые конструкции оборудованы тормозами на колесах.
Поперечное расположение двиrателя над коробкой передач.
Расположение двиrателей поперечно к направлению движения
также старо, как и сам автомобиль. Более 25 лет назад фирма
«Лейланд» выпустила леrендарную модель «Мини» С поперечным
расположением рядноrо двиrателя перед осью и она осталась
верна этой концепции вплоть до сеrодняшней модели «Мини MeT
ро». При такой схеме коробка передач располаrается под двиrате
лем, а r лавная передача сзади по направлению движения.
Силовой arperaT объединен в единый блок и, как видно на рис. 3.19,
rде изображен силовой arperaT модели «Ситроен Виза Супер»,
Рис. 3.19. На модели «Сыроен Виза Супер» коробка передач расположена под
поперечно установленным двиrателем, что устраняет проблемы с налич ием про-
странства при поперечной установке двю'ателя спереди
60
имеет общую масляную ванну. Преимуществом данной KOHCTPYK
ции являются чрезвычайно малые rабаритные размеры в продольu
НОМ направлении, хорошая обзорность спереди вследствие маJ10И
величины переднеrо свеса. Недостатком в первых конструкциях
был плохой доступ к двиrателю и сложная схема механизма
переключения. Соrласно стандарту ДИН 73011 при механизме
переключения с напольным рычаrом направление хода включения
передач должно совпадать с продольной осью автомобиля, а
перемещение для выбора передачи должно быть перпендикулярно
к ней. В коробке же передач муфты включения должны переме
щаться параллельно осям валов, что возможно только с помощью
изменения направления перемещений в приводе. Кроме Toro,
укороченный силовой arperaT не позволяет достаточно далеко
разнести точки подвески спереди и сзади; таким образом, для
восприятия реактивноrо момента при разrоне необходимы допол
нительные точки подвески (в большинстве случаев расположен
ные в верхней части между блоком цилиндров и щитом передка
кузова) .
Кроме Toro, ранее существовали проблемы расположения pa
диат.ора и привода вентилятора системы охлаждения. В настоящее
время практически на всех леrковых автомобилях с поперечны
расположением двиrателя эту задачу выполняет электрическии
вентилятор с датчиком температуры.
По примеру фирмы «Лейланд» этот конструктивный принцип
переняла кроме фирмы «Ситроен» также фирма «Пежо» для
своей модели «Пежо 204», изrотавливавшейся с J965 по 1976 П.,
дЛЯ последующих моделей 304 (1970), 104 (1972) и для COBpe
мен ной модели «Пежо 205» (рис. 3.20). На рис. 3.21 изображена
известная по модели 104 коробка п редач и на рис. 3.22 сложный
механизм привода переключения передач. Как недостаток следует
отметить большое количество шестерен, валов и подшипников, что
ухудшает работу синхронизаторов. К преимуществу «этажноrо»
расположения поперечно расположенноrо двиrателя и коробки
передач можно отнести возможность установки двиrателя с числом
цилиндров бол'ее четырех, поскольку коробка передач не требует
ДОполнительноrо пространства между арками передних колес.
Поперечная установка двиrателя последовательно с коробкой
передач. Блаrодаря размещению коробки передач в линию с
ПРодолжением оси коленчатоrо вала после сцепления, так же как
и при продольной установке, можно избежать высоких затрат,
СВойственных предыдущей «этажной» схеме. Но при этом, как и
при продольной установке, возникают проблемы с пространством
для размещения, в данном случае между арками передних колес.
Это оrраничение не позволяет применять для поперечной YCTaHOB
ки последовательно с коробкой передач двиrателей с большим
ЧИслом цилиндров, чем четыре для рядных и шесть для V образ
Ных. Вследствие несимметричноrо поперечноrо расположения дви
61
...:;.::s;:: I
66 '
C
g- gС1)
'8 ::; "':::
...t...o..X0..3
Ю(1)<1):1S<1):1S1'З
0<:; СХ t:: СОм
C'!(.I 1::( 0u
. ,:>: о '" t::
О ::; О со::.:: (1)
;Е :1s ::.:: ;s: '" х
(1) ::r: '8 0..\0 ;:: Ю
t::: 0..g:;0",1'З
;Е о :I: t... :т :с
.дo::.:: :::
aU Xg.
t:: ::; t:: <:; :1s .д
::; Х 5 :g ...
o::o..(1) "'a
;;g о со (1) 1::( 5
0S:t...>';S:01'З
:r: 3i;s: gt::
o I::(@ ",
C"I O::; <:;::::
кit:::1S 0g
' :Сi5.д
ro ;s:
о..сох:с
62
,:>:
о
:I:
со
'"
<:;
t...
,:>:
(1)
:I:
'"
М
,:>:
о
:с
х,:>:
(1) о
;Е :I:
О :I:
<:; '"
о со
5,
'" :I:
0..0::
;s: <:;
. (.1
::; '"
(1) ::;
::;
;s: (1)
со ...
1::('"
t...
I::(;s:
о со
t:: 1::(
's (.1
х,:>:
:I: (1)
(1) S
;Е \о
О
О (.1
t::
U ;s:
I'З ::.::
0..С1)
. '"
:т ::;
(.I
(1)>,
0..::;
,:>: (.1
5
\о...
О (1)
0..(1)
О ::;
::.:: ;s:
(.1
'" ...
ti.>'"
ot...
C"I
О t...
;Е '"
<:.i,;s:
СО
со
о:: о
<:; <:;
5
о ..
::;,:>:
о
10
'" (1)
0::0..
;s: (1)
U t::
U
;s:
::;
U
:I:
'"
о..
f---<
м
U
;s:
о..
Рис. 3.22. При поперечном расположении коробки передач требуются изменение
направления привода переключения передач под прямым уrлом и введение реактив
ной штанrи; показано на примере модели «Пежо 205»
rателя и коробки передач возникают некоторые проблемы. Одна
из них влияние тяrовых сил на рулевое управление из за нерав-
ной длины полуосей. При разrоне происходит приподнятие передка
автомобиля, при этом полуоси занимают положение с различными
уrлами наклона и крутящий момент на них вызывает реактивные
моменты различной величины BOKpyr оси поворота управляемых
колес.* Разность этих моментов слева и справа вызывает неже
лаемый поворот управляемых колес, поэтому стремятся иметь
полуоси равной длины. Кроме этоrо, короткая полуось оrрани-
чивает ход колеса вследствие оrраниченности уrлов в шарнирах
привода колес.
Чтобы устранить недостатки, вызванные полуосями неравной
длины, фирма «Ситроен», например, на модели «UИкс» установила
* См. Раймпель А. Шасси автомобиля. Рулевое управление. Пер. с нем.
М.: Машиностроение, 1987 ПРUМ. редакции
64
справа от двиrателя дополнит льную подшипниковую опору, через
нее проходит промежуточныи вал, на внешнем конце KOToporo
находится шарнир равных уrловых скоростей с возмОжностью
oceBoro перемещения; этот принцип подходит для сравнительно
мощных двиrателей, он был перенят впоследствии фирмой «Лан
чия» для модели «Дельта» (рис. 3.23), выпускаемой с 1979 [., и
также для модели «Ланчия Тема» (рис. 3.24), выпускаемой с
1984 [.
Рис. 3.23. Двиrатель с пятиступенчатой коробкой передач для поперечной YCTaHOB
ки на модели «Ланчия Дельта», выпускаемой с 1979 [. В противоположность KOHCT
укции на рис. 3.28, левая и правая полуоси имеют равную длину, что достиrнуто
ПОмощью промежуточноro вала, выходящеrо из дифференциала и имеющеrо
дополнительную подшипниковую опору
После исследований, которые показали, что переднеприводные
Модели с поперечной установкой двиrателя имеют наибольший
Полезный объем (рис. 3.25), к этому конструктивному принципу
братились фирмы «Симка», «Фиат», а также «Фольксваrен».
осле 1973 [. на рынке появились разработанные по такой KOHCT
уктивной схеме модели «Ауди 50», «rольф», «Сирокко», «Дерби»,
Поло» и «Джетта». Изображенный на рис. 3.26 силовой arperaT
65
Рис. 3.24. Силовой arperaT модели «Ланчия Тема», расположенный !10перечно
между стойками передней подвески. Бросаются в rлаза пuолуоси равнои длины и
необходимый для этоrо промежуточныи вал
N/тl 1 м 3 /т Рис. 3.25. Разработанный фирмой
«Ауди» rрафик показывает, что п( и
равном полезном объеме N (в м 3 )
'1,0 переднеприводные модели с попе
речной установкой силовоrо arpera
та имеют наименьшую снаряженную
массу mt (<<Фольксваrен Поло» И
«rольф»). Модели с продольным
располо ением силовоrо arperaTa
(<<Ауди 80/100», «Фольксваrен Пас
2,5 сат») имеют сравнительно большее,
но еще относительно блаrоприятное
2,0 значение снаряженной массы, чем
автомобили классической компонов
1.5 ки Нижняя кривая оrраничивает
7 11 [О 11 12 13' ми'нимальное значение N==2 м 3 и
qs 0,7 0,8 ,9, , , , т l, т верхняя N==3 м3:
А заднемоторная компоновка; Б
переднеприводная схема с поперечным расположением двиrателя; В перед.нсприводная
схема с продольным расположением двиrателя; r классическая компоновка. J модель
«Фольксваrен Поло»; 2 модель «Фольксваrен rольф»; 3 модель «Ауди 80»; 4 мо-
дель «Фольксваrен Пассат»; 5 модель «Ауди 100»
модели «Фольксваrен Поло» позволяет увидеть хорошую доступ
ность К нему и, кроме Toro, простую конструкцию коробки передач
с высоким общим кпд. Сцепление расположено на маховике, а
r лавная передача смещена влево от оси автомобиля, так же Ka
и на появившейся в 1983 r. модели «rольф 11» (рис. 3.27). Правыи
вал привода ведущих колес при данной схеме длиннее, и для исклю
чения проявления резонансных колебаний при определенных обо:
ротах на нем устанавливают при необходимости дополнительны и
66
.
. . .
. . . - .
Рис. 3.26. Поперечное расположение двиrателя, коробки передач и rлавной переда
чи на модели «Фольксваrен Поло». Левая полуось короче правой. Общий КПД '1']
трансмиссии составляет 0,9
rруз, как это видно из рис. 3.28 на модели «Форд Фиеста». Тот же
самый результат может быть достиrнут за счет изrотовления
вала привода из трубы, как ЭТQ сделано на модели «rольф».
По истечении долrоrо времени приверженности концепции про
ДОльной установки двиrателя фирма «Рено» после модели «Pe
но 11» в 1984 r. выпустила вновь модель «Рено 5» также с попереч
Ной установкой двиrателя и смещенной влево от оси автомобиля
коробкой передач (рис. 3.29). Также фирма «Опель» после крити
ческой оценки данной концепции склонил ась к поперечной схеме,
и выпускаемые ею в настоящее время модели «Корса», «Кадетт»
и «Аскона» выполнены в соответствии с этим конструктивным
Принципом. На рис. 3.30 на примере коробки передач модели
«Опель Корса» показана относительно большая сложность Mexa
I-!изма переключения передач данной концепции привода.
67
68
'5
::.:: t::: :z:: ::r
'8 Q
g. с\')
::.:: :z:: cci :s::
С]) О м
Q @
:s:: "" >--::;::
:z::0..:3",
= 1:: >< ""
1::; >-- J5 tJ
со С]) :z:: О
,::;:: 8 u
O o..=
:z:: >-- О
iВo..c::(
8 :;
a g.
1:: 5 :3
Uo..
:;;:MI::-&
C]) :3 О
O:rc.....
Ь
:;;:
:Z:: 2
:it;
J5 2
:z:: со u
:r: "" м С])
5
gg.g:..
О Е-- О
I::':S:: со О t;:
U :;;: ..о о:: С])
"":Z::E--U-&
0..5 E---&
Oo..:Z::%m
С]) Е-- 6 1::;
0..C])1::;E--
С]) v О
О :z:: О
1:: :;;: >< :z::
U Q iВ
о::
3
-&O:r::r
..o >-->--
I::;':S:: 1::; U
О С]) о:: С])
с..... ::! U
Q
"" Е-- со :s::
::.:: :3 :;;: """
..о с::( ::! ""
а С]) ::.:: :r
е- E @.
>j u t; :;;:
..о Q :z:: :..
'8 '5 ;
со ::.:: м
О "" "" о::
E--о..Е--СО
со U U
<t::o g
r---:I:: ""
с") с::( ::r С])
u С]) >--
:;;: :.. О
P..I:::S::I::
3.
e:
>j ""
:i
о""
=0..
>--0::
a
I::C])
'5 Q
.
Q.CJ =;:
I::
"" 1:: :..
:r: "" J5
.:.. :r:
м Е--
"" :'J О
:s:: :.. i::
с::( U
:z:: =
C])C])
б13
l::;c:I
o.. 2
u t:::
"",=
хо..С])
C:I С]) :r:
О ::.:: с::(
5
О u с)
= i::
со о.. =
,:;;: :..
= О ,=
Х Е-- О
:'J m Е--
""
1::; :r: =
О а :r:
:r: с)
><
::Z! а:: ::i
:z:: с])
u О а
Х u
""
б Q.
о.. Е--
>< ".; а
J5 6.: '"
:I: """ =
,
"""..09
А
r:; с,)
0::""0-
:s:: = С])
:I:::!i::
ro
u
"':r:
м с])
:s:: ....,
о:: С])
1::;0..
t::1:::.::
ro
ООМ
C'I
M
.с.;
u С])
:s:: =
Q..e-
69
'" / I
.
Рис. 3.29. С 1984 r. на модели «Рено 5» вместо продольной установки двиrателя за
передней осью устанавливается поперечно расположенный двиrатель, как на Moдe
ли «Рено 11»
3.2.2. Сравнение конструктивных разновидностей
переднеrо привода
На основании обобщения приведенных выше соображений
можно сделать вывод о том, что схема с продольным расположе
нием двиrателя за осью передних колес не имеет перспектив.
Поэтомуостаются четыре концепции, имеющие шансы на буду
щее, а именно две схемы продольноrо расположения силовоrо arpe
raTa и две схемы поперечноrо.
Преимущества последовательноrо расположения двиrателя и
коробки передач по отношению к параллельному или «этажному»
состоят В большей простоте, меньшей стоимости и в лучшем КПД.
Однако параллельная схема очень компактна и поэтому подходит
для двиrателей больших rабаритов.
Последовательное расположение двиrателя и коробки передач
имеет наименьп.iую стоимость, если применяются полуоси неравной
длины, что в большинстве случаев и имеет место. Оrраничение хода
колеса из за малой длины полуоси в практике проблемы не пред
ставляет, а влияние тяrовых сил на рулевое управление может
быть существенно снижено. Кроме Toro, привод с поперечной
схемой расположения силовоrо arperaTa осуществляется цилинд
рическими шестернями, имеющими малую стоимость и высокий
КПД. Поперечная установка двиrателя с неБОЛЫllИМ количеством
7а
3
. .
2
5
. .
2
Рис. 3.30. Фирма «Опель» на модели
«Корса» также применяет попереч
ную установку двиrателя спереди,
что потребовало разработки спе
циальноrо исполнения коробки I1('
редач и сложноrо механизма перек
лючения для 4 x и 5 x ступеней.
Аналоrичную схему расположения
силовоrо arperaTa фирма «Опель»
применяет на моделях «Кадетт» и
«Аскона»
ВСПомоrательных arperaToB позволяет иметь более короткий капот
и Вместе с тем достаточную зону деформации для безопасности
При Столкновениях. Но при установке крупноrабаритных двиrа
71
телей со множеством вспомоrательных arperaToB преимущества
в ЭКОНОlvtии пространства теряются. В конечном итоrе, компактная
и плотная компоновка передка автомобиля дает хорошие предпо
сылки для снижения массы.
К преимуществам продольной установки двиrателя по cpaBHe
нию с поперечной следует отнести: более простую конструкцию
передка автомобиля; облеrченный монтаж и обслуживание сило
Boro arperaTa; более четкое переключение передач; большую
наrрузку на переднюю ось, что в общем случае не явл ется одноз
начным преимуществом; большую зону деформации при столкно
вениях; и, что не следует забывать, лучшие предпосылки для
создания полноприводной модификации. Недостатками по cpaBHe
нию с поперечным последовательным расположением силовоrо
arpeI'aTa являются больший передний свес и более короткая KO
лесная база.
Если все четыре схемы переднеrо привода будут сущест'вовать
и в дальнейшем, то MO HO констатировать, что вследствие просто
ты и НИЗКОЙ стоимости последовательная схема расположения
двиrателя и коробки передач, с поперечной установкой на aBTOMO
билях малых классов и продольной на автомобилях более высоких
классов по рабочему объему будет завоевывать все более широкие
рынки сбыта.
3.2.3. Анализ переднеrо привода
Компактность и пассивная безопасность. Ilри равной Д.:lине
салона переднеприводные автомобили получаются короче aBTOMO
билей классической компоновки на величину от 100 до 300 милли
метров. Как можно видеть на рис. 3.31, преимущества в длине, а
следовательно, и в занимаемой площади дороr проявляются в
бо ьшей степениу автомобилей малых классов блаrодаря попереч
нои установке силовоrо arperaTa, в то время как у автомобилей
класса Люкс (модели «Ауди 1 00», «Опель Сенатор») указанных
преимуществ не наблюдается. Преимущества в размерах передне
приводных автомобилей являются в основном результатом KOM
пактноrо исполнения MOTopHoro отсека и возможноrо при этом
смещения вперед педалей управления, что сказывается на полез
ной длине салона. Кроме Toro, у всех переднеприводных aBTOMO
билей вследствие Toro, что задняя ось не является ведущей, ВОЗ
можно оптимальное использование задней части для размещения
топливноrо бака, запасноrо колеса и баrажноrо отсека. Совместно
с к?мпактной и леrкой конструкцией задней оси низкорасположен
ныи пол баrажника при равном с автомобилем классической
компоновки объеме позволяет имет меньшую конструктивную
длину. .
В отношении пассивной безопасности при фронтальных столк-
новени ях расположен ие двиrате.:I я спере,IИ н ае.10\1 ОIlСН иваетсн
72
K/Lr;
{],5
0,4
5,0 O 7,0 8,0 L(; Ьоощ,м Z
Рис. 3.31. Статистическое сравнение rабаритов автомобилей (L G и Ьо(jщ) показы
вает, что переднеприводная схема с поперечным расположением двиrателя (модели
«Поло», «Фиеста», «rольф», «Кадетт») создает наиболее компактную конструкцию.
Преимущества переднеrо привода убывают для автомобилей среднеrо класса (MO
дель «Ауди 80») по сравнению с автомобилями классической компоновки (<<Мерсе-
дес 190») и в высшем классе (модели «Ауди 100», «Опель Сенатор») более не прояв-
ляются. А классическая компоновка; Б передний привод с продольной YCTa
новкой двиrателя; В передний привод с поперечной установкой двиrателя:
1 модели «Фольк ваrен Поло» и «Форд Фиеста»; 2 модели «Фольксваrен rольф»
и «Опель Кадетт»; 3 модели «Ауди 80» и «Мерседес 190»; 4 модели «Ауди 100» и
«Опель Сенатор».
Показатель комфорта «К» представляет собой расстояние от выжатой педали сцепления
до точки «Н» заднеrо сиденья
как предпочтительное. Но короткая зона деформации при попереч
ном расположении двиrателя и мноrочисленные rраничные усло
вия (расположение arperaToB, места для прохода полуосей и тяr
рулевоrо управления, пространство для перемещения передних
колес) требуют относительно высоких конструктивных затрат
для защиты пассажиров. При фронтальном ударе вся кинетичес
кая энерrия должна быть поrлощена передней частью автомобиля.
При ударе сзади преимущество переднеrо привода состоит в том,
что имеется возможность почти произвольноrо размещения топ
ливноrо бака в безопасной зоне перед задней осью или сзади нее.
Переднеприводные автомобили блаrодаря малым rабаритным
размерам требуют меньшеrо пространства для стоянки. Зачастую
оrраниченныйуrлами в шарнирах полуосей и размерами арок уrол
поворота передних колес на практике не ощущается как недостаток
для радиуса поворота вследствие меньшей колесной базы. Необхо.
димые при парковании усилия на рулевом колесе из за высокой
наrрузки на переднюю ось довольно значительны даже на малых
автомобилях и требуют установки усилителя рулевоrо управления
уже для автомобилей нижней rраницы среднеrо класса.
Масса и полезная наrрузка. Блаrодаря компактности KOHCTPYK
ции и отсутствию некоторых конструктивных узлов (редуктор зад
Hero моста, карданный вал, полуоси) снаряженная масса передне
ПРиводных автомобилей меньше на 3 5 %, чем у автомобилей
классической компоновки. Преимущества по массе в первую оче
73
редь проявляются у автомобилей с поперечной схемой установкuи
двиrателя и уменьшаются с увеличением размера автомобилеи,
что отмечено также на рис. 3.25.
На величину полезной наrрузки и rруза, перевозимоrо на KpЫ
ше, тип привода не имеет непосредственноrо в.пияни . В отношении
допустимой массы буксируемоrо прицепа пере нии привод orpa
ничен сильнее, чем друrие типы ПрИ80да. Ма.пая наrрузка на
заднюю ось в снаряженном состоянии и уменьшающаяся с увели
чением наrрузки доля, приходящаяся на переднюю ось, существен
но снижает возможности эксплуатации переднеприводных aBTOMO
билей с прицепом. Этот пункт представляет собой одну из самых
слабых сторон концепции переднеrо привода.
Блаrодаря размещению спереди двиrателя, коробки передач
и rлавной передачи в современных переднеприводных автомобилях
в снаряженном состоянии на переднюю ось приходится довольно
высокая статическая наrрузка, составляющая от 56 до 65% массы.
Это положительно сказывается на тяrовых свойствах в зимних
условиях и на устойчивости движения при порыв истом боковом
ветре. Отрицательными свойствами при этом являются большие
усилия на рулевом колесе, сильная недостаточная поворачивае
мость в rраничных условиях и неблаrоприятное распределение
тормозных ёил на переднюю и заднюю оси.
Относительно большое процентное изменение наrрузки на зад
нюю ось .в снаряженном состоянии и при полной наrрузке, COCTaB
ляющее около 12 % (см. рис. 7.1), требует высоких конструктивных
затрат на упруrие элементы задней оси и на систему реrулирования
уровня кузова.
Тяrовые свойства. Возможности для разrона автомобиля и
преодоления подъемов на сухом и влажном дорожном покрытии
( H==0,6 0,9) в нормальной эксплуатации являются блаrоприят
ными для переднеприводных автомобилей. Высокая статическая
наrрузка на ведущую ось компенсирует динамическое перераспре
деление наrрузки на заднюю ось при разrоне и при движении на
подъем для автомобилей с удельной массой до 1 О Kr jKBT. Как вид
но на рис. 3.32, с возрастанием наrрузки возможное ускорение
автомобиля и способность преодоления подъемов уменьшаются,
в особенности при высоких коэффициентах сцепления колес с дopo
rой. В то время как эти факты имеют значение больше в теорети
ческом плане, чем в практическом, для переднеприводноrо aBTOMO
биля высокое практическое значение имеют ero показатели в зим
них дорожных условиях (коэффициент сцепления H от 0,1 до 0,3)
и при наrрузке от одноrо до трех человек. Наряду с высокой KYpco
ВОЙ устойчивостью при буксовании ведущих колес в данных
условиях является важным и то, какой подъем способен п еодо
леть автомобиль. В rрязь и на скользком покрытии переднии при
вод дает еще преимущество в том, что ведущие колеса тянут в
74
рис. 3.32. I Динамика разroна а и
способность преодоления подъе ов
В возрастают для заднемоторнои и
классИЧеской компоновок с увели-
.чением наrрузки М G и коэффiщиен
та сцепления j.LH дорожноrо покры
тиЯ. Для автомобилей с передним
приводом возможности, наоборот,
падаюТ (штриховые линии), однако
можно четко видеть важное в прак
тике преимущество на скользких дo
porax (fLH== от 0,1 до 0,3) при наrруз
ке до трех человек. Заднемоторная
компоновочная схема в отношении
тяrовЫХ свойств имеет наилучшие
показатели при любых условиях
(штрихпунктирная линия):
I заднемоторная компоновка; 2
классическая компоновка; 3 перед
ний привод
а,и/с Z 8, %
60
5 50
J.LH==O,8
4- 40
J JO
2 20
10
о
О
2 J "" М&/Iел.
желаемом направлении движения и леrче преодолевают rрязь и
снежные колеи.
При аквапланировании передний привод автоматически пред
ставляет целесообразное оrраничение скорости, поскольку перед
ние колеса при этом начинают пробуксовывать и делают невоз
можным дальнейший разrон и всплывание, в то время как задние
колеса катятся по обезвоженным следам передних и всплывают
значительно позднее.
Комфорт. Подбор упруrих характеристик подвески для перед
неприводных автомобилей очень затруднителен вследствие боль
шоrо значения отношения полезной наrрузки к снаряжеН:I0Й массе
И значительноrо перераспределения наrрузки по OC M (до 12%)
ПрИ заrрузке автомобиля. Хороший комфорт в снаряженном
состоянии и при полной HarpY3Ke требует <,:у!щественных техни
ческих затрат для подвески задней оси (изменение наrрузки a
ось 100 %), например реrу.пировки уровня кузова или, по Kpa
Ней мере, установки пружин с проrрессивнои характеристикои,
амортизаторов с реrулируемым в зависимости от наrрузки сопро
ТИвлением и т. д. Блаrоприятно сказывается на комфорте дaHHO
СЛучае малая величина неподрессоренных масс ведомои заднеи
ОСИ.
В качестве недостатка для комфорта проявляется совместное
ВОздействие подвески кузова и подвески силовоrо arperaTa, KOTO
Рая на переднеприводных моделях выполняет очень MHorocTopoH
Ине задачи (рис. 3.33). Чрезвычайно трудно отыскать ком промисс
Д.'Iя подвески силовоrо arperaTa, который бы удовлетворял воз
75
Рис. 3.33. Разрез rидроопоры под- '.
вески силовоrо arperaTa, в которой
с помощью резинометаJlЛИЧеской
обоймы и rидравлическоrо демпфи
рования (заполнение маслом и нали-
чие клапанов) должны rаситься не-
приятные колебания двиrателя (так'
называемая тряска), устранение ко-
торых в особенности при переднем'
приводе представляет проблему
можности восприятия BЫCO
ких приводных моментов и
одновременно обеспечивал ви
бро и шумоизоляцию. Нельзя
не признать ущерб в комфор
те переднеприводных автомо-
билей вследствие колебаний силовоrо arperaTa, возбуждаемых
неровностями дороrи и колебаниями колес. Дополнительная, за
частую очень интенсивная, передача шума и вибраций от двиrателя
в салон, в большинстве случаев сложный механизм переключения
передач и влияние на Hero переменных режимов работы двиrателя
являются серьезными отрицательными свойствами для оценки
переднеrо привода.
Также можно назвать в качестве недостатка большое усилие
на рулевом колесе, получаемое вследствие высокой наrрузки на
переднюю ось, и которое может быть уменьшено зачастую только
при установке усилителя.
Ездовые свойства. Курсовая устойчивость при прямолинейном
движении и при воздействии боковоrо ветра является блаrодаря
сильнонаrруженным передним ведущим колесам и малому pac
стоянию от центра тяжести автомобиля до центра приложения
ветровой наrрузки сильной стороной концепции переднеrо приво- :
да; предпосылкой для нее служит также безупречная кинематика.
подвески колес и pYJ1eBOrO управления. Достижимая предельная:
скорость движе ия по Kpyry при соответствующей конструкции 1 , , : ,.
шасси и уrловои жесткости подвески находится практически на '
таком же уровне (предельное боковое ускорение до 8 м/с 2 ), что'
и у конкурентов друrих концепций, но с одним недостатком, свойст-
венным переднеприводным автомобилям, опережающим дости- '
жением rраницы по сцеплению передними ведущими колесами.
Леrкая недостаточная поворачиваемость, считающаяся идеалом,
обеспечивается за счет большой наrрузки и привода на переднюю'
ось (см. рис. 3.19). Неизменные как на сухом, так и на скользком
дорожном покрытии ВПЛОТЬ до rраничной области свойства не-
достаточной поворачиваемости, выражающиеся в увеличении уrла
поворота управляемых колес с возрастанием боковоrо ускорения,
обеспечивают автомобилю стабильное состояние даже при про- ;
скальзывающих передних колесах. Соrласно типу привода перед- '.
76
неприводные автомобили при внезапном уменьшении силы тяrи
в повороте (сброс «rаза») вследствие изменения влияliия тяrовой
силы на уrол увода ведущих колес проявляют явно выраженные
свойства «ввинчивания» в поворот (переход на меньший радиус).
однако со времени применения опоясанных радиальных шин с
помощью соответствующеrо соrласования характеристик упруrих
и демпфирующих элементов и эластокинематики подвески стало
возможным варьирование в желаемую сторону свойств собствен
ной поворачиваемости при изменении тяrовой силы, т. е. coxpaHe
ния до предельных значений боковоrо ускорения свойств леrкоrо,
сильно демпфированноrо стремления автомобиля внутрь поворота.
Момент на рулевом колесе автомобиля с передним приводом cpaB
нительно высок как при вращении на месте, так и при движении в
повороте. Наряду с влиянием наrрузки на ось, стабилизирующий
момент от KOToporo, как и от боковых сил, может быть скомпенсиро
ван с?ответствующим выбором параметров подвески, стабилизиру
ющии момент от тяrовых сил не может быть устранен полностью.
Н целом разработка рулевоrо управления с точки зрения
самовозврата рулевоrо колеса, усилий на нем, нечувствительности
к ударам, отсутствию возмущений, хорошеrо контакта колес с
дороrой и точности управления для переднеприводноrо автомобиля
значительно труднее, поскольку необходимо принимать во внима
ние множество критериев. Это означает, что и значительные
компромиссы, на которые идут ради переднеrо привода, не всеrда
дают положительные результаты.
Относительно высокая наrрузка на переднюю ось и большие
колебания наrрузки на заднюю затрудняют у переднеприводных
автомобилей выбор параметров тормозной системы. При экстрен-
ном торможении переднеприводные автомобили при равных Beco
вых параметрах "имеют несколько больший тормозной путь вслед-
ствие чрезмернои наrрузки на шины передней оси достиrающей
в динамике 80%. Кроме Toro, в большинстве случае для тормозов
задних колес из-за большоrо изменения наrрузки на ось требуется
установка упраВJ1яемоrо от наrрузки реrулятора тормозов. Прос
тое разделение контуров тормозной системы на передний и задний
Применяется очень редко, поскольку при отказе переднеrоконтура
адние колеса не MorYT обеспечить достаточноr'о замедления.
оложительным фактором при торможении переднеприводных
аВтомобилей является то, что торможение двиrателем осуществля
ется не через задние колеса, так как при rололеде это может
ПрИвести к блокированию задних колес и, как следствие, к заносу
автомобил я.
Заключение. В целом можно констатировать, что передний
ривод.с поперечной установкой двиrателей рабочим объемом до
800 см 3 И снаряженной массой автомобиля до 1000 Kr блаrодаря
компактности и леrкости конструктивной схемы имеет значитель
ные преимущества 110 сравнению с конкурирующими концепциями.
77
Большеразмерные двиrатели в оrраниченном числе применяютсSl
для продольной установки, при этом преимущества в массе и за-
нимаемом пространстве практически не проявляются.
С точки зрения ездовых свойств следует отметить преимущест-
венно стабильные показатели устойчивости и управляемости, кото-
рые даже в rраничных условиях блаrодаря передним ведущим
колесам остаются направленными в сторону недостаточной пово-
рачиваемости, что оцен'ивается большинством водителей, как боль-
шое достоинство. К этому следует добавить также хорошие тяrо-
вые свойства в зимних условиях при низких коэффициентах сцеп-
ления, которые однако ухудшаются при наrрузке более чем три
человека.
В области показателей комфорта, определяемых подвеской,
рулевым управлением и передачей шумов, переднеприводные авто-
мобили однозначно проиrрывают конкурентам классической ком-
поновки вследствие мноrофункциональности механизмов, распо-
ложенных в передней части автомобиля.
Таким образом, передний привод является хорошей концепци-
ей для автомобилей малоrо и среднеrо классов и при настойчивом
использовании всех технических возможностей имеет значитель-!
ные преимущества. I
3.3. КЛАССИЧЕСКАЯ КОМПОНОВКА
Концепцией, которая. применяется уже 100 лет, является уста-
новка двиrателя спереди с приводом на задние колеса. Вследствие'
усилившейся в последние 15 лет конкуренции со стороны переднеrо
привода эта схема пережила впечатляющее техническое развитие.
Даже такая солидная фирма, как «Даймлер-Бенц», твердо при-
держивающаяся этоrо конструктивноrо принципа, вынуждена:
совместно с друrими сторонниками классической схемы постоянно
отыскивать новые акценты в пользу этоrо типа привода. Так же
как и фирма «БМВ», «Даймлер Бенц») направляя целиком и пол-
ностью усилия своих конструкторов на дальнейшее развитие клас-
сической компоновки, смоrла избежать проблем, существующих у
фирм «Опель» И «Порше», которые параллельно разрабатывают
и выпускают автомобили с различным типом привода. В будущем
соревнования концепций MorYT развернуться в совершенно новых
измерениях блаrодаря инициированному фирмой «Ауди» приводу I
на все колеса, который более подробно будет рассмотрен в разд. .
3.5 и 3.6.
78
3.3.1. Конструктивные разновидности классической
компоновки и их сравнение
Известны две разновидности классической компоновочной
схемы, различающиеся между собой лишь расположением коробки
передач:
двиrатель и коробка передач спереди, rлавная передача и диф
ференциал сзади;
двиrатель спереди, коробка передач в блоке с rлавной переда-
чей сзади.
Последняя схема, называемая также схемой «трансэксл», име
ет сравнительно малое распространение.
В леrковых автомобилях продольно расположенный двиrатель
находится примерно над центром передней оси и приводит колеса
задней оси. Типичным представителем общепринятой классичеez
кой компоновочной схемы, изrотовленным по современнейшей
технолоrии, является представленный на рис. 3.34 автомобиль
«Мерседес 190». Установленный спереди силовой arperaT имеет,
так же как и в случае переднеrо привода, лоrически оправданное
пространственное расположение и обеспечивает желаемую наrруз-
ку на передние управляемые колеса. С целью достижения более
блаrоприятноrо распределения наrрузки на заднюю ось зачастую
двиrатель располаrают позади передней оси. На рис. 3.35 пред
ставлена традиционная трансмиссия, передающая крутящий мо-
мент от коробки передач к заднему мосту с помощью cocTaBHoro
OTKpbIToro карданноrо вала. На модели «Пежо 505» в качестве
жесткоrо соединения между коробкой передач и редуктором задне
ro моста применена труба, в которой вращается защищенный вал
(рис. 3.36). Расположенная сзади r лавная передача и находящий
ся в передней части силовой arperaT образуют проходящую через
весь автомобиль единую систему с общими точками крепления
к кузову, что может быть использовано для rашения вибраций и
шумов. Дополнительно к этому рычаr переключения передач мо-
Жет быть расположен на центральной трубе и обеспечивать четкое
управление коробкой передач. На некоторых моделях (рис. 3.37)
бросается в rлаза и является неблаrоприятным большой объем,
занимаемый ведущим мостом с неразрезной балкой или независи-
Мой подвеской на диаrональных рычаrах. Продольная установка
коробки передач на всех разновидностях классической компонов
КИ (рис. 3.38), простой механизм переключения с напольным
рычаrом и оптимальный коэффициент полезноrо действия на
Прямой передаче (рис. 3.39) являются неоспоримыми преиму
ществами этой концепции, при которой возможна также неслож
Ная установка автоматической коробки передач (рис. 3.40). Также
В ОТношении возмажности установки двиrателей с большим рабо
ЧИМ объемом между арками передних колес классическая компо-
НОВКа не накладывает оrраничений (рис. 3.41). в связи с наличием
79
6U6S26::i I I LO I
f--t:::..аt:;..а::<:: CI:I:rоФоо:s::S:
u g t; CI:I::: "7:::"'
Q 2 f-- м f-- '
Q о. f-- ,::;:: C'i
:s: O'8Uo.:a(1')o::;(. g,Q.)
t:;:S:CI:I UCl:lt::::r:s:::ЕШ<D(1')
:s: о..МС,) 0::<:: ::rf--o. MCl:lt:::.........
Qt:::CI:I '::S:: U O -.......-
:>,::rt:;UO Q.):rf--Q')Q Q.)
::<::CI:ICI:I:r'--0::;( t:::::E0::;( ..a:a::?;c:;
iJ:j о::;( '" :>, о =- о о о "'" f-- :r Q.) '::S::
::r О;:- t::: t::: t:::..а ..а::s::О
::s:: '-- U CI:I CI:I 8 CI:I t:; :r @ 5
@ :>, >i , :r :1' '::s::
><:::<::rt::: o::;( Q.).o. :rg::s::
Q.)\O'" CI:IQ.)uu:a ,G c:;:>,:r
g, ::: :g20 gg-
g; о ",,::s::..a t:::::s::::s:: с:; 0::<:: Q.) 0\0 м
o..::<:::<::Oo. :1'",:r o::;(O
Q Q Q ;; ::r ::s::
:>,..aQ.)..aQ.)U",:rf-- '""
..a::<:::1' ; Q.)0.Q.)::<::0=","",=
O Q.)t:;::::=b6:;COU::<:
f--:r t:::::Е gt::f--Q.)о::;( .
U\OUc:;::r
&' ю u ro
'<::'" :r о Q.) CI:I '""
е-::s::р"=
'.:!:f:s:ro"'"""o... со
f-- :r о t::: :: о::;(
..а ::<:: со 8 ::<::
5: б 8"'= [g
'8t; f-- 5Q.)
::?;:ro.0ot:::о.
о о '-- ::<:: ::f
-=- u
<t: t:::::fo.
. 8 ,....: '8 ' '
Q')o::ff--u:r
. :rQ.) :r
м ,о о;: "" Q.)
. u со ::<:: t:; б ::Е
u o::;(o;: uO
= Q.) о;: '" '" CI:I t:;
р.. u 0.:1' t; g
80
..а " Q.)
t:; Q.) ::s::
5:1'
CI:I t::: Q
'""о;::>'
o;:o..
....-( :r ::s::
>--..{ о::;( с:;
CI:I О
=(Y)
::<:: . о
'::s::
00:>,
5 g- а
t::: t::: Q.)
о :а
::<:'::S:: :r
о ::r
,= :r о
о :r f--
::<::0:>'
::E
::r ::Е Q.)
= Q.)
u О
uoo.
CI:I о. t:::
t:; t::: М
::<:: Q.)
uo..
'" t:; Q.)
'" :r
со ><:
u'::s:: CI:I
o;::a
u:roo
@ f-- М
0;:;;. 9
;:; '" 0.::<:
о;: ::<:: f--
о f-- со о;:
t::: ::s::,=
CI:I ::Е :iS :s:
о::;( :>,o.t:::
о;: t:; о Q.)
o. b
о f-- ::<:: :iS
8 !;:
:r =
со о :r
;: Q.)
;:g-
0.",0С.!
t; о::;( t::: :а
:r Q.) f--
Q
t::: :>, =
о о;: м м
'-- с:; '" Q.)
o::;(g-o.
о;: . о
t::: ",
'" t;
соО о
I
t..Q о
"'" е
::s:: о :r
о;:
o::;(CI:IM
О :1' CI:I
:>,o.
0::;(0
Q.) Q.) f--
о.СО::<::
Q.) .:>'
= о::;(
::s::' о::;( Q.)
o.Q.)o..
t:::
'" t::: t:::
::r:uo..
:r о
tD ::<::
('1)0=
C":it:;CI:I
о :r
. t::: =
U U ::r
= '" Q.)
р.. о. о.
81
82
t:;
ro
,=
о
::с
=
о..
1:
,=
О
о..
о
f-o
О
::<::
»
:i
::<::
о
::с
о
1:
::Е
о
::<::
,=
о <!)
::<::\0
5; f-o
U,=
f-o U
::с u
ro ro
= ::Е
,= (jj
:s
::с о
u t:;
<!) о
0..1:
<!) U
f-o ro
о-
'б
\O
8 ::Е
f-o »
<!) ::Е
а:: <!)
t:; :::
:::(
ro ro
f-o (у')
U
q::.:
<!)
о..
1:
(1')
о..
>д
L.1,)
о
L.1,)
о
<:..i
,......
......
.!)
5
q:
о
::f:
ф
м
u
=
с..
Рис. 3.37. Примером необходимости БО.llыuоrо конструктивноrо пространства для
ведущей задней оси является задняя подвеска модели «Пежо 505 СТИ». Независи
мая задняя подвеска с диаrональными рычаrами и сложной системой подвески
заднеrо моста внедряется в пространство, занимаемое обычно у переднеприводных
моделей баrажником, поэтому er'o объем уменьшается
достаточноrо пространства в передней части не представляет
проблемы капсулирование двиrателя, что предпочтительно для
дизельных двиrателей (рис. 3.42).
Перенос коробки передач спереди назад так называемый
принцип трансэксл практикует фирма «Порше» на своих Moдe
лях 924, 944 «Турбо» (рис. 3.43) и 928 С (см. рис. 1.14). Это спо
собствует лучшей зar'рузке задней оси и может быть peKOMeHДOBa
но для автомобилей с мощным двиrателем и малым числом мест
для пассажиров. Связующим звеном между ДВИfателем и короб
кой передач в блоке с rлавной передачей служит жесткая на
кручение и изrиб труба. В ней располаrается мноrоопорный (для
исключения резонансных колебаний) торсионный приводной вал,
который вращается с частотоЙ двиrателя. Для передачи макси
МальнOI'О момента ДВИfателя достаточно цельноrо вала диаметром
от 20 до 30 мм. На моделях фирмы «Порше» сцепление традицион
ной конструкции располаrается на двиrателе, что, однако, имеет
Существенный недостаток, заКJIючающийся в ускорении или за
83
84
t:I: :а
:S: Е--
Х-&
Cli;>-.
t:; cli
:.:: :а
cli х
;E
t:: :S:
са
@
t::
p..:S:
.Х
с... cli
о...
C\lCli
ООЕ--
O'>U
Cli
U :3
{<. 5
<:о t:;
\O
cli ;>-. cli
:S: с>') t:;
U :S:<:O
Х са
i::!U
8"'=
o&5j::r
X
cli О
t:; ;Е Е--
:S: о са
\Оа<:о
t:: Х
О U ::r
Е-- <:о <:о
са о... i::!
<:о :а cli
<:OX
x t::
t:I: са ;.<
<:о о :а
:3 :g
<:о о t:;
са о... cli
:S: о i::!
>< ь
<:о .
х ::r са
<:о <:о о
E--i::!o...
u cli о
;>-. о... Е--
cli <:о
t:: с>')
::r :s:
<:о :s: х
i::!:.:: о
cli \О о...
0...0;.<
cli о... Х
t:: О :s:
<:о :.:: u
:.:: cli
\Ot:;
О cli
0...Е--
О :s:
:.:: х
:s:
t:I: t:;
<:о i::!
Е--;>-'
<:о
::r <:о
х х
cli х
t:: cli
i:';E
U о
;: а
t:I: t::
t::u
<:о
000...
C"')::r
'<:0
C"')i::!
.Cli
Uo...
:s: cli
P..t::
"1"7 Т
1 ,;j j
T '
.!...l. . .
1
r
Т'
I
I
I
t +
< .
I '
.1,
Рис. 3.39. В автомобилях классической компоновки с коробкой передач, закреплен
ной на двиrателе, при включенной прямой передаче ни одно из зубчатых зацеплен ий
не участвует в передаче момента; на низших же передачах для передачи момента
используются две пары зубчатых зацеплений. Общий КПД, включая rлавную
передачу, по этой причине различен и составляет от 11==0,91 до 11==0,85
Рис. 3.40. Автоматическая коробка передач фирмы «ЦФ» модели 4ХП 22Е для
автомобилей классической компонов.ки, таких, как «БМВ» пятоrо конструктивноrо
ряда с двиrателем мощностью до 200 кВт (270 л. с.). Она состоит из rидротрансфор
матора с муфтой блокировки и четырехступенчатой планетарной коробки передач,
приспособленной для элеКТРОШIO rидраВJJичсскоrо упраВJJения
медлении приводноrо вала синхронизаторами в процессе пере
КЛючения. Фирма «Альфа Ромео» так же располаrает коробку
передач на моделях «Альфетта» и «Альфа 90», как и фирма «Воль
во» на моделях 340/360 (рис. 3.44), перед rлавной передачей. Но
на моделях «Альфа Ромео» сцепление располаrается не на двиrа
теле, а на заднем мосту между коробкой передач и приводным
валом (рис. 3.45). Последний расположен открыто, соединен
непосредственно с двиrателем и врашается с той же частотой.
За исключением отдельных моделей леrких rрузовиков, все
rрузовые автомобили независимо от типа кузова имеют переднее
(под кабиной водителя) или центральное (между передней и
задней осями) расположение двиrателя и при вод на заднюю ось
или на все колеса (см. рис. 1.18, 1.21 и 1.22). Располаrаемая
сзади rрузовая платформа едва ли может позволить иную компо
НОвочную схему. То же самое МОЖIIО сказать и о седельных тяrа
85
Рис. 3.41. Большеразмерные двиrатели, как, например V образный восьмици
линдровый двиrатель из ле['ких сплавов для модели «Мерседес 500 СЕ/500 СЕЦ»,
сеrоднЯ мосут быть установлены только в автомобилях классической и cpeДHeMO
торной компоновочных схем. Насколько удачной может быть концепция полноrо
привода на базе переднеrо привол.а, покажет БУЛ.УШ,ее
чах, значительная часть массы прицепа которых опирается на
заднюю ось.
у автобусов в противоположность rрузовикам масса перево
зимых пассажиров распределяется равномерно по всему салону.
Это объясняет, почему на них можно встретить как переднее,
центральное, так и заднее расположение двиrателя (см. рис.l 20).
При сравнении классической компоновки и схемы «трансэксл»
видно, что выиrрыш в тяrовых свойствах за счет смещения коробки
передач назад, к rлавной передаче, противопоставляется более
простому размещению спереди на двиrателе. Результаты испыта
ний на скользком дорожном покрытии не склоняют целиком в
пользу схемы «трансэксл», как, например, У последней модели
«Альфа 90» (см. рис. 7.4). Всеобщему распространению этой схемы
препятствуют также большие затраты, не в последнюю очередь
связанные с проблемами синхронизации и переключения передач.
3.3.2. Анализ классической компоновки
Компактность и пассивная безопасность. При сравнении rаба
ритных размеров классическая компоновка существенно проиrры
86
;!
il
'1
I1
il,
' :. ! ,.I II
'1
11
Ij
! / i
!I
'11
Рис. 3.42. Установленная на моделях фирмы «Мерседес» конструктивноrо ряда
B 124 (200 Д, 250 Д, 300 Д) система капсулирования двиrателя весьма эффективна
ВслеДСТВPlе достаточности места ДJIЯ ее размещения. Для переднеприводной модели
эти мероприятия моrли бы быть реализованы с rораздо большими трудностями.
Модель 190 Д имеет капсулирование двиrателя уже с конца 1983 ['о
вает по сравнению с передним приводом с поперечным расположе
нием двиrателя, в то время как разнИ-ца в длине с переднепривод
Ными модеЛЯ\1И с нродо.'Iыlйй установкой двиrателя, в особенности
среднеrо и БОJII)ШОI'О классов, еJl.ва JJИ заметна (С\1. рис. 3.31). к
87
Рис. 3.43. Вид сверху на шас-
си автомобиля «Порше 944
Турбо» с подвеской Макфер-
сон спереди, диаrональными
рычаrами сзади, а также
жесткой соединительной TPy
бой между спереди располо-
женным двиrателем и распо
ложенной сзади коробкой
передач в блоке с rJlавной
передачей; подобная комби
нация, обозначаемая как «тран-
сэксл», служит для лучшей за-
rрузки ведущих задних колес
недостаткам классичес
кой компоновки следует
отнести также занимаю
щий пространство в са-
лоне туннель для Kap
данноrо вала й необхо
димое пространство для
редуктора заднеrо MOC
та, что затрудняет бе
зопасное с точки зрения
удара сзади расположе
ние топливноrо бака
(рис. 3.46). Также на
форму и объем баrажни-
ка накладывает свои or
раничения сложная KOH
струкция заднеrо моста.
Преимущества класси-
ческой компоновки про-
являются при фронталь-
ном ударе, при котором
rашению энерrии удара
служит не только пере
док автомобиля COB
местно с двиrателем, но
и трансмиссия.
Блаrоприятными являются также пространственные возмож-
ности для конструктивноrо оформления передней подвески и руле-
Boro управления. Величина переднсrо свеса автомобилей класси-
ческой ком поновки больше, чем у переднеприводных моделей с
поперечным расположением двиrателя, и меньше, чем у моделей
с продольным расположением двиrателя. Совместно с большим
возможным уrлом поворота управляемых колес, не имеющих orpa-
ничений со стороны приводных валов, достиrаются хорошие
свойства при парковании, на чем также положительно сказывают-
88
(])
8
р...
C'V
-&
..а
""
'::S:
(])
t::;
(])
i:::!1::r::
О t::;
::s:
»'8
::s::
C'V О
::s::
aiC'V
::s:
И
::s:: о
C'V
<---'::S:
:r (])
:З
QfC'V
0..(0')
:::s:
'8
g-
::s::
. (])
о
<.о '::s:
('1')0
........ :r:
Ot:Q
"<I'C'V
('I')t::;
о "--
:g 31
3
се:::
"" I::r::
::s: И
55:i
c'v ё3
:r: =
И
'::S: C'V
00..
:r:
::1:
U
;3.0)
= (])
[
И о
c:
::s:
о..
<---
(])
(])
х
И
I:Q
м
И
::s:
с..
89
Рис. 3.45. В КОНСТРУКЦИИ трансэксл модели «Альфа 90» коробка передач и сцепле
ние располаrаются на задней оси перед rлавной передачей. Хорошо видны располо
женные на rлавной передаче тормозные ДИСКИ и механизм переключения передач
90
рис. 3.46. При фронтальном ударе расположение двиrателя спереди в комбинации
со структурой передка автомобиля способствует восприятию энерrии. При ударе
сзади расположение топливноrо бака за задней осью менее блаrоприятно, чем у
переднеприводных моделей, rде он безопасно располаrается перед задней осью
ся сравнительно малые усилия на рулевом колесе. Однако большие
автомобили в связи с возрастающей наrрузкой на переднюю ось
требуют установки усилителя рулевоrо управления.
Масса и полезная наrрузка. По причинам, обусловленным
концепцией, автомобили классической компоновки получаются
несколько тяжелее переднеприводных, что, однако, с увеличением
размеров автомобилей становится все менее заметным (см. рис.
3.25). В увеличении массы основная доля падает на сложную
трансмис.сию и большую по сравнению с поперечным расположе
нием двиrателя длину передка автомобиля и ero задней части с
целью сохранения paBHoro объема баrажника. К rлавному преиму
ществу автомобилей классической компоновки следует отнести
хорошие возможности эксплуатации их с прицепом, поскольку
наrрузка на сцепное устройство, как и заrрузка автомобиля,
содействуют полезному увеличению наrрузки на заднюю ось. В
целом величина полезной наrрузки, rруза, перевозимоrо на крыше,
и масса прицепа оцениваются положительно.
Распределение наrрузки в снаряженном состоянии и при час
тичной наrрузке (передняя ось/задняя ось примерно 55% /45%)
ВЫзывает у автомобилей с мощным двиrателем трудности с реали
зацией тяrовых сил на мокрых и заснеженных дороrах из за малой
наrрузки на ведущую ось. С увеличением наrрузки положение
улучшается. К положительным качествам относится также OTHO
Сительно малое изменение распределения наrрузки по осям в
снаряженном и полностью наrруженном состоянии (от 8 до 10%).
Это позволяет оrраничить затраты на подвеску колес задней оси,
поскольку увеличение наrрузки на ось составляет 80% против
100% у переднеприводных автомобилей.
Тяrовые свойства. Свойства, заключающиеся в динамическом
перераспределении наrрузки на ведущую заднюю ось при разrоне
и движении на подъем, позволяют автомобилям классической
Компоновки иметь преимущества, в особенности на сухих дороrах
(коэффициент сцепления !-tн===0,9), и этот эффект еще более усили
Вается с увеличением наrрузки (см. рис. 3.32 и 3.47). Однако
нельзя не признать, что эти резервы тяrовых свойств MorYT быть
ПРИНяты во внимание только для автомобилей с высокой удельной
1 ,, 1
li
'1
li
ii!
iij
:
:11
I
1'1
il
!
11
' 1 1 .
1,
, .,, !
'1
1;1
11 , 1 ,
11
11
: , '; 1
: , '11
!\
iij
11
:11
91
QA,%
.) M/C Z
б5
J м/с 2
БО
1 М/С 2
55
50
ч5
40
\
Рис. 3.47. Сравнение доли наrрузки
QA на ведущую ось автомобилей
переднеприводной и классической
схем показывает, что у переднеrо
привода с увеличением наrрузки MG
и ускорения при раЗI'оне соотноше
ния существенно ухудшаются, а у
классической компоновки, наоборот,
улучшаются. Передний привод IIpO
являет свои преимущества по Har-
рузке на ведущую ось, а также в
тяrовых свойствах при разrоне с ма-
лым ускорением, что заметно в
зимних условиях при малых коэф
фициентах сцепления (!lи==О, 1 +0,3).
При больших ускорениях и наrрузке
преимущества имеет классическая'
компоновка:
1 ускорение при разrоне класси
ческая компоновка; 2 ускорение при
разrоне передний привод
511/с 2
2 .J 4 M G1 чел.
МОЩНОСТЬЮ и отношением массы автомобиля к мощности двиrате
ля менее 1 О Kr /кВт, при значениях выше KOToporo равным образом
ведут себя и переднеприводные модели. В противоположность
этому на скользком покрытии ( H==O, 1 0,3) и при наrрузке менее
трех человек проблемы тяrовых свойств для автомобилей класси-
ческой компоновки приобретают практически важное значение.
Наряду с проблемами, возникающими при троrании с места,
выделяющимся недостатком является потеря устойчивости прямо-
Jlинейноrо движения вследствие буксования задних колес, который
вряд ли может быть смяrчен установкой самоблокирующеrося диф-
ференциала. Возможно, в будущем системы реrулирования степе-
ни буксования ведущих колес дадут желаемое улучшение этих
недостатков до уровня, получаемоrо на rруженом автомобиле.
Преимущества при преодолении перевалов с крутыми подъемами,
в особенности при большой наrрузке и движении с прицепом,
имеют автомобили классической компоновки для поездок в отпуск
(см. rл. 6). В отношении аквапланирования ведущие задние коле-
са имеют хороший запас по тяrовым свойствам до тех пор, пока они
следуют по обезвоженной колее передних колес, т. е. при прямоли-
нейном движении. При движении в повороте это условие нарушает
ся и в экстремальном случае в связи с малой наrрузкой на заднюю
ось может привести к нсконтролир.уемому заносу автомобиля.
92
Комфорт. Проектирование подвески в связи со сбалансирован
ным распределением наrрузки по осям и относительно 'малым ее
изменением при наrружении проблем не представляет. Равным
образом значительные преимущества по сравнению с передним
приводом дает подвеска силовоrо arperaTa, так как отсутствует
реакция тяrовых сил, которая примерно в четыре раза выше, чем
крутящий момент двиrателя и выходной момент коробки передач.
ЭТО же относится к шумо И виброизоляции салона и передаче
колебаний силовоrо arperaTa, возбуждаемых колебаниями подвес
ки колес. С помощью соответствующей подвески силовоrо arpera
та проявляются все положительные свойства, связанные с комфор
том переключения передач. Блаrодаря разделению колес на Beдy
щие и управляемые классическая компоновочная схема дает
неоценимые преимущества в проектировании рулевоrо управле
ния. В то время как преимущества в меньшем усилии на рулевом
колесе малозаметны, со всей яркостью проявляется комфорт руле
Boro управления, свободноrо от влияния тяrовых сил.
Ездовые свойства. В отношении нормальноrо прямолинейноrо
движения классическая компоновочная схема не имеет присущих
только ей недостатков, что MHoroKpaTHo подтверждено практикой.
В противоположность этому курсовая устойчивость автомобилей
с классическим приводом под действием боковоrо ветра несколько
хуже, чем у переднеприводных моделей, что обусловлено KOHCTPYK
тивно большим расстоянием между центром приложения BeTpo
вой наrрузки и центром тяжести. На практике этот недостаток
действенным образом может быть преодолен соответствующей
аэродинамикой и параметрами шасси кинематикой подвески и
рулевоrо управления и характеристиками шин. В отношении
достижимой предельной скорости в повороте теоретически обла
дающая большими преимуществами классическая компоновка
находится на одном уровне с передним приводом, блаrодаря
проrрессивной конструкции шасси. Леrкая недостаточная пово
рачиваемость является также свойственной сеrодня для этой
концепции, однако с одним выделяющимся недостатком, который
неприятно проявляется в основном на скользких и мокрых покры
Тиях: заднеприводной автомобиль в критической ситуации изме
няет свойства поворачиваемости от недостаточной к избыточной,
Что застает врасплох неподrотовленноrо водителя (рис. 3.48).
Вследствие исчезновения боковой силы задних колес, вызванноrо
тяrовой силой, автомобиль переходит в критическое неустойчивое
СОСТояние, приводящее к заносу задней оси или соответственно
Вращению BOKpyr вертикальной оси. Контроль этоrо нестабиль
Horo состояния автомобиля под силу лишь тренированным води
Телям, которые даже MorYT использовать этот эффект в aBTOMO
бильном спорте для более быстроrо прохождения поворотов.
Реакции на изменение тяrовой силы и переходные реакции, так же
Как и у перед не при водных моделей, у автомобилей классической
11
:1
il
i!
i
I
,:1
li
,1[;
;il
j,
11
'1
:i
93
Рис. 3.48. Блаrоприятные ка.
чества постоянноrо пРИВОда
на все колеса проявляюТся
более Bcero при ускоренном
выходе из поворота на льду
и cHery. rрафик показывает,
насколько поворачивается cpaB
ниваемый автомобиль BOKpyr
своей вертикальной оси через
одну секунду после начала ус.
корения и в зависимости от
величины ускорения. Если из
менение скорости вращения
V g соответствует rраничной
линии, .то автомобиль остает-
ся на своей траектории также
при ускорении. Наиболее близ-
5 L1 V 1С, км/ч ко к rраничной линии лежит
характеристика ПОJlНОПРИВОД-
Horo автомобиля. При YCKope
нии он переходит на HeCKOJlbKO
больший радиус. НеБОJJьшоrо
увеличения yrJla поворота ру-
левоrо колеса было бы доста-
точно для возвращения на
первоначальную траекторию. Переднеприоодной автомобиль ухuдит с круrовой
траектории наружу по касательной уrJlовая скорость вращения уменьшается.
Заднеприводной автомобиль «ввинчивается» проrрессивно в поворот и в экстре-
мальном случае закручивается:
1 задний привод; 2 передний привод; 3 ПОJ\НЫЙ привод; 4 rраничнан J\ИНИЯ;
5 напраВJ\ения поворота автомоБИJ\Я к центру Kpyra; 6 напраВJ\ения поворота авто-
моБИJ\Я наружу поворота. V 1c изменение скорости как показате.1Ь ускорения
V 9 , jc
8
6
4-
2
о
2
3
4.
2
4-
компоновки с помощью соответствующей конструкции шасси Moryr
изменяться и контролироваться любым желаемым образом. Как
уже упоминалось при оценке комфорта, наибольшее преимущества
классическая схема имеет в свободе выбора параметров системы
рулевоrо управления в целом. Усилие на рулевом колесе, показа.
тели стабилизации управляемых колес, на которые не влияют
тяrовые силы, контакт колес с дороrой, влияние возмущающиХ
воздействий MorYT быть соrласованы и выбраны с меньшими
проблемами, чем для переднеприводных моделей, что неоднократ-
но подтверждено на примерах изrотовленных автомобилей.
Также в отношении величины тормозноrо пути классическаЯ
компоновка имеет некоторые преимущества по сравнению с перед'
ним приводом, поскольку этому блаrоприятствуют лучше сбалан'
сированное распределение наrрузки по осям и более простое
распределение тормозных сил. Блаrодаря простому разделениЮ
контуров тормозной системы на передний и задниЙ достижимЫ
достаточно высокие остаточные замедления при отказе OДHO
контура тормозов, без необходимости выполнения специальныХ
мероприятий по rеометрии передней подвески (отрицательное
плечо обкатки). К отрицательным свойствам следует оп:естU
недостаточную курсовую устойчивость при торможении на сколЬ'
94
зких дороrах, особенно при торможении ДВИrателем при включен
ной низшей передаче или при переключении с высшей на низшую
передачу, что может привести к юзу задних колес и, как следствие,
к заносу или развороту автомобиля.
Обобщая сказанное, отметим, что в большинстве случаев
автомобили классической компоновки, в особенности с двиrате
лями, располаrающими высокой мощностью и крутящим MOMeH
том, требуют от водителей в условиях rололеда и слякоти более
осторожной манеры вождения и лучших навыков, чем в боль
шинстве случаев беспроблемные для большинства водителей в
таких случаях переднеприводные модели.
Заключение. Классическая компоновочная схема проявляет
свои особенные преимущества в свободе размещения большераз
мерных двиrателей, а также практически любых вариантов Mexa
нических и автоматических коробок передач. Поэтому почти без
исключения эта концепция предлаrается для автомобилей cpeДHe
[о и высшеrо классов. Блаrодаря разделению управляемых и
ведущих колес прояв.ляются значительные преимущества в OTHO
шении типа и конструкции рулевоrо управления, что для мноrих
водителей является решающим доводом против переднеrо приво
да при покупке автомобиля. Сбалансированное распределение
наrрузки и показатели комфорта также относятся к преимущест
вам классической компоновки, которым, однако, противопостав
ляется такой крупный недостаток, как возможное резкое измене
ние Характеристик поворачиваемости в особенности на мокрых
и скользких дороrах. Влияние тяrовых сил ведущих задних колес
при водит к изменению поворачиваемости от недостаточной к
избыточной, что требует мrновенной адекватной реакции, на KOTO
рую вряд ли способен обычный водитель. Неудовлетворительная
возможность реализации тяrовой силы при малой степени заrруз
. ки автомобиля является следующим недостатком этой концепции,
который в повседневной эксплуатации часто ПРОЯВJIяется из за
малоrо количества пассажиров, перевозимых в одном автомобиле.
Наибольшие преимущества классической компоновочной схемы
по сравнению с передним приводом проявляются в отличных
свойствах автомобилей при эксплуатации их с прицепом.
В целом классическая компоновочная схема представляет
собой хорошую концепцию для больших автомобилей, которая
6,паrодаря проrрессивному развитию конструкции шасси сущест-
венно улучшена, впрочем, как и передний при вод. Проблемы с
передачей тяrовых сил ведущими колесами мощных автомобилей
Ставят оrраничения также и автомобилям с передним приводом,
Которые MorYT быть преодолены только С' помощью полноrо при.
ВОДа и, возможно, также перспективными системами реrулиро
Вания степени пробуксовки ведущих колес.
95
3.4. КОМПОНОВОЧНЫЕ СХЕМЫ С ЗАДНИМ
И ЦЕНТРАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ двиrАТЕЛЯ
Еще 15 лет назад в конкуренции конструктивных схем привода
заднемоторные автомобили были представлены такими моделями,
как «Фиат 500 850», от «НСУ Принц 2» дО «НСУ 1200 ТТ»,
«Рено 8» и т. д., а также лсrендарным «Фольксваrеном Жук».
Но К настоящему времени компактные переднеприводные MO
дели успешно и почти полностью вытеснили автомобили этой
концепции. Сеrодня еще существуют модели «Ф иат 126», «Фоль
KCBareH Жук Мехико (1200)>> (рис. 3.49), несколько моделей в
странах восточной Европы и спортивные модели фирмы «Порше»
под названием «911 Каррера» и «911 Турбо», а также модель
«Рено Альпин B6rT» (см. рис. 3.3).
в противоположность этому подходящая только для спортив
ных автомобилей центрально моторная компоновочная схема
встречается преимущественно у широко известных изrотовителей
спортивных автомобилей, таких, как «Лотус», «Мазерати», «Дe
Томазо», «Феррари» и «Ламборrини». Кроме Toro, эта концепция
имеет все больший успех зачастую в комбинаuии с полным при
БОДОМ для раллийных автомобилей (см. рис. 3.5, 3.65 и 3.69). Для
лимузинов эта концепция не приrодна из за очень TccHoro салона.
3.4.1. Конструктивные разновидности компоновочных
схем с задним и центральным расположением
двиrателя
Конструктивно возможны две схемы расположения двиrателя,
которые опять же имеют свои преимущества и недостатки: двиrа-
тель за задней осью (заднемоторная схема); двиrатель перед
задней осью (центрально моторная схема).
Изображенная на рис. 3.50 продольная установка двиrателя
за задней осью моrла бы быть чрезвычайно блаrоприятной с
экономической точки зрения компоновочной схемой для леrковых
автомобилей, тем более в комбинации с двухшарнирной задней
подвеской типа «качающаяся ось» или расположенными под 450
диаrональными рычаrами (рис. 3.51 и 3.52). По этой причине еще
и сеrодня модели «Ф иат 126» и «Фольксваrен 1200 Л» (<<Жук»)
имеют такую конструктивную схему. Представленный в разрезе
на рис. 3.49 оппозитный ДБиrатель воздушноrо охлаждения мо-
дели «Жук» довольно короткий И имеет низкорасположенный
центр тяжести; более неблаrоприятны ,: точки зрения распреде
ления массы и расположения центра тhжести рядные двиrатели
жидкостноrо охлаждения и большеразмерные V образные двиrа
тели, как на модели «Рено Альпин B6rT» (см. рис. 3.3). ОНИ
выступают далеко назад и вместе с радиатором охлаждения,
в случае если он расположен сзади, приводят к переrрузке задней
оси. Для уменьшения этоrо недостатка фирма НСУ на модели
96
Q) :r
:.:: о
:r <:;
0(1)
<:; U
О
:.:: о;)
,::;:: (1)
о U
о;) Q)
Q) а
:.::
0..0
(1) ...
::r:
.Q)
>-.<:;
Е-->-'
(1)0..
iv
0..::;::
... :r
(1) Q)
>-. о..
:Е t:!
О Q)
о;) :r
О о;)
<:; Q)
::;:: Q)
U ::f
::;:: 52
ij t;
>-'Е--
:Е tt:
О 1::
:r Q)
:ro..
Q) 1::
;Е ::;::
О Q)
<:;0..
g (1)
0..:Е
::;:: о
>-.0;)
о;) о
0\0
м О
>-.<:;
:.:: ::;::
00..
1:: 1::
М tt:
Q) U
0..Q)
М Q)
(1) ::f
0..52
... ro
O;)
:.:: ::а
>-'t:1:
'"
'"--'
OU
О -
o
:r
Q)
:r о;)
м
'" Q)
о;) о
U :Е
:.:: Q)
..а>-.
<:;0..
о::;::
Э:Е
о..
..а о
<:;-Й"
Q) t:!
Q)
';Е
o
.<:;
МО
.1::
U U
::;:: (1)
Р..о..
97
4
Рис. 3.50. Установленный сзадИ рЯДНЫЙ двиrатель выдается далеко назад и сильно
наrружает задНюю ось
Рис. 3.51. Задняя ось автомоБИ.;lЯ «Фольксваrен 1200» с цилиндрическими торсио
нами, расположенными внутри поперечной трубы. Продольные и вертикальные
силы в подвеске воспринимаются плоскими рычаrами; боковые силы передаются
кожухами полуосей на корпус rлавной передачи и далее через подвеску силовоrо ,
arperaTa на кузов
«Принц 30» устанавливала двухцилиндровый двиrатеJIЬ воздуш-
Horo охлаждения поперечно за осью и в последствии до середины
шестидесятых [одов также рядные четырехцилиндровые двиrате-
ли мощностью до 48 кВт (65 0'1. с.) (рис. 3.53).
в больших, служащих для перевозки пассажиров автомобилях,
двиrатели располаrаются сзади продольно по друrим причинам.
Так, «Фольксваrен транспортер» (см. рис. 1.11) при этом имееТ
широкие сиденья и хорошие условия для входа в салон. Для авто-
бусов также добиваются преимущества в получении допо.пнитель-
I-Ioro места рядом с водителем. К этому следует еще добавить, что
при равномерном распределении пассажиров по с.алону сдвоенные
колеса задней оси лучше приспособлены для восприятия массЫ
ДВИI'ан'ля (см. рис. 1.20). о
Следующая возможность в уменьшении переrрузки задней
оси состоит в расположении двиrателя перед задней осью (рис.
3.54, 3.55). Такая компоновочная схема, называемая центрально-
моторной, ПРИiодна только для спортивных и rоночнЫХ автомоби- .
леЙ, у .'IИМУЗИНОВ ЭТО место требуется для размеIцения заднеrО
СКIеньн. И3I'ОТ3ВJlИI3аСi\-IЫЙ до 1975 1'. автомобиль «Порше 914»,
98
Рис. 3.52. Заднее расположение двиrателя на примере моделей «Фиат 133/Сеат 850».
Витые цилиндрические пружины опираются на диаrональные рычаrи, располо,
женные под уrлом 450, что вызывает большое изменение развала и колеи
Рис. 3.53. Установленный над задней осью рядный ДВИrатель; расположение, при
меняемое ранее на моделях НСУ, в настоящее время больше не используется
оснащенныЙ оппозитным двиrателем воздушноrо охлаждения ра,
бочим объемом 2,0 л, был последним немецким автомобилем вы'
пускавшимся серийно. '
Наличие только двух мест, малый момент инерции BOKpyr
вертикальной оси, (} также плохой доступ к моторному отсеку
вероятно послужили причинами отказа от этой констрvктивной
СХемы и перехода в модеЛИ ПОСJ1едователе «Порше 924» к принци
пу «трансэксл» (см. рис. 3.43 и 7.13).
Преимущественно итальянские изrотовители производят в Hac
ТаЯщее время целый ряд в основном очень дороrих центрально мо
Тарных спортивных автомобилей, в том числе типа купе. .Исклю
Че 1Ием является изrотаВ.lиваемая фирмой «Фиат» С 1973 [. модель
«ИКс» 1/9 с двухместным кузовом со съемным верхом и дуrой
безопасности. ЧетыреХIIИЛИНДРОI3ЫЙ рядный двиrатель водяноrо
99
t;'
100
)::S::):S:: I
о t:; (1)
:::' 13
о o..:s:
:t 1:: U
..о >':а
i;j o..
5
\C)
(1) о.. >.
I
5\C)
o;
ь
01::<::1:
:а
. (1) :t
Q \С) <::1:
..о (1) :s:
U :t
О о:: о
'@ :t
:t:s:o.. 0
<::1:<::1:0 u
g><
<::1: о:: А'
..oO'>
::::-
O U
:t U 1::
=>" ,:s::S: :s:
(1) о f- f-
a:;
5sЭа
.......... 1:: U '"
IC :t :s:
0:t<::1:a::
t:; :t О
О (1) ::Е
;:; :s: i5
U f- (1)
o..
..оо..=>"О
,:s: 1::
g:j :s:
:t
o..:t
<::1: (I)
' \С)
:t Е: о::
=iOut:;
;:;
<'\ :s:
a
5
:S::t
(1)0..
:Eo..
::s:: о о
Эа
t: t=:
(l)Q.,
<li
::Е ::Е ::Е
j
I 'б
Cj5=Q
-.:t= g ::2
LDO:a
c<:i
р.
101
Рис. 3.55. Поставляемая на рынок с начала 1985 r. центрально моторная модель
«Тойота MP 2». Блаrодаря размещению топливноrо бака в тоннеле между сидень
ями достиrнута ОIlтимальная концентрация масс вблизи расположенноrо в середи
не базы центра тяжести. Наряду с хорошими тяrовыми свойствами новой KOHCTPYK
цИИ присущи И недостатки, свойственные этой компоновочной схеме: неудовлетво
рительная устойчивость прямолинейноrо движения, чувствительность к боковому
ветру и изменению силы тяrи, а также плохая управляемость в повороте
охлаждения установлен в блоке с коробкой передач поперечно,
перед задней осью (см. рис. 3.54, б). Аналоrичное расположение
СИ.JIOвоrо arperaTa имеет также изrотавливаемая во Франции
трехместная модель «Тальбо Матра Мурена».
3.4.2. Анализ компоновочных схем
с задним и центральным расположением
двиrателя
Компактность и пассивная безопасность. При равных объемах
баrажника и вместимости салона автомобили с задним располо
жением двиrателя имеют rабаритные размеры, сравнимые с раз
мерами автомобилей классической компоновки, и даже при попе
р.ечной установке двиrателя получаются менее компактные, чем
переднеприводные модели с поперечно расположенным двиrате-
лем. О компактности компоновки с центральным расположением
двиrателя не может быть и речи, так как двиrатель исключает
задние сиденья и в расположении имеется очень тесный салон для
2 x пассажиров. Сильно выраженным недостатком обеих KOHCTPYK
тивных схем является недостаточная степень безопасности при
фронтальных столкновениях вследствие отсутствия спереди сило
Boro arperaTa и вместо этоrо находящеrося там топливноrо бака.
Так как наезд сзади случается в четыре раза реже, то имеющееся
в ЭТО:'vl случае возможное преимущество невелико. В качестве
102
следующих 'недостатков этой компоновки можно назвать оrрани
ЧеННУЮ доступность силовоrо arperaTa и расчлененный ТОПJ1ИВНЫМ
бакОМ, запасным колесом и в некоторых случаях системой охлаж
деНИЯ баrажный отсек. В качестве компенсации отсутствия преи
муществ в rабаритных размерах MorYT быть названы малые
усилия на рулевом колесе при парковании, вследствие малой
наrруЗКИ на переднюю ось (усилитель рулевоrо управления не
требуется) .
Масса и полезная наrрузка. С точки зрения снаряженной
массы, заднемоторная и центрально моторная компоновочные cxe
мы находятся на уровне классической компоновки. Преимущества
компактности силовоrо arperaTa перечеркиваются высокими затра
таМИ на конструкцию передка автомобиля для обеспечения безо
пасных свойств при столкновениях. В то время как величина
полезной наrрузки и масса rруза, перевозимоrо на крыше, не зави
сят от концепции заднеrо расположения двиrателя, возможности
эксплуатации с прицепом оrраничены малой наrрузкой на управ
ляемые передние колеса. Практически неизменное при наrружении
распределен ие массы по осям (спереди 40%, сзади 60%) блаrо
приятствует выбору пара метров упруrих элементов и тормозной
сисiеМЬJ. Центр тяжести, смещенный к задней части автомобиля,
и малый момент инерции BOKpyr вертикальной оси при централь-
ном рас.положении двиrателя создают неблаrоприятные xapaKTe
ристики устойчивости и управляемости.
Тяrовые свойства. Как заднемоторные автомобили, так и цeHT
рально моторные автомобили в отношении тяrовых свойств при
разrоне и движении на подъем превосходят автомобили всех
остальных конструктивных схем. Запас тяrовой силы блаrодаря
высокой наrрузке на ведущую ось при любых состояниях Harpy
жения, а также на зимних скользких дороrах не вызывает никаких
проблем при троrании с места. Малонаrруженные передние колеса
создают большие трудности при управлении автомобилем на
скользких и заснеженных дороrах и вызывают преждевременное
проявление аквапланирования. Потеря устойчивости прямолиней
Horo движения вследствие .буксования ведущих колес, так же как
и для классической компоновки, является недостатком заднемо
торной компоновки. Проявление заноса или вращения BOKpyr
вертикальной оси сильнее из за большой переrрузки задней оси.
Комфорт. Выбор и соrласование пара метров упруrих. элемен
ТОВ для задне и центрально моторных автомобилей проб,'lематич
Ны с точки зрения комфорта вследствие малой наrрузки на перед
НЮю ось. Однако малое изменение распределения наrрузки по
осям при наrружении (примерно 2 3%) облеrчает решение зада
чи. Также, как и для переднеприводных моделей, необходимо при
Нимать во внимание соrласование подвески силовоrо arperaTa с
Подвеской ведущих колес, поскольку высокий реактивный момент
от тяrовых сил требует БО,lее жестких резиновых опор. РаСПО,l()же
103
ние двиrателя при разработке конструкции задне или центрально
MOTopHoro автомобиля создает проблемы шумо и виброизоляции,
а также проблему сложности размещения привода механизма
переключения передач. Выбору параметров рулевоrо управления
блаrоприятствует разделение задач привода и управления между
осями, . но малая наrрузка на переднюю ось создает трудности.
Малые усилия на рулевом колесе оцениваются при парковании
весьма положительно, однако при высокой скорости движения
во взаимосвязи с переrрузкой задней оси автомобиля они зачастую
проявляются как принципиальный недостаток, который, однако,
может быть в значительной степени компенсирован соответствую
щей rеометрией передней подвески и рулевоrо управления.
Ездовые свойства. Курсовая устойчивость заднемоторных aBTO
мобилей при прямолинейном движении и при воздействии боково
ro ветра чрезвычайно неблаrоприятна вследствие большоrо CMe
щения центра тяжести назад и получаемоrо при этом большоrо
расстояния до точки приложения ветровой наrрузки. У централь
HO MOTOp'HЫX автомоби'лей к этому добавляется еще и малый
момент инерции BOKpyr вертикальной оси, связанной с KOHцeHTpa
цией OCHO HЫX масс между осями, внутри базы. Различные моди
фикации шасси, размерность и характеристики шин,. а также
аэродинамика, позволяют лишь в незначительной степени смяrчить
этот недостаток.
Достижимая предельная СКОРОСТр движения заднемоторных
автомобилей в повороте (максимальное поперечное ускорение)
находится на уровне, сравнимом с автомобилями классической
и переднеприводной схем, в то время как для автомобилей цeHT
рально моторной компонqвки она достиrает несколько больших
значений блаrодаря более сбалансированному распределению
наrрузки по осям.
На практике для большинства водителей большое значение
имеет критическое изменение свойств поворачиваемости обеих
конструктивных разновидностей от недостаточной к избыточной
(см. рис. 3.48). Этот эффект, проявляющийся в большинстве
случаев позднее, чем у автомобилей классической компоновки,
превышает возможности реакции обычноrо водителя, в особеннос
ти в зимних условиях. Нестабильное состояние"движения вызван
ное потерей боковой силы шинами задних колес, переrруженных
тяrовым моментом, требует для контролируемоrо поведения aBTO
мобиля мrновенной корректировки рулевым управлением в CTOpO
ну, противоположную заносу, что для большинства водителей
является непосил'ьной задачей. Uентрально моторные автомобили
в такой ситуации еще более сложны в управлении, поскольку в
предельных условиях они проявляют совершенно неожиданные
свойства то недостаточной, то избыточной поворачиваемости.
Критические свойства проявляют обе конструктивные разновид
ности и при изменении тяrовой силы. При резком уменьшении тя-
104
rоВОЙ силы при движении в повороте они довольно сильно стремят
ся внутрь поворота, что при высоких скоростях далеко небезопас
но. Как уже упоминалось, выбор параметров рулевоrо управления
вследствие малой наrрузки на переднюю ОСЬ В принципе не так
прост, для Toro чтобы rармонично соrласовать между собой
хороший контакт колес с дороrой, чувствительность к возмущаю
щим воздействиям и свойства самостабилизации.
Особенно сильной стороной задне и центрально моторных
автомобилей являются оптимальные значения замедления при
торможении вследствие Toro, что 60% наrрузки приходится на
заднюю ось. В отношении курсовой устойчивости при торможении
заднемоторные автомобили не отличаются от прочих, в то время
как центрально моторная концепция имеет недостатки при воздей
ствии возмущающих сил вследствие малоrо момента инерции
BOKpyr вертикальной оси.
Заключение. Uентрально моторная компонОвочная схема co
вершенно неприrодна для лимузинов и используется исключитель
нодля спортивных и rоночных автомобилей. Концентрация масс в
центре автомобиля обусловливает посредственную курсовую yc
тойчивость при прямолинейном движении и резкие свойства в
повороте, что требует в rраничных условиях большоrо искусства
управления. К преимуществам этой схемы можно отнести paBHO
мерное распределение наrрузки по осям, высокую предельную CKO
рость движения в повороте и хорошие возможности реализации
мощности двиrателя, что в сочетании с приводом на все колеса
служит оптимальной концепцией для спортивных автомобилей.
Заднемоторная компоновочная схема подходит преимущественно
для малых автомобилей и спортивных 'модификаций, к которым
не предъявляются высокие требования по объему баrажника.
Недостатки данной схемы заключаются внеудовлетворительной
курсовой устойчивости и чувствительности к боковому ветру, а
также в повышенной опасности при фронтальных столкновениях
из за отсутствия спереди силовоrо arperaTa. Большая наrрузка
на заднюю ось обеспечивает отличные тяrовые свойства при
любых состояниях наrрузки и дорожноrо полотна, но с наличием
крупноrо недостатка, состоящеrо в проявлении в rраничных усло
виях критической избыточной поворачиваемости, что ставит боль
Шинство водителей в очень трудное положение. Однозначные
преимущества переднеrо привода для малых автомобилей явились
причиной успешноrо вытеснения мноrочисленных в прошлом
заднемоторных автомобилей, хотя на основе современных KOHCT
руктивных решений по шасси можно противопоставить весьма
серьезную альтернативу. Однако и мощные спортивные автомоби
ли даже с ИСПQльзованием аэродинамических вспомоrательных
средств передних и задних спойлеров, а также сильно разли
чающейся ширины колес и шин спереди и сзади не MorYT полностью
исключить недостатки заднемоторной компоновочной схемы.
105
3.5. ПРИВОД НА ВСЕ КОЛЕСА
(общие положения)
До семидесятых rодов леrковые автомобили располаrали при
водом только на одну ось. Привод на ,большее количество осей до
этоrо времени оставался ИСКЛЮЧИ"rель-нои принадлежностью aBTO
мобилей повышенной проходимости, направленной на расширение
возможностей их использования. Проrрессивное развитие произ
водства леrких и в то же время мощных леrковых автомобилей
высветило проблемы, связанные с использованием мощности и ез
довыми свойствами для автомобилей переднеприводной и класси
ческой компоновочных схем. Мощные, располаrающие большим
крутящим моментом двиrатели требовали для реализации своих
возможностей разработки соответствующих средств, которые OKa
зывали бы свое действие на скользких и заснеженных дороrах.
Шины с зимним рисунком протектора и цепи противоскольжения
как вспомоrательные технические средства MorYT частично улуч
шить ситуацию для автомобилей с приводом на одну ось в зимних
условиях, но проrресс в области шин для мокрых дороr еще явно
недостаточен. Самоблокирующиеся дифференциалы, хотя и дают
преимущества в тяrовых свойствах, но в определенных условиях
ухудшают устойчивость движения, что препятствует их широкому
применению. В качестве подходящеrо решения служит привод
на все колеса, поскольку блаrодаря распределению мощности
двиrателя на четыре колеса суммарная сила тяrи может бqlТЬ
существенно увеличена при меньшей величине касательных напря
жений между колесом и дороrой. Если придерживаться только
теории, то при использовании ПО.'lноrо привода все проблемы,
связанные с реализацией тяrовых сил на скользких и мокрых
покрытиях, должны устраниться и даже для очень мощных aBTOMO
'билей.
3.6. ПРИВОД НА ВСЕ КОЛЕСА
Специалисты в области автомобильной техники должны бы
сеrодня задать себе вопрос, почему, по крайней мере, после BBeдe
ния тормозов на все четыре колеса не был также разработан для
быстроходных автомобилей привод на все колеса. Объяснением
этому служат две причины: первая заключается в том, что до
последнеrо времени при ОТНQсительно слабых двиrателях и боль
шой снаряженной мас.се автомобилей, как правило, было достаточ
но привода на одну ось; вторая причина обусловлена соображе
ниями экономическоrо характера и требованиями большоrо KOHCT
руктивноrо простран тва для полноrо привода. Автомобили повы
шенной проходимости (см. рис. 1.16 и 1.22) отличаются существен
ным усложнением конструкции, поскольку силовой поток от дви
rателя через коробку передач должен направляться к раздаточной
коробке, от нее с помошью карданных ва.10В к дифференциалам
106
мостов, которые распределяют ero по колесам (рис. 3.56). Большая
масса дополнительных arperaToB, таких, как раздаточная коробка,
дифференциалы и карданные валы, также препятствовала до
настоящеrо времени распространению концепции полноrо привода,.
В начале 1980 [. фирма «Ауди» представила новую скоростную
модель «Кваттро» (рис. 3.57) с революционной концепцией полно
ro привода, которая вызвала большую активность в этом направ
лении специалистов в автомобильной промышленности Bcero мира.
Сеrодня разработанный фирмой «Ауди» постоянный привод на
все колеса конкурирует с отключаемым полным приводом друrих
фирм изrотовителей. В ближайшем будущем ожидаются и друrие
разновидности конструкций обоих вариантов. Полноприводные
леrковые автомобили различаются между собой, кроме Toro,
расположением двиrателя, а также количеством и типом диффе
ренциалов.
3.6.1. Конструктивные разнЬвидности привода
на все колеса
Различные точки зрения изrотовителей автомобилей привели к
существованию двух концепций привода на все колеса:
постоянноrо привода;
отключаемоrо привода.
Важную роль при выборе той или друrой концепции зачастую
иrрает тип автомобиля, на базе KOToporo была разработана пол
ноприводная модификация. В то время как представители постоян
Horo привода всех колес имеют явный выиrрыш не только в улуч
шении тяrовых свойств автомобиля, но и ero ездовых свойств в
целом, сторонники отключаемоrо привода колес считают ДOCTa
точным временное включениепривода для улучшения тяrовых
свойств автомобиля в тяжелых дорожных условиях и на скользких
дороrах.
Эти две разновидности полноrо привода дают в комбинации
с передним, поперечным или продольным, центральным или задним
расположением двиrателя бесчисленное множество конструктив
ных исполнений коробок передач, дифференциалов и приводных
валов.
Постоянный привод всех колес. Важный вклад в концепцию
постоянноrо привода на все колеса сделала фирма «Ауди» на
модели «Кваттро» после успешноrо проведения испытаний принци
Пиальной схемы привода на базе arperaToB модели «Фольксваrен
Илтис» (рис. 3.58). При этом выбор был остановлен на схеме с
передним продольным расположением силовоrо arperaTa (см.
разд. 3.2.1). Так же, как на появившейся позднее модели «Фоль
KCBareH Пассат Вариант Синхро» (рис. 3.59) , трансмиссия «Кваттро»
состоит из обычной м'еханической коробки передач со BCTpoeHHЫ
Ми межосевым дифференциалом и дифференциалом переднеrо
107
(О,
. а) о::
,:: t::;
t::; о t::t
о :I: Q
::
т
;:;: t::; :I:
(\1 О
t:: ::
f-oii;o..
(\1 о. t::
::Q>'
09,.а;:;:
::r
о:: о о
t::;;:;:o..
:: о ::
'8t::3
;:;: U Q)
о а) Q)
о f-o
(\1 f-o Q)
o
;:;: f-o
О О U
О ::t: t::
a)t::tQ)
::(\10.
o..('I')t::
5 :: :i5
:I: О ;:;:
о:; <l>
О <l> Х
t:: :I: U
О S'б '::
5 1r;
т t:: ::
A '8
g
:: :I: f-o
О ::f ;о:: ::с
:I: :r: о (\1
;:;: O ><
;:;: <l> :З
о:: -& . ::с
u-&::o
о :: :.:: :<:
t::t \О
o(\l8..
t:: :I: о
(\1 :.::
f-o 5,::
:I: f-o О
<l> <l> :r:
;:;: о:: ::r
о
t::t
.:;:: <l> t::t
:: о. ('1')
:I: t:: (\1
<l>Uo..
,::
S
o..' (\1
t::t::t::r
U <l> :I:
(\1 о.. <l>
0..Q)t::
t::>.
(\1 :: f-o
;:;: :.:: U
Q)\OX
><0>'
Uo..a)
О t::t
:<: о::
:I: f-o t::;
;о:: О ::
0:'::'8
t::; о ;:;:
Uf-oo
О f-o
<.Dt::a)
1.1') ':: (\1
мОа.>
. О.
U t::; f-o
:: :: :r:
Cl.U
108
i '
tJ 8 ::r
>' ""'(\I
(\Ir---а):.::(\I:I::I:
0.0 о:: :I: t' ::
0 0::,.аЬ2t::t
t::; о..Х о:; (\1 <l>
(\I::t::<l><lJ::r8
a)@ (\I .
:I:<З:: f-o i: ;:;:g-
o:: (\Ioo::Oa)
(\1 :: о. (\1 .,::
S *:i5
:: (\I
;:;:;:;: (\I
t::; ::r <l> t:: :I: О.
g ::a o o
<l> :I: :: t::;:I:
:: 0..:: -& о 0.':: <l>
..: ;:;:-&t::
о:: m .:: а) (\1
о:: (\1 00;-0..(\1 ('1')
00:.::::r:.::1.1') t:: f-o
;::: '8 Q 'б <':i (\1
ug. gju
о:: :.:: <l> ::r :: t::; ::
'б с:-s g
Q):I: . <l> ;:;: f-o U <l>
(\Ig a) (\Ig,;
:<: ,.а о':: t::t t::t-&
\oa)<l>>'oo-&
=О .jьбt::::
ёii t:: т tJ 'ffi t::t
ub2;:;:8..
Q)\Ooo::t:::I:<l>
а . Q
:<: о о <l> >':: t::/o..
t::tt::>.::t:o:; ::
oo:: <l>:::'::
ut::t::;Uf-o ::о
а)<l>t::t f-oб'
o::t::o..<l><l>
о :: :: ;:;: f-o (\1 а) U
,::
::с о :: о о ('1') t:: <:::!
X ;:;: f-o :.:: А,:: <l>
.....,.au::r(\la)<l>D-
t:: о:;Х :r: :I: <l>
* о:: t:: .
:i5::f-oС")о..::r('l')>'
t:::[Obti::x5
g. а , 8..
tзо:: 6::С
oo..O::f-o a)U
t:: (\1 :: Q a.i :: Q) Q
u g- i:'
@ iIS
tJ S
f-o .::r о о. t:: t::
(\I'::Оu <l>О>-'
а) <l> f-o :: <l> t:: :.:: f-o
u::::ro::
::\Оо:: 1.1')
t::t о (\1 :: Q) <l> f-o
>';:;::I:;:;:a)(\I
a)
а) (\1 (\1 Х :r: а)
,.a(\l;:;:o..::a)O
><::f-o::r(\l:'::
t::t:i5f-oа)t"'\о..(\I
о :I: t:: :: ;>:; U :I:
'<:" t::t о о. (\1 ::
o<.O,.a<l>b<l>
.a)Ub\O::r
t::(\IaJ
. t:: :: <l> о.. <l> :I:
C>?o::r::u (\I
u:I:>.::r<l> ;:;:
::aa\Oa@
Cl.t::t::O:X::f-oа)
109
:;:,:;: :;: :)
:;: о ::с '--
:.J ::.:: (1) <l.I
U \о t:: ::с
:;:о»"'!
::; о.. f-o '"
U О U м
::.:: r::;
o..U.Q
f-o д ::f ,::s:
м :;: :а ::с :)
<l.If-o\о25..:.::
0..0:;0(1)::0
::S: (1) -& g,
o..::co...-&::S:
<l.I :;: :.::
'= "'!
.Q::o :;: \о
::с U::r "
:Б,:;:
о r::; <l.I ::с f-o
2°S'::c u
0..09 Q (1) о
t:: (1);E::;
о:: ::; :;:
000:;:;:5
::r" t::
"'о",»
::;"'!::С
u 2
:;: ::о (1)
o..."'t:::;:
110
моста, карданноrо вала и
редуктора заднеrо моста и ,
Блаrодаря ориrинальнои
идее удалось разместить
обязательный для пос
тоянноrо привода всех KO
лес межосевой дифферен
циал в обычной ступенча
той коробке передач (рис.
3.60). Наличие дополни
тельноrо дифференциала
необходимо для Toro, что
бы при движении в пово
роте катящиеся по боль
шому радиусу, а следова
тельно с большей скоростью,
чем задние, передние коле
са не создавали дополни
тельноЙ наrрузки в TpaHC
миссии. В противном слу
чае будут наблюдаться
«писк» и износ 'шин, а TaK
же повышенный расход
топлива. Встроенный с ис-
пользованием полых валов
межосевой дифференциал
может быть так же, как
и дифференциал заднеrо
моста (рис. 3.61), пол
ностью заблокирован вруч
НУЮ. В то время как He
заблокированный диффе
ренциал распределяет под
водимый момент поровну
На переднюю и заднюю оси,
При блокировке межосевоrо
Рис. 3.59. Полноприводная Mp
дель «Фольксваrен Пассат Ba
риант синхро», выполненная по
СХеме «А уди». Хорошо различима
ПРостая схема пр и вода заднеrо
МОСТа с диаrональными рычаrа
МИ Взамен подвески со связанны
Ми рычаrами базовой передне
I1Риводной модели. Тяrовые свойства, так же как и на модели «Ауди», MorYT быть
УвеЛичены с помощью блокировки межосевоrо и заднеrо дифференциалов
111
дифференциала устанавливается практически автоматическое
распределение в соответствии с неличиной реализуемой
осью тяrовой силы; при этом в принудительном порядке
степень пробуксовки колес обеих осей сохраняется одина
ковой и автоматически предотвращается буксование колес
только одной оси, например, передней. При движении
в экстремальных условиях rололеда это может служить
преимуществом. Однако недостатки все таки преобладают: дo
полнительное наrружение мостов, одновременное блокирование
всех четырех колес при аварийном торможении иневозможносТЬ
работы при заблокированном межосевом дифференциале антибло
кировочной системы тормозов (АБС).
Механизм блокировки обоих дифференциалов работает co
вершенно без износа и может быть приведен в действие при любой
скорости движения и на месте. При этом процесс блокировки или
разблокировки осуществляется с небольшим замедлением, с по
мощью особоrо предохранительноrо устройства.
В целом можно сделать вывод, что за исключением проблем
оптимализации массы, конструктивноrо пространства и КПД,
система привода всех колес фирмы «Ауди» представляет собой
выдающееся техническое решение для леrковых автомобилей, 'KO
торое при серийном производстве может быть блаrоприятным и по
стоимости изrотовления.
По сравнению с переднеприводными моделнми «Ауди» возни-
кает необходимость произведения допо,,1нителыlхx затрат на изме
нение серийной коробки передач, на редуктор заднеrо моста,
приводные валы, доработку задней подвески и qолее сложное
сцепление. Несмотря на увеличение массы, составляющее пример
но 100 Kr, что дает около 10% увеличения расхода топлива, эта
концепция обладает в сравнении с аналоrичной переднепривод-
ной моделью целым рядом положительных свойств. По отношению
к автомобилям классической компоновки'увеличение массы и pac
ходов топлива составляет примерно половину от значений срав-
ниваемой переднеприводной модели.
Подобная компактная и за счет этоrо обладающая преиму
ществами конструктивная схема может найти применение равным
образом и в заднемоторных автомобилях. Интересный KOHCTPYK
тивный вариант TaKoro решения представляет модель «Порше 959»
(см. рис. 3.6) с жесткой связью коробки передач и редуктора
переднеrо моста, что позволяет приводному валу вращаться без
yr ловых перемещений.
Дальнейшее последовательное развитие системы привода фир
мы «Ауди» привело к разработке межосевоrо дифференциала
с изменяемым распределением крутящеrо момента по осям и. Me
ханизмом блокировки, а также муфты свободноrо хода в редук-
торе переднеrо моста. Эти новшества позволят осуществить реали
зацию мощности ДВИI'ателя более 400 л. с. (294 кВт) для спортив
ных модификаций.
112
7
5
ц
Рис. 3.60. Продольный разрез коробки передач автомобиля «Фольксваrен Пассат
Вариант-Синхро» с межосевым дифференциалом на полом вторичном валу. Крутя
щий момент от дифференциала передается rлавной передаче переднеrо моста
валом, расположенным внутри полоrо вторичноrо вала, при этом необходимый в
случае классической компоновки карданный вал не нужен. Блокировка межосевorо
дифференциала управляется отдельной системой привода:
1 первичный вал; 2 картер коробки передач; 3 механизм управления блокировкой
дифференциала; 4 фланец заднеrо кардаННоrо вала; 5 механизм блокировки межосе.
Boro дифференциала; 6 межосевой дифференциал; 7 полый вторичный вал
3
Рис. 3.61. Вид сверху на редуктор заднеrо моста модели «Пассат Вариант Синхро»
с механизмом блокировки дифференциала. При включении блокировки вилка
Механизма перемещается в направлении, обозначенном стрелкой, и вводит зубча
тую муфту в зацепление с венцом на КОРIIусе дифференциала, при этом дифферен
ЦИ3J( ОКаЗhlВа ТОI заблокированным:
1 корпус дифференциала; 2 датчик сиrнализации включения блокировки; 8 зубча
тая муфта; 4 вилка включения
113
с конструктивной и стоимостной точек зрения очень сложным
является постоянный полный привод, разработанный на базе клас-
сической компоновки. Менее блаrоприятные условия в этом случае
в сравнении с переднеприводными моделями с продольной уста-
новкой двиrателя требуют создания сложной раздаточной коробки
и rромоздкой системы приводных валов, что аналоrично известным
конструктивным схемам автомобилей высокой проходимости (рис.
3.62). Разработанная для подобных схем раздаточная коробка
фирмы Ц Ф (<<Цанрадфабрик», Ф pr) леrКО может быть скомбини-
рована с механическими и автоматическими коробками передач
(рис. 3.63). Она снабжена зубчатой цепью для отбора мощности
на второй мост и блаrодаря применению планетарноrо межосе
Boro дифференциала с дополнительной муфтой вязкостноrо трения
обладает высокой степенью варьирования распределения крутя-
щеrо момента по осям, а также блокирующими свойствами (рис.
3.(;>4). Вследствие невозможности привода переднеrо МОСТа не
посредственно от коробки передач (двиrатель и ero масляный
картер препятствуют этому) получается неблаrоприятное располо
жение-редукторов мостов и валов карданных передач. Множество
изменений направления силовоrо потока и промежуточных переда-
точных элементов ухудшают общий кпд трансмиссии, а вместе
с увеличением массы и расхо,р. топлива, что в общем не может
служить хорошими предпосылками для создания полноприводных
автомобилей классической компоновки с высокой мощностью дви '
rателя и малой массой. Несмотря на высокие общие затраты,
постоянный полный привод для таких автомобилей все же при-
меняется, но не из чисто технических соображений, а только
TorAa, коrда в качестве силовых установок ИСПОи'lЬЗУЮТСЯ мало
подходящие двиrатели, высокая мощность которых обеспечивает
ся турбонаддувом. Именно такие двиrатели, имеющие замедлен.
ную реакцию на подачу топлива и затем скачком нарастающую
мощность, требуют повышенных сцепных свойств, в том числе и в
смысле безопасности.
Для автомобилей, предназначенных к участию в соревнованиях
по авторалли, у которых вопросы стоимости во внимание не прини
маются, центрально моторная компоновочная схема с постоян,
ным приводом всех колес создает наилучшие предпосылки длЯ
ИСПОJlьзования очень мощных силовых установок (удельной мощ'
ностью 3 Kr jKBT) для наибыстрейшеrо разrона. В то время каК
фирма «Пежо» на модели «205 Турбо 16» (рис. 3.65, 3.66) распо-
.лаrает двиrатеJ'IЬ в центре поперечно, фирмы «Форд» на модели
«PC 200» и «Ланчия» на модели «Дельта С4» находят более под-
ходящим продольное расположение двиrателя. Фирма «Пежо»
устанавливает межосевой планетарный дифференциал, распре-
деляющиЙ две трети мощности на колеса задней оси и одну треть
на передние колеса (рис. 3.67). Дополнительно в зависимости оТ
разности СI<оростей вращения нередних и задних колес силовоЙ
114
,= со .
3
:с CQ r:::(
со = (1)
Е-- о.. U
Ot::o.
\о (1)
2.
с>') r:::(
==
::Е ""
= со с:о :s::
= <:;
<:; со t.Q ....
<:; CQ со
2.:S:::s::i:-
О 2з <:; со
.... ..с: <!) с>')
CQ ::: r:::(
со :r: О :s::
со ::Е ::Е
1;):: t::( :.: J5
<:; о.. со
r:::( :.:ёii
,= . :s::
О 1;):: :s:: ....
::: ::Е :.: ::::
ffi б:
r:::(S
:с u t:: О
>, :х:
:с :.: :s::
О ,= ::Е
o.o.o:s::
О :.: =1
:.: u
. (1)..с:
"" Q ::r <:;
:c>,:s::o
o u\o
g u
со .... о
....:<:] :х:
U t::(:s::..c:
м <:; е:;
:s:: :<:] = о
0.'8 ....
::1' .... :::
:s:: о. CQ t::(
(1) ' ct О
-<....... CQ
О О =
=u!;:e-
g
g(1)r:::(e:;
::Ес.)
= . (1) a:I
==0..
s =
uoo..:o
t:: О
::Е t::(
0..00>'
....:.::со.
:с о
со:= ('Q '8
r:::(<1)
;.::ucoo.
u :r:
1;):: = .
('Q u a:I ..с:
::: t;;
g<:; 6
:Х: ::Е ....
0..0::0>'
t:: <:;
О = <!) s::
::: \о :с ""
r::' О t::(
с3 ::Е ('Q
0C'1
i;; =
co
ф<!)<1)
с.-)м:с
со t::(
c..i \о
= со (1)
о... ::: t::
] 15
Рис. 3.63. Коробка передач «UФ Синхрома» в блоке с раздаточной коробкой
C5 25A дЛЯ леrковых автомобилей классической компоновки:
1 пятиступенчатая синхронизированная к робка передач; 2 раз аточная к робка
A 95; 3 - - привод переднеrо моста с зубч атои цепью; 4 планетарныи межосевои диф
ференциал; 5 муфта вязкостноrо трения межосеВОI'О дифференциала
поток автоматически распреде яется муфтой вязкостноrо трения
(система «Ферrюсон»). Изменяемая степень блокировки этой муф
ты (в пределе до 100%) дает преимущества в отношении [apMO
ничности ездовых свойств и исключает проблемы переrрузки при
вода, возникающие при жесткой блокировке мостов. Зав ршает
ся эта концепция самоблокирующимся дифференциаJlOМ заднеrо
моста и валом привода переднеrо моста, расположенноrо в соеди
нительной трубе, идущей к переднему мосту.
Фирма «Форд» на модели «PC 200» также объединила преиму
щества полноrо привода с центрально моторной компоновочной
схемой (см. рис. 3.5). Автомобиль обладает экстремальными
возможностями для CKOpocTHoro движения при любых дорожных
условиях: продольно установленный центральный мотор, распре
деление наrрузки по осям в отношении 50: 50, возможность выбора
между приводом только на заднюю ось и постоянным полным
приводом С изменяемым распределением крутяще['о момента по
осям (рис. 3.68). Все три дифференциала автомобиля Д.1Я оrрани
чения буксования снабжены муфтами ВЯЗКОСТНОI'О трения. В режи
ме ПОJ\ноrо привода межосевой дифференциал распределяет KPy
тящий момент в соотношении 37 % на переднюю и 63 % на заднюю
оси. Возможна принудитеJIьная полная блокировка с ручным
управлением )])lЯ движения по очень скользким нокрытиям.
Подобные бескомпромиссные технические решения имеет aB
томобиль для авторалли «Ланчиа Дельта С4» (рис. 3.69 и 3.70).
Блокируемый межосевой дифференциал и самоБJlОКИРУЮlциеся
дифференциалы мостов совместно с изменяеJ\.IЫМ распределением
крутящеrо момetпа по осям 40% /60% И"'lи 25% /75% COOTBeTCT
[ J:3
3
-
" 1
Рис. 3.64. Раздаточная коробка «UФ A 95», предназначенная для передачи KPY
тящеrо момента величиной до 950 Н. м при максимальной частоте вращения
6000 мин l. Примечательным по сравнению с прежней системой фирмы «Ауди»
является изменяемое распределение момента по осям, зависящее от передаточноrо
отношения планетарноrо ряда. В данном случае оно составляет 1: 1 ,78, т. е. 36% на
переднюю ось и 64 % на заднюю. Коэффициеf!Т блокировки пластинчатой муфты
вязкостноrо трения системы «Ферrюсон» повышается до 100% с увеличением раз
ности скоростей вращения переднеrо и заднеrо карданных валов:
1 цепной привод переднеrо моста; 2 планетарный межосевой дифференциал; 3 муф-
та вязкостноrо трения по патенту изобретателя rенри Ферrюсона
венно на переднюю и заднюю оси обеспечивают реализацию BЫCO
кой МОЩНОСТИ ДВИrатеJlЯ.
Интересную альтернативу системе фирмы «Ауди» Д.'lя серийно
[О производства представляет разработанная д.'JЯ iV)lJдели «,)lанчиа
Дельта Турбо 4 Х 4» концепция lIOJ'IHOI'O привода (рис. 3.71).
Выполненный в виде планетарноrо редуктора дифференциал, pac
положенный в картере rлавной передачи поперечноrо СИJlовоrо
arperaTa, распределяет мощность в соответствии с распределением
наrрузки по осям 58 % на переднюю и 42 % на заднюю. KapдaH
ный вал, состоящий из. двух частей, передает момент на задний
мост, снабженный, как и передний, самоблокирующимся диффе
ренциалом.
На рис. 3.72 представлена усовершенствованная система KO
ЛеснOI'О привода новых моделей фирмы «Фольксваrен транспор
тер» и «Каравелла Синхро».
Отключаемый привод всех колес. Концепция отключаемоrо
ПОJIноrо ПРИl:30Д3, при которой МО1ЦНОСТ6 ДВИI'зтеля распределяет
ся на все четыре KOJlec:a ТОJlЬКО н СJlучае необходимости, I1рИJ\'lе
няется в ОСНОВНОМ для \lа,lЫХ и не,'to!lоrих автомобилей. KOHCTP:YK
117
118
:s: ' f--
" :s: ф
ф
3';
:s:
со о.. (,)
t:S: Q
Ю g о
o.. co
; co
осо хМ
o..(,)co
о:: :I:
:s: :s: ::r М
(,)f--O>,
"o.. a..
5
:I: ('I;j с::
ф :s: " Q
:E::s:0>'
о"::.::"
а ('I;j о:: <l)
8
('I;j:E:Cl.
o..>, f--
:!:
ф ('I;j ..с 5
g.
б
с:: Cl.:I: с::
"x o::
:a"""::s:
..с i
'=; ф ::s:
;E
f-- с:: С. О
О М
::fC::::S:Cl.
(,) с::
А :I: О О
'5, ю
о 00 о 3
\О ::.:: '::S:
o..('I;j(,)<l)
>'::c
::S:::S:
11';) ::.:: :I: ..с
О (,) х \о
C"!<l)<l)::S:
о 00 f-- со
:E: (,):I:
<l) с:: :а ..с
t:::0:::I:t;
о:: :I: О
::с <l) :I:
::S: S;E
o..::S: M
(,)
00 ::с со
:
::i icl
..Q 00 Ef
'=; . :I:
::s: ::s: со о
",,,::r
С ('I;j :а "
iclCl.:a
f-- '=;'::S: :I:
00 О ::s: f--
<
и:i " cl. о
<o::s:g:;
MEfco
u :!:
::s: <l) о::
:l.oo(,)
::s: . ;::S:: I
g,::.::
0 Ef5
::.:: 00 ('I;j "
co'::S: M::s:
00 Ef
.
5"
:I: (,) Ф ::.::
:E:
0..,=;0",
с ('I;j а с
!Q38
<l) ::с ('I;j (,)
g, o.. :I:
С <l) . <l)
f-- -& Ef
О:: 15
.::S: ::s: ..Q
'8gg
" \O
О О <l) f--
:Е:-&Ф
('I;j<l)-&:E:
::s: " ::s: о
(,) '::S: "
о :а О:: ::s:
'::S: ::с (,) f--
gg. 15
;g Ef
о::с Q
CO>,O
g, а g.
с:: :I: ::.:: о '=;
Ф
:I: o :E:\o::S:::f
<l) о 0..:::
a c::
('I;j 8 (,)' <l)
Cl.('I;j('l;j..Q-&
о.. t; g-
::с <l) о 5
00 " ::.::
О:: о
Ю '
f-- ('I;j :I: со
('I;jМ f--
u 15
....; " "
с О:: с с
::с Cl.1i;
g
:I: 13 Ф
<l)w Cl.
3
d; O::(,)co
Cl.;;;;: Cl.oco('l;j::c
2,.>-.::s: <--Cl.t;::'::<l)c
f-- iii>, :I:gj
cov:> :amoo::r::s:Cl.
:;;o\O cc::::I: t::
фС'1 0 Ф O:: CCO::
х О Ф:;; о:: .,.. ::C: (,) '=;
(,);E:I: <l)('I;j'::S:
о:: <l)Q)m<l) .g
t:: :E:
;>:; <l)oo::S:('I;jcc>'
2 8в ::C:5
u :Е: 2 5 5 f-- "'t<
OCl.f--о>-.t:: :S:
c.D;;;;:<l)::':::I:::: ::r
3 t;..cccoCl.OO
(,)(,)t;8.
6 ro 5
o...;;;;: ::.:: и::;:: (,) t:::I: f--
&ii
I
119
Рис. 3.67. Устройство планетарноrо межосевоrо дифференциала с муфтой вяз
KocTHoro трения модели «Пежо 205 Турбо 16». Муфта вязкостноrо трения (патент
Ферrюсона) состоит из набора дисков, одна половина которых с помощью шли
цев соединяется со ступицей, а друrая с корпусом. Между дисками находится
силиконовое масло высокой вязкости. При появлении изменения уrловой скорости
вращения ступицы относительно корпуса, которые связаны соответственно с перед-
ним и задним остами, вследствие сопротивления относительному перемещению
дисков в вязкои жидкости возникает блокирующий момент, соответствующий R
точн ти требуемом} в данном случае. Это означает, что при буксовании колес
однои оси крутящии момент двиrателя перераспределяется в большей степени на
колеса друrой оси. Известный недостаток механической блокировки, которая
имеет только два рабочих состояния заблокировано или разблокировано, в
муфте вязкостноrо трения в значительной мере устранен. Проблемой остается
высокая тепловая наrрузка при большой разности уrловых скоростей (тепловыделе-
ние вследствие вязкостноrо трения жидкости) и связанное с этим изменение рабо-
чих характеристик муфты
тивные затраты и соответственно стоимость в' большинстве слУ
чаев меньше, чем при постоянном приводе всех колес. Отсутствйе
межосевоrо дифференциала, служащеrо для предотвращения цир
куляции мощности И дополнительной наrрузки трансмиссии, и
необходимой для движения в условиях сильноrо rо.поледа блоки
ровки дифференциала положительно сказывается на стоимостИ
и массе автомобиля.
В качестве базовых для модификаций с отключаемым полным
приводом используют переднеприводные модели, у которых для
движения в нормальных условиях сохраняется передний привод.
Как видно из рис. 3.73, и в этом случае имеет преимущества rlpo
120
2
(
)
Рис. 3.68. Своеобразная схем'а трансмиссии спортивной модели «Форд PC 200»
для участия в авторалли. Коробка передач 1 этоrо полноприводноrо центрально-
MoтopHoro автомобиля аналоrично схеме «трансэксл» отделена от двиrателя 2 и
объединена в один блок с редуктором переднеrо моста 3. от двиrателя к коробке
передач мощность передается карданным валом 4 и далее непосредственно на
дифференциал переднеrо моста. На заднюю ось мощность передается составным
карданным валом 5, имеющим четыре сочленения
дольная установка двиrате.пя. При отсутствии межосевоrо диффе
ренциала крутящий момент к редуктору заднеrо моста передается
от коробки передач через дополнительный составной карданный
вал. Увеличение затрат по сравнению с механикой переднеrо
привода довольно мало, хотя увеличение массы составляет около
80 Kr, и не в последнюю очередь из за тяжелой неразрезной задней
оси. Включение привода задних колес возможно и во время движе
ния с помощью рычаrа, расположенноrо на туннеле карданноrо
вала (рис. 3.74).
В противоположность модели «Альфа 33 4 Х 4», описанной
перед этим, конструкторы фирмы Ф ИА Т имели большие проблемы
с отбором мощности от поперечно расположенноrо силовоrо arpe
[ата на модели «Панда 4Х 4» (рис. 3.75). При поддержке спе
Циалистов фирмы «Штейр Даймлер Пух» был разработан редуктор
отбора мощности с двойным поворотом силовоrо потока, YCTaHaB
ливаемый в блоке с коробкой передач и дифференциалом, и отно-
сительно сложная трансмиссия с тремя карданными валами,
двумя промежуточными опорами, передающая крутящий момент
на обычный задний мост с неразрезной балкой (рис. 3.76). С по
мощью зубчатой муфты происходит включение и отключение
привода заднеrо моста. Блокировки дифференциала для движения
в экстремальных дорожных )'Сv'lовиях не имеется, увеличение
Массы в целом составляет 60 Kr.
Относительно малое распространение имеет полный привод
с ОТК..'lючае:-лым переДШ1Jli! \ЮСТО\'I. ПрИ\lерО\I такой схе:чы может
121
122
I G,.I><><
:s:
t:: Q) r:o !;;
:::;: с::; :r ::r Q)
..CI :а -er
:I: Q) о.. a.-er
ха.х><т
О:: ;:3 ,-о
О r:o хо,
t;o..[
О .о..а.
t:: f-- Q)Q)
:s: gg;;
:::;:.........t::t::Q)
Q) t....x><:I:
с::; :.:: :а
C"):X:X><
r:o ..CI':S:: ':s: о
t.... f-- О О (,)
i5 :s:
r:o
о :I: r:o
:::;: r:o
..CI О:: " :.::
с::; С\] с:; а.
С\] :Х: а:: Q)
j:- a ;;g,
:X:Q)t::t::Q)O
O::
:::;: ......:.:::: а.
:а U b..
:Х: . о.. r:o :I: о
:Х: C::;1li(Y)Q):::;:
8 :igr:o
i5
Of--C\]»a.
;:Зсо:::;:аt 2
С\] :.:: ::: t:: ::Е g
а. 8 :s: ,,.
g 0:: 5°
..CI О:: ';3 (1) t О::
a gC\]
t;
g- f--:r (1)
Q) m:s:
(,) a..Q)
С\] ':s: 8
u(,)a.;;Q)><
ro .Q:Еа:Д
f-- ::r '""" :s: :.::
:З о :i :Х: 2s :s:
:::;:.;C\] g-
q': ::C;E:s:
:.:: u О:: С\] f--
:s: о '-O, :.:: (,)
::r с.о с"-. <1i r:o о
::r:I:::C
::i ;
:s:
с::; О:: о.. t:: О
С\] о
а. u ,::i (1)
O::Q) o
l1j , g.
..CI о.. , g ::Е
:::;: (,) r:o
'80 '5
f-- с::; :S:: О
o:.:::s.r:o
<с :.:: m .... :I:
. >< u r:o
fd
M:::;: g.;;'
u e- g.
c: (,)'8
::Е =>'2
Q) t;o
::E»o1=
::Е а.::Е (,)
t....:д
;;'»Q)
r:o:I:
t :a
(1)Q)
Q)c::;Q)t::»
t:: t:: :'::::E
::r(,)::rl.t':>
r:o»Q)
:.:: ::r ';в
а.'8 Q) t; о
g.:s:8.'g,
:s::.::t; »
:'::Qo(,)r--<
'8»:::;:><10
g. g:,
:.:: :I: О О
::E
(1) !::
IOа. :а
s 5
а"'" t 0..:S::
t:: :I: с\] :S:: :.:: с\]
;S
a. o..tiu
t::
3C>";)
..CI :з е-
а с\] u r:o >
:g t:: ':S:: с::; :I: t::
а.SЗ С\],:S:;
t:: а. f-- lI:t :s: :I:
(,) :S::
Q);EQ t::
l)@C1):s:t::o
ro t::
: :
q(,) o o..
t (,) f--
:S: p:j
::r Q) О:: .
q;;'5
t::f--Q):'::
:r IO :Е
:S:C\]::E0a.
oa
qa.::Et::o
о Q) ::Е (,) с::;
::Е
:s: :.:: r:o О:: ..CI
5'8r: IO
g. """'-:E
::E:'::::E 'g
(,) f-- О :I: ::С
:Х: о с::; Q) (,)
:a
f-- <1i f-- с::;
С\] ::Е IO
::E a.3
.е.><IO
u-' -er
o::r -er
1'; Q ::r -er
ro :::;: :s: :s:
С") ::r :а о..
uro Q)
C: i5
123
служить модель «Субару Либеро» шестиместный автомобиль
с треХЦИJlИНДРОВЫМ двиrателем, расположенным сзади, и ТРаНС-
формируемым салоном. Привод переднеrо моста может быть
включен во время движения. При этом из за отсутствия межосево
ro дифференциала происходит жесткое. соединение с приводом
ззднс['{) моста (рис. 3.77).
Сравнение постоянноrо и отключаемоrо приводов всех колес.
Обе кониепции привода имеют свои преимущества и недостатки.
Назовем ОСfювные из них по порядку. Оба исполнения существенно
улучшают тяrовые свойства автомобиля по сравнению с автомоби
лями с приводом на одну ведущую ось, но отключаемый полный
привод делает это только с TOI'O момента, коrда водитель ощутил
необходимость 'увеличения тяrовых свойств и вручную включил
распределение мощности двиrателя на все колеса. В критических
дорожных ситуациях с этим можно опоздать, причем изменение
ездовых свойств автомобиля в обоих реЖИl\'lах эксплуатации
рассматривается так же как недостаток. Упрощенная механика
без межосеВОI'О дифференциала и блокировок отрицательно CKa
зывается на показателях устойчивости и управляемости, а также
повышает износ arperaToB автомобиля и расход топлива. ВСJlедст
вие оrраниченности применения только в качестве вспомоrатель
Horo средства повышения тяrовых свойств и возможностей движе
ния автомобиля не используются преиму'щества в ездовых свойст
вах и потенциал повышения показателей безопасности. Поскольку
при отключенном полном приводе все детали трансмиссии при
водятся во вращение от катящихся колес, то каких либо стоящих
ВНимания преимуществ в кпд трансмиссии не имеется. Блar'одаря
отсутствию таких узлов, как межосевой п.ифференаиа.1 и самоб.'lO
кирующиеся дифференциалы мостов, имеется преимущество в
массе по сравнению с постоянным полным приводом, что прояв
J1яеТС5l, кроме 1'01'0, и 13 БШlее низкой СТОЮ,.!ОСТИ изrотовления.
Это может С1УЖИТЬ причиной Toro, что ОТК':Iючаемый привод всех
Колес имеет распространение преиму'щественно на малых, Heдopo
rих автомобилях.
Применение этой конаепции Д.1Я лимузинов и спортивных
автомобилей с мощными двиrателями не может быть peKOMeHДOBa
Но вследствие ожидаемоrо изменения ездовЫХ свойств при перехо
де с ОДНОI'О типа привода на ДРУI'ОЙ.
Рис. 3.71. Схема представленноrо фирмой «Ланчия» В 1982 [. опытноrо образца
Модели «Дельта Турбо 4 Х 4» с поперечным расположен ием силовоrо arperaTa и
ПРИВОДuм всех колес. По сравнению с переднеприводной базовой моделью «Дельта
4Х 4» оборудована расположенным в картере переднеrо моста планетарным межосе
ВЫМ дифференциалом. Он распределяет I10ДВОДI{МЫЙ момент в соотношении: 58 %
На переднюю ось и 42% на заднюю через составной карданный вал. Межосевой
дифференциал оснащен блокировкой, включаемой вручную, а передний и задний
Мосты самоблокирующимися дифференциалами с коэффициентом блокировки
40 %. Коэффициент блокировки в обшем определяется следующим соотношением:
(ДМаЬ/}:М аЬ ) 100%
124
i25
Рис. 3.72. а в отличие от
на рис. 1.11 модели. «Фольксваrен Транс
портер» с 1985 r. новые модели «Транспор-
тер» и «Каравелла Синхро» получили Becь
ма совершенную систему привода всех колес.
Основой системы полноrо привода являет-
ся муфта вязкостноrо трения, раСПОJlожен
ная в картере редуктора заднеrо моста.
Принцип действия этой муфты пояснен на
рис. 3.67. Муфта вязкостноrо трения заме
няет межосевой дифференциал, позволяет
колесам передней и задней осей для YCTpa
нения циркуляции мощности иметь различ
ную скорость вращения, но до определенно
ro значения, при превышении KOToporo трение в муфте возрастает, и при дальнейшем
увеличении разности частоты вращения муфта практически полностью блокируется. В
обычных условиях «Транспортер» движется за сч ет силы тяrи задних колес, но при их букси
ровании муфта вязкостноrо трения автоматически перераспределяет вращающий момент
на передний мост. Таким образом, полный привод находится постоянно в rотовности К
использованию при необходимости; б размещение муфты ВЯЗКОСТНОI'О трения в картере
редуктора переднеrо моста модели «Фольксваrен J<:араВЕ'о'IЛ<l Синхро»
Именно в этом состоят особые преимущества постоянноrо
привода на все колеса. Система, практикуемая в настоящее время
фирмой «А уди», позволяет бескомпромиссное соrласование 'всех
важных для ездовых свойств факторов. Автомобиль ведет себя
практически одинаково как на сухом, так и на скользком покрытии.
Дополнительное улучшение тяrовых и ездовых свойств в экстре-
мальных условиях становится возможным при блокировке межосе-
Boro дифференциала. При оптимальных решениях масса автомо-
биля и КПД незначительно отличаются от конструкций с отклю-
чаемым полным приводом. Исходя из чисто технической точкИ
зрения для мощных переднеприводных автомобилей 'и моде,пеЙ
126
3 456
6 7 8 9
Рис. 3.73. Модель «Альфа 33 4Х4» с отключаемым полным приводом. Продольно
установленный оппозитный двиrатель в блоке с коробкой передач, как и на базовой
переднеприводной модели «Альфа 33», хорошо сочетается с полным приводом.
Отсутствие межосевоrо дифференциала не позволяет использовать полный привод
постоянно, а только как вспомоrательное средство в трудных дорожных условиях.
Обозначения на схеме:
1 удлинитель коробки IIередач для размещения механизма подключения привода задне
('о моста; 2 рычаl' включения привода заднеrо моста; 3 рычаr коробки передач; 4
карданный вал; 5 промежуточная опора карданноrо вала; 6 шарнир [ука; 7 картер
редуктора заднеrо моста; 8 ШТilнrа Паllара; 9 балка заднеrо моста
классической компоновки ПОСТОЯННЫЙ привод всех колес с целью
улучшения тяrовых и ездовых свойств может быть рекомендован
без оrраничений. К недостаткам следует отнести увеличение массы,
на 80 100 Kr, что дает в итоrе увеличение расхода топлива и
относительно высокий стоимостный фактор, который, однако, очень
сильно зависит от конструктивных решений и особых усло ий.
3.6.2. Анализ привода на все колеса
Компактность и пассивная безопасность. Конструктивное
пространство, необходимое для размещения дополнительных эле
ментов трансмиссии, сложная конструкция BToporo ведущеrо MOC
та и раздаточной коробки уменьшают (и в некоторых случаях
существенно) полезный объем салона и ба1'ажника. Безопасные
свойства при столкновениях оцениваются положительно блаrодаря
Поrлощению энерrии дополнительными элементами трансмиссии.
у сил ия на рулевом колесе IfСЗllач ителыlO воз раста ют вс.:lедствие
общеrо )Iвсличения массы, которое R зависимости от концепции
в большей или меньшей степени приходится на переднюю ось.
Топливный бак и в данном случае должен располаrаться в защи
щенной при столкновениях зоне Кj'зова. УЗ.1Ы шасси находятся
127
Рис. 3.74. Механизм управления коробкой передач и включением привода всех
колес модели «Альфа 334Х4»
в стесненных условиях, доступность arperaToB для обслуживания
в целом хуже.
Масса и полезная наrрузка. В зависимости от Toro, на базе
какой компоновочной схемы разработана полноприводная модель
(переднеприводной, классической, заднемоторной или центрально
моторной), получаемое заметное увеличение массы автомобиля
составляет от 60 до 120 Kr как для системы с постоянным, так и с
отключаемым полным приводом. По отношению к снаряженной
массе автомобиля это составляет от 8 до 12 %. Блаrоприятно
сказывается полный привод на величине максимальной массы
буксируемоrо прицепа, так как проблемы с тяrовыми свойствами
больше не существует. Максимальная полезная наrрузка может
быть оrраничена допустимыми наrрузками на оси, за что несет
ответственность изrотовитель автомобиля, в случае если они не
MorYT быть увеличены в той же мере, как и увеличение массы.
Тяrовые свойства. Превосходство полноприводных автомоби
лей в тяrовых свойствах при любых дорожных условиях по cpaBHe
нию с автомобилями, имеющими привод только на одну ось,
служит решающим преимуществом концепции привода на все
колеса (рис. 3.78). Резерв тяrовой си.ЛЫ, получаемый даже без
блокировки межосевоrо дифференциала, еще более возрастает с
применением самоблокирующихся межосевых и межколесных диф
ференциалов, что особенно проявляется на скользких покрытиях.
В отношении аквапланирования можно установить, что перед-
ние ведущие колеса, вследствие распределения тяrовых си.'l межлу
128
5
о..:!: ::::G'
' Q! u .
ro :1]
,:;;: .д = ?:: f--
= :I: o..-.,r
2- 6X
u 2-:!: -.,r О
:1] 6 3 :1] ili
:r: t: ::: :::( :r:
5 u
:s:: r:::C')
S f--
Q! g
;: Э
' :::( &
t\3:r: tJ:::::
lQQ! =
ro а; ::f
l!):s::=:I]:ё
t--.. o..:r: :.:::
с>') t:: <:; = <'.i
<'.i -&<\]
u :r: О = ::r
",:s:: зQ!
....... 0..::: :.:::
О ' ro
б :ё
ro=:C')>.
:3
О ::r
Q <:::; =
5-
ro,= tJ::
tJ:: О :ё 3
= :r: :: с')
ro :r: .... =
>'f--o..>.
О :::,= О =
>.u t:=
tJ:: ij
ro :Е ::r
ro f-- U
..о <\] а; =: :I:
;:-
:::( о.. С') о.. f--
О = f-- ro
:1],= tJ::.:s::
:1] >'0 u'=
f-- <:::; =: .....
С!) t: ro =
. 3'
?::C!)uQIO
-.,r Оа;=
X U ro
-.,r .:s:: =
O IO
C") <:I)O
<:"';)<:1)3:::(
:1] :r: :.::: О
:I]
<:::; <:::; ro ro
<с :1] ..о
::f:r:
..о =: <:::;
<:::; а; О <'.i
V
o-&rof--
-&=a;
= о.. tJ::
= :::( t: r:;
129
Рис. 3.76. Коробка передач в блоке с rлавной передачей и редуктором привода
подключаемоrо заднеrо моста модели «Фиат Панда 4Х4»
осями, начинают пробуксовывать при более высокой скорости,
а при заблокированном межосевом дифференциале практически
вообще не MorYT буксовать (отдельно от задних). Этот эффект,
однако, не может оцениваться как преимущество, поскольку в
этом случае водитель не получает известноrо, например по перед
нему приводу, предупреждающеrо сиrнала и может не подозре
вать о том, что передние колеса ero автомобиля аквапланируют.
Комфорт. Показатели подрессоривания блаrодаря более paB
номерному распределению наrрузки по осям и большей снаряжен
ной массе у полноприводных автомобилей лучше. Подвеска сило
Boro arperaTa у них 110 сравнению с базовыми переднеприводными
и заднемоторными автомобилями может быть выполнена лучше,
в то время как для автомобилей классической компоновки вследст
вие дополнительных приводных моментов MorYT возникнуть OT
дельные проблемы, которые однако вполне преодолимы.
Ездовые свойства. Для большей наrлядности имеет смысл
оrраничить рассмотрение ездовых свойств только постоянноrо
привода всех колес, поскольку оrраниченная зимним периодом
область использования отключаемоrо полноrо привода не позво
ляет сделать общие выводы о ездовых свойствах полноприводных
автомобилей. Изменения ездовых свойств автомобилей с отключае
мым полным приводом В зависимости от выбранноrо типа привода
(4 Х 4 или 4 Х 2) составляют совместно с проблемами преодоления
компромиссов в конструкции шасси основной недостаток этих
систем, несмотря на то, что на покрытиях с низким коэффициентом
сцепления проявляются принципиально одинаковые с системами
постоянноrо полноrо привода и заблокированным межосевым
дифференциалом качества.
В противоположность автомобилям с приводом на одну осЬ
ездовые свойства полноприводных автомобилей в меньшей степени
130
tJ; = ::.::
U = со
::f::'::
S I::(
Q >, CI.)
со ::.:: а
a
o..::ft.,
t; tJ; i:Q
i:Q =
О =
::'::i:Q>,
I::(Ot.,
CI.) :I:: CI.)
о..::,::х
..Q = U
:I:: :I:: со
S :I::
О i:Q О
CI.) CI.) ::.::
= = ..Q
:I:: а
1--
= CI.) :о
:I:: 5 :I::
: со
\О . Q
со t; 1::(
:I:: О О
::Е t::
1--
CI.) ::Е ..Q
S
со 1::(\0 С
o..CI.)1--i:Q
\О о.. >, 1--
OCl.)t.,(.J
t:: О t::j
i::E ::Е
О :о со (.J
::EU<li
\OCI.)CI.)C
= а :r:
t:;;Q::'::
f:
со 1::( :I:: :\J
\001::('---
>,t::Q)C
U U
"" со t:: 1::
tJ; icl со
t:; t:; t:;
= О со
\0::.::=
0Q)::f
::Е U :r:
i:Q CI.)
coo..
со х.&
tJ;1::(-е-
= О =
1::(
=0..0
::Е t:: t.,
=
со tJ; CI.)
= 1-- ;Е
со CI.)
icl ::Е
t:; i:Q tJ;
01::(=
::.:: CI.) i:Q
со :: Е--
::.:: :I:: U
U Q) Е--
Q);E>'
i:Q О
ga o
t::::t::::
. ::
[::: о.. t;
. CI.) О
MCI.):r:
.х S
О
iJ,...M::E
131
Fa.; тg, % дорожное покрытие:
100 O cyxoe
80 /Jлажное
80 сне/1
Рис. 3.78. Силы тяrи Fa «на крюке»
автомобилей классической компо
новки схемы «трансэксл» С приводом
на переднюю ось и всеми ведущими
колесами. Создается примерно вдвое
более высокая сила тяrи на cHery
полноприводноrо автомобиля по
сравнению с автомобилями с приво
дом на одну ось. Она даже несколь
ко выше, чем сила тяrи этих aBTO
мобилей на сухом покрытии. В целом
меньшее падение тяrовых свойств
с уменьшением сцепления колес с
дорожным покрытием подтверждает
>шные преимущества концепции ПОk
HOI'O привода. Рассматривались aB
Т01\10били с высокой удельной мощ
н остью ( 9 Kr /кВт) :
А классическая КОМПОНUJjка; Б cxe
ма трансэксЛ; В передний ПРИI30Д;
r привод на все колсса
70
60
50
,,"О
30
20
10
О
А Б 8 r
определяются распределением наrру-зки пои осям, ПОСКО:'1ьку п об
лемы заrрузки веду'щих колес в известнои мере не существуют.
Момент инерции BOKpyr вертикальной и ОСИ автомобиля и:рает
такую же роль в маневренности и устоичивости прямолинеиноrо
движения, как и для обычных автомобилей (см. rл. 10). Решающее
значение имеет распреде.rl ние тяrовых моментов на переднюю и
заднюю оси в зависимости от распределения наrрузки по осям и
коэффициента сцепления дорожноrо покрытия, а также блокирую
щие свойства дифференциалов. Привод на все колеса имеет
первостепенное влияние на высокие показатели устойчивости пря
молинейноrо движения и чувствительности к боковому ветру.
Основные свойства при этом оп'рсделяет КОНIlС'IIIlИЯ исходной MO
дели, на базе которой был создан ПUJlНUПРИВОДНОЙ вариант. Рас:
преде.пение крутящеrо момента на четыре колеса кроме меньшеи
реакции от тяrовых сил на рулевом колесе при переезде нежных
валов и колей дает еще и дополнительные резервы устоичивости
движения. Вследствие paBHoMepHoro распределения тяrовых сил
в системах с постоянным приводOi'.-1 всех колес преимущества
ездовых свойств еще более возрастают со снижением сцепных
качествдорожноrо покрытия. Явным образом это проявляется
при разrоне на скользких дороrах с обил ием поворотов (см. рис.
3.48). Блаrодаря конструктивной возможности распределения тя
[овых моментов с помощью планетарноrо межосевоrо дифферен-
циа.lа ездовые свойства в l'раничнЫХ условиях MorYT варьировать
сп в широких пределах. Система, при меняемая на модели «Ауди
Кваттро», не располаrает такими возможностями, которые по
ПРИЧИIН' пО,l!JIIIОЙ l!(\rpY: I\ 1 на пеРС:IНЮIO ()сь и раСПРС'D.С','lС'lIlfЯ
132
моментов по осям в отношении 50:50 не рассматриваются как
обязате.'1ьные. Желательная для большинства водителей TeHдeH
ция к недостаточноЙ поворачиваемости автомобиля без переход а
к избыточной при изменяемом распределении моментов по осям
таК же возможна, как и целесообразная для спортивных aBTOMO
билей склонность к избыточной поворачиваемости в предельных
условиях. При полной блокировке межосевоrо дифференциала
получается практически автоматическое оптимальное разделение
привода в зависимости от условий сцеП.пения с дороrой передних
и задних колес.
Блокировка межосевоrо дифференциала вызывает в повороте
увеличение степени недостаточной поворачиваемости (больший
необходимый yroJ1 поворота ко.lес), что в общем стабилизирует
движение (рис. 3.79). Равным образом б.покировка дифференциа
.па способствует стремлению автомобиля двиrаться внутрь пово
рота при Iв\н'нении тяr()RОЙ СИ,1Ы на колесах. Применение муфты
90
Рис. 3.79. Сравнение автомоои
лей с приводом передних и при
водом всех колес при стационар
ном движении по Kpyry п.остоянноrо
радиуса. Очевидно необходимое
увеличение уrла поворота 8 руле
Boro колеса при возрастании
скорости движения по Kpyry или
соответственно величины боково-
ro ускорения ау. Увеличение уrла
поворота 8 рулевоrо колеса и
проявление недостаточной пово
рачиваемости свойственно aBTO
мобилям с полным приводом В
меньшей степени, чем автомоби
лям с приводом на переднюю ось.
Кроме Toro, различие СВОЙСТВ'уп
равляемости на сухом или влаж
ном покрытии по сравнению с
обледенелым покрытием для пол
Horo привода особенно мало. По
теря устойчивости движения этоrо автомобиля на льду наступает при большой
величине боковоrо ускорения ау, т. е. резервы безопасности выше. Еще в большей
степени проявляются положительные свойства полноrо привода при ускорении
движущеrося по Kpyry автомобиля, что приведено на рис. 3.48.
в .. передний привод; r - привод на ВСР KO. ec;.}
zололеtJ
60
cyxoe 11 8лажное
ПОКДhlтl1е
40
20
О
4-
fl ay,H/C Z
2
вязкостноrо трения, степень блокировки которой зависит от раз
Ности уr.ловых скоростей вращения валов привuда переднеrо и
заднеrо мостов, позволяет получить rармоничные ездовые свойст
ва при любых дорожных условиях, в то время как жесткая блоки
ровка на дороrах с хорошим сцеплением приводит к переrрузке
трансмиссии за счет циркуляции мощности. Предельная скорость
движения в повороте на сухом покрытии для автомобилей с полным
приводом находится на таком же высоком уровне как и Д.'1Я
аВТО\10БИ.lей с ПРИRОДОМ на О;1НУ OCI>. I1rи НИJКИХ КОЭффII!LИl'НТ(\'\
133
сцепления (слякоть, rололед) влияние тяrовых сил у автомобилей
с задним расположением двиrателя приводит к резкому и непод
властному водителю изменению тенденции недостаточноЙ повора
чиваемости к избыточной, что при полном приводе не должно
проявляться и С помощью соответствующеrо распределения MO
ментов по осям может быть ликвидировано совсем. По сравнению
с переднеприводными моделями в rраничных условиях полнопри
водные автомобили проявляют меньшую склонность к недостаточ
ной поворачиваемости, что оценивается как положительное и
желаемое явление. Привод на все колеса существенно улучшает
показатели управляемости в сравнении с переднеприводными
моделями блаrодаря меньшим тяrовым силам на каждом колесе,
однако удобство управления ими по сравнению с автомобилями
классической компоновки несколько хуже. Выбор пара метров
соrласования характеристик рулевоrо управления в целом не
представляет серьезных проблем вследствие меньших моментов
тяrовых сил на передней оси.
Эффективность и друrие показатели тормозной системы в цe
лом соответствуют параметрам обычных автомобилей. При HeKOTO
рых обстоятельствах, в слякоть и rололед оказывается возможным
при блокировке межосевоrо дифференциала некоторое сокращение
тормозноrо пути. Однако этот эффект может быть использован
только при малых скоростях движения, поскольку при достижении
предела по сцеплению все четыре колеса блокируются OДHOBpe
менно и устойчивость движения при торможении нарушается.
При торможении в повороте на мокром и скользком покрытии
блокировка межосевоrо дифференциала вызывает также потерю
устойчивости движения и;з за проявления избыточной поворачи
ваемости.
Заключение. Обобщенно можно констатировать, что постоян
ный привод на все колеса превосходит концепцию привода на одну
ось в ездовых свойствах в предельных СJlОВИЯХ и еще в большей
степени на дороrах с низким КОЭффИllи:ентом сцепления. Посколь
ку на дороrах с хорошим сцеплением совершенство конструкции
шасси автомобиля имеет первостепенное значение, то современные
автомобили' переднеприводной и классической компоновки не
проявляют в этих условиях существенных недостатков. Проблема
тичными для автомобилей с приводом на одну ось являются
изменяющиеся при различных состояниях сцепления дорожноrо
покрытия показатели поворачиваемости, что особенно заметно
у автомобилей с приводом на заднюю ось. Отсутствие реакции
на влияние тяrовых сил совместно со значительно лучшими свойст
вами разrона и преодоления подъемов и составляют сильные
стороны постоянноrо привода на все колеса. Он представляет co
бой интереснейшее дополнение к сеrодняшним автомобилям и
совместно с антиБJIОКИРОВОЧНЫМИ системами (АБС) является
основой COBreMeHHorп п31ВИТИЯ авттлоБИ.lей. Существенный не-
134
достаток полноrо привода заключается в том, что в связи с BЫCO
кими тяrовыми и сцепными свойствами таких автомобилей для
большинства водителей затруднительно распознавание скользко
ro покрытия. Поскольку по тормозным свойствам полноприводной
автомобиль не отличается от автомобилей с приводом на одну ось,
то из соображений безопасности полноприводные автомобили
должны поставляться только 9борудованные антиблокировочными
системами. При этом в случае ошибочных действий Mor бы быть
достижим необходимый выиrрыш в безопасности, даже если цена
автомобиля в этом случае значительно возрастет.
4. РАЗМЕРЫ АВТОМОБИЛЕй
На размеры автомобилей, весовые параметры, распределение
наrрузки и т. д. В стандартах ДИН имеются нормы, которыми
руководствуются специалисты по автомобилестроению. Для aBTO
мобилей, находящихся в эксплуатации, законодательным ДOKY
ментом являются Правила допуска к эксплуатации (ПДЭ). Co
держащиеся в них предписания явились основой для «Общеrо
разрешения на эксплуатацию», которое должно выдаваться на
каждый серийно Вblпускаемый автомобиль Федеральной службой
автомобильноrо движения.
Автомобили, изrотовленные в единичных экземплярах, должны
получить разрешение на эксплуатацию в местных opraHax дорож
Horo движения. При этом необходимо получение заключения
компетентноrо представителя станции техническоrо контроля
траНСП.9рта, относящейся к Союзу техническоrо надзора (ТЙV
или тиА). На основании полученноrо разрешения на эксплуата
цию оформляются технический паспорт и друrие документы на
автомобиль.
К сожалению, в статьях ПДЭ и нормах ДИН в некоторых
случаях для одних и тех же понятий и деталей применяют различ
ные обозначения; также имеют отличия и числовые значения
контролируемых параметров, приводимые в обоих документах.
Все это далеко не облеrчает работу инженеров.
Параметры шасси, контролируемые при отиповании автомоби
лей, приведены в стандарте ДИН 70020. Данные по параметрам
практически всех выпускаемых в Фрr и импортных автомобилей
Можно найти в «Новом календаре для автомобильных мастерских»
(NAWK) [12].
135
4.1. НАРУЖНЫЕ РАЗМЕРЫ АВТОМОБИЛЕй
Важнейшие наружные размеры автомобилей и методы их
измерений с учетом выступающих деталей приведены в первой
части стандарта ДИН 70020.
При некоторых оценках важную роль ИI'рает масса автомобиля.
Если нет друrих требований, то все размеры определяются при
максимальной допустимой наrрузке на оси. В случае, если сумма
наrрузок на оси больше, чем допустимая полная масса, то aBTOMO
биль должен быть наrружен так, чтобы не было превышения
допустимой полной массы. Значения, приведенные в скобках,
относятся к массе автомобиля в снаряженном состоянии. При
замерах автомобиль должен быть установлен на rоризонтальную
площадку стенда с прямостоящими колесами, давление в шинах
должно соответствовать допустимой наrрузке на ось. На рис. 4.1 и
4.2 приведены замеряемые размеры на примере леrковоrо aBTO
Luv
LUh
L
Рис. 4.1. Контролируемые стандартом дин 70020 наружные размеры автомобилей
на виде сбоку задаются в миллиметрах или rрадусах. Буквенные обозначения:
l колесная база; LG общая длина автомобиля (включая буфера, сцепное устройство
и т. д.); Lno. h . передний и соответственно задний свесы; Qиo, h передний и соответственно
задний уrлы свеса
мобиля. В табл. 4.1 собраны важнейшие наружные размеры
серийных леrковых автомобилей, а также коэффициенты k B и k L ,
характеризующие степень использования rабаритов автомобиля.
Чем больше коэффициент k B , тем больше колея автомобиля по
отношению к ero ширине, и, чем ближе коэффициент k L прибли
жается к единице, тем длинее база колес 1 в сравнении с rабарит
ной длиной Lo и тем короче свесы Lii имеет автомобиль. Хорошо
видно, что наилучшие показатели имеют современные переднепри
водные лимузины комби с поперечным расположением двиrателя.
Длина автомобиля [о это общая длина, включая буфера,
сцепное устройство для прицепов и т. д.
UJирина автомобиля Ь О6111 это общая ширина, включая BЫCTY
пающие ручки дверей, КО<:lПаки колес и т. д. Однако в этот размер
136
Рис. 4.2. Контролируемые стандартом дин 70020 наружные размеры автомобилей
на виде спереди и сзади. Буквенные обозначения:
bo,h колея спереди и соответственно сзади; Ь общ о,?щая ширина автомобиля (включая
ручки дверей, колпаки колес и т. д.); h b дорожныи просвет (в заштрихованном прост
ранстве не должна выступать н и одна деталь автомобиля); h CH высота автомобиля (в
снаряженном состоянии)
не включаются следующие элементы кузова: указатели поворота,
наружные зеркала заднеrо вида, rабаритные фонари, эластичные
брызrовики, откидные подножки (только на rрузовых автомобилях
и автобусах), шины в зоне контакта с дороrой и цепи противо
скольжения.
Высота автомобиля h CH это полная высота в снаряженном,
rOTOBoM к движению состоянии при давлении в шинах, соответст-
вующем полной наrрузке.
База колес l это расстояние между центрами пятен контакта
передних и задних колес с дороrой. Для автомобилей с тремя
и более осями последовательно задаются базы от передней до
каждой задней оси. Если автомобиль имеет различную колесную
базу слева и справа (например, модель «Рено 4»), то при водятся
оба значения, а за действительное значение принимается величи
На базы с левой стороны автомобиля.
Колея Ь и , h это расстояние в плоскости дороrи между цeHTpa
ми пятен контакта шин одной оси. При независимых подвесках
Она зависит от состояния наrрузки автомобиля. При сдвоенных
шинах за колею принимается расстояние между срединами CДBoeH
НЫХ шин.
Свесы это расстояния до наиболее удаленной передней
L uv или соответственно задней LUh точки кузова от центра COOT
ветствующей оси (см. рис. 4.1 и 4.6). При спаренной оси за свес
Принимается расстояние от центра наружной оси. Для достижения
наИ/lучшеrо комфорта и устранения продольных колебаний OCHOB
Ная масса кузова и полезной наrрузки должна быть сосредоточена
Внутри базы, что означает ее большую величину и малые свесы.
137
:Е
:Е
i
4.1
><
(.)
><
:3
:z:
:r
Q
11:1
Q
:z:
Q
с:
:Е
Q
:111:
><
:3
:z:
:r
::
t;
а
с.
.::
4.1
t;
::
'g
:Е
Q
11:1
са
><
:3
11:1
Q
:111:
'-
4.1
t;
:3
с.
4.1
:Е
(f')
са
с.
4.1
:3
:z:
:Е
>.
с.
са
:с
....
4!
<1:1
'"
<1:1
t.O
<1:1
:I:
:s:
t::;
t::{
=0:)
4!
:s:
<1:1
о:: '"
u
<11.......
t::; :s:
О q:
::,G<1I
Q..
<11
U
<1:1
:I:
:s:
Q..
:s:
3
<1:1
!о-
О
u
::а
с:о
<1:1
о
:s: со
Е--< :s:
Q..
t::
..Q
t::;
:s:
\о
о
:Е
О
!о-
со
-<
...:
..;.
138
00 <.D <.D М t'-- uj с') О "1' O"J C'\I t'-- t'-- <.D O"J t'-- 00 tr.I
uj uj Li.) <.D C.D uj <.D <.D C.D <.D uj <.D uj uj Li.) uj uj Li.) tr.I
О О о о о о о о о о о о о о о о о о а
00 t'-- t'-- 00 C"I C"I с') <:) -.:t' uj uj uj uj о <:) <:) Li.) uj с.о
м 00 00 00 <:) <:) -.:t' C'\I t'-- с') с') t'-- t'-- Li.) uj t'-- C"I о'>
Li.) <.D Ф C'\I -.:t' -.:t' с') Li.) uj с') с') -.:t' -.:t' uj uj uj C.D t'--
C"I C"I C'\I C'\I C"I C'\I C'\I C'\I C'\I C'\I C"I C"I C"I C'\I C'\I C'\I C'\I C"I
Ф с') t'-- 00 <:) с') C'\I 00 C'\I uj uj uj uj Li.) Li.) uj о <:) tr.I
<:) о'> <:) -.:t' t'-- о'> C'\I O"J C.D uj t'-- 00 М -.:t' C'\I C"I Ф tr.I
-.:t' t'-- 00 Ф о'> C.D о'> C'\I Ф о'> о'> с') -.:t' Li.) с') ф 00 ['о...
-.:t' -.:t' -.:t' с') с') "1' с') с') -.:t' М с') с') -.:t' "1' "1' "1' -.:t' "1' "f<
-.:t' uj <.D <.D C.D -.:t' -.:t' с') с') uj ф -.:t' -.:t' C.D uj -.:t' "f<
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
о о о о о о о о о о о о о о о о о о а
<:) t'-- O"J с') с') о <.D <.D C"I C"I Ф C'\I C'\I C'\I Li.) <:) "1' ['о...
C"I Ф C.D C"I C"I C'\I М <:) <:) с') с') <:) C'\I C'\I C'\I t'-- C"I 00
::: ::: -.:t' с') -.:t' -.:t' М ::: "1' с') с') ::: -.:t' -.:t "'!' -.:t' "1' uj ""
......... ......... ......... ......... ......... .:::::. ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .........
<:) <.D 00 t'-- <:) <:) О <:) <:) <.D Ф с') t'-- "1' "1' t'-- <:) C'\I C'I
<:) t'-- C.D Ф <:) о C'\I <:) <:) <:) <:) C'\I О М <:) C'I
"1' "1' "1' М -.:t' -.:t' М "1' -.:t' с') с') "1' "1' "1' "1' -.:t' -.:t' uj ""
C"I -.:t' "1' uj <:) О C'\I с') 00 <:) <:) uj uj uj uj Li.) <:) <:) I.C
00 00 -.:t' -.:t' М Ф Ф 00 00 ф C.D 00 O"J -.:t' <:) <:) C'I
Ф 00 00 uj <.D C.D uj <.D Ф uj uj ф C.D C.D Ф t'-- ['о...
uj C'\I C'\I -.:t' -.:t' uj Li.) <:) uj Li.) uj uj Li.) uj <:) о uj <:) I.C
Ф C'\I C'\I с') 00 O"J Ф <:) 00 Li.) uj 00 <:) 00 с') ф
с') ::: -.:t' с') с') с') м -.:t' с') М с') -.:t' -.:t' М -.:t' М -.:t' -.:t' с'?
tJ:
':;: <:о
:.::
:s: <::( (.)
:I: О <11
<::( са ::r
<l> :s: :s:
о- о- (.)
(1) с: (.)
<:о
:2
u
:.::
:s:
::f ::f
::f :::: :::f ro
:::f ro !о- :r:
:s: -& f-- ro ro
О \о f-- u f--
..о <l>
t::; r::; о- r::; u :r:
t::; ц,1 t::; о (1) о ro ro
t:: t::; ч ч u :s:
U ro f-- f-- ro U
:r: ro f-- :I: :I: :I: :I: :r: :r:
U f-- о- u Q) О ф Q) Q) Q) (1) ::f
u о о о- <::( <l> :s: :s:
U Q) ::: :.:: "-- "-- "-- '-- "-- "--
<:) <:) :s: :.:: о- о ro u ro ro ro ro ro ro <.D <:) 00 ф
о о <:) е u о ::.::;' ::.::;' <r: са са са са са са C'\I C'\I C'I
00 C'\I (т) u u u u u u с') uj t'-- Ф
..о ..о ..о :.:: :.:: :.:: :.:: :.:: :.::
:s: ::: ::: <::( <::( <::( r::; r::; r::; ..о ..о ..о ..о ..о ..о с!) с!) се
<::( <::( <::( о- о- о- Q) Q) <l> r::; r::; r::; r::; r::; r::;
>. >. >. о о о t:: t:: t:: О О О О О О
<r: <r: <r: е е- е о о о е- е- е- е е е (..Q (..Q (..Q
С:О....
4!
<1:1
'"
<1:1
t.O
<1:1
:I:
:s:
t::;
Ч
:::-0:)
4!
:s:
<1:1
'"
о:: u
C1J .......
<:; :s:
О
::G<1I
Q..
<11
В
<1:1
:s:
Q..
:s:
3
<1:1
!о-
О
u
:а
с:о
<1:1
t:: О
:s: со
Е--<:
Q..
.D
<:;
:s:
\о
::>
:Е
о
f-.
со
о'> о'> <:) O"J O"J О
uj uj ф uj tq ф
о о о о <:) о
00 t'-- Li.) <:) LD О
О C.D Ф <:) с') t'--
Ф LD <.D 00 O"J <:)
C'\I C"I C"I C'\I C"I с')
-.:t' Ф <:) О Li.) uj
O"J t'-- C'\I -.:t' о'> с')
с') с') -.:t' t'-- о'>
-.:t' -.:t' -.:t' -.:t' -.:t' Li.)
Ф LD <.D -.:t' -.:t'
00 00 00 00 00 00
о' о о о' о о
00 -.:t' LD 00 t'-- t'--
Ф 00 00
-.:t' :з -.:t' -.:t' LD LD
......... ......... ......... ......... ......... .:::::.
C'\I с') 00 t'-- LD uj
LD LD C"I O"J -.:t' -.:t'
"<t' с') -.:t' -.:t' uj LD
с') 00 00 <:) <:) о
о O"J t'-- -.:t' C'\I C"I
t'-- Ф t'-- 00
00 с') с') <:) <:) <:)
о C"I 00 -.:t' с') -.:t'
-.:t' с') М -.:t' ::: "1'
ro
:.::
са
о
:I:
О
t::
::Е
о
:.::
t::
ц,1
t:: f---< U
ro ::: <:) о о о
о- о'> <:) 00 о
о- о- C'\I C'\I Li.)
<l> t:: u u u u
:s: ro
U ::.::;' <l> Q) Q) (1)
<::( <::(
<::( <::( Q) <l> <l>
U U U U
о- о- о- о- о- о-
о о Q) <l> Q) <l>
е е
00 Li.) t'-- t'-- C.D с') с') о'>
LD Li.) LD LD uj LD LD LD
с5 О о о о о о о
00 00 <:) о <:) C"I C'\I <:)
C.D М <:) О <:) t'-- t'-- О
C.D Ф -.:t' -.:t' LD C"I C'\I -.:t'
C'\I C'\I C'\I C"I C'\I C'\I C'\I C"I
с') C'\I <:) t'-- о; <:)
о'> <:) -.:t' о'> Ф
LD 00 C"I C'\I -.:t' C'\I C"I <:)
-.:t' -.:t' -.:t' -.:t' -.:t' -.:t' -.:t' -.:t'
C'\I -.:t' с') -.:t' -.:t' -.:t' с') C.D
00 00 00 00 oq 00 00 00
о о о о <:) о о о
C"I C'\I C"I о'> ;::; о'>
t'-- t'-- LD C"I t'-- -.:t'
-.:t' -.:t' с') -.:t' uj М uj с')
.:::::. ......... ......... ......... ......... .:::::.
......... .........
LD t'-- 00 t'-- о'> -.:t' C'\I 00
М -.:t' t'-- -.:t' о'> М <:)
::: -.:t' -.:t' -.:t' LD с') -.:t' с')
...... ......
C.D 00 LD Li.) <.D C'\I LD <:)
C'\I C"I 00 М с') LD t'-- Li.)
t'-- t'-- t'-- 00 Ф t'-- Li.)
......
<:) LD О LD C'\I <:) О О
C"I t'-- t'-- 00 C"I <:)
-.:t' -.:t' C"I C'\I C"I с') М LD
..о
':;:
:s:
:r: f--
<::( ro
'--
ro :s:
(у) са
<::(
t::;
::f <:)
t:: о
C'\I
о-
<::( о U о
о- f-- \О' :r:
О ro -.:t' -.:t' 00 о-
:.:: :I:
Q) <l> C'\I -.:t' C'\I >. ro
Q.. U о'> о'> о'> о'> Е---< са
..о Q) Q) <l> Q) <l> U
..о а а а а а :.::
r::; r::; ..о
<l> Q) о- о- о- о- о- r::;
б t:: О О О О О О
О е
о::
r::;
:s:
\о
о
::Е
о
f--
са
ro
ro
:r:
:s:
r::;
<::(
.........
u
<l>
r::;
О
:.::
ro
с!')
ro
\о
....
;;;
о::
r::;
:s:
\о
о
о
f--
са
ro
ro
:r:
:s:
о-
:s:
а
.........
u
Q)
а
:.::
о::
Q)
а
:.::
о::
о::
:I:
<::(
<l>
о..
U
о:)
139
Установка требуемых в ClllA энерrопоrлощающих ба;vlIIеров
увеличивает общую длину автомобиля. Эти бамперы устанавли-
ваются на упруrодемпфирующих элементах и допускают стОлкно-
вение автомобиля с неподвижным препятствием на скорости до
8 км/ч без повреждения деталей кузова. В данном случае веСЬМа
наrлядно продемонстрирована постоянно присущая ав омобиль-
ной технике проблема: достижение преимуществ в однои области
приносит с собой недостатки в друтой (конкретно увеличение
свесов) .
4.2. РАЗМЕРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
ПАРАМЕТРЫ
Наряду с наружными размерами, которые иrрают определен-
ную роль даже при неподвижном автомо()иле (требуемая площадь
для стоянки), для движущеrося автомобиля решающее значе
ние имеют размеры, влияющие на эксплуатационные параметры,
такие, как удобство управления в транспортных потоках и про-
ходимость. Например, малые длина и ширина аВТО:VlОБИ,:JЯ., не
MorYT быть использованы, если радиус поворота чрезвычаино
велик. Также нецелесообразна малая высота автомобиля в целях
снижения сопротивления воздуха, если при этом автом БИJIЬ
не обладает достаточным дорожным просветом и внутреннеи вы-
сотой салона.
Дорожный просвет hb иrрает большую роль при движении по
пересеченной местности и при парковании на тротуаре; это мини-
мальное расстояние между arperaToM автомобиля и поверхностью
дороrи определяется соrласно стандарту дин 70020 часть 1 из
двух направлений и заменяет ИСПОJIьзовавшийся ранее, однако
малоупотребительный дорожный просвет по цилиндру.
На виде сбоку (рис. 4.3) дорожный просвет определяетс
как наименьшее расстояние до наибо,пее низкораСПOJlOженнои
Рис. 4.3. Дорожный просвет пе
ред мостами, между мостами и
сзади мостов автомоби'ля; оЬъеди
ненные мосты рассматриваются
как один мост
жесткой части автомобиля при полной наrрузке, спереди междУ
осями и под задним свесом. Спаренные оси рассматриваютсЯ
при этом как одна ось. Для леrковых автомобилей укаЗI?IВаетсЯ
только один, наименьший размер.
На виде сзади, дорожный просвет под какой-либо осью опре:
деляется как высота стрелки дуrи (рис. 4.2 и 4.4), проведенноlf
через центры пятен контакта обоих колес при полной наrрузке
(при сдвоенных шинах через пятна контакта внутренних) и наИ'
140
низшую точку автомобиля или моста. В пространстве над этой
дуrой MorYT находиться детали подвески или крепления амортиза
торов.
Дорожный просвет hb составляет у современных леrковых
автомобилей величину от 100 до 140 мм и имеет тенденцию к
уменьшению. В случае, если необходимо указать дорожный прос-
вет под несколькими осями, он указывается в порядке расположе
ния осей, начиная с передней, например для rрузовоrо автомобиля:
300/270/270.
Вместо дорожноrо просвета по цилиндру в настоящее время
стандарт ДИН 70020 содержит yroJJ ПРОДОJIьноrо IIерелома
(рис. 4.6). При этом речь идет об уr,пе, замеренном на стоящем
ПОJ1 ностью на rружеННО!\1 автомобиле межл,у Л:,вумя П,.lоскостям и,
Рис. 4.4. Дорожный просвет под Beдy
щим мостом автомобиля, определяемый
как высота KpyroBoro cerMeHTa, дуrа
Koтoporo проходит через центры пятен
контакта шин при максимальной дo
пустимой наrрузке на ось, и касается
наинизшей точки балки, редуктора
заднеrо моста или кузова (при незави
симой подвеске)
Рис. 4.5. Автомобиль повышенной про
ходимости «Мерседес [», имеющий KO
роткие свесы, при этом получаются и
бол ьш ие yr J1 ы с весов с вереди и сзади
касательными к шинам колес обоих мостов (при спаренных мостах
к шинам BHYTpeHHero) и касающимся днища автомобиля в точке,
дающей наибольшую величину этоrо yr,1a (рис. 4 6 и 4.7). Это
имитирует переезд oCTporo пере.lома подъема, переХОДЯЩСI'О в
rоризонтальную поверхность. ()e: : адевания перелома ,J,llише\1.
Рис. 4.6. У['ОЛ ПрОДОЛЬНОI'О перелома , заменивший с 1975 ['о дорожный просвет по
ЦИлиндру. На изображенной модели «Ситроен ЖСА» с помощью реrУJlируемой
rИдропневматической подвески возможно увеличивать дорожный просвет и преодо
леваемый уrол продо. ыlrоo псреЛ{)Мi:I
141
Рис. 4.7-. Автомобиль «Мерседес [»,
способный блаrодаря короткой KO
лесной базе и большой величине
дорожноrо просвета к преодолению
больших уrлов продольноrо перело
ма, что улучшает показатели прохо
димости
Поскольку переезд происходит обычно на малой скорости, то
принимают статический (СТ, а не динамический (дин радиус шин.
Передний Рuи и задний puh уrлы свесов имеют значение при
пользовании подземным I'аражом, поскольку уклоны в нем в
соответствии со строительными нормами MorYT иметь только
определенное значение; необходимо, чтобы при въезде и выезде
не происходило задевание кромками свесов за дороrу. Замеры
этих уrлов производят на полностью наrруженном автомобиле,
при этом наrрузку распределяют так, чтобы на измеряемой оси
достиrалось предельно допустимое значение.
Величина yr.TIOB свесов Рии И puh зависит от длины свесов, поэто-
му соrласно ДИН 70020 они задаются двумя плоскостями и изме
ряются в [радусах. Одной из плоскостей служит rоризонтальная
поверхность дороrи; вторая является касательной к статическому
диаметру колеса внешнерасположенной оси и наинизшей точке
кузова (см. рис. 4.1).
Диаметр разворота по колее Ds это диаметр окружности,
которую описывает центр катящеrося наружноrо колеса при мак-
симальном yr ле поворота (рис. 4.8). Опыт показывает, что изме-
рение необходимо производить на твердой поверхности с хорошим
сцеплением, при скорости не более 2 км/ч; в противном случае
вследствие увода шин будет получен больший диаметр. Чтобы
м
Рис. 4.8. Наименьший диаметр разворота по колее Ds, определяемый уrлом поворота
наружноrо управляемоrо колеса и величиной колесной базы (важен при развороте
на дороrе с бордюрами)
142
был возможен разворот на дороrе с бордюрами, необходимо CTpe
миться к наименьшему диаметру разворота по колее.
Для минимаJlьноrо диаметра разворота по rабариту Dw опре
деление rласит, что это диаметр минимальной цилиндрической
оболочки, внутри которой возможно KpyroBoe движение автомоби
ля с полностью вывернутыми колесами. На практике диаметр
разворота по rабариту важен при развороте между стенами
домов, заборами, дорожными указателями и т. д. Он всеrда боль
ше наименьшеrо диаметра разворота по колее, так как опреде.пяю
щей величиной является наружный уrол передка автомобиля
(бампер) (рис. 4.9). Из этоrо можно' сделать вывод, что большая
Рис. 4.9. Диаметр Dw разворота по rабариту относится к окружности, которую описыва
ет наиболее выступающая наружу точка автомобиля при максимальном повороте
рулевorо колеса. Зачастую он различен при повороте налево и направо
величина переднеrо свеса не предпочтительна. Н отношении поряд
Ка проведения измерений служат те же рекомендации, что описаны
в предыдущем абзаце.
5. МАССЫ И ДОПУСТИМЫЕ НАrрузки *
Задаваемые нормативами величины массы и rруза в соответст-
вии с листом 2 стандарта ДИН 70020 относятся к массе (в килоr
раммах ИJ1И тоннах) пассажиров, перевозимоrо rруза и caMoro
аВтомобиля. В ПДЭ приводится понятие полезной наrрузки, из
Меряемой также в килоrраммах.
* Термины «rруз» и «наrрузка» определяют в данном переводе понятие
ФИзической величины «масса» И измеряются в килоrраммах или тоннах. Прим.
Редакции
143
Чем меньше собственная масса леrковоrо автомобиля, тем
большей может быть полезная наrрузка и меньшим расход топли
ва. Кроме Toro, при этом снижается износ шин, об.lеrчастся управ
ленис и улучшается динамика раз['()на. Более Jlе['кие автомоби
ли имеют целый ряд преимуществ I1еред тяжелыми, но обладают
и недостатками: они более чувствительны к наrрузке и имеют xyд
шие показатели упруrих и вибрационных характеристик подвески.
Определение массы производится на совершенно новом aBTO
мобиле при положении управляемых колес, соответствующем
прямолинеЙному движению. В последующих разделах рассматри
ваются массы и наrрузки автомобилей и прицепов к ним; специаль-
ные автомобили и МОТОIlИКЛЫ во внимание не принимаются.
Соrласно параrрафу 59 пдэ заводская таБJlичка, распола
rаемая на правой стороне автомобиля, должна содержать данные
о предельной полной массе и допустимых наrрузках на оси, сеют-
ветствующие приведенным в акте «Общеrо разрешения на эксплуа
тацию». В виде исключения допускается располаrать эту табличку
сл е в а.
Те же данные, что приведены в заводскоЙ табличке, должны
быть внесены в технический паспорт автомобиля. Кроме Toro, в
Hero заносятсЯ снаряженная масса, число мест, масса перевози-
Moro rруза для rрузовых автомобилей и друrие основные техни
чески е данные автомобиля.
5.1. СОБСТВЕННАЯ МАССА
Собственная масса ml автомобиля в соответствии со стандар-
том дин 70020 есть масса шасси автомобиля вместе с комплектно
оснащенной кабиной (для rрузовых автомобилеЙ), кузовом, элек-
трооборудованием, необходимым для нормальной эксплуатации
вспомоrательным оборудованием. В собственной массе различают
массу неснаряженноrо автомобиля (сухая масса), которая учи
тывается только при перевозке автомобилей, и массу rOTOBoro
к эксплуатации автомобиля (снаряженная масса). На последнюю
указывает параrраф 42 ПДЭ, и она записывается в технический
паспорт автомобиля. При последующеЙ проверке передаваемыХ
в эксплуатацию новых автомобилей на основании акта об «Общем
разрешении на эксплуатацию» допускается отклонение массЫ
снаряженноrо автомобиля на + 5 % от заданноrо значения.
В массу снаряженноrо автомобиля в соответствии со стандар-
том ДИН 70020 входит: масса заправленной и заряженной акку-
муляторной батареи; смазочных средств и тормозноЙ жидкости;
охлаждающей жидкости (при на.'lИЧИИ); стандартноrо комплекта
инструмента; заполненноrо на 90 % топливноrо бака. Соrласно
парш'рафу 42 ПДЭ в отличие от ДИН требуется полный топлив-
ный бак.
К этому необходимо добавить еще массу домкрата и запасноrО
колеса (если имеется), массу элементов безопасности в соответст-
144
вии С законодательными предписаниями (ремни безопасности и
возможно подrоловники), а также массу предписываемых пра
вилами предметов: аптечки и знака авариЙной остановки, COCTaB
ляющих в сумме около 4 К\'.
Для всех транспортных средств, кроме леrковых автомобилей
rрузопассажирских автомобилей и мотоциклов, законодательны
предписания требуют включения в с.:наряженную массу следующих
предметов: оrнетушителя, стандартноrо возимоrо комплекта за-
пасных частей, противооткатных башмаков, а также массы тела
водителя, принимаемой равной 75 Kr. Собственная масса rрузово-
ro автомобиля зависит от типа выбранноrо кузова и в каждом
случае должна замеряться. По иному обстоит дело с леrковыми
автомобилями с кузовом типа лимузин, которыс выпускаются не
только в массовых количествах, но и в разнообразных ИСПОJ1не
ниях.
В данном СоТ'lучае на снаряженную массу влияют следующие
факторы.
1. Тип кузова: лимузин или комби. На это указывают первые
две uифры шестизначноrо кода в rрафе 1 техническоrо паспорта,
01 или 31 соответственно. Последующие две цифры кода означают
исполнение: 01 открытыЙ кузов, 02 закрытый кузов и 03 со
сдвижным люком в крыше.
2. Число дверей: шестизначный код в rрафе 3 техническоrо
паспорта указывает на исполнение, по которому можно опреде
лить число двереЙ.
3. Масса двиrателя. В rрафе 5 техническоrо паспорта указы
вается тип ДВИrателя карбюраторный или дизельный, и в rрафах
7 и 8 мощность (в кВт (ранее в л. с.)) и рабочий объем (в см 3 ).
Оба показателя совместно указывают на модель и массу двиrате
ля.
4. Увеличение массы за счет использования автоматической
коробки передач и уменьшение по сравнению с механической ко-
робкой передач максимальной скорости, что указывается в rрафе
б техническоrо паспорта.
5. Вариант исполнения. Базовая модель в большинстве случаев
леrче, чем исполнения «Л юкс», «rpaH Туризм» И «Туризм Спе
циаль», информацию об этом содержит rлава 3 «Тип и исполне
нне». Каждый акт «Общеrо разрешения на эксплуатацию» coдep
Жит перечень модификаций с их снаряженной массой, подтверж
денной при отиповании модели.
Специальное оборудование, например кондиционер, сдвижной
ЛЮк в крыше, более широкие шины и КQлеса, а также последующее
ДОполнительное оборудование автомобиля MorYT увеличить снаря
Женную массу и, как следствие, снизить допустимую полезную
наrрузку, может уменьшиться также соответствующее полезной
l1аrрvзке число посадочных мест.
145
На примере модели «Ауди 80» (рис. 5.1) представлена CTPYKTY
ра снаряженной массы автомобиля (960 Kr) и приведены массы
отдельных узлов.
2
.3
"
5
6
8
9
I /
21 20 19
10
12
5.2. ДОПУСТИМАЯ ПОЛНАЯ МАССА
Этот параметр предписывается для каждоrо типа автомобилей
параrрафом 34 ПДЭ и контролируется каждым u изrотовите:
для обеспечения допустимоrо уровня напряжении в матери
деталей автомобиля, соответствия rрузоподъемности шин и т. д.
146
5.3. ДОПУСТИМЫЙ ПОЛЕЗНЫЙ rруз
В параrрафе 42 ПДЭ под полезным rрузом понимается макси
мальная масса rруза M G , который может транспортировать aBTO
мобиль, при этом не должна превышаться допустимая полная Mac
са и допустимая наrрузка на оси; последняя зависит от распреде
.пения перевозимоrо rруза. Часть веса буксируемоrо прицепа l1тA'
приходящаяся на сцепное устройство или седло и обозначаемая
в ПДЭ как опорная наrрузка уменьшает на эту величину допус
тимый полезный rруз автомобиля тяrача.
В стандарте ДИН 70020 независимо от типа автомобилей
применяется только понятие «полезный rруз», определяемое как
разность между допустимой ПОv'Iной и снаряженной массой aBTO
мобиля. В ПДЭ делается различие между rрузовыми автомобиля
ми, специальными автомобилями и прицепами для перевозки
rрузов, с одной стороны, и леrковыми автомобилями и автобу
сами с друrой. Для первой rруппы применяется понятие «полез
ный rруз»; для транспортных средств, служащих исключительно
для перевозки пассажиров, понятие «наrрузка». Стандарт
ДИН 70031 использует для этоrо определение «минимальная
транспортируемая масса».
Для расчета количества пассажиров, которое может перевозить
леrковой автомобиль, стандарт ДИН 70031 устанавливает массу
одноrо пассажира, равную 68 Kr и минимальную массу баrажа
7 Kr на человека. Действительную массу перевозимоrо 6аrажа
M L (в Kr) можно определить из приведенноrо уравнения с учетом
допустимоrо полезноrо rруза MG и количества пассажиров п,
допускаемых к перевозке соrласно техническому паспорту:
ML==MG 68 п.
в качестве примера, пятиместный леrковой автомобиль с допускае
мой наrрузкой 400 Kr может перевозить баrаж массой:
M L ==400 68. 5==60 Kr.
Таким образом, возможная масса 6аrажа M L больше, чем расчет
Ная минимальная M L . ==7.5==35 Kr. Соответственно при непол
ностью занятых поса; чных местах, масса перевозимоrо баrажа
M L может быть увеличена из расчета 68 Kr за каждое незанятое
Место.
Масса пассажира, равная 68 Kr, базируется на стандарте
ИСО / ДИС 2416 «Дорожные автомобили распределение Har
Рузки для леrковых автомобилей» в соответствии с международной
доrоворенностью и представляет собой среднее значение между
Массой жителя Северной Америки, равной 76 Kr, и массой жителя
Азии, которая значите.'1ЬНО меньше. Ря.'l исследований показал,
что средняя масса тела жителя Ф pr в верхней одежде состаВ.1ЯСТ
147
73 Kr. Это примерно соответствует предписаниям Дv'IЯ определения
r\Jузоподъемности v'lифтов, ['де уже в течение нескольких десяти
летиЙ принята масса пассажира равная 75 К!'. r , .
После мноrих лет разноrласии в настоящее время автомоБИvlЬ
ная промышленность, как изrотовитель, :rанции тех!:ичеСКОI'О
контроля Союза техническоrо надзора (TUV), как экспеРТ I, и
Федеральная служба автомобильноrо движения (КВА), ,разре
шающая допуск к эксплуатании, остановились на массе пассажи
ра, равной 68 Kr и массе личноrо баrажа 7 к:' что утве,rждено
стандартом ДИН 70031 в aBrycTe 1976 [. При 01иповаllИИ aBTOMO
биля в отношении допустимой наrрузки ПGдсчет ведется С.lедую
щим образом.
Два человека общей массоЙ 136 Kr + 14 Kr баrажа == 150 Kr.
Три человека общей массоЙ 204 Kr + 21 Kr баrажа == 225 Kr.
Четыре человека общей массоЙ 272 Kr + 28 Kr баrажа == 300 Kr.
Пять человек общей массоЙ 340 Kr + 35 Kr баrажа == 375 Kr и
т. д. Это означает, что при допустимой наrрузке в 375 Kr JIuеrковой
автомобиль допускается к эксплуатации как пятиместны';,. Усло
вием ЯВJlяется также выполнение остальных предписании ПДЭ,
например в отношении крепления ремней безопасности.
Если в пятиместный автомобиль, паспортная наrрузка KOTOpO
[о составляет 375 Kr, т. е. по нижней I'ранице, сяд)'/т пять человек,
масса тела каждоrо из которых равна 75 Kr, то в итоrе уже полу
чится 375 Kr. Кроме Toro, если автомобиль дополнитеJ ЬНО дообо
рудован сдвижным люком в крыше, сцепным устроиством для
прицепов и т. д., то он оказывается уже переrруженным и к пере
возке баrажа неспособным. В Сlучае если водите.1Ь не доrадывает
ся об этом и размещает все же в баrажнике rруз, то превышается
допустимая полная масса и наrрузка на заднюю o ь. Следствием
является ухудшение безопасности движения, своиств управ. яе
мости и эффективности торможения. При аварии, происшедшеи по
этой причине, водитель несет ответственность за переI'рУЗКУ aBTO
мобиля, что подтверждает действующее законодатеJIЬСТВО.
Приведенный пример показывает необходимость в более подхо:
дящем для практических целей методе определения минимаJIЬНОИ
наrрузки. Вместо массы водителя, равной 68 Kr, кажется более
целесообразным принять массу 75 Kr, как это сделано в пункте 4.6
стандарта дин 70020 при определении массы води!еля rрузовоrо
автомобиля. При сохранении массы баrажа, равнои 7 Kr на чело
века, пятиместный автомобиль должен будет иметь минимальную
наrрузку в 5 (75+ 7) ==41 о Kr, что больше соответствует практи
чески м значениям.
5.4. ДОПУСТИМАЯ HArpY3KA НА ОСИ
В соответствии с параrрафом 34 ПДЭ в качестве допустимоЙ
на rрузки на ось принимается зада ваеМ;1 я в 3(1 КОНО..'lател ЫIOМ
148
ПОРЯД,ке наrрузка для KOHKpeTHoro автомобиля, учитывающая
напряжения в материа.;те деталей автомобиля, несущую способ
ность шин, а также наrрузку на дорожное полотно. Сумма допусти
мых наrрузок на переднюю m zи и заднюю m Z 1 1 оси не должна быть
меньше ДОIIУСТИМОЙ ПО.1НОЙ массы
mzи+mzh mz.
Однако в большинствс случаев для лучшеrо распределения rруза
или наrрузки сумма допустюлых наrрузок превышает допустимую
полную массу.
При этоfvl не принимается во внимание остаточный ход подвес
ки, т. е. на какую величину полностью наrруженная ось еще может
перемещаться при ходе сжатия подвески. Остаточный ход подвес
ки, необходимый для обеспечения безопасных ездовых свойств,
должен быть рассчитан с учеТОl\'1 величины максимальной наrруз
ки на ось и характеристик ).rпруrих и оrраничительных элементов
подвески. В качестве рекомендуемоrо значения может быть назва
на величина остаточноrо хода сжатия, равная 50 мм. В пределах
ЭТОI'О хода должна быть обеспечена требуемая упруrая xapaKTe
ристика подвески. Положительный и отрицательный пример BЫ
полнения этих требований представлен на рис. 5.2 и 5.3.
В то время как у автомобиля «i\!\ерседес 190 Е» при полной
наrрузке (пять человек массой тела по 68 Kr плюс 87 Kr баrажа)
задняя подвеска еще имеет остаточный ХОД, равный 50 мм, Ylодель
«Тойота Королла» имеет явно недостаточные 28 мм, и не в послед
нюю очередь ВСJСДСТВИС необычно высокой ПО/lезной н аrрузки,
равной 501 Kr. Для модели «Мерседес», очевидно, зада о занижен
ное значение допустимой наI'рУЗКИ на заднюю ось, так как в этом
состоянии действительная наI'рузка несколько превышает задан
ную. Напротив, для модели «Королла» может быть рекомендовано
снижение допустимой наrрузки примерно на 70 К!'.
При малом остаточном ходе подвески может оказаться, что
при повороте из за отсутствия хода подвески с внешней стороны
автомобиля кузов будет не в состоянии опуститься при крене, центр
тяжести автомоБИ.1Я при этом повысится и ездовые свойства aBTO
моБИ,'IЯ измснятся (рис. 5.4). ЕС.'IИ это ПРОИЗОЙ;Lет на заднеЙ оси,
то автомобиль может приобрести избыточную IюворачиваеМОСТl1.
При этом задняя часть автомобиля начнет самопроизвольно CMe
щаться к внешней стороне поворота, что потребует быстроrо KOp
ректирующеrо маневра. Неопытный водитель в такой ситуации
Может не справиться с управлением.
5.5. КОНСТРУКТИВНАЯ МАССА
Конструктивная масса т/ определяет конструктивное положе
Ние автомоБИ..'IЯ, называемое также НОfНIЗ"lЬНЫi\'l, HY.'leBbIM или
149
Полныi1 хоо лоiJfJеСIШ 19311М
-о
'->
<:::>
J
v
:'о:::
) c:::(
t::!
::х::
I c aтO.lIыa
165 I
Допуст. Hazp. на ось xod сжатl1Я
I 28 мм
134- l'
........
/' -<)
"
!08 с::.
Остаточный хоо /
CI,) c::i..
отбоя 8811М CI,)
t:::!
V +
/ " f---.------
f--------- "
V :>- :)- :>-
..:::t- с::
с::.
( I '-...
'-i
Kr
I I I I I I
Полный хоа поiJfJескtJ. 220 мм
J
/.
V
с::.
J
1.
с>")
170 ,
152 "
131 " /
7'
117 ,
...., 103 ,/
ОстшпОЧН6Ii1 xorl /
отnол 86 мм " -о Хоо сжатllЯ
/ t..J 50 мм
(;:)
/ t::!
t::!
, CI,)
/ CI,)
с::. +-
/
ct:) ct:) CI.) , cu
7 :)- :>- :)- :::,.
..:::t- It'.)
& I
I f I
Kr
с>") -о
с\)
t::!
::t::
<:::>
с\) t::!
't:
t::!
't: I
"
с::.
<::::{
CI,) I
ct:)
:::,.
I
:::,..
"1-
1....
:'о:::
I
:::,.
I'Y)
I
'"
:::,.
1....
:'о:::
I
800
800
700
700
I
00
'->
<:::>
t:::tl....
I
Oo
1.(:)
::::f
:::,.
It'.)
600
600
500
500
400
400
.; I
300
300
I
200 "':1
200
I
100
100
50
1::::. 1
<...>
50
О
о
о 40 80 120 160 200
Хоо колеса, мм
Рис. 5.3. Упруrая характеристика задней подвески моде,:IIИ «То йота К.?ролла».
Плохой пример выбора параметров подвески при допустимои максимальнои наrруз
Ке На ось. Остаточный ход сжатия подвески, равный Bcero 28 мм, совместно с очень
Высокой полезной наrрузкой (501 Kr!) вызывают опасения с точки зрения безопас
Насти движения. УмеНЬ,шение наrрузки на 70 Kr сможет существенно улучшить
ситуацию и удовлетворить запросы покупателей в отношении полезной наrрузки
200
160
80 120
XoiJ колеса, мм
Рис. 5.2. Упруrая характеристика задней подвески модели «Мерседес 190 E».u При
наrрузке пять человек и баrаж (427 Kr) задние колеса еще имеют остаточныи ход
сжатия, равный 50 мм. Это обеспечивает желаемый комфорт и необходимую безо
пасность движения при данном состоянии наrружения
40
о
плановым. Под действием соответствующей этому состоянию Har-
рузки кузов опускается спереди и сзади относительно положения,
занимаемоrо в снаряженном состоянии, и занимает точно опре
деленное положение относительно дороrи. Стандарт ИСОjИС 2956
«Дорожные автомобили. Внешняя защита леrковых автомобилей»
определяет эту наrрузку в зависимости от числа мест следующим
образом:
Наrрузка и размещение
Два человека массой тела по 68 Kr на пе
редних сиденьях
Два человека на передних сиденьях и один
на заднем
По два человека на передних и на задних
сиденьях.
Число мест
2 з
4 5
6 7
151
150
Рис. 5.4. Автомобиль, имеющий малыйостаточ
ный ход сжатия 1l0ДВССКИ. При этом в IJOBOpOTC
внешняя сторона кузова не в состоянии опус
титься на СТОЛЬКU, на сколько поднимастся
внутренняя. Следствием является перемеiцс
ние центра тяжести кузова из точки W в точку
W/ на ве.пичину I1h. В результате автомобиль
может перейти в критическое состояние избы-
точной I10ворачиваемости и выйти из под KOHT
роля ВОДИТСJIЯ
..................'""'l
..............
,,....,,.......
\ w'
Fcf \
\
\
-
«
..с::
Баrаж во внимание не принимается. На чертежах автомобиль
должен изображаться в таком состоянии наrрузки..: u
В рамках двусторонних обменов изrотовите еи автомобилеи
информацией, касающейся раЗl\'1еров автомобилеи ( or"'IacHo PYKO
водящим материалам Объединения автомобильнои ПрОМЫШJ1ен
ности М2 239 01 от aBrycTa 1978 [.), при необходимости определения
конструктивноrо положения сообщается конструктивная масса.
6. ОДНООСНЫЕ ПРИЦЕПЫ И ДВИЖЕНИЕ С НИМИ
6.1. ДОПУСТИМАЯ МАССА ПРИЦЕПА
Леrковые автомобили и созданные на их базе автомобили ком
би и развозные автомобили MorYT эксплуатироваться с I1рицепами,
не оборудованными тормозами, имеющими только одну ось, в том
числе спаренную. В последнем случае речь идет о двух отдельных
осях, центры которых удалены ДРУI' от друта не более чем на один
мет р. ·
Допустимая масса прицепа реrламентируется в параrрафе 42
ПДЭ и устанавливается в зависимости от типа автомоБИJIя тяrача.
Технический паспорт автомобиля в общем содержит две rрафы,
касающиеся эксплуатации автомобиля с прицепом : под индексом
29 приведена допустимая масса прицепа, не оборудованноrо TOpMO
зами ,и под индексом 28 предельная масса прицепа, оборудо-
BaHHoro тормозами.
Для прицепов, не оборудованных тормозами, в фрr действуют
предписания параrрафа 41 часть 11 и параrрафа 42 часть 2 ПДЭ.
Допустимая масса прицепа для леrковых автомобилей, не обору
дованно['о тормозами, определяется уравнением (снаряженная
масса автомобиля + 75 Kr) /2, но не должна превышать 750 Kr.
В принципе в виде исключения возможно да,Jlьнейшее увеличе
ние ДОIlУСТИМОЙ массы прицепа не обору'дованноrо тормозами. Раз-
152
реlIIение на это дают opra ны ДОрОЖНОJ'О движения в соответствии
с параI'рафом 70 ПДЭ IlрИ У'СlOl3ии, что изrотовите,,'IЬ автомоби,,'1Я
не Иi\'lеет против этоrо возражений техническоrо характера.
Так же и д:rя прицеJIOВ, оборудованных ТОрl\юзами, в общеl\'1
воз\южно у'величение ДОПУСТИ:У'1Ой уlассы по сравнению с приве
денной в rрафе 28 техничеСКОJ'О IlClспорта, но с ОфОРi\'lлением
СООТl3етствующеrо разрешеllИЯ.
Это разрешение, если оно технически ПрИС'\'1.'JС\Ю и соr,'lасовсню
с заводом изrотовитеJIем автомобиля, служит основанием для
из \IeHell ия ;1. а н IlЫХ в доку ментах I! а а втомоБИ:IЬ Союзо:vr тех н ичсс
Koro надзора (ТИV). НеоБХОДИ!\llbJl\'1 yc..'lO13 ие\1 д.rIЯ этоrо ЯВ.'lяется
наличие рассчитаНllоrо на У'l3еиlичеНIlУЮ допустимую масс)' прицепа
сцепноrо устройства и безупречное теХllическое состояние aBTO
моБИJIЯ. Зачастую IlрИ этом ОФОР\'1.:IЯЮТСЯ ДОПОиlнительные техни
ческие условия и оrоваривается ИСПО,'lьзование только опредеи1ен
ных видов IIрИ !(епов, на пример, прицепов да ч, прицепов ;I..'IЯ пере
возки ,'lОдок, С[IС'циа, IЫlbJХ IlрИllепов Д,1Я IIСрСl303КИ :JОIl1С1.1СЙ и
т. Д. При ПОJ1НОМ ИСПО,:II>зовании допустимоЙ \'1ассы прицспа CIC-
дует считаться с известным ухудшением динамики разrона, TOp
мозных свойств И способности преодоления подъемов.
6.2. СПОСОБНОСТЬ ПРЕОДОЛЕНИЯ ПОДЪЕМОВ
Допу'стимая масса прицепа, указываемая в rрафе 28 техни
ческоrо паспорта аl3томоБИJlЯ,опреде,'lеllа из \'словия ВОзможности
ТрОI'ания на подъем с Y'K:IOHOi\1 ;10 12% (ТC:lб"l. 6.1.). НО ;ЮВО:IЬНО часто
ниже этой rрафы п ривоЛ,ится БО.:J Ыllсе значение, соответствующее
преде,1ЬНОМУ подъему в 1 0%. Данные по l\lаксимаЛЬНО1\'IУ преодоле
ваемому подъему в процентах действительны до высоты не более
1000 метров над ypoBHel\'1 моря. Необходимо учитывать, что при
подъеме на ВЫСОТУ' более 1000 метров за метно снижается мощность
двиrате.lIЯ и, как следствие, способность автомобиля с прицеIЮМ
к преодолению подъемов. При этом не MorYT быть в по.'1 ной мере
Использованы маКСИ:Vlально ДОIIУСТИl\'lые массы (как автомобиля,
так и IIрицепа, рис. 6.1). ЕСиlИ масса буксируе;VlОrо прицепCl И,1И
наrрузка автомоБИ"'1я тяrача меньше, че:VI \Iаксима,lЬНО допусти
мый ('руз, то автопоезл. в состоянии преОДО,lевать IIодъеJlЛЬ! с б6ль
ШИМ УК:ЮНО:VI. В таб,1. 6.1 приведен перечень перева"lОВ звто\IO
БИи'IЬНЫХ AOpOI' С подъеIVlами БОJ'lсе 12 %, КОТОРЫЙ может С,'I)"ЖИТЬ
Д,,'lя ориенпщии IIрИ П.1aflИровании маршрута поездки с прицепом.
6.3. СЦЕПНЫЕ УСТРОЙСТВА И НАrРУЗКА НА ДЫШЛО
Для эксП....Iуатации с IIриаеПQllЛ JlerKOBbIe автомоби.1И, а также
313томоби,'1И, созданные на их базе, ДОЛЖНЫ быть оборудованы
СцеIIНЬ!i\'IИ у'стройствами. Такие у'стройства должны быть отипова
Ны, т. С. JI.ОJIЖIIЫ И\j("Т!> раЗрСIIIС'НИt' JUJЯ УСТс)НОRЮI на ;lанный ТИII
153
Н,Н
2500
2000
1500
1000
12% * о
14% *
16% *
600 700 800
500 600 700
чОО 500 600
.1 Mr;, Kr
80.JМОЖfl!JItL ЛDеоtJо
100
О
200
100
О
300
200
100
чОО
300
200
500
чоо
300
Дl1.аеОflаЛ6Н6Iе ЛlLflШI ООО.Jflа'lаюm
ле8аеМ6IU лоd'l1ем %.
tf МаКСl1.маЛhfl6/i1 лреоrlоле8аеммi1 лоtJ3tМ а8тОМООlLЛЯ с
Прl1.цепом со лаСflО тexfllLlleC/(oM!/ паслорту lLЛlL иаНН6IМ
за80tJа 1L.Jf:ото81LтеЛJ1.
Рис. 6.1. С помощью приведенной HOMorpaMMbI можно определить либо возможный
преодолеваемый подъем, либо допустимую наrрузку в зависимостИ от высоты над
уровнем моря Н, ПОСКОJlЬКУ на I1рактике необходимо учитывать значительное сни
жение мощности двиrателя, а следовательно, и способности преодоления aBTOMO
билями с прицепом подъемов при движении на высоте более 1000 м.
Пример 1. Автомобиль, способный преодолевать подъем с уклоном 12 % при
полной наrрузке и с прицепом, должен преодолеть перевал с уклоном дороrи 16 %
на высоте 2000 м. Вопрос: на сколько килоrраммов должна быть уменьшена наrруз
ка (тяrача или прицепа )? Следует войти в lIoMorpaMMY слева по rоризонтали на
заданной высоте (2000 м) до пересечения с диаrональю, соответствующей преодо
леваемому уклону (16 %), и из точки пересечения опуститься вертикально вниз и в
строке, принадлежащей уклону 12 %, ищем величину наrрузки Mc, которую
следует снять (400 Kr).
Пример 2. Автомобиль, способный преодолевать подъем в 16% с полной наrруз-
кой и прицепом, должен вместо прицепа допустимой полной массы 1000 Kr везти
прицеп массой только 600 Kr на перевал, расположенный на высоте 1500 м. Вопрос:
какой предельный подъем может быть преодолен автомобилем при движении с
прицеlIОМ меньшей массы (1000 кr .600 Kr===400 КI') на этой высоте? В точке пере:
сечения rоризонтали, соответствующей высоте 1500 м. и вертикали, уменьшеннои
на 400 Kr наrрузке M G в строке подъема в 16 % на диаl'онали получим возможныЙ
IIреодолеваемый подъем .. 22 %
автомобиля и иметь отметку об испытании. Установка сцепноrо
устройства должна быть выполнена cTporo в соответствии с PYKO
водством по' монтажу завода изrотовителя. После этоrо автомО-
бил. должен . ЫTЬ представлен на станцию техническоrо контролЯ
(TUV или ТUА) для подтверждения соответствия и внесения по-
правок в документы. В них заносят данные об установке сцепноrо
устройства и оформляется новый акт разрешения на эксплуата-
цию. В противном случае общий допуск на эксплуатацию, а вместе
с ним и страховое свидете.1ЬСТВО теряют СИ.1У.
154
6. 1. Перечень перевалов автомобильных дороr
Европы с подъемами более 12%*
Название переВ'3JIа
(страна)
Направление
Максимальный
подъем в %
Зюдфельд (ФРП
Фленцер 3ееберr (А)
Катшберr (А)
Насфf'ЛЬД (А И)
Норбертсхёэ (А Ш)
Прэбихл (А)
Сёлкерпас (А)
Тауэрнавтобан (А)
Трибенер Тауэрн (А)
Туррахер Хоэ (А)
Вурцен (А Ю)
Сан Бернардино (Ш)
Форкола ди Ливино (Ш)
rивиа (И)
Джауфен (И)
Рестефонд (Ф)
Деrендорф Байериш Цел л
В обоих направлениях
rМЮНkСант Михаэл
Хермаrор Понтебба
Мартинсбрук Наудерс
В оба направления
В оба направления
Спиттал Зальцбурr
Триебен Юденбурr
В оба направления
Виллах Краняска rорда
Хур Беллинзона
В оба направления
В оба направления
Меран-Штерцинr
В оба направления
18
24
23
20
18
24
14
15
26
31
26
12
15
18
14
16
* Следует принимать во внимание трудность преодоления этих перевалов с
прицепами.
При м е ч а 11 и е. А Австрия, И Италия, Ш Швейцария, Ф Фран.
ция, Ю Юrославия
Применяемое для леrковых автомобилей сцепное устройство
состоит из основания (закрепляемоrо под задней частью автомо-
биля) и шара диаметром 50 мм, изrотовленноrо с допуском h 1з
В соответствии со стандартом дин 74058. В параrрафе 22а и
43 ПДЭ и пункте 31 раздела «Технические требования к автомо-
БИи;ЬНЫМ деталям» приведены условия испытаний сцепных YCT
роиств и расчет rоризонтальной силы от дышла прицепа. Речь
идет uпри этом о так называемом пара метре D, представляющем
собои максимально допустимую. продольную силу, действующую
Между автомобилем-тяrачом и прицепом; ее величина задается
заводом изrотовителем сцепноrо устройства. Значение пара мет-
ра D (в ньютонах) определяется из допустимой полной массы
автомобиля т ;; (в Kr) или точнее из соответствующей ей си.т'lы
Тяжести Gz===mzg и задаваемой заводом изrотовите.пем aBTOMO
биля допустимой массы 'прицепа тА (в КI') или соответственно
силы тяжести G А=== mag:
D===GzG a / (GZ+G A )=== m z mAg'2 / [(m?+m/!)gj.
в качестве примера приводится расчет для автомобиля с дo
l1устимой полной массой m z === 1800 Kr, который буксирует прицеп
\1ассои т/]===800 Kr:
155
, :) , :)
D == m zm Ag'2 / [ ( m z + т;1 ) g] == 1 ,8 . 1 О . 0,8 . 9,8 1 / [ ( 1 ,8 + 0,8) 1 О ] ,
D==5430 Н==5,43 кН.
То есть продольная сила на дышле не должна превышать 5,43 кН.
Вертикальную силу, действующую на саепное устройство, т. е.
опирающуюся на Hero часть массы /'}..т;\ IIрицспа (рис. 6.2) or083-
риваст параl'раф 43 пдэ. Законодате.'IЬСТВО разрешает опреде-
ленный допуск на ЭТу' обозначаемую как опорная наrру'зка часть
массы ПРИIlепа, т. е. задаются минима,lЫlOе и максимаЛЬное
значения. Минимальное значение составляет 4 % массы буксируе-
Moro прицепа и обеспечивает, 110 крайней мере, в статике нш'руже-
ние сцепноrо устройства направленной вниз силой, которая все же
не должна быть менее 25 Kr. Это означает, что все прицепы, имею
Iцие массу с наrрузкой или без нее i\'1eHee 625 Kr, должны эксплуати
роваться с указанной минимальной опорной наrрузкой.
Вертикальная наrрузка, воспринимаемая сцепным устройст
ВОМ, зависит как от утвержденной в акте отипования сцепноrо
устройства допу'Стимой опорной наrрузки, так и от допускаемой
заводом изrотовитслем автомобиля вертикальной наrрузки для
KOHKpeTHoro леrКОВОI'О, rрузопассажирско['о или развозноrо aBTO
моБИJlЯ. Наименьшее из этих двух значений ДШ1ЖНО приниматься
в качестве допустимой наrрузки на сцепное устройство aBTOMO
БИJIя тяrачз (таб.п. 6.2). СпеIlиа:IЫlая таnJlичка размером 52Х
Х74 мм должна содержать сведения о величине маКСИМ3J1ЬНОЙ
6.2. Допустимые масса буксируеМОI'О прицепа, опорная HarpY3Ka на
сцепное устройство и rруза, lIеревозимоrо на крыше наиболее
распространенных моделей автомобилей, Kr
Mac Опоg- rруз Mac Опоg- rруз
Фирма, са l ная на Фирма, са! ная на
модель прице на- крыше модель прице- Ha крыше
па rруз ка па т'рузка
Ауди Мерседес Бен ц
80, 44 кВт 750 50 75 190. 190Е, 1200 75 100
80, 55 кВт 1100 50 75 190Д
80, 66 кВт, 1200 50 75 200Д, 280Е 1500 75 100
82 кВт, Мо/ ели Т-, с- 1500 75 100
Дизель И ела
80 Кнаттро 1400 50 75 Модель сл 1500 75 :30
100, 55 кВт, 1200 50 75 ХаР;ПUII
66 кВт, Мицубиси
74 кВт
100, Дизель 1200 50 75 Кольт, Лансер 800 50 50
100, Авант, 1150 50 75 rалант 1600/ 1000 75 75
Саппоро
55 кВт, rалант 2000, 1100 75 75
66 кВт
200, 100 кВт 1400 50 75 Турбо, ТД
200, Турбо 1500 50 75 Опел ь
Корса 1,3 С 800 50 80
Кваттро 1400 5() 75 КаДСП 1.2 С 600 50 80
156
Mac ОПОЕ rруз Мас- ОПОЕ-
Фирма, са] ная 2 Фирма, са l ная 2 rруз
на
модель при Ц e на- модель прице на
крыше Ha крыше
па rрузкс па rрузка
БМВ Кадетт 1.:1 С 700{ 50 80
З I'О ряда 1200 50 75 950'
518, 520и 1200 50 75 Аскона 1,:1 С/ 900( 75 80
525е 1400 50 75 I,ЗС 650'
525и, 528и, 1500 50 75 Автоматик
524тд АСКОНа Д/Д 700{ 75 80
628ЦСи, 1600 50 75 Автоматик 650:
635UСи Манта 1,8 С 1200 50 60
7 ro ряда 1600 50 100 Рекорд 2, ОЕ/Е 1250{ 50 80
Ситроен Автоматик 1500'
2UB6, КJlуб, 400 :35 :30 Рекорд 2,3 Д 1100 50 80
ЧаРЛЗТОII Сенатор, МОН- 1700/ 75 80
ВИЗа, Клуб 500 45 50 ца, :3,0 Е/Е 1600
Виза, 11 Е Автпматик
l1РЕ llРЕ Пежо
IlJlЭЙН Эйр 615 45 60 205 ЖЛ, ЖР 500 50 75
Виза ЖТ, ЖТ 720 45 60 205 ЖЛД 800 50 75
Тон ик 205 ЖТИ 900 50 75
ЖСА Спеuи 1 000 50 60 305 ЖР 850 50 75
ал, Паллас :305 ЖЛД, 950 50 75
ЖСА Брек 1000 50 80 ЖРД
Спениал 305 Брек 820 50 100
БИкс14, 14Е, 1000 60 75 ЖЛД, ЖРД
14РЕ 505 ЖJI 750 75 75
БИкс 16РС, 1100 70 75 505 ЖР 1100 75 75
16ТРС, 19РД, 505 ЖТД, 1500 75 75
19ТРД ЖТИ
СИкс все мо- 900/ 100 80 505 Брек ЖЛ. 1200 75 100
дел и 15003 ЖР
Дайхатсу 604 Ж Т Д 1200 75 75
Шарад<J. 700 50 50 604 ЖТИ 1800 75 75
Датеун Порше
Черри 700 50 75 911 Каррера 800 50 75
Санни/СаНIIИ 1000/ 50 75 KYJJC
Автоматик 7003 924 800 50 75
Станца 1200 50 100 944 1200 50 75
Блюбирд, 1100{ 50 100 928 С 1600 75 75
Блюбирд 1000' Рено
Авт()м. 4 ТЛ 430 50 60
Блюбирд Д 1200 50 100 4 ЖТЛ 530 50 60
Лаурел 2. 4 1400 50 80 5 350 50 50
Лаурел 2, 8Д 1200 50 80 5 ТЛ, ЖТJI 650 50 50
300 ЦИкс 1500 75 100 5 АJJЬПИН Тур- 625 50 50
Прэрис 1100 50 75 бо
Фиат 9 ЖТ JI 850 50 БО
Панда 750 50 50 I1 ТС, ЖТС 650 50 60
Уно 45/45 ЕС 620/ 50 50 JH 1000 50 60
6803 25 1500 100 75
Уно 55, 55 Су- 700 50 50 ФУЭI'О 1000 50 60
пер Сааб
Уно 70 CYIICP, 900 50 50 Все модели 1200 75 100
Дизель
157
Mac Опоg Mac Оп 0g rpy3
са! rpy3 Фирма, ca l ная на
Фирма, ная на
модель прице Ha
модель прице Ha крыше крыше
па rpY3Ka па rpY3Ka
Ритмо 60, 1000 80 75 Сузуки
60 ЕС Алто Ж, Ф 450 50 30
Ритмо 75, Ди 1100 80 75 СА 310 600 50 50
зель Тальбо
PeraTa 70 ЕС, 1000 80 75 Самба ЛС/ 650{ 40 75
75, 75 Супер ЖЛ 850
PeraTa 100 1100 80 75 rоризонт ЖЛ, 1000 50 50
Суп ер 75 ЕИкс, ЛД
PeraTa 85 1200 80 Солара ЖЛ 1000 50 75
Суп ер, Тойота
Дизель
Аржента 100, 1100 80 75 Старлет 700 50 50
Супер Терцел 1000 50 50
Аржента 110, 1300 80 75 Королла Лиф 1000 75 50
120ие, Дизель тбэк 1,3
Аржента Typ 1500 80 75 Королла Лиф 1200 75 50
бодизель тбэк 1,6
Карина 1300 75 100
Форд Uелика Супра 1500 75 8О
Фиеста 1,1; 800 50 75 Uелика Лифт 1200 75 80
1 ,3; 1 ,6д 75 бэк
Эскорт 1,3; 1,6 800 50 Крессида 1200 75 100
Орион 1,3; 1,6 900 50 75
Орион 1,6' Д 800 50 75 Фольксваrен
Сиерра 1,6; 2,0 800 50 75 Поло, Дерби 600 50 50
Сиерра 2,3 1 000 50 75 29 кВ
Дизель Поло, Дерби 650 50 50
Сиерра Тур. 900 50 75 40 кВ
нир 1,6 I'ольф 40 кВ, 80О 50 75
Сиерра Typ 1100 50 75 Джетта 44 кВ
нир 2,0 I'ольф Д, 850 50 75
Хонда Джетта Д 75
Цивик, Купе 700 50 50 rОJIЬф т Д, 1 000 50
Джетта т Д
UРИкс Пассат, CaHTa 850 75 75
Аккорд 1000 50 75
П рел юд 1 000 50 90 на 44 кВ
Пассат, CaH 1200 75 75
Лада тана 55 кВ
Нива, Нива юр. 1020 50 50 Пассат ТД, 1200 75 75
Комби. 1200С. 840 50 50 Сантана ТД
1500ЖЛ Пассат, CaH 1500 75 75
Мазда тана 85 кВ
323/ 1 ,1 800 50 50 Вольво
323/1,5 1000 50 50 340 Л, ЖЛ, 1000 50 50
626/1,6 900 75 75 ДЛ
626/2,0 1100 75 75 360 1200 50 50
929 1000 75 75 240 1500 75 100
740/760 1500 75 100
118
I Допустимая масса для прицепов с тормозами из условия троrания
подъеме в 12%.
1 Максимально допустимая опорная наrрузка. u u э q .
3 С механической коробкой передач/ с автоматическои коробкои перед
158
вертикальной наrрузки. Она должна быть закреплена на задней
части автомобиля тяrача на хорошо видимом месте по возмож
ности непосредственно над сцепным устройством и иметь сле
дующую надпись: «Допустимая опорная наrрузка . . Kr». Все
новые прицепы для леrковых автомобилей, допускаемые к эксплуа
тации, имеют аналоrичную табличку на передней стенке. Она
содержит данные об оrоворенной выше минимальной опорной
наrрузке, а также о допустимой для тяrовоrо устройства (дышла)
данноrо прицепа максимальной опорной наrрузке. Разумеется,
что в эксплуатации не должна превышаться ни одна из допусти
мых максимальных наrрузок как для прицепа, так и для aBTOMO
биля тяrача. Обычное значение максимальной наrрузки COCTaB
ляет 50 Kr.
Как уже сообщал ось в разд. 5.3, опорная наrрузка дтА прицепа
уменьшает величину полезной наrрузки автомобиля. Еще в боль
шей степени это влияет на наrрузку задней оси тh. В соответствии
с международным стандартом ИСО/ ДИС 1103 1974 и соrласо
ванным с ним стандартом ДИН 74085 центр шара сцепноrо YCT
ройства должен располаrаться на автомобиле с полной наrрузкой
на высоте от 350 до 420 мм от поверхности дороrи. Кроме Toro, шар
должен располаrаться на расстоянии не менее 65 мм от заднем
кромки кузова или буфера (в случае если он расположен настоль
ко низко). Получаемое при этом плечо действия силы ls до центра
задней оси (см. рис. 6.2) называемое также опорной базой
позволяет определить увеличение наrрузки на заднюю ось:
дтh==дтАLо / 1
Ат д
LG
.1
РИс. 6.2. Воспринимаемая сцепным устройством часть массы одноосноrо при
цепа повышает наrрузку на заднюю ось автомобиля тяrача и разrружает переднюю
ось. В величину заднеrо свеса L_;;II входит и сцепной шар
159
и одновременно величину 11т", разrрузки передней оси
I1m и === I1ml! ! mA'
При этом видно, что леrковые автомобили классической компонов
ки больше подходят для буксировки прицепов, чем переднепри
водные (см. разд. 3.2 и 3.3). Чем меньше опорная наrрузка, тем на
меньшую величину снижается масса ПО.1езной наrрузки автомоби-
,;IЯ И тем меньше опасность превышения максимально допустимой
наrрузки на заднюю ось. Для практичеСКОI'О определения дейст
вующей на шар сцепноrо устройства наrрузки ВПОJIне подходят
бытовые напольные весы. Для расположения дышла прицепа на
требуемой высоте (от 350 до 420 мм) необходимо опереть дышло
на весы через брусок высотой примерно 300 мм.
Опыт езды с прицепом показывает, что нарушение минималь
ной опорной наrрузки в 25 Kr в сильной степени сказывается на
ухудшении ездовых свойств автопоезда (рис. 6.3). При этом
с
CJ
Рис. 6.3. Пример леrковоrо автопоезда, для KOToporo должны приниматься во
внимание необходимые наrрузки на сцепное устройство (от 25 до 75 Kr), размеры
и допустимая масса прицепа
значительно снижается критическая скорость, при которой возни
кают резонансные колебания системы автомобиль прицеп. Поэ
тому водитель должен устанавливать статическую опорную Har
рузку в зависимости от типа автомобиля в пределах от 40 до 70 Kr,
что возможно за счет тщательноrо распределения rруза в при цепе.
Несмотря на это, все же не рекомендуется превышать допустимую
максимальную скорость движения с прицепом, оrоворенную Tpe
бованиями различных стран (таб.'1. 6.3).
6.3. Допустимая скорость движения леrковых автомобилей
с прицепами, принятая в различных странах Европы, км/ч
IlриrОРОДlll.,с
Страна В rородах Приrородные дороrи с ДВ)'- На авто-
л.ОрОI'И IЯ И более страдах
llO.,10сами
фрr 50 80 80
Бельrия 60 90 I 120 120
ания 60 80 - 100
Д
160
Продолжение табл 63
Страна Приrородные IIриrородные
В !'ородах дороrи с дву- На аято-
дороrи мя и более страдах
По.l0сами
Анrлия 48 96 112 112
Фин, яндия 50 80 120
франция 60 90 110* 130*
rреция 50 80 100
Италия 50 До 599 (: \1:\
80 90
До 900 013
90 110
До 1300 см 3
100 IЗО
Свыше 1300 C!VI 3
110 140
ЮI'ОСJJавия 60 80 100 120
Люксембvрr 60 90 120
Нидерланды 50 90 120 120
Австрия 50 100 130
Швейцария 50 60 100 130
Швецня 50 70 110 110
Испания 60 90 100 120
* в СЛУЧае слн водитель имеет стаж езды бо.'](:е O;l.Hor'o !'Ода, в протнl3НОМ
С.1УЧi:lЕ' - 90 км/ч.
161
7. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАСС
7.1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАСС
НА ПЕРЕД НЕ ПРИ ВОДНЫХ АВТОМОБИЛЯХ
Распределение масс на автомобилях в снаряженном состоянии
зависит в первую очередь от типа привода : заднемоторные автомо-
били имеют большую наrрузку на заднюю ось, переднепривод-
ные на переднюю. Как упоминалось уже в разд. 3.2.3, в зави-
симости от положения двиrателя и величинЫ колесной базы ста-
тическая наrрузка на переднюю ведущую ось составляет от 56 %
до 65% от снаряженной массы автомобиля. В таБJI. 7.1 приведено
усредненное распределение масс в зависимости от наrрузки.
7.1. Среднее распределение масс по осям автомобилей
различных компоновочных схем в зависимости от наrрузки, %
Передний привод Классическая Заднемоторная
компоновка ком по новка
Наrрузка Передняя Задняя Передняя Задняя Передняя Задняя
автомобиля
ось ось ось ось ось ось
Без наrрузки 61 39 53 47 40 60
Два человека 60 40 53 47 42 58
спереди
Четыре человека 55 45 49 51 40 60
ПЯТЬ человек и 49 51 43 67 41 59
6аrаж
При этом имеет значение отношение наrрузки MG к снаряженной
массе автомобиля тl, т. е. коэффициент наrрузки,выраженный в %'
MG
kпb== 100.
т)
При этом проявляется различие, например, автомобиля «Фоль-
KCBareH Поло» (рис. 7.1), имеющеrо сна ряженную массу 700 Kr
и перевозящеrо rруз 430 Kr, автомобиля «Фольксваrен rольф 11»,
имеющеrо снаряженную массу 845 Kr и наrрузку 475 Kr, и более
CKOpocTHoro автомобиля «Рено 25 ТС», имеющеrо снаряженнуЮ
массу 1146 Kr и наrрузку 444 Kr (рис. 7.2). Коэффициенты наrруЗ-
ки при этом будут равны соответственно:
162
k пh ==61%;
k пb ==56% ;
k пb ==39 %.
Все три 3!помобиля отипованы как пятиместные, поскольку имеют
величину наrрузки более 375 Kr.
Два человека, располаrающиеся на передних сиденьях перед
неприводноrо автомобиля, практически не оказывают влияния на
распределение наrрузки по осям. Изменение может произойти
максимум на 1 с 61 до 60 % (см. табл. 7.1). Распределение
массы при полнои наrрузке зависит в большой степени от веЛИЧИIiЫ
и расположения баrажника, т. е. от величины заднеrо свеса (см
рис. 4.1). Для Toro, чтобы значительно не ухудшались способност
троrания с места автомобиля и преодоления им подъемов в зимних
условия , не следует производить слишком большую разrрузку
переднеи оси. По сравнению с наrрузкой два человека при полной
наrрузке переднеприводной автомобиль в среднем теряет 11 %
наrруз и на переднюю ось, т. е. 49 % остается для реализации
тяrовои силы. Исключением является автомобиль «Сааб 99» у
K Toporo уменьшение наrрузки на переднюю ось составляет тол ко
9 % (см. разд. 3.2.1). Автомобиль имеет короткий передний свес
и за счет этоrо блаrоприятное отношение базы колес к общей дли
не автомобиля.
Это же относится и к модели «Ситроен ЦИкс 2500» с дизельным
двиrателем. В снаряженном состоянии он имеет наrрузку на перед
ню,? ось, равн ю 69 % от" собственной массы, что обусловлено боль-
шои величинои колеснои базы, и значительно отличается этим от
аналоrичных средних значений друrих автомобилей. Преимущест
вом при этом является то, что при полной наrрузке масса, прихо
дящаяся на переднюю ось, уменьшается Bcero до 59 %, однако при
этом водитель не может обходиться без усилителя рулевоrо управ
ления. Изображенный на рис. 1.7 автомобиль «Ситроен комби»
при допустимой полной наrрузке имеет еще более блаrоприятное
распределение масс.
7.2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАСС НА АВТОМОБИЛЯХ
КЛАССИЧЕСКОй КОМПОНОВКИ
И СО ВСЕМИ ВЕДУЩИМИ КОЛЕСАМИ
При данной компоновочной схеме также имеет значение OTHO
шение наrрузки к снаряженной массе автомобиля. Имеющая CHa
ряженную массу 765 Kr модель «Той от а Старлет» может перево-
Зить 395 Kr полезной наrрузки и имеет коэффициент наrрузки
k пb ===52%, модел «БМВ 323и» имеет k пb ==43%, а «Мерседес 500 СЕ»
при снаряжен нои массе 1620 Kr и наrрузке 520 Kr имеет k пb ==32 %.
Два человека, занимающие передние сиденья, практически не
Влияют на распределение масс, которое составляет в снаряженном
Состоянии для передней оси от 48 до 56% и для задней оси от
52 до 44% (см. табл. 7.1).
163
6 .ь'
..... ::
(Ij:ii g
Q
:.; t:t:
!i::; О t:;;
<li = 0::1
::Е Ь
:: :.;
..о О
U U
О u
t:;; '" "
О ::Е :S::
с: '::
0>-'
==0..
=.....*
",<li"'O
o::I:E=c.o
u t:t:
::<: о.. f--o О
3
О u ::<:
€-<li;:o
1:! -&
..о :т-&
t:;; :: ст)
<li t:;; О
<li::<:
О се
,:s::'::
О :::
.....:;:a15
::E
. t:t: се
o..
Q.."'o
t::(
164
'"
=
с')
О
:I:
t:'
::<:
о
'<t'
'<t'
.......:3
>-,и
::<: :..;
с') '"
>-,::Е
о..
.....':::
'" с
:I: :I:
Q
.... tt::
i{]o..
t:;; '"
О =
1:: u
,=
с О
t:;; ::<:
О О
t::
..о
:r:: 0::1
'" Q)
0::1 t:;;
U с
::<:\0
..о
t:;; ::."
О :S::
€-
Q r;
..Q
t:;; U
<li 0::1
t::(
C
::E
и:;;:
Q:2
>-,
се :=
О ::<:
::<: о":
==-
t::(Ij
О :r::
О f--o
= :r::
0..Q)
<li :=
::Е ::f
::: :=
0..-&
I::-e-
t:t: (7)
'" с
g::<:
Q':S::
<li :=
::Е ::
::: ..о
" :r::
Q)
t!)::E
с'о1
2
Q) ::
Q..(]
1:! f--o
..о :S::
t::(
О
c'i
:=
Q..
165
Исходя из этих значений для леrких автомобилей при полной
наrрузке масса, приходящаяся на переднюю ось, может YMeHb
шиться на 8 1 О % и на столько же увеличиться на заднюю ось.
Таким образом, в среднем получаются значения, составляющие
43 % спереди и 57 % сзади, что соответствует примерно распреде
лению масс на заднемоторных автомобилях. Автомобили, имеющие
большую снаряженную массу, сравнительно менее чувствительны
к изменению наrрузки. Перераспределение масс на них составляет
менее 5 %.
В связи с недостаточной наrрузкой на передние колеса при
полной наrрузке на автомобилях среднеrо класса ранее имелась
тенденция распределения до 56 % снаряженной массы автомобиля
на переднюю ось. При этом при частичной наrрузке, т. е. в самом
неблаrоприятном случае, на заднюю ось приходится Bcero 44 %
массы. и в настоящее время еще имеются автомобили с распре
делением масс такиМ образом. Их малонаrруженные задние коле
са склонны к буксованию, особенно при разrоне на скользком по
крытии И В повороте (рис. 7.3). В течение последних лет тенденция
Рис. 7.3. Модель «Альфа
имеет далеко не равномерное распределение масс. Тяжелый шестицилиндровый
V образный двиrатель рабочим объемом 2,5 л является причиной распределения
55 % массы на переднюю ось, что отрицательно сказывается на тяrовых свойствах
при ускорении в повороте
меняется и поворачивается в обратном направлении. Можно найти
автомобили классической компоновки с распределением масс
50 % /50 % в снаряженном состоянии с целью улучшить ездовые
свойства в зимних условиях и при наrрузке только два человека.
К таким автомобилям относятся, например, модель «Порше 944»
с кузовом купе, а также лимузины «БМВ 518и» и «Альфетта» фир
мы «Альфа Ромео» (рис. 7.4). При полной наrрузке на последних
двух моделях распределение массы на заднюю ось составляет
почти 60 % и только 40 % на переднюю. Лучшее распределение
166
Рис. 7.4. Модель «Альфа Ромео Альфетта» блаrодэ.ря компоновочной схеме TpaHC
эксл в.снаряженном состоянии имеет равномерное распределение масс. Однако при
полнои наrрузке только 40 % массы приходится на переднюю ось и 60 % на
заднюю что с точки зрения ездовых свойств и аквапланирования шин не является
предпочтительным
имеет модель «Порше 944» вследствие большой колесной базы
и малой полезной наrрузки (k пb ==27 %), так что на заднюю ось
приходится не БО"Т'Iее 56 %, а на переднюю остается по меньшей
мере 44 % .
7.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАСС НА ЗАДНЕМОТОРНЫХ
АВТОМОБИЛЯХ
Распределение масс на заднемоторных леrковых автомобилях
наиболее блаrоприятно вследствие расположенноrо в задней части
силовоrо arperaTa. В настоящее время еще существуют автомоби
ли с задним расположением рядноrо двиrателя (см. рис. 3.50),
которые в снаряженном состоянии имеют наrрузку на переднюю
ось, равную 38 % общей массы, и на заднюю 62 %. На таких
автомобилях большую техническую проблему представляет обес
печ:ние требуемых характеристик возврата рулевоrо колеса,
евоиств управляемости в зимних условиях'и сильно выраженная
чувствительность к боковому ветру. С целью их У.'lучшения сиденья
етре:У1ЯТСЯ переместить как можно больше вперед, чтобь! при "o
садке двух человек получить приемлемую наrрузку передней оси
(увеличение на 2 % см. табл. 7.1). Баrажник располаrается в боль
Wинстве случаев спереди, что обеспечивает при полной наrрузке,
например 5 чео'lовек и 35 Kr баrажа (375 Kr), распределение при
Мерно 40 % массы на переднюю ось (см. рис. 3.3 и 3.49).
7.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАrРУзки
по ОСЯМ Л ErKOBbIX АВТОМОБИЛ Ей
РаспредеJlение масс на леrковых автомобилях и автомобилях,
Конструкция которых позволяет перевозку дополнительноrо rруза,
167
реrламентировано стандаРТО\1 ДИН 70031. Под послел.ЮI\1 типом
а втоrvlОБИ.:J еЙ I1 одр аЗУJl,.Н.'R а IOт rр::попассажирскис и раЗВОЗНЫе
автомобили, а также .'IerKoBbIe автомобили, у которых баrажный
отсек жестко не отделен от салона. При этом имеющиеся задние
сиденья не обязательно должны быть складывающимися или съем-
ными. Стандарт ДИН 70031 в основном соrласуется с междуна род-
ным стандартом ИСО / ДИС 2416 «Распределение наrрузки в леr-
ковых автомобилях».
В зависимости от типа привода посадка двух че.10век на перед-
ние сиденья изменяет распределение наrрузки по f)сям на величину
от О до 2 % (см. табл. 7.1), т. е. их масса распределяется довольно
paBHOl\'1epHO на обе оси. Пассажиры на заднем сиденье наrружают
си.;']ьнее заднюю ось, а именно от 70 % до 90 % их массы передается
задней оси и соответственно от 1 О % до 30 % передней. При этом
ощутимо изменяется относительное распределение масс автомоби-
ля.
На автомобилях классической и переднеприводной компоновки
баrажник располаrается обычно за задней осью, т. е. размещаемый
там баrаж в некоторой степени разrружает переднюю ось, что
отрицательно сказывается на ездовых свойствах и склонности к
продольным колебаниям. Увеличение наrрузки на заднюю ось от
массы баrажа составляет 11 o 130 % и уменьшение на переднюю
ось на 1 о зо %. На заднемоторных автомобилях масса баrажа
непосредственно складывается с наrрузкой передней оси.
В промышленности и в контролирующих орrанизациях опре
деление распределения наr'рузки по осям производится С помощью
rрузов массой по 68 кr" которые размещаются на сиденьях, в мес-
тах расположения центров тазобедренных суставов (т. е. в центре
тяжести тела человека), в количестве от 2 до 5 шт. При этом перед-
ние сиденья устанавливаются в среднее положение диапазона ре-
rулировки. В данном случq.'е речь идет о чисто теоретическом рас-
пределении наrрузки по осям, не принимая во внимание удобство
и возможность управления автомобилем в данном состоянии.
Добавляемая при этом масса баrажа оrоваривалась в разд.
5.3 и определяется по взятому из стандарта ДИН 70031 уравнению,
Kr
ML===MG 68п
и размещается в центре баrажноrо отсека (рис. 7.5 и 7.6). В
случае, если, как на модели «Фольксваrен 1200», имеются два от-
сека для баrажа, то завод изrотовитель ДО.'lжен особо указать
распределение массы баrажа. Для определения распределениЯ
наrрузки по осям, возникающей при наrружении автомобиля, не-
обходимо, по крайней мере, одну из осей установить на весы. Becы
не должны иметь слишком большоrо предела измерений, посколь'
ку точность весов на первые 50 делений шкалы не распространяет-
168
L/2
L/2
L/2
L/2
L
L
Рис. 7.5. Для определения раСIIреде
Jlения наrрузки по осям баrаж массой
М L должен быть расположен в центре
баrажноrо отделения
Рис. 7.6. При сложной форме баrажно
['О отделения ero центр в соответствии
со стандартом ДИН 70031 определяет-
ся серединой проекции наиБОJlьшей по
лезной длины IJI
ся. Например, если взвешивание производится на весах с пределом
измерениЙ, равным 20 т, цена деления шкалы может составлять
10 или 20 Kr, т. е. при наrрузке до 500 или 1000 Kr они не обеспечи-
вают точных показаний. Приведенные ниже таблицы распределе
ния наrрузки по осям составлены с использованием двух весов
типа «Бицерба» с переключаемым диапазоном, пределом измере
ний, равным 1,2 т, и ценой деления шкалы 200 r. Таким образом,
при наrрузке более 1 О Kr результаты взвешивания соответствуют
точности 0,01 % предельноrо значения шкалы.
Менее трудоемким, чем заrрузка эталонных масс в салон и
баrажник, может служить метод определения наI'рУЗОК на оси с
помощью людеЙ. Но при этом необходимо определить увеличение
наrрузки на переднюю или заднюю ось после посадки двух человек
произвольной, но известной массы тела М;. Желательно все же,
чтобы для совпадения центра тяжести эти люди весили вместе
136 Kr и имели рост около 170 см. Таким же образом возможно
определение увеличения наrрузки задней оси или уменьшения
наI'рУЗКИ передней при размещении баrажа при помощи укладыва
ния в центре баrажника rруза любой, но заранее определенной
массы M'l. После ряда отде:IЬНЫХ взвешиваний необходимо, OДHa
ко, перссчитать РСЗУ.'1ьтаты ПРОИЗВО,,'II>НОЙ массы M : на стандар-
тизованную массу человека Мр, равную 68 Kr (или соответственно
М: на допустимую массу баrажа М L), И сложить отдельные pe
зультаты. Необходимо также принимать во внимание, что на оси,
которая установлена на весах, колеса должны свободно вращать-
ся, то есть стояночный тормоз не должен быть затянут и рычаr
переключения передач должен быть установлен в. нейтральное
Положение. Кроме Toro, установочная поверхность весов должна
быть rоризонтальна и иметь возможность перемещаться для YCTpa
169
!
:1
111
нения боковых наrрузок на площадки весов при изменениях колеи,
вызванных изменением наrрузки автомобиля.
При уrле наклона спинки сидений к вертикали 250 (см. рис. 1.7)
необходимо оба передних сиденья или сиденье диванноrо типа
установить в такое положение, которое оказывается удобным для
человека ростом 1,70 м. Расстояние между ПОJfожением, удобным
для вождения и предписываемым «средним» положением сидений
при замерах с балластом должно быть замерено и занесено в блан
ки форм 1 и 2 (рис. 7.7 и 7.8). Дополнительно необходимо замерить
разниuу наrрузки на заднюю ось в этих двух положениях передних
сидений. Она может в последующем при любых состояниях Harpy
жения отниматься от наrрузки на заднюю ось и прибавляться к
наrрузке на переднюю (или наоборот), если этоrо требует cpaBHe
ние результатов взвешивания с балластом. Далее необходимо
проверить возможность управления автомобилем водителями Ma
ЛОI'О, среднеrо и большоrо роста в среднем положении реrулировки
передних сидений, эти данные должны быть также занесены в
бланки форм 1 и 2 с правой стороны.
В начале определяется масса автомобиля в снаряженном coc
тоянии с заполненным баком, причем упоминавшиеся в разд. 5.1
предметы оснащения, такие, как аптечка, треуrольник аварийной
остановки и т. д. должны быть в наличии и располаrаться на пре-
дусмотренных для них местах. Колеса передней и задней осей
последовательно устанавливаются на площадки весов по возмож
ности на отдельные для левой и правой стороны, для Toro чтобы
получить распределение наrрузки по колесам и сделать вывод о
распределении масс кузова, силовоrо arperaTa и друrих узлов в
поперечной плоскости автомобиля. Бланк формы 2 содержит CBep
ху колонку для этих данных.
Если автомобиль имеет баrажник в задней части кузова, то
колеса задней оси остаются на площадках весов и в автомобиль
садятся два человека произвольной массы тела м;, вначале на
передние сиденья, затем на задние. В обоих случаях определяется
наrрузка на заднюю ось mh2 и соответственно mh4 и заносится в
бланк формы 1, чтобы затем, как будет показано ниже на при мере,
определить увеличение наrрузки на оси т и распределение по
осям при условии размещения «стандартных» людей с массой тела
по 68 КI'. После освобождения салона следует заrрузка баrажника
rрузом известной массы Mt; замеренную при этом наrрузку на
заднюю ось обозначают через mh9. В случае, если баrажник Haxo
дится спереди (как на модели «Фольксваrен 1200»), то последний
замер производят при взвешивании передней оси.
На рис. 7.8 приведен образец бланка, разработаННОI"О для взве
шивания автомобилей, в котором содержится процедура взвеши
вания леrковых, rрузопассажирских и развозных автомобилей.
В качестве практическоrо при мера для более Ilодробноrо разъясне
ния взята переднеприводная мол.е.1Ь «ФОи'lьксваrен Поло» (рис.
170
о::
о::;
:;:
\о
О
::;;
О
Ь
:t:I
<\j
:;:
U
U
'"
S
о::
:;:
о..
о
Е--
<\j
о..
о
\о
<\j
:l5
о::;
Q)
:;:
r::;
:::
::т
>.
Q)
g
о..
::iE
::I:
:::
Q)
S
U
:Е
ro
'"
::;;
o..
о
€<
2;
о..
Q).........
::;; .
'"
м
:::
\о
::;;
О
::<:
.........
о::
о::;
:::
\О
О
::;;
О
Е--
:t:I
'"
О
"""
О
:t:I
О
::<:
"""
Q)
о::;
:::
::<:
с")
>.
о..
"""
'"
::I:
Q)
а:;
r::;
Q)
r:::(
Q)
о..
t::
U
'"
р-.
<\j
Е--
'"
q
::;;
::<:
"""
Q)
\О
О
о..
С
..с
<::;
:::
\О
о
::;;
о
Е--
:t:I
<r:
'-- """
::<: ::<:
'"
'"
::iE
'"
"""
'"
\о
'"
U
'" U
се *'" '" *--.1
q:;:S :;:S
'"
::<:
Q)
се
О
r::;
Q)
::т
Q)
:::
'"
се
О
r:::(
>.
о..
о
\О
О
:;:
'" ::<:
U cf)
U>'
",о..
::I:
Q)
:l5
r::;
Q)
Е--
:::
о
t::
О
t::(
ro
;r:
'"
::<:
с")
>.
о...
"""
ro
::I: :;:
о:: U
'" О
::;;
:::
Е--
U
>.
t::
о
t::(
'-- """ """
::<: ::<: ::<:
о..
Q)
::;;
о
::I:
ro
U
U
ro
::;;
о::
--.1 ro
ro О
U t::
U
ro о::
::;; ro
>:: о:: <:..:J;r:
Е--
id ::I: '"
::;;
о о:: >. <::;
о::; о.. о... О
U ro """ :::
:;: ::I: ro о
::ТU:Сt::(
':::
@
..с
:t:I
"'-, Е--
:;: U
\00..
О ro
::;; r:::(
о >.
Е-- U
:t:I О
«
Q)
::: Q)
j :о
r:::(::I:
о :r:
::а ro
C\J r:::(
(У")
'-- '-- '--
::<: ::<: ::<:
о:: '--
ro ::<:
:r:
о... '"
Q) ro
::;; ::iE
cf) ro
:::
\О
:::
U """
О ::<:
ro
::I:
::<:
о
cf)
>.
о.. о
""" -<:
ro+
::;; 5'
U '--""
:;: .
:::'"
o..r:::(::;;
Q) ro ::;;
5 О
11+
t-.<
C\J ;;:
U '00
<.D
C\J ::<:
::I: U
<::; :t:I
Q)
о:: ::т
C\J
::I:
..с
<::;
Q)
ь
:::
:r:
r::;
О
t:: t-.<
g
11 11
C\J C.:J
:;:S
б: 11
C.:J
:С
"""
::<:
':::
::;; C\J :::
О \о ;j)
. t"---. r:::(
,:;:..... б: ;]
:;::2 Е--
ffi х
::f
Uo... О
хо:: t:: о..
ffi
!;::E ::<::;:
8
t::CQ о :::::<:..... о
0:: 5 5 I
::I: ,:;: c<:i о.. *", I
Q) Q) о ::<:;r: :;:S *--.1
G ij::iE ::<:
\OC\JC\J
3 :2 @ ю 11 11
с >.:;:r.c1 "",,:C Q.. 8..
C'OI М
t<)
C\J
::;;
::;;
>.
U
с
t::I)
с
{
:;:
'--
::<:
C\J
::I:
ro
::<:
cf)
>.
о..
'--
C\J
:С
Q) Q)
Q) о
;r: :t:I
r:::(C\J
<\jo..
(У"):::
с
'"
Е:
:r:
:::
с")
>.
::;;
:::
о::;
Q)
Е--
::I:
C\J
=
о..
ro
CQ
CQ
U
Q)
а
::<:
C\J
::<:
cf)
>.
о..
"""
C\J
:С
..... CQ
r:::(Q)
C\J
М"'-,
Q)
Q) Q)
::I: О
r:::(:t:I
Q) '"
0..0..
t::
Q)
Q)
:r: Q)
r:::(O
Q) CQ
0..Q)
Q) r::;
с
, о:: .
о:: C\J C\J
o..;r:U,--
C\J ;r: U ::<:
;r: Q) C\J
U::iE :>.
171
:s:
о.. ...
с:: ф :.::
:s:",
:'::се
:E
0..'"
... ...
"''''
:с \о
Q)Q)
:s::.::
:СС1')
Q)>.
:то..
:s: ...
t=; о .-J
C::
>:,
м :s:
i
... <]
:с :Е :.::
B
с) о
С:: С::
t=; u t:
Q):s: <1
:.::
се
:.:: Q
ce Q .D
E-:c
се се
:r: с1')
,:;::
о
Q) :с
' ...
...<]o..:'::
<')се се
:S::C
Ь
'" ..Q
:C U
о
се
;:; Q
>.Q
о..:с
...
ffi
E-
u
172
:s:
се
с'1
u
:s:
:::(
Q)
о..
Q)
С::
u
:s:
:::(
се
с'1
u
:s:
Q)
о..
Q)
С::
u
о
€
1",
'g
'"
'g
=
'" q
t:; (1)
(1)0..
::r (1)
t::
C'oIU
5 6 6
о м :с :с
,= (1) !:: >"c.! с
<l) ,= u (Ij е- 3 о:! >-. (Ij
:с ,= q: о о = \о (Ij (Ij g; t;
r..:з;g =-=:co o
8 ::'::t:: :б ,=t::>..= о..
::: uU')Uo.. :;;o.. ?
хм t-- :... =:;::t:"
;з .c ,:;:: <l):: t; t=i ::3 Q) е 3
<l) O 0..::.::>..'" O.c
= \0 :;:: t; Е'" q t:: U:" """ o::f t:"
. ?'>t::",ou... ",--< '(Ij'
с ::! t::! Е"СО 5 g :;;
с
g
I
.,.
'g
.,.
'g
=
<l) q
:т (Ij
с'1
C"IU
с
€
I
о>
'g
о>
'g
"'=
q
(Ij
с'1
U
<&; , =
<l) q
t:: <l)
Uo..
r.C
00
r---
<.о
"''')
'<:j<
с
Е
i
о>
'Е
(")
о>
C'OI
'"
:.::
:с
=
t::
U
........
1:>:
.с
:с
<l)
q
=
u
<l)
=
:с
q
(Ij
с'1
""
:;::
\о
3
:.::
<l)
:с
(Ij
=
о..
(Ij
(Ij
u
<l)
о
:.::
(Ij
:с
(Ij
:.::
с'1
>..
о..
>-.
(Ij
::r:
:...
:.::
,=
<l)
(Ij
<l)
q:
х
:а
:с
:с
'"
о
о..
=
:с
О
:;;
<l)
q
(Ij
u
U
(Ij
:а
1:>:
:с
U
........
::о
:с
<l)
о
5
о
:;;
с'1
О
О
<l)
t:: с'1
О О
c.
О <l)
Х :с
'"
(Ij
>-.
'"
\о
>-.
:.::
+
:...
:.::
00
<.о
о
t::
t:;
<l)
::r
I
11
'"
:.::
с'1
>-.
о..
>-.
(Ij
::r:
ё:; U
.
:;;;;:
'" 1:>:
:I: (Ij
U :I:
с
g
+
о
Е
о
g
с
Е
<l) <l)
(1) с
:::
q(lj
(ljо..
('f)t::
:б
:I:
q<l)
O::
<l)
<l) <l)
:I: О
<l) (Ij
0..0..
t::
<l)
<l)
:I: <l)
t::(0
<l)
o..<l)
<l) t:;
t:::
:......
:....
.........
х
(Ij
о..
=
(Ij
U
U
(Ij
t::
Х
'>"
q
=
о..
t:::
::
'"
g
1",
-g
'"
,.g
с'.1
........
=
U
(1)
.с S
15c;
о..
Q <l)
Q В
:I: :.::
=
0..:I:
(Ij >-.
:r::
:;;
:;:: :;;
:.::
о
о..
=
t:;
>..
>-.
<l)
о..
:I:
,=
(Ij =
t:: :I:
(Ij <l)
= q
t:::'{5
о>
g
10>
-g
о>
,-<:
Е:
:;::
:::(
<l)
о..
<l)
t::
U
(Ij
:...
(Ij
Ц::J
I
:::(10:(
<l) <l)
о.. о..
<l) <l)
t:: t:
................
'" (Ij
с'1 М
:;; :;;
:;; :;;
:I:
=
с'1 =
>"\0
:;; :;;
:;:: о
t:;:;:.:::'
(Ij\О
,:;::
:;::
:I:
<l)
q
:;::
U
Х
=
:I:
:::(
<l)
о..
<l)
t::
<l)
:;::
:I:
<l)
о
3
с
.с
:;:: = <l)
a ij
(Ij =:;;
х;з =о
t
::r:C0..:;;
с'1 >.. 10:( :I: О
a :'::
t:: U (Ij
:;:: " !:: f'<
Х = о (Ij :I:
= :;; 1:>: = =
:.:: (Ij .с q с'1
U:':::I: >..
о.. с'1 <l) ,= :;;
=>"10:(::0=
0..=:I:t:;
(Ij >-. U
d е g (Ij
(Ij U <l)
5 1:>:
с'1 :;:: (1) о.. (Ij
>":I:o..<l)
0..<l)<1):;;0
>-. :I: t: (Ij С')
x I:>:C')
g
15 ,=
t:; :I: О (Ij О <1)
:;; !:: "-&
5
°8 :;; 1o:(
g t:; :;; :;;
= 1:>: 13 2.
'б8(7)
ag;'
:....x..Jo:.::ut::
o
1:>: ::о U Q
:;ij 55:
ё:;(Ij-&u",
:;; (Ij о :;; О
:::( ,= с'1 О g- о..
t::-&
t::Q.c:;:::C6
\O =:;;
o..
1:>: (\j >-.
= >-. (\j :с
:I: а :I:
10:(1:>:0
<l) = "=:;;
q *0.. 3 ::I: =
t;
5::O(lj
I:>:t; fi
:;;:I:
,= :;; = е"
:а :а 1;:; о
:;;.c u
g-з 0..(1) :;;
-&;;;
:'::5 ::::;:.:::'
:I: о.. (Ij .
(Ij t:: U '=
о =
Ц::J U U
r....:Q==1o:(
r....:5. _______5
. (Ij Х Х
U'= (Ij =
=<l)=o..:c
Q.aa q
\O :;;
о с'1 = Q)
:;; t::
s
:;;
Q)
:;
а:;
о
о
r.::
:;;
=
:с
q
<1)
о..
U
Q
Q
::I:
q
(\j
с'1
'"
:I:
>-. >-.
:.:: ::.::
I I
++
:с
=
с'1 =
>"\0
:;; :;;
= О
t:;:;:.:::'
"'\О
Q=
:;:: о::
.с
(1) :I:
<1)
р:) q
(Ij =
o..u
U
О :;;
t::
С')
>"0
o..
>-. О
t::
(1) :;;
= =
:I: ::I:
<l) 10:(
:I: <1)
<1)0..
:;; U
С') О
:S:U
173
(';3
::Е
0..C'-I
О
е
о::
t:;
:s::
'о
о
::;:
О
Е--
i:Q
(';3
:s::
u
u
(';3
:3
о::
:s::
о.
О
Е--
(';3
о..
О
\о
(';3
:I:
Q.i
:!
:s::
t:;
:s::
::r
»
cl)
о
:I:
О.
cl)
:I:
cl)
;Е
:I:
:s::
cl)
cl)
:3
u
JS
174
........
о..
cl)
::Е
(';3
(1')
:s::
'о
::Е
О
::.::
........
о::
t:;
:s::
'о
О
::Е
О
Е--
i:Q
(';3
О
t....
О
i:Q
О
::.::
t....
cl)
t:;
:s::
::.::
с')
»
о..
t....
(';3
:I:
cl)
:s::
:I:
cl)
t:;
cl)
t::(
cl)
о.
t::
U
(';3
о..
(';3
Е--
(';3
t::t:
Qj
:s::
:I:
(';3
i:Q
О
t::(
»
о..
О
\о
О
::Е
::.::
t....
cl)
\о
О
о..
t::
cl)
О
:I:
t:;
Q)
Е--
:s::
:I:
t:;
О
t::
О
t::t:
t:;
:s::
'о
О
::Е
О
Е--
i:Q
-<
d.>
о..
Q)
t::
:s::
о.
t::
t....
::.::
,:s::
cl) :s::
@'О
Е-- ::Е
cl) О
t::(::.::
;Х: Е--
JS :I:
:I: (';3
:s::
o..
(';3 (';3
Е-- :s::
:I: :s::
О :I:
::Е (';3
cl)
t::(o
(';3t::(
u»
uo..
(';3 О
'8
t.... t.... t....
::.:: ::.:: ::.::
(';3
:.::
с')
»
о.
t....
(';3
:I: :s::
о:: u
I:';j О :s:: .
::Е :s:: (';3
u t:: С') »
i;' uuu
О
q
t.... t.... t....
::.:::.:: :.::
о..
cl)
::Е
О
:I:
о::
.(';3
:I:
t:;
О
t::
о::
(';3
о:: :g
::Е ;Е С') :I:
О о:: »t:; (';3
5 E;g
:s:: :I: (';3 О (';3
::ru::r:t::t:::E
(';3
u
u
I:';j
::Е
. ':s::
:I:
cl)
t:; (:Q
:s:: Е--
'Ou
o
::Е t::(
О»
Е-- u
О
-<
cl)
JS
:I:
:I:
(';3
t::(
cl)
:s::
:.::
u
t::(
О
(';3
(1')
t....
:.::
о::
I:';j
:I:
:I:
cl)
О.
cl)
::Е
С') t....
:s:: 11 ::.::
t....
:s:: :.::
u
О
(';3
:I:
::.::
О
С')
»
о.
t....
I:';j
:I:
(';3
::Е
::Е
»
u
(';3
u
u
(';3
::Е
t....
::.::
00
t....<.D
:.:: О
t::
::.::
cl)
О
::r
о::
(';3
:I:
а
t::
о::
(';3
:I:
t:;
cl)
Е--
:s:: ф
g 11
Wi' I
С')
»
о..
t....
(';3
:r:
(';3
;Е
(';3
t....
(';3
. 'о
cl)
:s::
:I:
Q)
t:; :s::
t::(
(';3 cl)
t::(o..
Q) cl)
'21 О t::
:С ::Е u
:s:: cl) cl)
:3 , ;:;
Q) А»
'21 uo..
:C
'; ::Е t::(:I:
'5
uo..t:::I:
.+
::Е
О
Е--
О.
(';3
t::(Cl)
!I;
13
8 C:?
:s:: ...:
:s:: i:Q
Е-- :s::
u :s:: ::Е
Е-- :I:
Е-- Е--
О U
О О О
U U
i:Q :I:
»
t::
::Е
:s:: О
u :I:
О :I: ::Е
(';3 Q) о
:I: ;Е t
:s:: ::r
::,::(';3»
5
E;i:Q:I:
;;;
Q) о
:s::
::r: t:;
:s:
t::t:
Е--
u
':s::
Q)
q
t:;
О
t::
:s::
o..:s::
t:: t::(
,----. (';3
(';3 С')
t:: u
.
:s::
о::
(';3
:I:
t:;
(';3
::Е
:s::
u
:.::
(';3
13 ::Е
О
:I:
::Е
cl)
.д
t::(
О
t::
О
С')
»
C:
::.::
u
cl)
::r
:s::
::Е
О
:I:
О
:.::
(!)
t.... (';3
:'::t::
.
:s::
о..
t::
(';3
t::
;:
:s::
о..
t::
о::
(';3
:I:
х(';3
cl) U
;Е U
о:: (';3
0..::Е
(';3
:I:
U
::Е
О
::f
(';3
u
cl)
t:;
О
::.::
cl)
:s::
:I:
t::(
I:';j
(1')
(';3
If)
t::
U
(';3
'<t
5
(';3
u
cl)
t:;
О
::.::
cl)
:s::
cl)
о..
cl)
t::
(';3
(';3 с/)
о..
t::
U
....
(';3
G'I
t:;
u
:I: о::
cl) О
;Et; ....
8;!:
(';3 cl)
:I: О
U::t: V
.....-/
..........
t-..
cl)
:s::
::t:
cl) :s::
t:; ::.::
Cl)C')
t::(»
Cl)o..
Cl.t....
t:: (';3
U :I:
(';3
о..
1----
ф
:s::
u
О
(';3
::t:
(';3
:.::
С')
»
о..
t....
(';3
::r:
о::
t:;
(';3 :s::
u'O
uot....
(';3 ::Е ::.::
(';3
::.::
С')
»t....
0.:'::
t....
(';3
::r:
......
:I: С')
0::»
00.
13
(5:I:
:i
С')
u
:s::
t::(
Q)
t::
U
:i
t::(t....
(';3 ::.::
С')
u
:s::
t::(
cl) t....
0.:.::
Q)
t::
U
о ф
ct)
cl)
:I:
Q)
;Е
о::
о.. C'-I
(';3
с3
Q)
JS
:I:
Е--
U
cl)
;;;
+
:s::
c'.i
d.>
t::
.ij U
::r
:s:: t:; t::; t:;
::r
C'-I o.. "<1' u')
(';3 \о со
........
о
u
:s::
О
t::
»
u
u
(';3
::Е
Q
»
:I:
:s::
Е--
:.::
»
о.
Е--
u
:I:
О
:.::
:s::o)
tC'-l
u
o:s::
"<1'
О
C'-I
:s::
t::(
(';3
С')
u
0.....
cl)
::.::
о
L.!')
C'-I
':s::
:s::
:I:
Q)
t::(
:s::
u
;Х:
:s::
:I:
t::(
cl)
о..
cl)
t::
::.::
о
:I:
:s::
t::
u
5 :s::
t:; t:;
::.:: (';3
(';3 :.::
X
C'-I О
t--- "<1'
C'-I ct)
t.... t::(
(';3
;Е
(';3
t....
(';3
'о
t....
::.::
:s::
t::;
Q)
::r
u')
........
"<1'
........
ct)
(';3
о:: :.::
(';3 С')
х»
t::;o..
О t....
t::
cl)
C\I
о::
t:;
t::(
cl)
О
:I:
'о
О
t::(
»
ci
:I:
cl)
t::(
:s::
u
(';3
Е-- О
U :I:
о:: 8. ;Е
cl) О С')
:3 g
u :s:: cl)
:s:: ::Е а :I:
'Oo
Cl)Cl),----.:r:
3 3
::Е t::; ::E
u t.... (:Q 8
::.:: cl) о..
::E:s::u""""-
Q) :r:........-
:I: Q) Q)
::Е ':s:: t::( t::; О Q)
8 бg
uuuo..t:;o..
2..
cl) о
ti
cl) t:;
;Е Q)
О Е--
t:; :s::
о t::(
t::
о
G'j
о
о
t---
::r::
:s::
t::t:,----.
::E
o
i;,:s::
(';3 ::Е
t::( ,
t:;
t; t::
О ::Е
u О
:s:: Е--
:s::
i:Q»
t; u
Е-- ........-
cl) :s::
\O
О ::Е
О О
u :.::
cl)
;:; !I;
о
I:';jo..
:I: (';3
:s::
i:Q
»:s::
o..:s::
t.... :I:
(';3 о::
:I: О
cl) Е--
8
О
Е-- :I:
:s:: :I:
i:Q cl)
t; ;Е
':s:: о::
Cl)o..
q
u
о::
(';3
:I:
(';3
;Е
о:: (';3
0..::Е
(';3
:r:
U
(';3
u
cl)
t::;
О
::.::
cl)
:s::
:I:
t::(
(';3
(1')
(';3
u
cl)
t:;
О
::.::
Q)
:s::
:r:
t::(
Q)
о.
cl)
t::
:r: о::
cl) О
;Е Е-- cl)
о:: i5 :s::
o..u:I:
U:I:
::Е
О
t:;
со
(';3
(';3
о..
t::
U
(';3
cl)
t::;
u
(';3
(';3
о.
t::
u
(';3
со
cl)
5
r:--
cl)
:s:: :s::
(ij
t::(E;
Q) (';3
9-:r:
(j
(';3
о..
ф
u')
:s::
u
О
(';3
:I:
(';3
::.::
С')
»
о..
t....
(';3
::r::
"<1'
ct)
6 t....
Е-- :.::
(';3 ti
u'O
(';3 О
::E
C'-I
::.::
С')
»t....
0.::'::
t....
(';3
:r:
Q) (';3
:s:: ::.::
:I: С')
0::»
00..
Е-- t....
U (';3
(3х
»
u
u
(';3
::Е
о::
(';3
::r
Q
':s::
cl)
t:;
:s::
'о
О
::Е
О
Е--
со
(';3
;Х: t....
JS ::.::
хю
8t---
о::
С') t::;
(';3 cl)
0..Е--
о:: :s::
t::; t::(
q
:s::
С')
u
:s::
t::(
Q)
t::
u
:s::'
t::(t....
(';3 ::.::
С')
u
:i
t::(
cl) t....
0..:'::
cl)
t::
u
о
:I:
cl)
;Е
о::
о..
I:';j cl)
:I: О
U:r:
;Е
175
:=
\о
:;
О
:t:
о:::
О
:t:
.!I
о:;
О
f----
ф
м
о:;
<l)
::r
с"!
'"
176
6
!--
a:l
('\]
Х
:а
:r:
'"
о
a:l
'"
('\]
с..
о:::
('\]
U
U
('\]
:;
о:::
('\]
:r:
a:l
:=
!--
:t:
:J::S:::
с..с],)
!-- о:;
U :=
:r:\o
о о
::G':;
о::;
0':=
1:: 0:=
о :r::t:
q:.!IM
,o
0"-. !-- ...
LQ := ('\]
00 :r::r:
::::
:= ('\]
о:; ;.:
:= ('\]
...
('\] ('\]
\O
('\] ...
... :t:
('\]
\о
...
:t:
+
+
LQ
t--
",;
::r
C"!
"':;
<l)
:s:
:r:
<l)
;.:
о
о:;
:=
<l)
с..
U
t::!t::!
<l) <l)
с.. о..
<l) <l)
1:: 1::
..................
('\] ('\]
м м
:; ;;:
:; :;
:r:
:s:
м :s:
>-'\0
:; :;
:= о
r:::;:::G'
('\]\0
:J s
:r:
<l)
q:
:=
U
х
:s:
:r:
q:
<l)
с..
<l)
1::
('\]
<l)
:s:
:r:
<l)
;.:
о
о:;
о
с::
о:::
('\j ('\j
:t:
о:; м
0>-'
с::1:-
:t:
<l)
:t:
М
>-.
о..
...
('\j
:r:
:s:
с..
1::
.!I
U
О
Q
Q
:r:
t::! .
('\] о:;
м <l)
('\] ::r
:r:C"!
'" ('\]':;
,:s: :t::r: с:;
о :r:
о о:::
с.. о:; a:l с..
('\],:= <l) U U
t::! о ::r :=
('\j о::: a:l
t> ;:' * ;;
::.:: a:l <l) о:;
:s:>-'o;':
:; :r:S':0
9:;
=o,.....,
;.: :t: е a:l
('\] о::: о:; <l) ('\]
t! ::;
('\] <l) .!I <l)
1:: ;.: :r: с.. а:;
u
х u О ('\]
, g.
о::: о::: :r: >-.
..... "" 1:: <l) =
8.o:i= t>
1:: t i
a:l ('\] , :s: ;.:
о::: !s 63 :r: о
:s:.!I0..:::(::;:
:a 8
о:; ru a:l
<l) ::r о::: о
g. :::
5 со d: Q) ::f
:= 3
С"!:=о:;о..
u g
.3: o..:=:r:
......... ::: :=
u O U а:; ('\j
oU ('\]:r::r:
од S':
1:: !-- a:l ;;: <l)
5g- b
'g
1:- x
Ut::!:ЗCQ
; ro a:l ::: :r:
:s:;':>-.
Е <l) S
о:; ('\] >-.::;: ""
\o 1:-0 :;
<l) :а ('\] о:::
g-t!:r:6
о ('\]'@ о
о::: ::;: о::; о:; 1::
0:;,= := <l) :=
t::! о \о :t:
с'1 :r: ,i
:а З1:-
5
::;t:::1: о::: 5
:t:' х
:r: <l) !-- , <l) :s:
q:a:;
:s::; U:; <li
X:r:Mg-
oo =1::
!-- о:; :s:
. :S::S: :s:
-----i:=(71
o...:a, u;.:
uxo..oO
u >-. <l) ... о:;
('\] a:l 1:: О О
:; t::! u :r: 1::
7.9). Перед началом взвешивания для получения исходной базы
из техническоrо паспорта автомобиля в специально предусмотрен
ные для этоrо rрафы в верхней части бланка заносятся заводские
данные о числе мест, снаряженной и максимально допустимой
массе, а также показания счетчика спидометра и наличие дополни"
тельноrо оборудования. Как видно из I1риведенных в верхней части
бланка данных на рис. 7.9, наrрузка на переднюю ось в снаряжен
НО М состоянии составляет ml t ,==423,2 l(r и на заднюю mlh==260,5 Kr,
т. е. снаряженная масса ml==683,7 КI" несмотря на установку ра"
диоприемника, все же меньше задавае:vlОЙ заводом"изrотовителем
массы, равной 685 Kr. При допустi-iМОЙ полной массе 1100 Kr, вели
чина полезной наrрузки составляет М G==416,3 Kr. ПОСКОJ1ЬКУ
автомобиль заявлен как пятиместный, масса баrажа равна
Mz,==M G 68п==416 ,,3 68. 5== 76,3 Kr.
...
:t: :t:
Стандарт ДИН 70031 требует для пяти человек минимальную
массу баrажа, равную 5.7==35 Kr, т. е. полученные76 Kr с запасом
перекрывают требуемое значение. БаI'ажник располаrается в
задней части автомобиля, поэтому задняя ось автомобиля при
исследовании наrрузки автомобиля остается на весах. Два чело
века с общей массоЙ тела M == 147,9 Kr, посаженные на передние
сиденья, находящиеся в положении, удобном для них, дали наrруз"
ку на заднюю ось т 2==329,7 Kr (колонка 2), и те же самые пасса"
жиры на заднем сиденье дали mh4==382,9 Kr. В заключение в центре
баrажноrо отсека укладывается баrаж массой Mi.== 100,5 Kr, кото"
рый дает увеличение наrрузки на заднюю ось до mh9==367, 1 Kr. Раз
ности /)"т' трех наrрузок на ось составляют /)"mh2==68,2 Kr, /)"mh4==
==121,8 Kr и /)"mh9==105,6 Kr (колонка 3 в средней части бланка).
Положение передних сидений, удобное для вождения, совпадает
со средним положением реrулировки, поэтому в нижней колонке
не ДС'Jlается никаких отметок.
Дv'lЯ Оl1редео'lения относите"lЬ1IОЙ ДОо'1и наrрузки р, приходящей"
ся на заднюю ось, необходимо три значения /)"т разделить на массу
J\1;Y, участвовавших во взвешивании людей и соответственно на
:\13ССУ м:{ баrажа и умножить на 100. Как показывают данные в
КОоl0нке 4, получи.пись следующие значения: p/12==46,8 %; рм==
== 82,8 % и Р/!9== 106 %; превышение от 100 % будет отнесено к пе
редней оси. С помощью полученных процеНТНblХ значений (делен
ныл на 100) можно, наконец, рассчитать увеличение наrрузки на
заднюю ось при посадке «стандартных» пассажиров (2.68 Kr==
== 136 Kr). Результаты расчетов '
++
:r:
:=
'" :=
>-'\0
:; :;
:s: О
r:::;:::G'
('\]\0
о
u
Q
=
Q)
:r:
a:l
('\] о:::
0...!I
U :r:
S':
=
:= u
:t: :;
1:-:r:
('\] <l)
:r: ;.:
<li О
:= о:;
о
<l) 1::
:;
:; :=
м :r:
д
о..
u
Ат/ 1 2==46,8.136/100==63,6 Kr, /)"т}/4==82,8.136/ 100== 112,6 Ю'
и Am/ 1 <)== 166.76,3/ 100==80,9 Kr
о:;
:;
занесены в колонки 6 и 8. Увеличение наr'рузки на переднюю ось
177
t>:
о:;
=
\о
О
::Е
О
....
ro
=
u
u
ro
:3
t>:
=
о..
О
....
ro
о..
О
\о
ro
t:;:
:r:
од
о:;
о)
6
ro
О
"'"
О
О
::<:
"'"
о)
о:;
=
::<:
м
»
о..
"'"
ro
:r:
о) =
=\0
@ ::<:
t::(.........
о) t>:
c.,t:;
=
u \С,
ro О
а..::Е
0)'
::r
=
о:;
::
;;.,
о)
i3..
о)
:r:
о)
;Е
:r:
=
о)
о)
:3
u
:а
со
178
ro
'::Е
o..
О
е-
м
о
.........
00
-....1
о..
о)
::!:
ro
М
ro
....
ro
t::1:
::Е
::<:
C'-I
ф
I.!';I
"'"
:l)
\О
О
о..
t::
2
о:;
О
t::
ёJ
"'"
ro
I!)
u
::<:
:s
6
е
:s
\о
О
::Е
О
....
<:
::<:
=
:r:
'::Е
:l)
=
о..
1::
О
=
t::(
ro
а..
'"
ro
"'" "'"
::<: L.. ::<:
ф l.!';I.
O)r-: о
:r-:t'roo
u
ro u
се -x. ro 7(.....;:
t::(
=
ro ::<:
u м
u»
ro о..
х
а.;
=
х
ro
О
t::(
»
о..
О
\О
О
о)
О
Х
од
о:;
о)
....
=
х
о:;
О
1::
О
t::(
:=
u
О
ro
х
ro
::<:
м
б: L..
"'" "",::<:
55::<:0
t>:1.!';I8
ro=ф......
::E =ro
= о.. t::( '::Е
b
uuu
О
t::(
00
I.!';I
Q
""
L..
::<:
I.!';I
00
с.о
t>:
L.. t:;
;3 ::<: g
t>:
l1J::E"<t'roo
..... t>: \:) Х О
.... ::
ro
'::Е ;Е
О t>: »0:;
5 E-'g
= Х ro О ro
::ru::r::t::1:'::E
о..
:l)
::Е
1D
'::
Х
од о)
t:::' I!)
:: t;
\00..
О ro
::Е t::(
О»
r--- ':..J
I!) О
<r:t.....
O)
О = Х
::<: Х
rouro
М q
о::
ro
Х
ёJ L..
0..::<:
о)
'::ЕМ
м .
=::::
'---'''<t'
;:] 11 "'ro
О L.. ;Е
::<: ro
ro "'"
Х t--. ro
::<:М\О
000 L..
g:., Ф ::<:
E-'
ro+
'::Е <=
'::Е "
»
u'---'
11+
ro
u
ro
'"'
(:;:::
:3 L..
5: g
, =
:: O
:: ....
11 :
C,,:I<l)
::<: :r
l1J
:=:- 11
;::; \:)
i
g c.
Xql'-- Xro
0)"": . 0)::<: ::<:
3=::<:o
!
, '8 u I " I
О Х <.1 ;Е »;S ::s: >::: "'- *
o:;O)=rorof::-О:;<.I <1 <1
О '::Е L.. 11 11
t::U = ::f:r:x....
<:'-1
ro
::Е
::Е
»
U
о t--.
'>ОМ
00
ф
=
U
О
ro
Х
ro
:<:
(у)
»
о..
"'"
ro
::r::
Ol
..<:: О
с.о
C'-I
о) о)
о) О
X OO
t::( ro м
ro о.. м
(Y)I::
о)
O)I'--
,....( О .
"-< c.o
roO)C'-I
М r:;
Х
=
м
»
'::Е
=
о:;
о)
....
Х
ro
=
о..
ro
се
U
о)
о:;
О
::<:
ro
::<:
м
»
о..
"'"
ro
:r:
о)
о)
Х о)
Ol1J
<.o
o..
...... 1:: C'-I
=
о..
=
:<:
"" "'"
o..ro::<:
"",;ЕС':}
roro .
Х""'ф
O)rol'--
=\0
:r м
= »
0:;0..
о) "'"
О
>.>:::
=
t::(
ro
м
U
=
t::(
о)
о..
о)
1::
U
о C'-I.
" c'j
C'-I
"<t'
,=
ro ;Е "'" ..<::
xro:<:
с) oo<1
=roФ
151::
:r U О
= = 1::
5 =
»'::E<1
...-о о.. ro
"",о..
:=
t::(
о)
о..
о)
1::
U
=
q
ro
м
U
Q
g:., ro Q од
e-x i5
ro ro .......
::r:: (у)
о::
ro ro
, ro
о) » 5
Е-'<1 ....
О
:s:
';:;:
О
Х""
X
:l) "'"
;Е -.::
о::
о..
1'--
0)<.0
0)0
XC'-I
o..
C
ro Q
;2
»t::(
o..ro.D"
"'" (у) U
:I: ro О
Х
<J
О
Х
Х
о)
;Е
t>:
о..
ro
Х "'"
u::.:
о) =
= ::<:
Х м
0::»
00..
,.... L..
U ro
8 х
5 d; с..: I!)
О C\)5:::':
) , g ::<:,=
<3
8 U' d
x ..оu5б::
ro rol::' roL..
;3 o.. ;Е. о.. с) ::s:
I!) =S::E;;.f::-;;
Oro t; llIo.:as:?'
x:s::Oo:;t.....::'::j
ro oJ:D A M =
u""':r: ;Еro'::ЕзS ;Е .0)
=ro О:?-=\ООО) С\) ОД 1::
:r '5 а» а g- х u
х 1:: о:: о:; L.. ro Q::<:
0)а::10:; 0)0) 1:: Q:5
0:;:,2 ::E 5:x a ...
:Eo.. о) о) t::(5u:r: ;E
;: = х q О 0.0;Е I!) о)
u;<;o.. t::(= uo..oot::( ro
»rol::::<: uо::'---'о'::Е== .1::\0
I:: u= eL..8;E0.. ro
Е-'ro t:: ::r::
о
g C'-I
1"" fБ
'g
"" 1'--.
,"" Ф
C'-I
М
'" ::>:
:r ,:;
C'-I S
с.о
м C'-I
с.о
"<t'
C'-I'
t--.
00
<.о
"<t'
{-.,r
Ic-.i'
...C'-I
E
01
,-:::'" C'-I'
00
м
r::;
:l) ro
:т м
C'-I u
-.:t
М
с'1
00
c-.i'
00
о
""
t: ф
1<.0
O
Е......
'" .
,"" 1'--
с.о
м
""=
t::(
ro
м
u
s
ф
о
00
ф
..,i
I
q
ф
о
О
"
1:::
1
'"
-t:
;:J
'Е:
;Е
ro
"'"
ro
r.д
00
1'--
с.о
l1J
"<t'
м
C'-I
ф
::s:
q
с)
о..
:l)
1::
U
=
t:
о
'::Е
о)
q
ro
u
u
ro
:а
....
t>:
Х
U
.........
:а
х
о)
;Е
О
5
ro
:;:
=
1::
U
.........
о::
од
х
о)
t::(
=
u
о)
=
х "'"
::<:
м
'=
\О
;Е.
О
::<:
о)
....
х
ro
=
о..
ro
а::1
ro
u
0)'=
r::; о)
О о:;
::<: ro
,....
ro о)
:r: t::(
ro х
::<: :а
«) Х
»х
o..ro
"'" а::1
:Е 8.
g 1'--
1М
"О ffi
01'--.
"" 00
I.!';I
C'-I
Ol.!';l
" с'1
"<t'
о) о)
О)ОФ
Х а::1 .
t::(roC'-l
ro 0..:2
(У)I::
ro
;Е
ro
L..
ro
\О
O)I.!';I
O)C'-I
х......
Ма::1
о)
о:;
"'"
::<:
м
о
00
C'-I
+
;::
00
ф
О
1::
"<t'
O)r-:
O)
XC'-l
t::(
о) о)
0..0
о) а::1
t::ro
о..
1::
....,
I
11
C'-I
ro
::::::
м
»
о..
L..
ro
:r:
='"
::<: ro
м ;Е
»ro
0.."",,,,,,
L.. ro ::::::
ro\O
х о) м.
0)::::::0
=моо
х »C'-I
о) Е-'
;; g 1:::
о:;
о) =
I!)o..
>'>1::
м =
б: :Е ""
"'"
::!=""'<1
... ;Е ::<:
O)roOO
=uф
х u
о) ro О
;; 1:: 1::
@ <1
::<:
Q
ro Q
e: .a
ro u
:r: o
t>:
ro ro
х ::::::
Хм'
о) »
е-<1
::Е ro
м х
:s:
ф
:l) .
0)1'--
Х О
t::(C'-I
о) о)
0..0
о) I!)
t::(!)
о:;
6
ro О
Q "'"
»Q::<:
о..х
t::(
::r::
х
(!) L..
;Е ::<:
::;: .
0..0)
ro о
х х
U
ro
м
u
=
t::(
о)
о..
о)
1::
U
=
t::(
ro
м
u
=
t::(
с)
о..
о)
1::
U
х
о)
;Е "'"
t>: ::::::
,:i
5
....
О
о) =
= ::::::
х м
t>:»
00..
.... "'"
U ro
8 х
179
::
U
:::
:.::
о
о.. ,.Q
::: U
с::; О
>-.::Е
1.- ::Е Q
с!)
0..0 Q
:I:C'-I :I:
oC'-l q
,::: (Ij
м
t:: ::: (Ij
(Ij :I: :I:
::: с!)
r:::t: q
s
::Е
О с!)
..; :::
:I:
Ф с!)
C'-I :Е
о
t::;
о
t::
::Е
:::
C'I) :I:
q
Ф со> 1.- 1.-
о.. :.:: :.::
U
00
q q
со> с!)
о.. о..
со> ;:!
..; t::
......... ..::: I I
ф (Ij (\J
м м ++
::Е ;;;:
::Е ::Е :::
O'J. о о м :::
>. \о
t"-- ::: О
:::;: :::::'
'1' u) (\J \о
:I:
C'I ::: с
r...:- м :::
..; >-. \о t::;
""" O'J ::Е ::Е О
::: о t::
r:;: :::::' ::Е
с!)
с> "" о..
g g U
t"-- t"-- О
I ф I ..; U
.....s.: ф .....s::.фф Q=
::: 1:;::
t: t: :I: ,.Q
'::: с!) :I:
::: :I: с!)
:I: q
s (Ij :::
=' o..U
U ::Е
U О с!)
"" "" t:: :::
'g t"-- 'g C'-I ::: :I:
C'-I Lf) :I: :.:: с!)
с") с") q ::E
со>
о.. о..
1.-
(Ij
(.) :I:
:::. с!)
aJ :::
::: :I:
"'. q ::Е :Е с!)
t::; C1J О :I:
С!)о.. (Ij C1J
::r C1J 1.- 3 ::Е
t:: (Ij м
C'lU u::1 с: :s:
180
оп редел яется раз ностью ,\ т,. \'1ассЬ! Д13У'Х «ста нда ртных» пасс а.
жир( .13 (1:36 Kr) с:l!lбо \lассы Осlr'ажз (76,31\1') и рассчитанных зна
чени,.! У'I3Сс'1ичсния наr'р)'зки на переднюю ось:
:::
\о
::Е
О
:.::
:::
:I:
:::
м
>-.
::Е
:::
t::;
х
(Ij
(Ij
:::
о..
(Ij
с!:
t::;
о
t:
1т"''2===2. 68 Лmli'2=== 13б 63,6===72,4 К!':
::.\т".j===2. 68 L\т'l'!=== 1 36 112,6==-=23,4 Kr;
: \т,,9== 76,3 m'l l=== 76,3 70.9== 4,6 i<f.
Результаты занесены в колонки 5 и 7 бланка на рис, 7.9.
Данные увеличения нш'рузки на оси (Kr) служат для заПОJlне.
ния бланка формы 2 (рис. 7.10), все значения в котором окруrлены
и сложены с также окруrленными наrрузками на оси в снаряжен
ном состоянии: ml v ===423 Kr и тlh===261 Kr. ИСКJlючение представ
ляют переходы от наrрузки два человека к трем и соответственно
от четырех к пяти человекам: при этом добавляется только один
человек, т. е. во внимание следует принимать только половину зна"
чения изменения наrрузки. В заключение рассчитывается распре
деление наrрузки по осям и в строках б и в отмечается KOHCT
руктивная масса (см. разд. 5.5). Поскольку речь идет о пятимест"
ном автомобиле, то наrрузка при этом составляет два человека на
передних сиденьях и один на заднем.
В качестве дополнительных бланк формы 2 содержит еще дан"
ные о серийно устанавливаемых на автомобиль шинах, чтобы мож"
но было определить, находится ли наrрузка на шину, заданная
заводом изrотовитесflем, в диапазоне экономической или предель"
но допустимой несущей способности шины. Размерность шин моде"
ли «Поло» 135SR 13 допускает при давлении 2,2 бар (0,22 МПа)
наrрузку 315 Kr. Фирма «Фольксваrен» для задней оси этоrо не.
дороrоrо автомобиля приняла предельно допустимый диапазон
наrрузки на шины, равный 300 i<r при давлении 2 ба р (0,2 МПа).
Это на 0,1 9ар (0,01 МПа) меньше, чем предписывают руководя
щие материалы по шинам.
Для Toro чтобы можно было наrлядно представить распреде
ление наrрузки по осям или сразу определить возможное превыше
ние допустимой наrрузки на переднюю или заднюю ось автомоби
ля, рекомендуется rрафически изобразить определенные значения.
Для этой цели разработан бланк формы 3 (рис. 7.11). В Hero в
данном случае занесены данные модели «Фольксваrен Поло» И
выделена наrрузка, соответствующая конструктивной массе.
Влияние диапазона реrулировки передних сидений на наrрузку
на заднюю ось показано на рис. 7.12. На модели «Порше 924» (рис.
7.13) ПО,1l0жение, удобное для «стандартноrо» чеJlOвека, Haxo
дится на расстоянии 68 мм перед средним, что соответствует раз
rрузке передней оси на 5,8 Kr при посадке 2 x пассажиров «стан"
дартной» массы, равной в сумме 136 Kr, и смещении сидений в cpeд
нее положение. Несмотря на спортивное исполнение, установлен"
:I:
C1J
1.-
(Ij
с!:
U
:.::
,.Q
t::;
о
е
1:;::
t::;
:::
\о
О
::Е
о
f--
('J
:.::
о
м
>-.
о..
1.-
(Ij
:I:
Х
:д
C1J
U
О
:::
::Е
:д
:I:
:I:
(\J
q
U
:д
::Е
о..
о
-&
:.::
:I:
(\J
с;)
r--:
u
:::
о..
181
182
о::
\о
О
;:;:
О
Е--
ro
::s::
U
U
ro
:3
о::
::s::
о..
о
Е--
ro
о..
о
\о
ro
t::;:
=
t;
<lJ
::::G'
Q)
::r
::s::
t;
::s::
::r
>,
<lJ
О
=
о..
<lJ
=
<lJ
=
::s::
<lJ
<lJ
=1
u
::а
(:Q
C"I
ro
;:;:
о..
О
е
:z;
о..
<lJ
;:;:
ro
(у)
::s::
\о
;:;:
О
::.:::
-.......
о::
t;
::s::
\о
о
;:;:
О
!i5
ro
о
....
о
о
::.:::
....
<lJ
t;
::s::
::.:::
cf)
>,
о..
....
ro
=
<lJ
::s::
=
<lJ
t;
<lJ
t::{
<lJ
о..
t:::
U
ro
с...
ro
Е--
(\3
t::i
;:;:
::.:::
C"I
(j)
11')
....
<lJ
\о
О
о..
t::
t;
о
t::
=
<lJ
....
ro
U
::.:::
t;
о
е
t;
::s::
\о
о
;:;:
О
Е--
::.:::
::s::
=
;:;:
<lJ
::s::
о..
t:::
О
::s::
t::{
ro
с..
I ....
25.::.:::
<lJ
t:::
::s::
о..
t:::
,::s::
<lJ
t; ::s::
(\З\0
iU
t::{::.:::
Х Е--
::а =
= ro
= ::s::
roo..
(\3
о
1ё
;:J
uo..
ro о
'8
<lJ
::s::
=
(\3
о
t::{
>,
о..
о
\о
О
<lJ
О
=
t;
<lJ
Е--
::s::
=
t;
о
t:::
О
t::(
::s::
U
о
ro
=
ro
::.:::
cf)
>,
0..............
::.::: ::.::: ::.:::
=000
0::11')011')
rol1')c.o
;:;:
::s:: ::s::
::s::ro
t::: о.. t::{ ;:;:
О <lJ (\3 ;:;:
t::( iJG
ос
tO
Q
.......
:<
........ ....
::.:::::.::: ::.:::
11')11')0::0
OO roO
<D-.:r=
ro t;
U о
U t:::
L!j
::: о:: '-' =
Е--
U = ro
::.::: ::s::
;<; cf) =
oo::>,t;ro
5 E-g
O:I:
о..
<lJ
;:;:
r.o
'=
:Z;
=
<lJ
t;
::s:: t;
\00..
О ro
Е-- U
О
L...
<lJ
::s:: <lJ
t3 ::а
t::{=
О =
(\3
ro t::{
(у)
....
::.:::
м
ф
-.:r
11
"""' ....
о:: ::.:::
t'--
=м
ФОО
о..с.о
<lJ
;:;:
cf)
Е.-
::s::
U
о
ro
=
::.:::
о
cf)
>,
о..
....
ro
=
ro
;:;:
;:;:
>,
U
1+
(\J
v
v
(\J
;:;:
о::
(\J
=
3
t:::
8
с) о
E-- t:::
:;:: <.D
g 11
S '-'
._' ::r
11 11')
11
:"1 '-'
е:
(\J
.:r:
t; (\J
о t::
t:::C"I
&0 C"I
t:::::s:: 6
:Б&
r:::u t:::
. t; ;:;: ....
'----"000:;::::':::
2
::s:: M
Mt;t::{t::{
...... фО
с:;' 13 ro
:!с/)ф S
=L!jO о.. <
::s::M <lJ:""' C'I
3....... ro;;; ::.::: о
Q) б:. :;::
o.. gg.
':: <lJ t::: = ....
::s:: ;:;: t::{ = ::.:::
Q. cf) J::S:: О О
C:r::: ;:;
ro
(\J
\о
....
::.:::
м
ф
t'--
О"""'
C"I C"I
8....:-
t'--
::s::
:r::;:;:
д
t::(t;
;:;:
о
Е-- ::.:::
0..=
(\3>,
t::{t:::
=
ro ;:;:
Е-- О
U Е--
<lJ
О ::r
u>,
::s:: u
::s::'----"
=
t; ::s::
Е-- cf)
CI)>,
;:;:
Е-- ::s::
8 t;
u CI)
f--
=
::s:: ro
u ::s::
O
ro
=
::s:: ::s::
::.::: ::s::
E-
ro u
= о
<lJ U
::а ;:;:
= о
=
t; =
<lJ <lJ
1:
'::s:: =
CI) U
Ч
о::
(\J
=
= (\J
CI) U
U
о:: (\J
0..;:;:
U
(\J
U
CI)
t;
О
::.:::
CI)
::s::
=
t::{
ro
(у)
ro
U
CI)
t;
о
::.:::
CI)
::s::
=
t::{
<lJ
о..
CI)
t::
= <lJ
<lJ ::s::
<lJ
о:: о О
о..=,""
ro U
= о
U U
;:;:
Ot'--
t; .
Cl)M
::f00
<D
t'--
<D
ro
OO
ro
o..
t:::
U
L!j
(\Jt'--
.
фФ
t;C"I
U
-.:r
L!j
ro
o..
t:::C"I
U
м
rot'--
се .
фФ
5
C'I
CI)
::s::
E-
0..(\J
=
ro
с...
::s::
U
о
(\J
=
ro
::.:::
cf)
>,
о..
....
ro
:r::
6 ....
Е-- ::.:::
o:
;з
u\o
(\J О
;:;:
c-ci"
::.:::
cf)
>,....
0..::':::
....
ro
:r::
<lJ ::s::
::s:: ::.:::
= cf)
0::>,
00..
f-- ....
U ro
0=
:i'
cf)
u
:i'
t::{
25.
<lJ
t:::
U
:i'
t::{....
(\J ::.:::
cf)
u
::s::
t::{
CI) ....
0..::.:::
<lJ
t:::
U
00
(v)
о:.,
......
<D
с.о
C"I
м
C"I
-.:r
-.:r
00
с.о
о
;;:
<lJ
о::
о..
ro CI)
= о
U=
(\J
<lJ
::а
=
f--
U
<lJ
;:;:
;;j'
+
C"I
о
t:::
>,
U
U
ro
;:;:
Q
>,
=
::s::
Е--
::.:::
>,
о..
Е--
UOO
=11')
ОO"J
::':::C"I
U
1:::;:
Е-- -.......
Cl)O
U
ОД
-::s::
Х
ch
х"
<D
о)
м
о:.,
C'I
-.:r
-.:r
о
<D
r-:
11')
C"I
с";)
L!j
(j)
-.:r
t'--
О
L!j
о
C"I
00
00
00
00
<D
М
-.:r
О
C"I
t;
<lJ
::r
C"I
::s::
t; t:: ::s::
Cl)o..a)t::{
::r CI) ::r ro
t::: cf)
C"I u...... u
\о
11')
-.:r
C"I
..,;
11')
0......
<lJ
::.:::
о
11')
C"I
'::s::
::s::
=
CI)
t::{
::s::
u
Х
::s::
=
t::{
CI)
о..
<lJ
t:::
::.:::
О
=
::s::
t::
u
= ::s::
О t;
ro
ro ::.:::
:r::;:
00
м
-.:r
00
11')
<D
11')
(j)
C"I
t'--
C"I
t;
CI)
::r
-.:r
....
ro
ro
....
(\3
\о
....
::.:::
с";)
ф
t'--
::s::
::.:::
<lJ
О
t;
CI)
::r
11')
-.......
-.:r
-.......
м
C"I
00
-.:r
......
11')
-.:r
O"J
-.:r
о
м
11')
-.:r
C"I
О
о
C;I;
t;
<lJ
::r
L!j
(\J
о:: ::.:::
ro
t;o..
о ....
t::
t::{
<lJ
C\I
о::
t;
t::{
<lJ
О
=
\о
О
t::{
>,
'Jf
=
CI)
t::{
::s::
u
CI)
::s::
= о::
CI) t;
CI)
о Е--
t; ::s::
О t::{
r:::
;:;:
u ....
::.:::
о
t'--OO
ф
;:;:,::S::
О о
t;
О (\J
0..;:;:
м
c'i
11')
О
C"I
8
t'--
:r::
:s:"""'
t::iC"l
;:;:....:-
о
Е-- ::s::
;:;:
t::{
= t;
(\3
Е-- t:::
U
О ;:;:
u О
::s:: t;
::s:: ::r
>,
Е-- U
U'----"
t; ::s::
сс\о
13 ::g
8
::s:: =
iS
о-
ro ro
= сс
::s::
;;;
=
.... о::
ro О
= Е--
<lJ iS
::а u
:Б
=
Is: 53
,
<lJ ro
t::i5
t'--
r-:
-.:r
11')
t'--
L!j
L!j
C"I
11')
о
О
<D
-.:r
183
184
о::
ro
::r:
:;Е
о:: '"
0.:;0
ro
::r:
U
::Е
0('--..
о::; .
CliM
::joo
Ф
ID
'"
u
cli
о::;
О
::<:
cli
:s::
::r:
ro
(у)
ro
IDO'J
"'с-1
е-м
б
"'00
ID .
cli LIJ
t::; С'1
U
'"
::a-.:t'
ro
o.
::::
u
ro
u
cli
о::;
О
::<:
cli
:s::
::r:
cli
о.
cli
с::
roф
ID .
Clit'--
0::;0
u
cli
cli :s::
;Е cli
о:: о о
о.х"""
'" u
::r: О
U u
CI.J
:s::
::r:
ID
ro
о.
::::
>-.
о::
.!I
::r:
cli
:s::
u
:s::
:::
;t
;Е
s
<3
::::
::Е :s::
;В
0.."""
U
cc
ro
""" Q
u :::
8..:1:
е
о
:3 i
.!I cli
о::; :::
о
\00
-----.:1:
2
:!!
8
о. са
u.......
cli
О cli
.... :3
о Q
о::; со
'" Q
:;О ><
('--..
cli
:s::
::r: :s::
::<:
cli (>'")
>-.
Clio..
0..'--
:::: CI:I
u ::r:
ro
а..
I
ф
\1')
:s::
u
О
ro
::<:
м
>-.
о..
....
'"
::r:
-.:t'
с')
s2
ь::
'" :::;
u :s::
u\o
О
:;:::Е
:G
(>'")
>-.::.....
0..::<:
'--
:\:
::r:
cli
:s:: :s::
::r:
о:: м
0>-'
"""о..
u ....
О ro
u::r:
:s::
(>'")
u
:s::
cli
::::
u
:s::
'--
ro
м
u
:s::
cli '--
::::
u
>-.
u
u
'"
::Е
о::
:з
12
ID
,:s::
cli
t::;
:s::
\о
о
:;О
о
"""
ID
'"
>< '--
:а ::<:
:I:\1')
8('--..
о:: :::
о::;
r::(
о:.
('--..
с')
c'i
ф
O'"J
\1')
t{)
"'"
"'"
00
ф
О
;Е
о::
о...
ro
:r:
U
;Е
:s::
\о
О
::<:
о::
о::;
о
.!I
о::;
О
r---
""'.
O'J
с')
ф
о
ф
м
C'-I
М
t'--
O'J
-.:t'
О
00
I
I ф
с')
о::;
cli
:т
м
(,
"""
ID
ro
><
:а
;::;
(>'")
ro
о..
о::
О::;'::;;:
C)
о::;
ro :s::
u\o
u О
:;О
о::
ro
:r:
ID
:s::
"""
::<:
>-.
о..
"""
u
:r:
о
:::: :s::
о
M
>-.
,О о...
О, ....
\1')'"
0Ci:r:
:s::
;::
+
'--
::<:
\1')
('--..
о::;
cli
:т
:::
;: ro
м
ro>-'
;ЕЕ-
CI:I
....
ro
\о
....
::е:
О
0Ci
<:'-1
+
t::;
cli
:т
C'-I
"'"
м
\1')
ф
ф
"'"
('--..
0Ci
\1')
с"")
\1')
о
о
ф
-.:t'
'"
о:: ::е:
CI:I (!')
:r:>-'
0::;0...
о ....
r::::
::е:
с"")
ro
:s::
0..1D
:::: О
.!I о::;
U cli
с :т
Q
Q cli
:I: ::е:
С'10.
....
ro '"
::r: ::r:
u
.,..
Q
;Е
о
о::;
о
::::
:;О
:s::
""
cli
о.
U
'--
::е: ::<:
00
I I
++
:s::
м :s::
>'\0
t:! t:":( ::Е:;о
cli (.) :s:: О
0..0. r::;:
cli <l)
-::. -::: \о
ro ro
(!') м
00
::s::
u
cli
::s::
Qj
;Е
о
t:;
о
::::
:;О
:s::
:r:
cli
о..
u
О
u
:r:
:s::
м ::
>-'\0
::Е
:s:: о
:::::::
-----.-----.
CI:I\O
'::s::
::s::
:I:
<l)
:s::
u
х
:s::
::r:
cli
о...
cli
::::
::r:
cli
:Е
о
t:;
о
с::
Q
:s::
::r:
cli
:r:
ID
ro
со
u
О
::::
:s::
::<:
(!')
>-.
о..
....
'"
:r:
<l)
:;s
Q)
:r:
<l)
:;О
t>'1
::s:
t:;
::Е
о:::
r:;
::s::
\0
о
:;О
о
"""
ID
ro
><
о::
:s::
:r:
cli
о..
cli
t>'1
::s::
:s::
о..
:s::
:а
::r:
Q)
:т
>-'0
t:; t::;
о о
::::с::
:i':::
.!I ro
:r: ID
::r: u
ro ::е:
:З
:s:: <3
e
.!I
Q)
u
cli
:r:
ID
u
:а
::Е
о...
О
-е-
::е:
::r:
с\3
t::;
tд
о
r--:
<3
:s::
а..
Высшее lLНженсрное УЧl1ЛlLще) /(ifЛ6Н.
РаспреiJеленuс наеРУJlШ по осям
леz/(о!Jо;;о а8томооuля.
Лшfоратория шасси а8томооlLЛЯ.
Замер Nll opMa
L 81 / 03 J
А!JтОМООl1Лh JI!Р.2!!, f..8!!?Рi Л.2/l0 Прооее &l /(м Дaтa
А8тОМООШl6 N!!. .fffjff.l. дополнитеЛhное оооруоо8Шfl.l.е:
roc. номер /( Jn 58 РаiJlLОПрlLемн/.LК
"
(;:,
1:::::
t::;j
65
60
5S
50
1;5
600
'::j....
"
(;:,
500
1;00
t::;j
=t::
300
200
О
136 204 2711- 340
2 3 4- 5
Поле,JНCZЯ наерузка , /(r('1ело8ек)
35
(},
чО (;:,
1;5
t:j
=t::
50
55 Допустимая
....--........................ наер!/зка на ,JalJ
нюю ос/; 6'00 Kr
I /(онстр!/ктшj
ная масса
а!JтомооlLЛЯ
Допустимая Ha
PY:JКa на лереlJ
нюю ось 550/(r
ПереiJняя
ось
Jаоняя
ос/;
Макс. насрузкlZ ч16 Kr
/5 КОЛI.Lчест80 мест
Рис. 7.11. rрафическое изображение распределения масс и наrрузок по осям aBTO
мобиля «Фольксваrен Поло». Во всех состояниях наrружения полученные значения
не Ilревышают пре,J,ельно допустимых Нat'рУЗОК на переднюю и заднюю оси
ный радиоприемник и оrнетушитель, масса исследуемоrо aBTOMO
биля составила 1079 Kr, что на 1 Kr меньше данных завода изrото
вителя. При посадке четырех человек наrрузка на переднюю ось
на 5 Ю' превышает предельно допустимую, что вызвано смещением
передних сидений из среднеrо положения вперед, в положение,
удобное ДЛЯ вождения (рис. 7.14). При полной наrрузке YCTaHaB
ливается следующее распределение наrрузки по осям: 43 или 41 %
соответственно на переднюю ось и 57 или 59 % соответственно на
185
186
о::
r::;
=
\О
О
:Е
О
f--
с!1
<';j
=
u
u
<';j
а
о::
=
о..
о
f--
<';j
о..
о
\О
<';j
h:;
::I:
..о
r::;
(])
Q)
::r
=
r::;
=
::r
»
(])
о
::I:
о..
(])
::I:
(])
3
==
(])
(])
:3
u
:д
C:Q
::g
g-N
е.
""j<
о
........
Ф
t--.
....:j
z;
о..
(])
:Е
<';j
('!'")
=
\О
:Е
О
:х:
........
о::
r::;
=
\О
О
:Е
О
f--
с!1
О
t....
О
се
о
:х:
t....
(])
r::;
=
:х:
(1')
»
о..
t....
(])
=
::I:
(])
r::;
(])
t::(
(])
о..
t::
u
(\!
о...
f--
ci
:Е
(])
=
о..
t::
О
=
t::(
ro
о..
Q)
=
::I:
(])
::I:
r::;
О
t::
u
=
(])
о
::I:
с!1
=
f--
о..
О
t::
U
:Е
:х:
о
00
""j<
N
t....
(])
\О
О
о..
(])
=
::I:
с!1
О
t::(
»
о..
о
\О
О ..о
r::;
(]) (])
о Е--
::I: =
..Q а
r::;»
(]) Е--
1-- (])
= ::I:
::I: t....
r::; О
О
6 :i
t:::t:
"'"
""j<
N
Ф
(])
а
о..
о
. ,=
:а
Z;
..о (])
r::; се
= 1--
\OU
o
f-- U
..о
r::;
=
\О
.0
:Е
О
f--
с!1
<t:
=
=\0
0..:Е
t:: О
,= :х:
(])
r::; (])
ro
t ro
t::(=t....
>< ::<::
:д с!1
::I:
с!1 =
8.
, .
::I: с!1
(])>>
t::(5"
ro\O
u О
u (])
roo..
с!1
=
u
О
ro
:х:
(1')
»
о..
t....
ro t.... t....
::I: :Х: t.... ::<::
8::<::0
::;;Ф$::;:
OO
:-; (]) = ro
0..t::(:E
о 'l.> ro :Е
t:::t:5iJC
t....
::<::
о
00
о
C":J
C":J
""j<
L1)
'Q::;
ч
с/)
о::
::I:
;s [;;: з
o t::
""j<:E
;: о:: <.::J::C
1--
::С ro
:Е t....
О о:: »r::; ::<::
5 ;:-g8
;U:I: :!
о-
(])
:Е
о
::С
(])
:д
::I:
::С
ro
t::(
(])
=
::<::
u
t::(
О
се
ro
(у'1
t....
::<::
t--.
о
C\I
с<)
11
о::
ro
::С
::С
(])
о..
(])
:Е
(1')
=
ro
u
u
<';j
:Е
= t....
i5 ::<::
roC":J
::С
5 g: (\!
(I'):=; ;Е
» (\!
0.......... t....
t.... cro
\O
ro + [;;:
:Е Ct--.
oo
u.........""j<
11+
ro
u
u
:Е
t....
о:: ::<::
::С 00
r::; Ф
о t.... О
t:: ::<:: t::
с::8 ::<::
g:::
11 11
Ф(])
::<:: b;)::r
(l')f:""j<
Е= 11 11
ro <.::J <.::J
:c
Q::;
::Z::
..о
::СО
=t--.
а;;;-
(])ОО
:a
::I:o..
,= (])
= :Е
0..(1')
(]) ro
UP..
се ........
oC\l
N
O
f:=
:r:::E
:s::
t:::t::
:Е о
i:::(t::
t; t
8
= u
=.........
Е-- (1')
(])>>
с!1 ::;;
1-- =
8 r::;
u (])
с!1
=
u =
00..
ro ro
::I: с!1
= се
::<:: =
;:-0::
ro о
::I: t;
(]) о
:а u
::I: :Е
..о о
r::; ::I:
(]) ::I:
f-- (])
;Е
,
(])
t:::t:5
:!
=
о..
t:: N
-;-0
=
......... (1')
u
(]) "
=C\I
::С "
(])О
r::; =
с!1 i:::(
ro (])
t::(o..
(]) (])
о t::
:Е u
(]) (])
ro ::<::
с!1 (1')
:a
u t....
= ro
t:: ::С
t::(
(]),=
0..0
::I:
о:::
ro
::С
::С
ij
о:::
0..:2:
ro
::I:
U
u
(])
r::;
о
::<::
(])
=
::С
t::(
ro
('!'")
ro
u
(])
r::;
о
::<::
(])
=
::С
i:::(
(])
о..
(])
g
:Е
Ос<)
r::; ".
(])ф
::ft--.
О.
:I:I
ro
с!1 C\I.
(\! ""j<"
0..00
t:: C\I'
U
C\I...
(])t--.
5 '
ro
C!1""j<
ro м.
о..Ф
t::N
u
ro 1(::
с!1 .
(]) ""j<.
5 .
::I: (])
(]) =
;Е (])
о:: о о
0..::Cf--
ro u
::С О
U u
о::
ro
::I:
..о
r::;
ro
:Е
=
u
::<::
ro
:;;
..Q
f--
U
О о:::
::I: ro
::<::
,о
i:::(::r
о =
t:: :Е
о о
(1') ::С
t.....m
t--.
ф
L1)
с<)
C\I
(\!
с:
'""'
::<::C\I
00
&
t::
се
о
It)
t--.=
o..
t::
(])
=
r::; (1')
62
(]) t....
g-ro
u ::I:
ro
Р..
=
(1')
u
=
t::(
g,
(])
t::
U
=
u
О
::С
ro
::<::
(1')
»
о..
t....
ro
:с
6
!ё
ro ti
;s
u\O
ro о
:E
ro
::<::
(1')
»'""'
0..::<::
t....
ro
::r::
(]) =
= ::<::
::I: (1')
0::»
00..
Е-- t....
u ro
O::I:
=
t::(t....
ro ::<::
(1')
u
=
t::(
(]) t....
::<::
t::
u
U
:s:
........
О
U
:s:
о
t::
»
u
u
ro
:Е
Q
::С»
1-- ::С
u с!1
(]) =
........>-
C\l0-
+Ь
3
:Х:
= ..о
><
"'t oo
x
ON
о
c'i'
It)
N
c'i'
L1)
о
00
00
r-:
""j<
ф
L1)
00
It)
ф
t--.
О
о
::I:
(])
:Е 'l.>
о:: О
g-::I:
::С
U
ro
""j<
с<)
Ф
00
L1)
It)
N
ф
с<)
r::;
(])
::r
N
\О
oo
с<)
L1)
C\I
CD
""j<
о
ф
Ф
C":J
Ф
It)
C":J
00
N
о
C\I
dJ r::;
t:: (])
U ::r =
t::(
::r t::(
(])
No..
с!1
:Х:
о
и::
N
,=
=
::I:
(])
t::(
=
u
><
=
::С
t::(
(])
о..
(])
t::
::<::
о
::С
=
t:: =
U r::;
::I: ro
о ::<::
roo..
::r::
C\I..
It)
It)
00
.,;
""j<
""j<
ф
t--.
It)
о
Ф
It)
C":J
N
t--.
C\I
о
с<)
r::;
(])
::r
""j<
r::;
(])
::r
It)
t::(
=
::<:: ro
gs :Е'
о
r=:: t......
(]) ro
::r'O
It)t....
........ ::<::
""j<
........ф
C":J .
(])
о
::I:
\О
О
о::
..о
::I:
(])
t::(
=
u о::
<1) r::;
=
::С =
<1)
се
а о::
C\I..
t--.
It)
о
C\I ........
О C\I
....:
:с=
::S:: :Е
t:::t:.
::g r::;
о .
Е-- t::
о..
ro :Е
t::(o
::I: t
8
= =
=\0
:Е
u о
::<::
се (])
t; 1--
О ::С
u
се о..
= (\!
се
с!1
::С =
=
::<:: о::
o..u
8
::С
з:!
..о <1)
:Е
!S:
с!1 (\!
t; ::I:
,= U
C!1
о::.
C\I
""j<
о
о
00
о
о
Ф
о
о
(\!
о:: ::<::
(1')
::С»
r::;o..
о t....
(])
C..I
:Е
u
о
t--.
t....
::<::
00
ф
:Е
о
Е--
о..
.=
о
u
u
(\!
::g
о::
(\!
::I:
::I: (\!
(])u
:Е u
о::(\!
0..:=
(\!
::I:
U
с<).
Ф
::fb
се
(\!
u
(])
а
::<::
<1)
=
::I:
t::(
(\!
('!'")
""j<.
(\!C'\I
0..00
t::C\I
U
(\!t--.
се .
(])t--.
5
u
(])
а
::<::
<1)
=
::I:
i:::(
(])
о..
<1)
ф
fБ
t::C\I
U
,
(\!ф
се .
(])::8
5С'\1
::I: <1)
<1) =
:Е <1)
go
U u
187
<';)
::.:: ::s::
б
Е-:\!
:::
'<t ::r::
i
<1)
::s::
:с
<1)
<';)
о.
t::
>.
tI::
.а
:с
<1)
t::!
:s:
U
;s:
:s:
:с
<1)
:Е
о
а
t::
:;:
<1)
:с
о.
U
с;)
с.. :Е
о
8
со
<1)
:с
'""'
\С о-
:с
:Е
=::i (\')
::s::
?
IЛ <1)
g,
6' о
:а :>: Х
t--
CI.i
::s::
:с ::s::
CI.i ::.::
E-
0.<';)
:с
с;)
Q...
ф
uj
C'I',)
:2
:а .
<';) IЛ
<';) <=;
U =
U'"
<';) О
:E
C'.I
<';)
::.::
(\')
>.'--
0..::'::
'--
<';)
:r::
<1) :s:
:; ::.::
(\')
13 >,
f---o..
U '--
0<';)
U=
188
1 u
:\!
:Е
tI::
:з
12
<=;
::.::
:а
,;i"
CI.i
<=;
::s::
'"
о
:Е
О
f---
:а '--
с;) ::.::
XUj
::at--
:с tI::
8
tI:: :а
c
::s::
м
U
::s::
t::!
o
CI.i
t::
U
::s::
r::!,--
<';) ::.::
м
U
i"
t::.l
CI.i '--
0..::.::
u
Ф.
uj
00
'<t
CJ)
tQ
ф
о
C'I
uj
CJ)
t--
О
о
:с
CI.i
:Е
tI::
о-
U:c
:Е
=
'"
:Е
о
::.::
tI::
<=;
t::.l
О
::.::
.а
<=;
о
t----<
C'I..
C'.I
uj
t--
'<t
м
м
ф
C'I
00
IQ
uj
C'.I
'"
C'I',)
:а
<';)
Х
::а
:с
м
о
:а
(\')
<';)
о..
tI::
<=;
t::.l
с;)
u
U
<';)
:Е
tI::
<';)
:t
:а
=
f---':S:
::.:: CI.i
>.<=;
0..=
f---'"
U О
5 8
:::G'f---
<=;
<1.1
::r
<:'-1
.,;,=
о о = <';)
t:: Х::.:: tI::::'::
g
E- аЕ-
м
=
:: <';)
<=; '"
б:
<';) '--
@
"'C'I
+
Ujc...:
00::'::
Uj
+t--
,,; <=;
CI.i CI.i
::r ::r
C'I
"":Е
CI.i
::
:с
CI.i
"
t::
:Е
::s::
<i
CI.i
о..
U
Ф.
ос!
uj
.......
......
'1'
uj
C'I
00
t::.lt::.l
CI.i CI.i
о.. о..
CI.i <1)
t:: t::
................
:\! с;]
М М
uj
t--
uj
:Е
ос!
"'ОС!
:С Ф
=
(\') =
>.'"
::;: ::Е
::s:: О
t::;:::G'
о
о
'<t
roю
C'I
М
Х
=
:с
<
CI.i
о..
CI.i
t::
CI.i
::
:с
CI.i,::s::
=
о :t
<=;
О =
U
::.::
<=;
:: :\!
0..::'::
t:: <1.1
:а
.д О
U <=;
О <l.I
::r
52С'1
52 <1.1
:с ::.::
t::.lM
С;]>.
МО-
'--
<';) с;]
:с :с
'-- '--
::.:: ::.::
OC!
tt5Uj
I I
I I
++
:t
::s::
м =
>.'"
::Е ::;:
::s:: о
t::;::::G'
-;-\0'
:о d;
8-з
<=;
о о
t:: :::
>.:с
o.t::!
tI::
:с U .а
:с
CI.i О CI.i
U
52 U
?i
::Е
'"
'<t
C'-I
Ф
;::Ed; u
'<t<:.io.. ;:::j:\!
C'I ::s:: CI.i 00. о.. о..
о"> :с t:: C'I О
u:!.t:::
CI.i CI.i ,О '" <=;
:3 t::.l 0 '- CI.i = CI.i U
о..
.3t::'--">.t:1:t::
U 0..0
"' '--
.д::E b'8-!::
::а о ,= CI.i о.. >,
t::{ :с f--- о = о f---
О f--- б :с ::r ::.:: u
:Е tI:: U <=; ::s:: :: о
::;:g :;>:
c;::t::o 01::{:;>:
2 :: o
f--- <';) <:.i g-.......:.. ::;:
U <=;:Е ::s::,=:'J
"'IЛ::I::{ОМ
xtl::O- С;]::",
Q) <.) C\I М ..... "т""
о..lЛ:с=UС<::
::aC<::Ut::.l I::{c<::
f---S':аС<::С С;]=
52::;:iJ :c
o\1) O
CV:)=15 =О<=;
'""'": o = g
t-- ::: 5?:'
. с<:: u ::s:: о..
UO..U CI.i'<t
= с<:: с;] = t:: С'-1
Q..Х::;:t:{UФ
о..
о
t:::
'"
с;::
<=;
::s::
'"
О
:;;
О
f---
:а
с<::
=
:;;
::а
:с
:с
с<::
t:{
=
;:;:
::а
:с
:с
CI.i
u
CI.i
:с
:а
u
C'I
::а
:;;
C'
О
-е-
::.::
:с
с<::
<=;
ц:)
c':i
r--:
u
::s::
Q..
189
Высш.ее I.Lнженерное !/Чl.Lлище, /(ёльн. ЛatJоратОРlLЯ ШДССlL а8томооиЛJl
РаслреilелеНlLt наеР!l.JIЩ ло осям Замер N2 Форма
лее/(оllоео а8томооиля L 76 / 04 3
АlJтОМООI.LЛh "Лорше 291;'
А8тОМООl1Дh N
{ОС. номер ./Ё fff.[
...
1:;) 55
50
t:::
45
40
... 700
(.,J
1:;)
600
tj
500
Проt5ее 2480/(н Дата 28. ОЧ. 76
До лол ни те ль ное otf'0p!l0olJaHlLe
fl!..Ojl C!l!! Н:1 qiJ.!L!!I!I!..ц!!' Н-!т!/ш..
45 :...
(.)
1:;)
50
":>
55
t:::I
":>
60
I /(онстр!/ктl1.!Jная
масса a8тOMO
ОUЛJ1
ДОf1устl1.мая нас
р!/зка на заJнюю
ОСЬ 840 Kr
Доп!/стимая нас
p!/,JКa на лереJ
нюю ось f.t!.f!.. Kr
Лереilнял
ось
Jаilняя
ось
О IJ6 204 27'1 ло
СнарЯIlf. 2 J 4 5"
lIаер!/(жа, Kr (.lIело6'ек)
Макс. Haep!/(JKa 321 Kr
'2/3/4/'5. /(ОЛlLlfест!Jо мест
Рис. 7.14.. rрафическое изображение распределения масс и наrрузок по осям иссле-
дованнои модели «Порше 924». При наrрузке четыре человека массой тела по 68 Kr
получается превышение допустимой наrрузки на переднюю ось на 5 Kr. При сме-
щении передних сидений больше назад этоrо моrло бы не произойти
900
800
//
заднюю. В качестве серийных на модели «Порше» устанавливаюТ-
ся шины 185/70 HR 14, которые при давлении 2,1 бар (0,21 МПа)
имеют rрузоподъемность 475 Kr. Такое давление и предусматри-
вается заводом изrотовителем для колес обеих осей при полнОЙ
наrрузке, так что использование rрузоподъемности шин состав-
ляет спереди 67 % и сзади 90 %.
190
7.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАrРУзки
по ОСЯМ НА rРУЗОПАССАЖИРСКИХ
И РАзвозных АВТОМОБИЛЯХ
На rрузопассажирских автомобилях (см. рис. 1.7) и комби
лимузинах (см. рис. 1.4) распределение наrрузки необходимо опре
делять как в состоянии для пере возки пассажиров, так и в состоя
нии для транспортировки rруза. При этом подушка и спинка задне
[о сиденья должны складываться, как это предусмотрено заводом
изrотовителем, или целиком выниматься из автомобиля. HeДOCTaT
ком при этом является то, что на некоторых автомобилях YKopa
чивается ход реrулировки переднеrо сиденья, так как полному
смещению назад мешает сложенное заднее сиденье. Уменьшение
полноrо диапазона реrулировки, точнее отличие от определенноrо
для пере возки только пассажиров положения, заносится в бланк
формы 1 (см. рис. 7.8), т. е. отличие в миллиметрах и килоrраммах
при положении сиденья в состоянии для пере возки rруза от cpeДHe
[о положения полноrо диапазона реrулировки.
Определение наrрузки на отдельные колеса или оси произво
дится при посадке двух человек на передних сиденьях, а также
баrажа произвольной массы Mt, располаrаемоrо в середине rрузо
вой площадки (рис. 7.15). Значения, определенные для исследуе
Рис. 7.15. Для определения распределения наrрузки
по осям автомобилей комби, rрузопассажирских и
развозных требуемая масса rруза М L должна распо
лаrаться в центре получаемой после складывания
или демонтажа задних сидений rрузоной площадки
мой модели «Фольксваrен Поло» В вариан
те комби, дополнительно внесены в бланки
форм на рис. 7.1 О и 7.11. При сложенном зад
нем сиденье в состоянии без наrрузки и при
посадке двух человек получаются HeMHO
ro друrие значения распределения наrрузки
по осям, что имеет место также и на модели
«Порше 924» (см. рис. 7.12). Последняя имеет складывающуюся
'вперед спинку заднеrо сиденья, задняя сторона которой служит
продолжением rрузовой площадки.
Бланки форм 1 и 2 приrодны также для взвешивания развозных
автомобилей (см. рис. 1.18). На некоторых типах автомобилей
масса водителя, равная 75 Kr, входит в снаряженную массу. При
этом остается необходимым только определение распределения
наrрузки по осям с rрузом произвольной массы, расположенном в
центре rрузовой площадки, чтобы затем рассчитать распределе
ние наrрузки при конструктивной массе (при НaI'рузке, состав.пяю
щей 85 % допустимой) и в полностью наrруженном состоянии.
L/Z
L/Z
L
191
8. НЕПОДРЕССОРЕННЫЕ МАССЫ
Знание величинЫ неподрессоренных масс переднеrо тиu и
заднеrо мостов muh необходимо конструктору шасси автомобиля
при определении показателей комфорта проекtируемоr? aBT MO
БИJJЯ (характеристики к().Пf>паний) И оиенке показатеи'lеи устоичи
вости и управляемости. Кроме Toro, масса неподрессоренных час
rей автомобиля нужна для определения составляющих подрессо
ренной массы mwu и mWh, приходящихся на переднюю и заднюю
оси, и 'полной подрессоренной массы кузова с аrреrатами mw с по
мощью определенных взвешиванием наrрузок на переднюю т и и
заднюю тh оси (см. разд. 9.2):
mWU==mL, mUU' mWh==mh mull'
mw==mWu+mWh'
Для улучшения показателей автuмобиля с точки зрения дина
мических характеристик подвески в диапазоне частот собственных
колебаний колес (от 1 О до 15 [ц), влияющих на контакт колес с
дороrой, необходимо стремление к минимально возможным массам
неподрессоренных частей. С уменьшением неподрессоренных масс
при сохранении заданных коэффициентов жесткости шин C Rn И
коэффициента демпфирования шин D R происходит увеличение
коэффициента демпфирования колеса D 1 , определяющеrо частот
ные характеристики подвески.
Приведенная ниже методика экспериментальноrо определения
величины неподрессоренных масс путем взвешивания массы дeTa
лей подвески, шарнирно соединенных с кузовом, дает достаточно
точные для практических целей результаты. Для научных исследо
ваний, которые должны учитывать еще и вращающиеся массы,
применяют более сложные методы измерений и расчетов.
Для расчета характеристик автомобиля при движении в пово
роте и собственной частоты колебаний колес требуется величина
неподрессоренной массы mlll. U или тl uh, приходящаяся только на
одно колесо передней или задней оси, т. е. по.ловина неподрессорен
ной массы соответствующеrо моста:
т\ии==тии/2, m\uh==m u h/2.
Неподрессоренная масса т ии или muh одноrо из мостов представ
ляет собой массу элементов подвески автомобиля, которая непос
редственно передается на дороrу. Здесь необходимо уточнить воп
рос О том, какое состояние наrрузки автомобиля и получаемое при
этом относительное положение кузова или подвески колес принять
192
за ИСХО]l,ное. Например, для независимой 1I0двески KO':lec может
быть принято требование н)"левоrо развала колес. Любое откло
нение от требуемоrо положения дает изменение ве.1ИЧИНЫ непод
рессоренной массы.
К неподрессоренным массам относят колеса 11 детали, соеди
няющие их с подвеской, это MorYT быть корпуса ступичных под
шипников при переднем приводе. или поворотные кулаки с цапфа
ми при независимой подвеске, либо неликом баJIl\а заднеrо моста
в случае зависимой подвески.* Если неразрезноЙ мост является
ведущим, то к ero массе добавляется ПОJlOвина массы карданноrо
вала. Далее, к неподрессоренным \lзссам относят соединительные
Э/lементы подвески с кузовом, подрамником И':iИ рамой автомобиля.
К ним принадлежат.
1. Штанrа Панара, р}'левые тяrи, приводы колес и листовые
рессоры.
2. Верхние и нижние поперечные рычаrи (при независимых
подвесках) .
3. Верхние и нижние I1РОДО.lьные рычаrи (при зависимых под-
весках) .
4. Оба диаrональных продольных рычаrа задней подвески;
5. Пружины.
6. Амортизаторы.
7. Половина массы плеч стабилизатора и крепежных деталей.
Торсионы, закрепленные на основании кузова или на раме,
полностью относятся к подрессоренным массам.
Половин массы деталей, перечисленных в пункте 1, относится
к неподрессоренной Массе в отличие от рычаrов подвески, ОТi.Ю
сящих(я К пунктам 2 4. В этом Си1учае часть массы рычаI'ОВ, OTHO
СЯЩУlOся к колесу, определяют отдельныIM взвешиванием. При
этом рычаr в месте ero соединения с кузовом, подрамником или
рамой должен ИМеть опору, располаrаемую вне площадки весов.
Пружины 5 при независимоЙ подвеске в большинстве случаев
опираются на рычаr, а не на кулак непосредственно. В ЭТО lслучае
масса пружин т р ДОиlжна быть разделена на два и еще на:.переда
точное отношение iu==b / а, с тем чтобы получить точно значение
маССЫ,относящейся к точке Е (рис. 8.1) или соответственно к точке
G (рис. 8.2). Таким образом, относящаяся к неподрессоренным
массам Пlии и muh осей до-пя массы пружин с каждой стороны будет
равна:
I1т\==т р / (2i u ).
Остаток, т. е. I1m2==т\ l1ml, с каждой стороны относят к He
подрессоренноЙ массе. Уrол наклона пружин и О во внимание
* в отечественной практике к неподрессоренным массам относят также массу
ТОрМО308, что автор не упомин{)('т. Прuлt. ред. пер.
lЭ3
ВиД
ВшJ СООКУ
/
тfl1V
Рис. 8.1. Если пружины, амортизаторы
или пружинные стойки опираются на
верхние (или нижние) рычаrи подвески
на двойных поперечных рычаrах, то для
определения добавляемой к неподрес
соренной массе части mlMacCbI этих
элементов необходимо учитывать пере-
даточное отношение iu==b /а
т'l1h
Рис. 8.2. В зависимых задниХ подвесках
с.рычажным направляющим аппаратом
пружины и амортизаторы часто опи
раются на нижний продольный рычаr.
Передаточное отношение iu при этом
равно Ь / а:
не принимается. Для амортизаторов кроме передаточноrо отноше
нин iu должен быть учтен способ устаНОВI<И. Различие состоит в
том, какоЙ из элементов амортизатора более тяжелый рабочий
цилиндр с жидкостью или же только .'1еrкиЙ шток с защитным ко-
ЖУХО1\'1 . ОТНОСИТСЯ К неподрессоренным массам, т. е. крепится на
рычаrах или кулаках подвески. В обоих СJlучаях соответствующая
доля массы определяется особо или же рассчитывается на основе
имеющейся массы амортизатора. Таким образом, неподрессорен-
ные массы MorYT быть достаточно точно определены только в том
случае, если имеютсЯ в наличии все детали подвески либо подвеска
с ОЛ,ной стороны будет спениально с этой целью разобрана.
[ораздо проще поэтому метод взвешивания массы деталеЙ под-
вески, вес которых передается непосредственно на дороrу. Для
этоrо необходимо, однако, снять пружины ИЛИ освободить торсио
ны. В случае, если автомобиль имеет подвеску на листовых рессо-
рах, применение этоrо метода значительно усложняется. ОПЫТ
показывает, что стабилизаторы, а также амортизаторы, если они
выполнены не в виде амортизационных стоек, оказывают влияние
на реЗУ'.'lьтаты. Нслинейность их характеристик может привести
к разбросу результатов взвешивания, а внутреннее давление в
rазонапо.лненных амортизаторах может привести к увеличениЮ
значениЙ масс. В случае, если плечи стабилизатора непаралле.1Ь-
ны ДРУI' друrу, то имеет место изменение распределения наrрузо К
по KO.'IecaM оси слева и справа. Поэтому и стабилизаторы, и амор-
194
П1Заторы при взвешивании должны быть демонтированы, а их
масса прибавляется затем к полученной взвешиванием. Если ста.
би.lизатор выполняет ФУНКILИЮ направляющеrо элемента подвески,
то ero лучше заменить качающимися растяжками с массой, равной
массе ero П.'1еч. РезинометаЛ.'lические шарниры подвески MOr\T
создавать момент, противодействующиЙ свободному перемещени ю
пол. вески и быть предварите.!lЬНО напряжены, поэтому бо.'lТЫ крен-
.1ения их к кузову необходимо ослабить, чтобы они работали как
опорыI вра шения.
НеrlOсредстuенно при ВЫIIО.iIнении замеров оба KO.'leca одной
оси помещают на свободно перемещающиеся в rоризонтальной
плоскости опоры 1 и 2 (рис. 8.3), которые в свою очередь находятся
на площадках насколько это возможно точных весов (цена деления
200 r). Кузов автомоби.'lЯ опирается на один параллельный или
два отде.ттьных домкрата 5 и б. Последующие рисунки показывают,
Рис. 8.3. Для определения величины неподрессоренных масс muи,h необходимо
после демонтажа пружин (8 по возможности амортизаторов и стабилизатора)
установить колес на площадки 3 и 4 отдельных r:eCOB, что показано на примере
подвески на двоиных поперечных рычаrах. Исключение влияющих Н8 точность
замеров боковых сил происходит с помощью леrкоподвижных площадок 1 и 2 на
шариковых опорах
что масса неподрессоренных частей, опирающихся на весы, не
постоянна, ___n зависит от перемещения колес. Поэтому предвари
теJIЫIО lIеооходимо точно опре;tt'JJIПЬ исходное I10.10жение, Т. е.
относитеJI ыеe раСIIоложение подвесок.
Независимые подвески, за исключением подвесок на продоль-
ных рычаrах, имеют изменяемый при ходах подвески, а также при
установке и демонтаже пружин развал колес. И чтобы обеспечить
соответствие с результатами подетальноrо взвешивания, peKOMeH
дуется определять массу неподрессоренных частей при развале
колес,uравном нулю. В случае исследования подвесок с реактивной
трубои, зависимых подвесок с одинарными продольными рычаrами
или рычажно торсионных необходимо в качестве исходноrо прини-
MaT rоризонтальное расположение направляющих элементов.
llOС.l; де:vJ.он u тз:rJ<а названных дета.:IеЙ неЗ3ВИСУВ'1ая подвеска
:.o.: :a оь! п, реити в состояние, удовлетворяющее ;/С!IOРИЯN] oиpe
.цеJJеШ/JЯ неfJuдрессорен ных масс: 1 развал левоrо и правоrо KO
лес точно равен нулю; 2 абсолютно rоризонтальное положение
195
кузова; 3 одинаковые показанин левых и правых весов; ВЬШШ1
нить которые одновременно практически невозмоЖНО.
Кузов, находящийся в !'оризонтаJlЬНО:\I! ПОJlожении, поднимают
или опускают до тех пор, пока flриборы,-установленн:ые на колесах
(затем они удаляются), не покажут нулевоrо значения развала;
при этом отличие в высоте подъема левой и правой сторон может
доходить до 15 мм.
Равным образом на результатах измерении мало скажется
разность до 1,5 Kr показаний весов. Сумма левой и правой непод
рессоренных масс оси даст затем действительную неподрессорен
ную массу, опыт это подтверждает.
От выбранноrо нулевоrо по.пожения необходимо вначале под..
нять КУЗ0В на величину 52;:::: 60 :vI!\'I, затем опустить на 120 мм, запи
сывая через каждые 1 О мм показания весов. После этоrо кузов
следует вновь вернуть в нулевое положение, также записывая
показания через каждые 1 О мм. Таким образом можно определить
rистерезисные потери на остаточное трение в шарнирах подвески.
Будет достаточным, если отбросить крайние значения и учесть
показания весов при перемещении подвески от нулевоrо положе
ния на величину s== :!:: (30 40) мм. !1а рис. 8.4 приведены значе
Рис. 8.4. Неподрессоренная Mac
са левой передней подвески на
сдвоеннЫХ поперечных рычаrах
со снятыми пружинами модели
«Ауди 100 Л» выпуска 1976 r.
Приведены результаты взвеши-
вания в килоrраммах как функ
ция пеnемещения S колеса в MHk
лиметрах. В нулевом положении
(Т. е. при развале 00) неподрес-
соренная масса одной стороны
составляет тl"u===38 Kr. К этому
следует добавить массу демонти
рованных JI.еталей
.
I
ния, измеренные для левой
подвески передней оси MO
дели «Ауди 100 Л» с двиrа
телем оабочим объемом
1,6 л, lVi'ощностью 63 кВт,
с радиальными опоясанны-
ми шинами i55SR14 и мас-
I сой колеса, равной 16,3 Kr.
I На rрафике нанесено зме
>..J нение неподреССОР2I-Е;GЕ 1':I ac-
20 'S'ZJMM СЫ как ФУ, КIJУ!J" j12ремеIце
Ш1Я колеса. Верхння lЧ)И
вая относится к изменению массы при поднимании, а нижняя прИ
опускании колеса. Разброс значений измерения объясняется слеД
20 Н
I I
I ! I I
L I I i i
. . ", . , . , L . j
S'j ,/.//:1/ . . :f.{/
2Д
о
196
ствием неравномерности сопротивления амортизатора, поскольку
после демонтажа ПРУЖИII амортизационные СТОЙКИ были установлен,:!
Пtювь. Две примерно параЛЛЕ'льные JIИНИИ, проведенные через точ
K замеров, дают при пересечемии с нулевой о'lиниеи, т. е. при раз
Bdcle, равном нулю, суеднее значение неподрессоренаой массы
т1/l;==38 Kr. На правои подвеске, неОilОТрЯ на недемонтированный
стаоилизатор, получилось такое же значение. Пружина подвески
В СИТ 11l р ==3,9 1\:1', что с учетом передан)чно!'о отношения соrласно
рис. 8.1
iu== Ь / а== 265 / 195 == 1 ,36
прибаВJ1яемое на каждую сторону значение будет:
ml==mr:/ (2i/l) =--..::3,9/ (2.1,36)==1.4 Ю'.
Тоrда неподрессоренная масса переднеrо моста будет равна:
т/l и ==2 т l uv+2Дm] ===38+38+2. 1,4-== 78,8 Kr.
Средняя величина BHYTpeHHero трения в шарнирах направляюще
[о аппарата подвески составляет 174 Н (что соответствует разни
це на rрафике замеров в 18 Kr.) , и отнесенная к передней оси цели
ком сила трения составит 348 Н.
При ходе отбоя колеса получают отрицатео:( ьный развал, при
этом происходит из енение IIОv'IOжения центра тяжеСТI1 системы
колесо п воротный кулак и вследствие этоrо увеличение непод
рессореннои массы одной стороны передней подвески на т 1 ии==
== 2 Kr на каждые 1 О Ml\'l ХОllа колеса, что составляет 5,2 % общей
неflОllрсссоре!IНОЙ массы передней оси.
Такое же относительное изменеIП1С неподрессоренной массы на
1 О мм хода колеса получилось при взвешивании задней подвески
на диаrональных рыча fax l\10де.;;И .((Да йм.:!ер Бенц 220Д». Резул b
таты ПРl'!ведены на рис. 8.5. Для наrJIЯДНОСТИ изменение неrlОдрес
сореНl'ЮИ массы приведено как функаия изменения развала коле
са + у. Подвеска этоrо типа имеет не только относительно большое
изменение развала, но и значительное изменение колеи. Пятно
контакта колеса при ходе сжатия подвески смещается наружу, что
имеет следствием увеличение i\'1accbI неподрессоренных частеЙ
(рис. 8.6). Неподрессоренная масса изменяется на 11т I uf/== 7,5 Ю'
на один rрадус изменения раЗВШlа и (поскольку это изменение
соответствует 23 мм хода колеса) на тl Ull===3'3 Ю' на 10 мм хода
колеса. В отно ительных знuачениях это составит также 5,2 % He
подрессореннои массы однои половины оси. Трение в подвеске coc
тавляет 39 Н, что ниже, чем в первом случае, поско,;!Ь!(у речь идет
об одинарном рычаrе, имеющем Bcero два шарнира с каждои CTO
роны, кроме Toro, амортизаторы демонтированы.
197
/(r
90
2
1
О
rO
Рис. 8.5. Неподрессоренная массаодноЙ
половины задней подвески на диаrо-
нальных рычаrах модели «Даймлер Бенц
220 Д/8», взвешенной после демонтажа
пружин и амортизаторов. Результаты
взвешивания приведены здесь как функ
ция изменения развала колеса у. При
нулевом развале половина неподрессо.
рен ной массы задней подвески состав-
ляет ml"h===63,7 Ю'
При развале, равном нулю, значения неподрессоренной массы
слева и справа равны тl uh==63,2 Kr. К. этому следует добавить Mac
су снятых колпаков колес (0,6 Kr), часть массы пружин (1,4 Kr), а
также амортизаторов (1 Kr). Демонтаж стабилизатора оказался
ненужным. Тоrда неподрессоренная масса muh заднеrо моста в
сумме составит:
m u h==2(63.7+0,6+1,4+1,0)==133,4 Kr.
На рис. 8.7 приведены значения ,невой стороны неразрезной
задней оси с рычажным направ.няющим аппаратом модели «Ау-
ди 100 Л» с шинами 155SR 14. А:vrортизаторы были демонтированы.
Е
Рис. 8.6. Чем больше отрицательный
развал колеса подвески на диаrональ
ных рычаrах, тем шире опорная база
колес на площадках весов и тем выше
будут показания весов. Требуемое для
расчета неподрессоренных масс пере.
даточное отношение [,,===ь /0
198
35,1 Kr
JO
$1, мм 20 О 20 J2, мм
Рис. 8.7. Неподрессоренная масса левоЙ
стороны задней зависимой подвески мо-
дели «Ауди 1 00 Л». Определенная при
нулевом положении, т. е. при рычаrах,
расположенных параллельно поверх.
ности дороrи, половина неподрессорен
ной массы задней оси составляет ml"h===
===35,1 к!"
в нулевом положении, т. е. при rоризонтально расположенных
рычаrах, неподрессоренная масса тl ul!== 35,1 Kr как с левой, так
и с правой стороны. Заслуживает внимания чрезвычайно малая
величина трения в подвеске, составляющая 6,9 Н на сторону и ма-
лое изменение неподрессоренной массы тl uh==0,55 Kr на каждые
1 О мм хода колеса, т. е. Bcero 1,6 % неподрессоренной массы оси.
Каждый из устанавливаемых точно по центру оси (на виде сбоку)
амортизаторов с расположенными на них пружинами весит 5,6 Kr.
Масса пружины составляет m F ==3,2 Kr и двухтрубноrо амортиза
тора 2,4 Kr. Половина массы пружины, т. е. 1,6 Kr, должна быть
прибавлена к неподрессоренной массе каждой стороны подвески,
а также к 2/3 массы амортизатора в соответствии с типом крепле
ния и конструкции (что составит также 1,6 Kr). Таким образом,
неподрессоренная масса задней подвески «Ауди 100 Л» равна
m u h==2 (mluh+ ml)==2 (35,1+3,2)==76,6 Kr,
что довольно мало, если принять во внимание величину колеи
1425 мм.
В табл. 8.1 приведены значения неподрессоренных масс некото,
8.1. Значения неподрессоренных масс передних подвесок
леrковых автомобилей
х :с
. ro ro
<1) ..... <1)
1:: ro (,) u
Х о ;:r о. ro <1)
1:: :ZI х о ::о <о;
xo.. ro О (,) ro О
Колеса Автомобиль (,) (,) Размер шин о:: :<:
::.: (,) <1) (,)
(,) :ZI х (,)0.. O"ro..... о '-
<1) :I: :ZI <1) <1) ::O :<: ..... ::.:
' ;: t:Q-& o
:<: с:: t:J:: <1) х -
о t:Q <1) О ro <1) ro О.. q: Q:'
t::i::fo. t:: ::r:: х .Е: uoE:
Фольксва Х 56 135 SR 13 11
reH Поло
Форд. Фи Х 61 135 SR 13 11
еста
Фиат 127 Х 63 135 SR 13 10
Пежо 104 Х 64 135 SR 13 11
Ведущие Ауди 80 Х 67 165 SR 13 15
Рено 11 Х 175j70SR 13 14
Пежо 205 Х 66 145 SR 13 11
Пежо 305 Х 86 155 SR 14 15
БМВ 1502 Х 65 165 SR 13 14
Форд Кап Х 69 165 SR 13 15
ри II
Опель Ас. Х 78 165 SR 13 14
кона Б
Ведомые Форд [pa Х 95 185 HR 14 19
нада
Порше 944 Х 83 205/55 VR 16 17
обод 7Jx16
199
pb,IX леrковых автомобилей. Поскольку масса кuo.пес кмеет наиБОJIЬ
шее значение для величины неподрессореннои массы, онй приво
дится В правой части таблицы вместе с указанием размерности
шин. Для некоторых одних и тех же размерностеЙ шин встречают
ся различия, в массе колес. Это объясняется тем, что на модеJ1И
«Фольксваrен» И «Ауди» для получения отрицательноrо плеча
обl<атки и раЗi\'1ещения суппорта торм()Зов устанав.пивают КО,песа
. с большим вылетом, которые требуют более I'лубокоrо диска из
материала большой толщины. Такие колеса имеют примерно на
1 Kr большую массу.
Из табл. 8.2 можно определить, что ведомые задние оси с He
разрезными балками MorYT быть выплненыы более леrкими, чем
независимые подвески. Но и в случае ведущеrо моста, последни-е
имеют незначительные весовые преимущества по отношению к
отработанным конструкциям неразрезных мостов.
8.2. Значения неnодрессоренных масс задних подвесок
, леrковых автомобилей
Тип подвески
Колеса
Автомобиль
х
:is:;; :;;
cl.. а..
х
о:: '" :;;
3 [
::s: .:s:: >< <1) м
e.x"\ ;;;
CO ::t;;I .... U«;1
:С S
:::<:
""
:r:
:r:
<lJ '--
0.:':
О "
U -"
U ,.
t:
"'1:,,"
о u
с: u
<lJ ""
X
' ф
I ОЛЬКСН(l['ен
Поло
Форд Фиеста 'х
Фиат 127
ЛУДИ 80
Ведушие I f ф \'УJLИ 100
ОЛЬКСВ31'(,II
r O,l f,Ф !!
Пежо 205
Пежо Ю5
х
х
х
х
х
х
х
. .
Ведомые
.БМВ 1502
Форд КаПР;l 11 Х
Опе.% АСjюна Б Х
Форд I'раl!dЛ.<1
Форд Сиерра
i X
I
I
Размер шин
"
:.:
""
u
u
"" '--
:.:
:::<: :&:
!:: t:
;:;;""
<lJ u
u
44
135 SR 13
11
52
53
59
77
53
38
66
135 SR 13
135 SR 13
165 SR 13
165 SR 14
155 S R 1 3
145 SR 13
1.55 SR 14
11
15
J 1
10
15
17
14
69
103
114
130
70
165 SR 13
165 SR 13
165 SR 13
185 HR14
165 SR13
14
15
14
19
14
Отдельные' измерения показали, что величина силы трения в
подвеске без пружин, отнесенная к оси целиком, составляет:
спереди F rv ===200 7 400 Н; сзади F rh ===20 7 100 Н. Эти значения
составляют примерно половину от значений, замеренных вместе
с пружинами. Поэтому при исследованиях динамическоrо демпфи-
200
I
рования ДОv'Iжны Ilрименяться значения сил трения Fr, lIолученные
при взвешивании неподрессоренных i\'laCC (т. е. Fr /2 на сторону)
а не БО,Jьшие значения, соответствующие подвеске в сборе.
9. ПОJl0ЖЕН И Е ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ
в зависимости от решаемых проблеl\'l для автомобильноЙ техни
ки представляет интерес центр тяжести Bcero автомоБИj1Я S, центр
тяжести кузова W и центр тяжести неподрессоренных масс перед
ней и v и задней Ulz осей. Знание положения центра тяжести в I'ОрИ
зонтальной плоскости, т. е. расстояния от переднеЙ или задней оси
и высоты над дороrой, необходимо ДЛЯ определения преде.пьноrо
преОДОJlеваемоrо подъема, расчетов тормозной системы и упрутих
характеристик подвеСIШ, определения пара метров колебаний, yc
тuЙчивости ,J,вижения, определения J\.юментов инерции масс и т. д.
В любом случае, однако, стремятся к получению возможно
низкоrо раСПО.:южения центра тяжести, блаrодаря чему YMeHЬ
шаются проблемы обеспечения требуемых ездовых свойств и улуч
шаются характеристики автомоБИ lеЙ при движении в повороте и
торможении. Но на практике конструктивные возможности накла
дываlOТ довольно жесткие оrраничения.
Положения центра тяжести аВТО!VIоБИ.1Я S и центра тяжести
кузова W в большой степени зависят от наrрузки автомобиля. При
посадкс пассажиров и заrрузке бш'ажз в баrажник Иv'IИ на крышу
ПО:lOжение центра тяжести смещается по сравнению со снаряжен
Н'ым состоянием как в продольном направлении (по оси Х), так и
по вертикали (по оси Z). При наrрузке кузов опускается на под
веске, т. е. CI'O центр тяжести W смещается вниз, но центр тяжести
пассажиров и в особенности массы rруза, переВОЗИ:VlOrо на крыше,
находится выше центра тяжести j<узова, таКИ\l образом, центр
тяжести Bcero автомоби,.'1Я S оказывается на большеЙ высоте hs.
9.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ
АВТОМОБИЛЯ
Определение иентра тяжести аВТQ:lлоБИJIЯ расчетным путем
сопряжено со значительными затратами и выполнимо с большим
трудом.
Значительно проще и эффективнее производится опреде"'1СIIИС
ПОJlожения центра тяжести экспериментаЛЫIЫl\'1 путем, с помощью
взвешивания. При этом необходимо TOvlbKO учитывать, что aBTOMO
биль должен быть взвешен в снаряженном состоянии, с наl'рУЗКОЙ
201
2 и 4 человека, а пассажиры иметь рост около 170 см и массу тела,
примерно равную 68 Kr. Кроме Tor'o, представляет интерес ИССJlедо
вание влияния rруза, перевозимоrо на крыше, на увеvlичение BЫCO
ты центра тяжести.
9.1.1. Расположение центра тяжести
относительно передней и задней
осей автомобиля
На рис. 9.1 обозначены все размеры, необходимые для опреде
лени я центра тяжести Bcero автомобиля S, кузова W и неподрес
соренных масс U v и Uh. Положение системы координат принято Ta
ким, как на рис. 10.1. Дv'1я определения центра тяжести автомоби
[ТА
[2А
т;
mv
т"
[1
[2
Рис. 9.1. Схема ДЛЯ опредсления ILelIТpa тяжести автомобиля S и кузова W
ЛЯ В rоризонтальной плоскости Х у методом взвешивания необ
ходимо установить ero на четырехплатформные весы так, чтобы
можно было замерить наrрузку на каждое колесо. В случае необхо
димости определения положения центра тяжести только в продоль
ном направлении по оси Х допускается использование весов с
двумя площадками, на которые устанавливаются сразу два колеса
одной оси. В большинстве случаев этоrо достаточно, поскольку
автомобили в общем изrотавливаются симметричными.относитель
но продольной оси. При поперечном расположении силовоrо arpe
[ата, а также при асимметричной наrрузке имеет M CTO некоторое
смещение центра тяжести относительно продольнои оси.
Поc.rrе определения распределения массы на переднюю m v и
заднюю mh оси, вычисляется пот1ая масса автомобиля (Kr):
mg===mv+mh.
Из условия равновесия моментов относительно т и или COOTBeTCT
венно mh (см. рис. 9.1) получаем выраженное через веvlИЧИНУ базы
202
[ расстояние центра тяжести от переднеЙ [1 и задней 12 осей в про
дольном направлении:
[1=== (mh/mg)[; [2=== (mи/mg)[===[ [I.
Аналоrично этому определяется положение центра тяжести в по
перечноЙ плоскости с помощью распределения массы по колесам
каждой из сторон автомобиля.
9.1.2. Высота расположения центра тяжести
После Toro как станет известным положение центра тяжести
автомобиля S в rоризонтальной плоскости, находят высоту hs pac
положения ero над поверхностью дороrи.
Для ее определения необходимо приподнять вначале переднюю,
а затем заднюю ось автомобиля как можно выше с помощью rpy
ЗОIlодъемноrо устройства (домкрат, подъемник, кран), друrая же
ось должна оставаться в центре площадки весов (рис. 9.2). При
этом необходимо принимать во внимание следующее.
сх
riJUH
Рис. 9.2. Схема действия сил на автомобиль, установленный на весы, с необходи
МbJМИ rаЗ 1ерами для вывода уравнения высоты центра тяжести hs
1. Колеса поднимаемой оси должны быть зафиксированы упо
рами для исключения возможности скатывания. Тормоза должны
быть отпущены, рычаr пе'реключения передач должен быть в нейт
ральном положении. Колеса оси, находящейся на платформе весов,
должны иметь возможность леrко перекатываться для исключения
боковых наrрузок на платформу весов.
2. Автомобиль должен быть в снаряженном состоянии, т. е. с
ПОv'1ным баком, инструментом, запасным колесом и т. Д. (см. разд.
5.1) .
203
3. Подвеска обеих осей должна быть заблокирована, чтобы
при подъеме не было перемещений колес. Упоры в подвеске долж
ны реrулироваться, чтобы можно было блокировать подвеску в
положениях, соответствующих состоянию наrРУ'3I<И (2 человека,
4 человека и баrаж).
4. Для исключения деформации шин во время измерениЙ pe
комендуется давление в шинах обеих осеЙ увел нчить до ;3,O 3,5 ба р
(0,3 O,35 Л1Па).
N\.атематический Сl'ЛЫСЛ проводнмых измерениЙ определяется
выражением (см. рис. 9.2):
h B / 1== sina.
При этом уrол а известен; следует определить hs==h's+rilll'l' причеr\1
h's== !1/ 2 / tga. Для определения :;}/ 2 необходимо соста вить уравне-
ние равновесия моментов относительно точки вращения пеrеднеЙ
оси:
m g иl +. /2) cosa== (m,I+/').т)/cosa,
после сокращения на cosa ПО:1учаем:
но так как
/ L'2=== (тh+ т) L / mg /l,
1, == (т!l / m g ) 1, то A/ 2 == (/ .пIE; / т ы ) 1,
из этоl'О
h's==/ m/ (mg.tga) и
I hs (l/ mg) ( т Itga)+r",,, I
(9.1 )
в уравнении (9.1) УI 'ОЛ а может быть представлен через .ле!'ко
измеримую высоту подъе ма оси h /!, при ЭТ<J:\1 расчет УПРОIЦ<JСТСЯ:
так как l/tga==ctga==y!I sin'2a/sina и sina=:=h"jL, то
получаем ctga=== 1 (h / 1'2) / (h B / l) === у! L2 h j fL B
Подставляя в уравнение (9.1), получаем высот),' центра тяжести:
hs (1Img) ( mlh") - +r"," ]
(9.2 )
204
Для расчетов имеют значение два изменяемых отношения
j').m / 11 п == сопst ил и дт / tga в ура внени и (9.1).
При взвешивании необходимо проведение измерений величин,
изменяемых вследствие подъема одной стороны автомобиля, а
именно т И вео'1ИЧИНЫ подъема hl3 (см. рис. 9.2). Остальные зна
чения, такие, как база 1, масса автомобиля т д и динамическиЙ
радиус шин. считаются неизменными и заранее известными. Bыco
та центра тяжести необходима для расчета различных xapaKTe
ристик ездовых свойств 3ВТО!'vlОбиля, т. е. ИСПО.:lьзуется для движу
;еrося автомоБИJI,Я, поэтому приr:;еняется динамический радиус
шин r,1I11I, а не неСКОJlЬКО меНЫJJИИ статическиЙ, деЙствительный
только ДЛЯ неIIOДВИЖНOI'О авт<?мобиля. Значения r Дflll MorYT быть
взяты в томе «Шины И колеса»"'. Рекомендуется подъе:vт ОСИ произ
водить ступенчато с определением значении изменения наrрузки
на ось через каждые 2,5°, н.зчиная с уrла подъема a; 10°. Для
контроля и повышения точности измерений автомобиль должен
быть р<:iзвuернут 11 замерен еще раз при подъеме друrоЙ оси. Ошибка
измерении r-.южет быть уменьшена, если результаты нескольких
измерениЙ при ра]/IИЧНОЙ величине 1I0дъе:\13 оси (у'Становочноrо
Y'!",;Ia) нанести на Дl1аrр3ilЛМ:У изменения наrрузки m на ось в зави
СИI\ЮСТИ от высоты подъема h я или TaHreHca установочноrо УI'ла а.
С целыо упрощения можно через начало координат диаrраммы
И точки :iaMepOB (рис. 9.3) провести корреляционные прямые. ЧТО
tJ. т , кт
70
б7
БО
59
52
50
4IJ
30
20
10
0,1
0,2
0,5 t9 а
q4
о,]
Рис. 9.3." 3змерен}!Ос Н"а модели «БМВ З20» I1зменение наrрузки Дт раздельно ДЛЯ
переднеи и задне,,: осеи как функция T3Hrellca устзновочноrо уrла а, зависяш.ее от
Toro, какая из осеи установлена на весы. ДJiЯ более 1'очноrо опредеJIСIIИЯ отношения
fimjtga служат корреляционные прямые 0,2 и 4, проходящие через начало коорди
1;3T: o снаряженное состояние; 2 , наrрузка 2 '1е,:lОв('ка; 4, наrр'/зкз 4 человека:
! опреJtеJI Н'МЫ<' :тачеН!1Я /',.т: Х IIОДЪС' 1 l1epcillte;:i оси; О IJo;ы'M заднсй оси
* ;V1. айr.jПZ:JН2 rl:. Ulасси аl:помоБНJlЯ. Амортизаторы. UIины !-i ;{o.Jreca. Пер. с
He\l. М.: Машиностроение, [986. 1lPUM. редакции .
бы получить величину отношения д.rп / h B [или д.rп /tga в уравнении
(9.1) ], необходимо для любой точки соответству'ющей прямой,
например при tga==0,5, составить отношение д.rп / tga; для снаря
женноrо состояния это будет:
д.rп / tga==52} 0,5== 104 КI'.
На рис. 9.4 представлен бланк формы, разработанной Д.ля
оформления результатов замеров по определению высоты цеНТРа
тяжести, а на рис. 9.5 тот же бланк с результатаl\IИ измерений,
соответствующих диаrрамме на рис. 9.3, а также с рассчитанными
высотами центра тяжести h so ==520 мм h s2 ==522 мм и h s4 ==529 мм
для снаряженноrо состояния и при наrрузке 2 и 4 чео'lOвека.
В табл. 9.1 приведено сравнение высоты центра тяжести, опре
деленноrо для снаряженноrо состояния различных моделей, II
соответствующей этому состоянию общей высоты автомобилн h clI .
Отношение ks этих значсний обозначается как коэффициент ш>
пользования высоты и должно быть как можно меньшим, чтобы
получить наиболее низкораСПОJIоженный по отношению к общей
высоте автомобиля центр тяжести. Моде:IЬ «ФОJJьксваrен 1300»
имеет наилучший коэффициент, равныЙ 0,35. Это достиrнуто БJIа
rодаря плоскому оппозитному ДRиrателю и низкой посадке пасса
жиров при достаточно RbICOKOM салоне. Среднее значение коэф-
фициента ks исследованных автомобилей составляет 0,39, т. е,., ec
ли не известна высота центра тяжести какоrо-либо четырех пяти
MecTHoro JJCrKOBOI'O автомобиля, то ОНа может быть приближенно
определена с помощью этоrо среднеrо значения:
hs=== (0,39 4 0,02) h CH '
Это значение соответствует снаряженному состоянию. При
наrрузке центр тяжести смещается обычно вверх, т. е. размер hs
станет БО.1ЬШИМ в ПРОТИВОПОJlОЖНОСТЬ общеЙ высоте автоrvIOбиля Jz,
которая при этом уменьшится. Насколько увеличится ВЫСОТа pac
ПО.l0жения центра тяжести аВТОJl;10биля при посадке 2, 4 или 5 пас
сажиров, зависит от жесткости подвесок передней и задней осей,
высоты сидении, а также от массы тела и роста раЗl\'IСЩСННЫХ пас
сажиров. В качестве среднеrо ЗНачения может быть принятз вели
чина, равная 12 мм при 2 пассажирах; при четырех она колсблется
от 8 до +29 мм. Пятый пассажир на заднем сиденье Ио'Ш rр)/з в
баrажникс вызывает дальнейшсе опускание кузова на ПО;l.веске
и вместе с ним УI\'Iеньшение высоты центра тяжести.
9.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ КУЗОВА
Для оцснки характеристик аВТОll.'JоБИJ!Н 11P[i движtНИИ 13 IIOBO
роте, а Также при расчетах частот собственных КО.:1<:бзний кузова
2(Xi
I """
::<:
;;;; g
u
Е--" <1
u
:s:: О
t:i р..
c\j
(t')
u
"""
:s:: g
c\j
u
u """
:'(! ::<:
t::
ro
u """
u ::<:
:'(!
"
1::
<1
"'1
I
;;;;
u
=- u
О
р..
:s: (!)
о... Е--- t::
U u
:r: ш t\
[lJ
:::f :s::
о:::.
Е--- u
u """
c\j ::<:
t::
I u
u
c\j 0t\
",1
;;;; '" [ 'о с'.:) I
;;;; ... CI:)I"",
:r: 11
..Q t\
: с:
'и;
'=.
(!)
t:;
:s:: I
\Q ;;;;
О
;;;; :s::
О ::<: I
Е--
ro
c\j
"""
tt: <l)
:s:: ..Q :'(! О I
D.. ::<: :r:
t:; u <l) с\) с\)
о :s:: >- :s:: :r: ::<: ::<:
!;; \Q t:: <l) <l) (!)
о :3 :z: ro ro
D.. ::!: ro :3 tt: О О С
О О
О :r: Е-- t:; t:; I
Е-- t:i :s:: u c\j <l) <l)
се о ;:; :=1 о :z: :т :т
[ , . ..... ... (,) u С'1 i
I i
_ J
2Ы
I I I ::Е :;;:
'" :;;: ;:;:
I
,
О C-..J "i'
I
I Il 11'
.;; .;;
I
'"""\Е' ;::
;>,
- ::;:
I + + +
I I 1"'
о
I
О C'-I "i'
'""" Х
J. :;;: "i'
1 '"
I
I
,.:'
+
I t3
<] })
о с'-1 ..t' I о"
'"""1
!I
I .;;
t:: t:: I
J! :;;: I
I I
I
I
ol L
"
....L....
I u)
I :.::: ;;. ci
("..) "i' I 11
"i'
10)
I u
:s:
с\..
llJ
I I с I -1" ,
! ! f I I
L! l L .
--," _ _ __ L..-.. ,
208
:s:
1--
U
U
;Е
t:t:
1--
с..
t
g
::а
1--
о
u
::с
::!J
t:t:
==
:I:
с)
с..
с)
:;;:
«)
:s:
t:t:
о:;
ti
:.:::
::с
(\j
о:;
:.::: '<:t'. <.е;. <.е;. М. (J) (V). (J).
'<:t' О '<:t' (J) u) о ф о о '<:t' t'--
LO u) '<:t' М М М с'1 C\I Ф LO
<]
== :;;: ос!
о::;( u !::
(\j 1--.
с') ........
u u О
О
Q.. :.::: ф 00 00. u) с'1 а:.
t'-- cr5' t'-- c'i' 00 cr5' (J) cr5' '<:t' ос!
== g t'-- t'-- Ф Ф u) u) '<:t' JI; с'1 u) ;1;
;Е u) u) u) u) u) u) u) u) ф
(\j
u
u
(\j
t::
:.::: :.::: u) Ф.
а:. а:. I
CQ i ф м 00 (v) 00 '<:t' О О t'--
u :3 '<:t' '<:t' М (v) C\I с'1 с'1 u)
u t'-- 11 <]
(\j ........
о
ф Н
ф О. Ф а:. t'-- ф
:.:::
м 00 c'i' t'-- с'1 r--: (v) 00 00 I о
i2 t'-- t'-- Ф u) ;1; C\I Ф
Ф Ф Ф Ф Ф t'--
== :;;:
t::( о
u 00
:s: Q) с: ........
t:: u (v)
Q..!---< u о
E--<U Q.. м 00 с'1 00 М 00 "i' О (v) ос!
:I:u..1 :д u) '<:t' '<:t' М М C\I с'1 с'1 LO '<:t'
W о- О о о о о о о о о о о
==
::fo:::. :Е
!---< (\j
u
u
(\j
t::
:.::: с'1 t'--. с'1 C\I Ф Ф Ф Ф о '<:t' C\I с'1
CQ 00 о O а:. '<:t'. ф ф ф '<:t'.
Ф :! u) c'i' о ;з 115 м о r--: LO
u ........ C\I с'1 C\I с'1 с'1
u u)
(\j, 11
: c'i'
t'-- Н
о с'1 "i'
.:1'""" t'-- м (J) u) t'-- (v) О t'-- М
;з '<:t' '<:t' М М М C\I с'1 C\I '<:t' '<:t'
::с 11 о о о о о о о о о о о
..а
: о:;' tJ
о :;;: :з.:: t::
с'1 :;;: :;;: .;;;
м :;;: о
t'--
,== р::) C\I М О !::::.
Q) 00
о:; 00 ф u)
== u) 00 :;;:
\о с'1 C\I :;;: О О О О О О, О О О О О
О О О О О О О О О О О
:;;: == ф 00 t'-- Ф u)
о :.:::
f-o
i:Q
(\j
t:t: (\j (\j Q)
== ..а ::с о
:.::: ::с
о.. о:; Q) (\j (\j
о == ::с :.::: :.:::
f-o \о == Q) Q) Q)
(\j t:: ::с :Е i:Q i:Q
О ::с t:t: О
о.. :;;: :д t:t: О О
О i:Q О о.. о:; о:;
\о О ::с f-o Q) Q)
(\j 1-- t::( == u (\j :r :r
i:Q о ::: а о ::с
t:; <r:: r...... U U C\I '<:t'
....... ....
\
209
',1
I
00 "<t' Ю 00 а м 00 а
C'I C'I "<t'. t'--. 1 C'I 0'). 00.
t!':) о ю о') "<t' а r;r) ф м r;r) 00 r;r) 00 а c-i
;r:; "<t' "<t' с") с'о1 C'I Ф Ю "<t' "<t' М с") C'I о')
а с'о1
C'I с'о1 C'I
Ю t!':) l,()
а с'о1 "<t' 11 11 11
..,.
"<t'. "<t'. а с'о1 С"). М. 00 а. 00
C'I Ф О t!':) О t!':) а m c-i а о') "<t' 00 "<t' I LI5 1"
;1; с") м C'I C'I m Ю t!':) с") м с") C'I C'I m '--
ф ф ф ф ф Ю t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- Ф I ::<:
!:;
?
:?
.
00 00 00
00 00 00
C'I lq. о:. C'I C'I C'I
t!':). С"). q 00 00. Ф. + + +
"<t' oi m 00 ..; о ! 00 LI5 Ю 00 c-i t'-- с:::; а о') "<t' t'--
t!':) "<t' М с") с'о1 C'I Ю "<t' "<t' М с") с'о1 00 r;r) oi C'l1 ю. ml t'--I
ch о') а Юа t!':)o Фа
с") м с")
м 00
C'I о:.
c-i
c":s о C'I "<t'
t'--. о:. Ф. t'--. Ф о:. о') t'--. Ф. q
LI5 00 C'I C'I t'-- М 1 t!':) C'I c-i Ю oi "<t' m r-:
Ю "<t' "<t' "<t' М с'о1 О t'-- t'-- Ф t!':) Ю "<t' C'I
t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'-- t'--
1 :? О C'I "<t'
j :;;;
C'I 00 М 00 "<t' 00 C'I 00 с") 00 "<t' О Ф
"<t' с") М C'I с'о1 C'I "<t' "<t'. М с") C'I C'I с'о1
О о о о о о о о а о о о о о о а
с")
..; о') м
Ю '
....... +
Ф ф Ф "<t' 00 !:;I
ф ф ф ф м "<t' C'I Ф М <J
m. о "<t'. о:. t!':). О Ф. М Ю. о')
00 м о Ю C'I о 00 Ю 00 о о с'о1 "<t'
C'I а Ю I
C'I C'I C'I C'I C'I !:;
11
I
!:; !:; :;;;
:;;;
m Ю t'-- с") О с") о') l,() t'-- М а ф Jl
с") м м C'I C'I C'I "<t' С"). М с") C'I C'I C'I
О о о о о о о с о о о о о о о а
m. C'I m. C'I о') t'--
..; C'I lt) t!':) Ф
Ю о') C'I
C'I :!
о о о о о о о о а о о о а о а о
о а о о о о о а о а а а о а
s: m 00 t'-- Ф t!':) m 00 t'-- Ф t!':) "<t'
О C'I ""
а C'I ""
'--
::<: !:;&II
с'о1 "" ;.
!:: <J с:
210
:t
:а
:t:
:t:
(';3
:t
:а
:t:
..Q
f.
:t
:t:
а
t:
о
()
c\j
с? ,
CO
9. J. Высота центра тяжести четырех пятиместных леrковых
автомобилей в сравнении с их высотой h"H В
снаряженном СОСТОЯIIИИ
Высота центра тяжести 11s, мм
Тип Высота Ks==
авт Jмобиля h"H' мм h"H снаряжен 2 чел. 4 чел.
ный aBTO разница разница
мобиль
АJIьфазюд 1370 0,39 535 15 550 1 551
Ауди 80 [Т 1362 0,38 519 9 528 О 528
БМВ 320 6 1380 0,38 527 13 540 6 546
Ситроен Ж С 1349 0,43 584 7 591 23 614
ДБ 220Д 1440 0,38 552 О 552 6 558
ДБ 280 С 1425 0,41 589 1 590 3 587
Фиат 132 1325 0,39 553 26 579 13 592
Форд Капри 1357 0,38 511 8 519 7 526
Форд Фиеста 1360 0,39 527 16 543 7 550
Мазда 616 1435 0,38 543 15 558 9 567
Опель Кадетт 1375 0,38 522 4 526 8 534
Пежо 104 1406 0,41 574 2 576 2 574
Рено Р4 1400 0,41 574 22 596 29 625
Рено Р16 1450 0,38 556 6 562 2 564
Сааб 99 1440 0,39 560 8 568 7 565
Фольксваrен
rОJIЬф до 1983 1410 0,37 515 28 543 8 535
ФОJIьксваrен
По.lО до 1981 1344 0,40 538 20 558 О 550
Фольксваrен
1300 1500 0,35 530
Среднее
значение 0,39 546 12 558 6 563
0::.
r:;
::
\о
о
::Е "
f
I
!
:r е
:r 4
CII,
0.,
S
:s:
J
(у)
CII
о.
:s:
:Jj
:х:
:х:
CII
и
<1i
:х:
ro
(у)
и
;;:
:х:
tII
.:;
Ф
tt:I
ai
c.i
:s:
р.
и колес необходимо знать в отдельности расположение центра тя
жести кузова w и неподрессоренных масс подвесок Ии И Иh.
иентры тяжести неподрессоренных масс подвесок MorYT быть
определены экспериментально или расчетным путем, но для неза.
висимой подвески это довольно СJlОЖНО. Поэтому принимается,
что центры тяжести неподрессоренных масс тии и т и / 1 подвесок
совпадают с осями колес. Это упрощение вполне приемлемо для
практических це.пей. В соотвеrствии с ним центры тяжести Ии И и!/
неподрессоренных масс располаrаются от поверхности дороrи на
расстоянии, равном динамическому радиусу шин (дин.
Должна быть также известна величина нсподрессоренных масс
т ии и mufl, определенная взвешиваниеYl (см. r.п. 8) или же для
ориентировочных расчетов выбранная из значений, приведенных
в табл. 8.1 и 8.2.
Масса кузова mw определяется вычитанием CY:vIMbI неподрес
соренных масс из lIOЛНОЙ массы автомобиля:
m\'(I===mg (muL,+muh).
211
Расстояния llA и '2А (см. рис. 9.1) определяются через величину
базы [:
Moro тела определяет момент инерции J (Kr. м 2 ), который является
мерой инерции тел при вращательном движении. В различных
условиях автомобиль может совершать в основном три вида Bpa
щательноrо движения, при которых представляет интерес знание
величины моментов инерции ero массы.
1. При исследовании устойчивости движения или восстановле
нии обстоятельств дорожно транспортных происшествий часто
необходимо знать момент инерции автомобиля J gz BOKpyr верти
кальной оси (ось Z, рис. 10.1).
llA== (mWh j m w ) [, '2А== (т\(/и j mw/) l и llA== l l2A'
причем mWv и mWh представляют собой части ]\'laCCbI кузова, при
ходящиеся на переднюю и заднюю оси:
mWv==mv muv и mWh==mh mull'
Высота h A центра тяжести кузова :IerKo определяется при pac
смотрении автомобиля в опрокинутом на бок состоянии (рис. 9.6)
h A
hs
2. При исследованиях попе
речных колебаний кузова во
время резкOI'О изменения нап
равления движения автомобиля
необходимо знать момент инер
ции кузова J W x BOKpyr продоль
ной оси автомобиля (ось Х).
3. Для определения характеристик продольных колебаний KY
зова (rалопирования) опреде енное значение имеет момент
инераии кузова jw y ВОКРУТ вертикао'IЫiОЙ оси (ось У).
В ДОПОv1нение к этому в общем представляют интерес также
моменты инерции ar'peraToB (например, СИJIовоrо) и отдельных
элементов, представляющих собой тела вращения, как, например,
рулевое колесо и колеса с шинами в сборе.
'-
Рис. 9.6. Схема вывода уравнения равновесия
моментов для определения высоты центра тяжести
h A кузова
Рис. 10.1. Система координат соrлаСl10
стандарту дин 70000. По сравнению
с предшествующей американской HOp
мой САЕ и 670 положительное направ
ление по оси Z ОТСЧИТbJвается снизу
вверх, а по оси У справа налево по
отношению к напраR.lIСНИЮ движения
с помощью уравнения равновесия MO
ментов, а именно, условно считая, ч о
отдельные массы заменены силами, деи
ствующими на определенных расстоя
ниях от опорной поверхности,
mghs==mwh A + (muv+muh) (.(1111,
при этом
h A == [mghs (muv+muh) (дин] jmw (9.3)
в зависимости от состояния наrрузки и величины неподрессорен
ных масс центр тяжести кузова W располаrается выше на 20
40 мм, чем центр тяжести S Bcero автомобиля.
10.1. РАСЧЕТ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ АВТОМОБИЛЯ
BOKPyr ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ
Величина момента инерции автомобиля в сильной степени за
висит от ero компоновочной схемы, типа привода, колесной базы и
друrих размеров, а также от массы и положения центра тяжести.
Момент инерции автомобиля J gz ВОКРУТ вертикальноЙ оси наря
ду с типом привода является определяющим фактором для xapaK
теристик автомобиля при движении в повороте. С уменьшением
момента инерции маневренность автомобиля увеличивается, но
одновременно ухудшаются устойчивость при прямолинейном дви
жении и при движении в чередующихся поворотах переменноrо
направления. В качестве примера может быть приведен обычный
автомобиль «Рено 5 Альпин турбо» (передний ПРИВОД, БОJIЬШОЙ
момент инерции) и созданная специально для автоспорта модель
«Рено Турбо 2» (нентральное раСПОv'lOжение j ВIII'ClТСо:IЯ, привад
10. МОМЕНТЫ ИНЕРЦИИ
Из механики известно, что при ускоренном поступательном
движении какоrо либо тела проявляется сила инерции F Ag , равная
произведению массы тела на ero ускорение (Н). Аналоrично этому
при YCKopeHHO вращательном движении масса вращаемоrо тела J
определяет необходимый для ее ускорения момент. Масса вращае
212
21;)
на заднюю ось, малый момент инерции). В тех же целях осущест
влены мероприятия 110 укорочению базы серийной модели «Ауди
Кваттро» на 32 см, при разработке на ее базе спортивной моди
фикации «Ауди Кваттро Спорт». В то время как модели «Рено 5
А.льпин Турбо» (рис. 10.2) и «Ауди Кваттро» (рис. 10.3) обладают
превосходными свойствами устойчивости прямолинейноrо движе
ния и относительно инертно ведут себя в чередующихся поворотах,
чему они не в последнюю очередь обязаны большо]'.лу моменту инер
ции BOKpyr вертикальной оси, СПОРТИВНЬJе модификации этих Moдe
лей в аналоrичных условиях имеют несколько худшие показатели
устойчивости. Но зато центрально моторная модель «Рено Typ
бо 2» (рис. 10.4), а также модель «Ау'ДИ Кваттро Спорт» (рис. 10.5)
характеризуются высокими показателями маневренности и .пеrкос
ти входа в поворот.
В rоночных автомобилях формулы 1 часто практикуется С110соб
изменения момента инерции J ц;:: за счет изменения величины колес
ной базы с целью соrласования показателей устойчивости, управ
ляемости и маневренности с характером трассы соревнований
(рис. 10.6).
Поскольку данные о моментах инерции автомобилей очень ред-
ко можно найти в публикациях заводов изrотовителей, то на прак
тике зачастую пользуются приБJlиженными методами расчетов.
Расчетный .метод А. ДЛЯ ориентировочных расчетов принимает
ся, что масса автомобиля распределена по осям автомобиля, С
учетом величины колесной базы 1 получаем уравнение для прибли
зительноrо определения момента инерции BOKpyr вертикальной
оси, Kr. м 2 :
. / 2 2
Jgz===m g (1 2) + mlz,
(10.2)
..QJ:,C\SO"---I::S: 1'0
t:; :gб: = :Б
зgt:l: 6U t:;
;:Еg, f-o 3<l)Cljо Q
= О
U = f-o ;:Е
g ;:E :::=S:
u g,Q6 5
Cl.Cl.;:E = = О f-o Q 0..= С,
»<1) u Оf-o
<l)E---=::т . ><i5
Cljf-o= ro
<l) = i5 <l) CIj ; ;:Е
Cl. 0....,.. <l) t:1:,=
<1) <1) 0'= CIj CIj 0'=
r::50 ;:Е t:;f-o
....... \OU
c-.i U'=;:Et:; ;:E0»t::(
c;;L!)CljO=CIj;:EOClj »
oo.. ::i :a =><
::с \O = O ;:E
u <1) ;:Е О f-o О t:I:
=Cl.. 0..t:;0..<1)=::Ct:;
Cl.. sg-g
J [{;:: === m g (l / 2) 2
(10.1 )
и с учетом rруза т в баI'ажнике:
rде Iz представляет собой расстояние по rоризонтали от центра
тяжести автомобиля до центра массы наrрузки т.
Расчетный AteTOJ Б. Следующая, также неУДОВJ\етворительная
по точности возможность расчета момента инерции J [(? заключает
ся в определении так называемоrо радиуса инерции i по известным
и конструктивно сравнимым автомобилям.
Соrласно определению радиус инерции i соответствует радиусу
цилиндра, по оболочке KOToporo равномерно или неравномерно
мысленно распределяется масса m какоrо либо тела без измене
ния момента инерции этоrо тела. При таком распределении все
элементарные массы имеют одинаковое расстояние i до оси Bpa
щения и момент инерции определится выражением J===mi 2 . На этой
основе момент инерции J [!,? автомобиля может быТl) представлен
214
215
..Q
u
О
Q
Q
:х::
t:::(
CI)
о-
CI)
1:::
CI:1
:х::
м
>-.
о-
t-.
CI:1
:х::
Q
>-.
:х::
t:;: =
CI) u
!s: О
:r,=
м ::а
= t:;:
CI:1 =
\06-
:х:: :....
u>-.
Cl)0-
t:;: ::<::
О О
::<:: :D
Q =
>-.=
=< ::r
::о с-
а
\о =
I;.!:
CI:1 =
;3"'-'
Q G
CI) ::;:
::;:
.. E,
=
O-
f-- а
\O
t;
= CI:1
::;
;:::
t:;: :r
<li
q
О
::;:
I;.!:
CI:1
О
:D
=
о-
1:::
О
:r:
а
с<)
о
t:;::D:D<li:r>-.
<liCl)ti::s \о
::rO-qО
u О <li ::s CI:1
'=U5:o::;:: =
OOO M ==
о.. CI:1 :r:
I;.!: . \о :I: I;.!: ClI
i: = :5
CI:1 O CI:1
:x:::rCl)>-'=t-.S-'
>-. ::r 15 >..
I;.!: :D :D ,= t:::( :D
\O O
t:;:E]U::<::
f---- CI) t:;: ::ё
15 e- g:
CI):x:: CI:1 =,::;: =
c..:x::u b..Ox
>-.еCl)tiз
Д:Dдu:D>-.:r:
t:;: CI) t:;: CI:1 Д
CI):X::<li::;::5;:,CI:1::::
::;:o-:r:
1;.!: a55
. ::;: :D CI:1 t:CI t::
'<:t' :I: t:::( о.. CI) U
. CI) f--::;: CI:1
O :><:x::=oo
I;.!:<li::r:a
u:r::;:::rO-м
::;: >-.:Х:: :I: CI) CI:1
,..., t:;: CI:1 О :х:: ::<::
........>-.t:CI::<::::s:u
u
=
с..
216
217
Рис. 10.5. Модель «Ауди Кваттро Спорт» по сравнению с обычной имеет меньшую
на 32 см базу. Вследствие ЭТОI'О должна улучшиться маневренность и в какой то
степени инертные свойства автомобиля в повороте. К недостаткам при этом можно
отнести ухудшение устойчивости движения в скоростных поворотах и сильное
взаимное влияние упруrих и демпфирующих характеристик передней и задней
подвесок друr на дрУI'а
произведением массы автомобиля т{{ на квадрат раДИУСа инерции,
Kr. м 2 :
J gz===mgi z
(10.3)
и с учетом дополнительно!'о rруза в баrажнике, по аналоrии с ypaB
нением (10.2):
J z===mgi z+!1mZ .
(10.4)
Величина радиуса инерции автомобиля зависит от длины и
ширины кузова, расположения и массы силовоrо arperaTa, а также
от способа размещения пассажиров и баrажа. Исследование aB
томобилей с кузовом типа «лимузин» показало, что радиус инерции
является в основном функцией состояния наrрузки автомоБИJ1Я и
ero величина для различных автомобилей колеблется внебольших
пределах. В табл. 10.1 приведены средние значения радиусов
инерции автомобиля в зависимости от наrрузки. Для определения
приближенноrо момента инерции J gz необходимо дополнительно
знать массу автомобиля m g в требуемом состоянии наrрузки (см.
разд. 7.4). Содержащиеся в табл. 10.1 значения действительны
для автомобилей среднеrо класса с кузовом типа лимузин. В слу
чае установки больших шести или ВОСЬМИЦИЛИНДРОВblХ двиrате
лей, необходимо увеличить радиус инерции на величину !1i;:::::::;0,05
0,1.
Расчетный метод В. Наиболее подходящий и хорошо соrла
сующийся с действительными значениями расчетный способ, пред
218
Рис. 10.6. rоночный автомобиль формулы 1 модели «Рено РЕ 50». Блаrодаря раз
личной величине промежуточной проставки между двиrателем и монококом MorYT
быть получены большие или меньшие момент инерции BOKpyr вертикальной оси и
размер колесной базы. За счет этоrо возможно лучшее приспособление автомобиля
к характеру трассы соревнований, т. е. он может быть более маневренным или
соответственно более устойчивым
ложенный Х. Бурrом, на основе сравнениЙ известных моментов
инерции автомобилей. 'Исследование зависимости моментов инер
ции автомобилей от таких пара метров, как масса автомобиля т[!.,
величина колесной базы Z и длина автомобиля L G , показало, что
при вычислении по уравнению, Kr. м 2 , -
J gz===A] та .Z2
(10.5 )
либо' по ана.тюrичному уравнению, Kr. м 2 ,
J gz===A 2 m [!,ZL G
(10.6)
достижимы очень хорошие результаты со степенью достоверности
0,98. Коэффициенты А 1===0,2116 и А 2===0,1269 представляют собой
определенные расчетным способом постоянные для ле!'ковых aBTO
моБИ.,lеЙ RЕ'.:1ИЧНJ/I)I.
21 )
10.1. Приблизительные значения радиуса инерции i, м,
для кузова и Bcero автомобиля относительно трех осей
в зависимости от наrрузки
Кузов Автомобиль
Состояние наrрузки
автомобиля в целом
ось Х ось У ось Z
Снаряженное 0,65 1,21 1,20
Два человека 0,64 1,13 1,15
Четыре человека 0,60 1,10 1,14
Четыре человека и бш'аж 0,56 1,13 1,18
Обозначение iw x iw y i wz
ПрИ\н:чание. Значения Jll'iiПВIIТl"'IЫIЫ /1.Лll 3lJТОl\lO(jилей среднеrо J<Л"ССЗ с
ку:ювом J1ИМУЗИН
в заключение можно сделать ВЫВОД, что для расчетноrо опре
деления момента инерции автомобиля J BOKpyr вертикальной
оси Z более Bcero подходит метод В и уравнение (10.6). Но это
уравнение действительно только для обычной наrрузки aBTOMO
биля. В случае транспортировки rруза предельной массы в баrаж
нике это должно быть учтено аналоrично уравнениям (10.4), Kr. м 2 ,
Jilz A2mglLG+t1ml
(10.7)
10.2. РАСЧЕТ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ КУЗОВА
BOKPyr ПОПЕРЕЧНОЙ И ПРОДОЛЬНОЙ ОСЕЙ
При решении инженерных задач, связанных с проблемами
продольных колебаний кузова (rалопирования), которые прояв
ляются при переезде неровностей дороrи (синусообразный про-
филь), наряду с частотой собственных колебаний подвески важно
знать и момент инерции кузова BOKpyr поперечной оси У. Кроме
Toro, при этом должны быть известны величины неподрессоренных
масс передней m uv и задней ти!! осей (см. разд. 8). Расчет произ
водится аналоrично приведенному в разд. 10.1 методу Б.
Уравнение для опредео:Jения приближенноrо значения момента
инерции BOKpyr вертикальной оси J wч (Kr'M 2 ) будет иметь вид:
J W т \ v.i'2 \ c..'
!I V С' 1/ .
(10.8)
[де m\Y/ mg (muv muh)
220
,
П риближенное u определение момента инерции (в Kr. м 2 ) кузова
BOKpyr продольнои оси Х, необходимоrо для исследования сопро
тивляемости кренам при меняющемся по направлению попереч-
ном ускорении, производится тем же способом:
J .2
W'x m U'll w x '
(10.9)
Значения радиусов инерции iw x и iw y для автомобилей среднеrо
класса приведены в табл. 10.1.
Как уже упомина ось в разд. 10.1, методики Б и В представля
ют собои упрощенныи способ расчета. Более точный метод расчета
моментов инерции до сих пор не известен. Для этоrо целесообразно
применение экспериментальных методов, описанных в следующем
разделе.
10.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ
ИНЕРЦИИ АВТОМОБИЛЯ
Измерение M MeHTOB инерции автомобиля в сборе представ
ля тся на пер выи взrляд rораздо проще, чем это оказывается в
деиствительности на практике. Трудности представляют довольно
большие масса и rа ариты автомобилей, затрудняющие обращение
с ними.
Существует множество различных методов, различающихся
между собой принципом измерен й. На основании общих сообра
жении, изложенных в начале этои rлавы, лоrически вытекает, что
момент инерции может быть определен только при ускоренном
вращательном движении тела (автомобиля). Ускорение враща
тельноrо движения может быть достиrнуто различными способами.
1. Равноускоренное вращательное движение с помощью па
дающеrо rруза;
2. Маятниковое движение или крутильные колебания;
3. Колебания высокой частоты.
Приведенные ниже методы измерений в зависимости от KOH
кретной задачи базируются на одном из этих способов. Они хорошо
известны и широко применяются в автомобильной промышленнос
ти и в институтах блаrодаря хорошей воспроизводимости резуль
т а то в.
Для Tor.,o, чтобы можно было отнести момент инерции к оси,
проходящеи через центр тяжести, необходимо знать ero положе
ние на автомобиле. Определение ero в торизонтальной плоскости
производится довольно просто путем взвешивания (см. разд. 9.1.1),
нахождение же высоты hs центра тяжести требует особых методов
и больших затрат (см. разд. 9.1.2).
На некоторых испытательных стендах для определения MOMeH
та инерции предусмотрена возможность определения высоты цeHT
ра тяжести простым дополнительным измерением.
i
I
I
j
221
Все методы измерений момента инерции имеют общим то, что
автомобиль жестко соединяется с измерительным приспособле
нием, а подвеска колес блокируется.
Возбуждение колебательноrо, маятниковоrо или paBHOYCKopeH
Horo вращательноrо движения происходит с помощью специаль
ных устройств или за счет rеометрии испытательноrо стенда.
10.3.1. Измерение момента инерции
BOKpyr вертикальной оси
Jlля определения момента инерции автомобиля BOKpyr верти
кальной оси MorYT быть применены следующие способы:
а) равноускоренное вращательное движение;
б) крутильные колебания с помощью пружин;
в) крутильные колебания с помощью маятниковоrо подвеса.
При методе, изображенном на рис. 10.7, закрепленный на
платформе автомобиль при водится R равноускоренное вращатель
2 Рис. 10.7. Принцип устройства YCTaHOB
ки для определения положения центра
тяжести и моментов инерции автомоби
ля. При определении положения центра
тяжести платформа вместе с автомоби
лем выводится из состояния равновесия
с помощью момента известной величи-
ны, замеряется при этом уrол ее откло
нения, по которому и определяют поло
жение центра тяжести. Для определения
момента инерции BOKpyr поперечной и
продольной осей автомобилю сооб
щаются колебания BOKpyr COOТBCTCT
5 4- вующих осей, поддерживающиеся вос-
станавливающим моментом силы тяжести.
За,\1еренный период колебаний служит для расчета величины момента инерции.
Замер момента инерции BOKpyr вертикальной оси производится при paBHOYCKopeH
ном вращательном движении:
1 центр сферической опоры; 2 общий центр тяжести системы автомобиль + платфор
ма; 3 платформа; 4 rидростатическая или пневматическая опора; 5 сферический
cerMeHT
ное движение BOKpyr вертикальной оси с помощью падающеrо
rруза известной массы. Измеряется время, за которое rруз прохо
дит определенный путь падения, и расчетным путем опредеJlяется
момент инерции. Кроме параметров, относящихся непосредственно
к стенду, должны быть известны масса и положение центра тяжес
ти автомобиля в rоризонтальной плоскости.
Практика показала, что определение момента инерции BOKpyr
вертикальной оси автомобиля методом paBHoYCKOj1eHHoro враща
H:'ul ЬElor'o :lвижен ия BOKp")'r Rертика,'l ьной оси не нв:) яетсн оrrти:У1 ал ь
ным, поскольку на результаты измерений отрицательно сказывают
ся силы трения в опоре. При УСJIОВИИ, если автомобиль закреплен
на платформе так, что он не имеет свободы перемещения относи
222
тельно нее, лучше подходит принцип крутильных колебаний,
поскольку силы трения в опорах платформы не изменяют частоты
собственных колебаний измерительной системы, а большее время
измерения периода КО.пебаний повышает точность результатов.
Представленные на рис. 10.8 и 10.9 испытательные стенды
функционируют по принципу КРУТИ,.'1ьных колебаний. rидравличес
2
Рис. 10.8. Установка для оп
ределения моментов инерции
BOKpyr вертикальной, попе
речной и продольной осей
автомобиля. В то время как
BOKpyr продольной и попереч
ной осей колебания происхо-
дят под воздействием силы
тяжести, при крутильных KO
лебаниях BOKpyr вертикаль
ной оси восстанавливающий
момент создают цилиндричес-
кие пружины. Замеренный пе
риод колебаний является oc
новой для расчета значений
моментов инерции:
1 верхняя и нижняя призма.
тические опоры для качания вок-
pyr поперечной оси (две длины
маятника); 2 опоры для кача.
ния BOKpyr продольной оси (две
длины маятника); 3 центр тя-
жести автомобиля; 4 rидро-
IlИJJИIIДР; 5 Ilлатформа
кие цилиндры или rидростатические опоры образуют ось вращения
при крутильных колебаниях автомобиля BOKpyr вертикальной оси.
Восстанавливающий MO;V'leHT при этом создают две танrенциа,'IЬ
110 j1асположенные аилиндричеСl\ие ПРУЖИIfЫ.
Еще более простой способ изображен на рис. 10.10. Автомобиль
располаrается на простой платформе, стойки которой подвеши
ваются с помощью тросов. Выведенный из состояния покоя этот
так называемый двух подвесочный маятник совершает крутильные
колебания, вызываемые силой земноrо притяжения (rравитацией).
Период крутильных колебаний при этом также является основой
для расчета момента инерции автомобиля.
Для всех трех названных способов, кроме параметров,ОТНОСЯ
щихся непосредственно к стенду, должны быть известны также
масса автомобиля и положение центра тяжести, высота KOToporo,
однако, значения не имеет.
223
J
р 109 Установка для определения моментов инерции автомобиля BOKpyr верти
к: ноЙ . поперечной и продольной осей, основанная на принципе крутильных
колебан й С помощью дополнительных rрузов можно добиться совпадения центров
тяжести п атформы и автомобиля. Малое СОПРОТИВ,1Jение сил трения позволяет
получить высокую точность: . О.. 2
1 призматические опоры для колебаний BOKpyr продольнои .и п?п .е н : У И ООб р ; fя
. 3 б . ентр тяжести автомобиля и опорнои рам , ..
ная рама, я О и Щ ли ИИ rи Ц драв лическая опо р а для колебаний BOKpyr вертикаJII,НОИ оси
пневматическа
224
Рис. 10.10. Установка для определени
момента инерции BOKpyr вертикальнои
оси автомобиля. При крутильных коле
баниях двухподвесочноrо маятника из
меряется период колебаний. Преиму
ществом является малое трение и
затухание. К недостаткам следует от-
нести необходимость здания большой
высоты и проявляющиеся при измере
ниях качательные движения:
1 рама; 2 трос; 3 центр тяжести
автомобиля; 4 платформа
;,
10.3.2. Измерение моментов инерции
BOKpyr продольной и поперечной осей
Для определения моментов инерции BOKpyr ПРОДОЛЬНОЙ и попе
речной осей автомобиля применяют способы, несколько отличные
от описанных в разд. 10.3.1:
маятниковые колебания за счет сил земноrо притяжения;
маятниковые колебания с помощью пружин;
крутильные колебания с помощью пружин.
При использовании способа,изображенноrо на рис. 10.7, авто-
мобиль с помощью тросов притяrивается к четырем опорам,
закрепленным на платформе, чеl\:f обеспечивается блокирование
подвески. При наклоне платформы BOKpyr продольной или попе
речной оси автомобиля за счет земноrо притяжения возникает
восстанавливаЮЩИI1 момент, вызывающий колебания платформы,
перио'д которых, определенный за 1 О полных колебаний, служит
основ6й для вычисления момента инерции автомобиля.
На этом стенде, без особых затрат, может быть проведено опре
деление высоты центра тяжести автомобиля.
Для этоrо платформа с автомобилем выводится из состояния
равновесия определенным моментом. Замеренный уrол отклонения
с помощью математических зависимостей преобразуется в высоту
центра тяжести.
Внешне сильно различающиеся способы измерений на рис. 10.7
и 10.8 по своему принципу идентичны. По способу на рис. 10.8
автомобиль совместно с платформой подвешивается и образует
ПРОДОJIЬНЫЙ и поперечный маятники, причем rидроцилиндр служит
в качестве подъемника; При коле6аниях BOKpyr желаемой оси,
которые вызываются силой земноrо притяжения, также замеряется
длительность периода колебаний. Важным в этом случае является
жесткое соединение автомобиля с платформой.
Как уже упоминалось в разд. 10.3.1, при измерении момента
инерции BOKpyr поперечной и продольной осей применим способ
крутильных колебаний. Крутильные колебания BOKpyr оси, прохо
дящей через центр тяжести автомобиля, создаются двумя TaHreH
циально расположенными пружинами. При этом автомобиль BЫBe
шивается на опорной раме таким образом, что ero центр тяжести
совпадает с осями опор рамы (см. рис. 10.9). Масса и положение
центра тяжести должны быть известны заранее.
Блаrодаря призматическим опорам это устройство, как и пока
занное на рис. 10.8, в качестве преимущества имеет малое сопро
тивлениесил трения.
Такое же компактное и простое устройство, основанное на
принципе маятника, изображено на рис. 10.11. Автомобиль YCTa
навливается произвольным образом на балансирную площадку,
причем м6мент инерции может быть замерен как относительно
продольной, так и поперечной оси. Величина массы и расположе
225
Рис. 10.11. Простая установка для оп
ределения момента инерции автомобиля
BOKpyr продольной и поперечной осей.
Измерения производятся при маятни
ковых колебаниях, поддерживаемых
силой упруrости пружины. Вследствие
большоrо собственноrо момента инер
ции балансирной площадки имеется
большая чувствительность к поrрешно
стям измерений
ние центра тяжести также должны быть известны. Однако практи
ка показала, что данная система обладает большой чувствитель
ностью к ошибкам измерений.
Необходимый для оценки продольных и поперечных колебаний
момент инерции кузова может быть вычислен на основе момента
инерции Bcero автомобиля. Для этоrо следует знать массы непод
рессоренных частей и их расстояние до осей Х и У.
Все описанные методы и принципы определения момента инер
ции автомобиля требуют больших затрат. Однако в настоящее
время это неизбежно, поскольку не I:1меется ни более простых спо
с060В, ни приrодных во всех случаях расчетных методов.
Список литературы
FасhЬЙсhеr
1. BUSCHMANN, KOESSLER: Taschenbuch
fi.ir den Kraftfahrzeugingenicur. Stutt-
gart: Deutsche Verlags-Anstalt, 1973.
2. BUSSIEN: Automobiltechnisches Hand
buch. Berlin: Technischer Verlag Cram.
1965.
3. JANTE: Zur Theorie des Kraftwagens.
Berlin: Akademie-Verlag. 1974.
4. MITSCHKE: Dynamik der Kraftfahrzeu
ge. Berlin, Heidelberg: Springer Verlag,
Band А. 1982; Band В. 1984.
5. ROMPE. HEISSING: Objektive Testvcr
fahren fur die Fahreigenschaften уо"
Kraftfahrzcugen. КЫп: Verlag тОу
Rheinland, 1984.
6. FAKRA Handbuch. Berliri. КЫп: Bcuth
Vcrtricb, 1983.
7. STROBEL: Die moderne Automobilka
rosserie. Stuttgart: Franckh'schc Verlags
handlung, 1980.
8. УОА: Tatsachen und Zahlen aus der
Kraftverkehrswirtschaft. Frankfurt: Ver
band der Automobilindustrie е. У.; 1983,
1984.
9. VDI-Berichte: 368/1980, 418/1981 und
546/1984. Dusseldorf: VDI-Verlag.
10. Tagungsunterlagen «Fahrwerktechnik».
Essen: HausderTechnik(H. d. Т). 1983.
11. HELLING: Uшdruсk zur Vorlesung
«Kraftfahrzeuge 1 und 2». Aachen: Insti-
tut fur Kraftfahrwesen dcr R WTH Aa
chen. 1975. 1977.
12. Neuer Auto Werkstatt Kalender
(NA WK). Reparatur und Einstcll-
tabellen fur Personenkraftwagen. Wurz
burg: Vogel Buchverlag.
Fachze;lschrifleп
13. Auto, Motor und Sport. Stuttgart: Verci-
nigte Motorvcrlage.
14. Automobllindustrie. Wurzhurg: Vogel-
Buchverlag.
15. Automoblltechnische Zeitschrift (ATZ).
Stuttgart: Franckh'schc Verlags<instalt.
16. ADAC-Motorwclt. Munchen: АОАС
Verlag
17. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik. Kip-
penheim: Verlag Verkehrstcchnischcr
Schriften.
18. mot. Stuttgart: Vereinigte Motor-
verlage.
19. Kfz-Betrieb. Wurzburg: Vogcl-Buch-
verlag.
226
20. VD1 Nachrichten. Dusseldorf: VDl
Verlag.
21. VDI Zcitschrift. Dusseldorf: VDI
Verlag.
Techпiscl/e Werksiпforтatioпeп
22. Audi, Ingolstadt: Аuditоriuш 197Х, 1984.
23. Porsche. Stuttgart: Zum Fahrverhalten
allradgetriebcner Fahrzcuge.
24. Volks 'agen. Wolfshurg: Technischer
Ratgcbcr Anhangerhctrieb.
25. Zahnradfabrik Friedrichshafcn (ZF): Vis.
kosekupplung fur sichcres Fahrvcrhaltel1.
ZF Verteilergctriehe fur allradgctrichene
Pkw. ZF Synchroma Getriehe. ZF Auto-
matikgctriebe.
26. Fachhochschule КЫп: Technische Unter
lagen aus dem Labor fur Fahrzeug
technik.
27. Fachhochschule Offcnburg: Diplomarheit
G. Rappencckcr: Mel3verfahren zur Вс-
stiтmung von Tragheitsrnomenten und
Tragheitsachsen уо" Aggrcgaten und
Fahrzcugen.
j
ПРОИЗВОДСТВЕНН?Е ИЗДАНИЕ
Альфред Пройкшат
ШАССИ АВТОМОБИЛЯ
Типы приводов
Редактор А. С. И2натьев
Обложка художника Р. А. Ка.:закова
Художественный редактор С. н. rолу6ев
Технический редактор О. В. Куперлшн
Корректоры Т. В. Ба2дасарян, О. Ю. Садыкова
ИБ Ng 5488
Сдано в набор 18.01.88 110дписано в печать2 .аз.89 ая
Фо мат 60Х 88 J /16. Бумаrа офсетная Ng 2. rарнитура литературн .
р Печать офсе:rная.
У 14 21 Ус '] K p . oтт. 14,46. Уч. И3Д. л. 14,50
сл.печ.Л., ,. . U 95
Тираж 10000 экз.ЗаказБI0 Д ена к.
Ордена Трудовоrо KpacHoro Знамени издател ство «Машиностроение»,
107076, Москва, строl\'Iыскиии пер., 4
Издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ..
Издания, выпускаемые редакцией переводной литературы
1987
Аэродинамика автомоби
ля
Под ред.. В. [ухо
Мацкерле Ю.
Раймпель й.
Раймпель й.
Рихтер Т.
Под ред. А. Пью
Хартли Дж.
Коффрон Дж.,
Лонr У.
Форсайт Р.
Под ред.
Ж. Железова
Под ред. В. Краузе
Никс Дж.
Под ред. Дж. Поута
и др.
Современный Экономич
ный автомобиль
Шасси автомобиля: Py
левое управление
Шасси автомобиля: Уп
руrие элементы подвески
Картинr
rибкие производствеенные
системы Японии
ФРr, 1981
ЧССР, 1985
ФРr, 1983
ФРr, 1983
ПНР, 1982
Япония, 1983
Техническое зрение робо Великобритания,
тов 1983
rпс в действии
П рактическое PYKOBOДCT
во по расширению микро
процессорных систем
ПАСКАЛЬ для всех
Электронно вычислитель
ная машина ЕС 1 035
Конструирование прибо
ров. В двух Книrах
БЕйСИК: Решение
производственных задач
Модифицирование и ле
rирование поверхности
лазерными, ионными и
электронными пучками
Великобритания,
1984
США, 1983
Великобритания,
1982
НРБ, 1985
[ДР, 1982
США, 1982
США, 1983