Критические скорости движения автомобиля

Критическая скорость движения автомобиля - максимально возможная скорость, при которой еще сохраняется устойчивое движение транспортного средства (определяет диапазон устойчивого движения на высшей передаче при работе двигателя с полной подачей топлива).

При равномерном движении автомобиля на повороте на горизонтальной дороге (рисунок 1.1) боковое скольжение его колес может возникнуть в результате действия поперечной силы Рy, Н, (центробежной, силы ветра или боковых ударов о неровности дороги) в тот момент, когда поперечная сила становится равной силе сцепления колес с дорогой, т.е. Рy=Рсц.

Подставим в это выражение значения центробежной силы и силы сцепления:

где φ_y– коэффициент поперечного сцепления

G– полная масса автомобиля, кг;

υ– критическая скорость движения автомобиля, км/ч;

R– радиус поворота автомобиля, м;

g– ускорение свободного падения, м/с².

Учитывая, что в этом случае υ = υ_з, находим критическую скорость автомобиля по боковому скольжению, или заносу, км/ч:

При повороте на горизонтальной дороге поперечная сила P_y (рисунок 1.1), действующая на автомобиль, может вызвать не только боковое скольжение, но и опрокидывание. Опрокидывание автомобиля происходит относительно его наружных колес. В момент отрыва внутренних колес от дороги нормальные реакции Rzв= 0, и весь вес автомобиля воспринимается наружными колесами (Rzн=G). В этом случае опрокидывающий момент, создаваемый поперечной силой, уравновешивается восстанавливающим моментом, обусловленным весом автомобиля:M₀ = M_B.

Подставив в это выражение значения моментов, получим:

где h_ц– высота центра тяжести автомобиля над средней линией опорной поверхности дороги, В – колея автомобиля.

или с учетом значения поперечной силы:

Критическая скорость автомобиля по опрокидыванию, км/ч: