Файл: Средства.pdf

28
3.3. Основные эксплуатационные качества АТС
Эксплуатационные качества – группа свойств, определяющих степень приспособленности автомобилей и автопоездов к эксплуатации в качестве наземного колесного безрельсового транспортного средства [12].
Основные эксплуатационные качества автомобилей:
− вместимость;
− компактность (использование габаритов и массы);
− тягово-скоростные качества;
− проходмость;
− безопасность дорожного движения;
− топливная экономичность;
− удобство использования;
− надежность;
− экологические качества;
− провозные качества.
3.3.1. Вместимость
Вместимость грузового АТС называется грузовместимостью.
Грузовместимость – это наибольшее количество груза, которое может быть одновременно перевезено автомобилем. Грузовместимость подвижного состава определяется его номинальной грузоподъемностью и внутренними размерами кузова.
Номинальная грузоподъемность – основной параметр грузовместимости – определяется максимальным количеством груза (в тоннах), которое может быть погружено на транспортное средство с учетом прочности его ходовой части, рамы и кузова.
Номинальную грузоподъемность q н
назначает фирма-изготовитель при создании конструкции. Номинальная грузоподъемность определяет габаритные размеры и массу автомобиля, размеры и прочность его основных деталей, узлов и агрегатов. Значение номинальной грузоподъемности указывается обычно для базовых автомобилей с универсальной бортовой платформой или автомобилей- шасси, укомплектованных определенным типоразмером шин.
При установке другого кузова или каких-либо механизмов разность может составлять 20 – 30% от номинальной грузоподъемности.
Внутренние размеры кузова определяются внутренней длиной кузова l
к
, его шириной d
к
и высотой h
к
Различают две разновидности внутреннего объема кузова автомобиля:
Полный (геометрический) объем V
к.а.
h
F
h
b
l
V
к
а
к
к
к
к
а
к
⋅
=
⋅
⋅
=
, (3.1)

29
где F
к.а
. – площадь пола внутренней платформы кузова.
Полезный (погрузочный) объем – часть полный объема кузова, занятая грузом
V
к.а.ф.
η
v
а
к
ф
а
к
V
V
⋅
=
, (3.2) где η
v
– коэффициент использования внутреннего объема кузова при данном виде груза.
Грузовместимость имеет еще несколько показателей:
q
уд
. – удельная
грузоподъемность, это отношение номинальной грузоподъемности к полному объему кузова:
V
q
q
а
к
н
уд
=
, (3.3)
F
уд.
– удельная площадь кузова - это минимальное количество тонн груза, которое можно разместить на каждом квадратном метре полезной площади кузова, чтобы полностью использовать грузоподъемность автомобиля.
q
F
F
н
а
к
уд
=
, (3.4)
γ
q
– коэффициент грузовместимости
q
V
q
V
а
г
v
а
к
н
г
ф
а
к
q
γ
η
γ
γ
⋅
⋅
=
⋅
=
, (3.5) где γ
г
– объемная плотность груза.

30
γ
ст.
– коэффициент статического использования грузоподъемности
q
G
н
ф
ст
=
γ
, (3.6) где G
ф
– фактическая загрузка автомобиля в тоннах;
η
v
– коэффициент использования внутреннего объема кузова, зависит от внутренних геометрических размеров кузовов, самого груза, его тары и упаковки, кратности геометрических размеров груза размерам кузова транспортного средства. Чем больше размеры груза и меньше размер кузова, тем большая часть площади пола кузова может остаться не использованной.
Коэффициент η
v
для разных видов тарно-упаковочных и штучных грузов и схем их укладки может составлять при перевозке грузов:
− в ящиках – 0,6 – 0,95;
− в мешах, кулях – 0,90 – 1,0;
− в бочках, рулонах – 0,40 – 0,70;
− при перевозке бревен, брусьев, дров – 0,70 – 1,00.
3.3.2. Компактность (использование габаритов и массы)
Компактность – это качество, характеризующее рациональность использования его габаритных размеров.
Габаритными размерами являются наибольшие размеры внешних очертаний подвижного состава.
− L
а
– длина одиночного автомобиля;
− L
а.п.
– длина автопоезда;
− В
а
– ширина транспортного средства;
− Н
а
– высота транспортного средства.
Использование габаритных размеров оценивается следующими показателями:
η
г
– коэффициент использования габаритов – это отношение внутренней площади кузова ко всей площади, занимаемой автотранспортным средством
F
F
В
L
F
а
а
к
а
а
а
к
г
=
⋅
=
η
, (3.7) где F
а
– площадь автотранспортного средства в плане
η
дл
. – коэффициент использования габаритной длины.

31
L
l
а
к
дл
=
η
, (3.8) где l
к
– длина кузова.
η
к
– коэффициент компактности – отношение всей площади АТС в плане к его номинальной грузоподъемности:
q
F
н
а
к
=
η
, (3.9)
Компактность определяет удобство использования АТС, легкость управления, маневренность, проходимость в стесненных условиях, размер площади помещений для хранения, обслуживания и ремонта, размер свободного места на улице для постановки автомобиля на стоянку.
Наиболее существенное значение имеет компактность для АТС большой грузоподъемности в связи с установленными ограничениями предельных габаритных размеров автомобильных транспортных средств, допускаемых к движению по дорогам общего использования.
Использование массы АТС – это соотношение между его собственной массой и полезной нагрузкой
Данное качество характеризует экономичность расходования металла и других материалов в конструкции, экономичность перевозок на данном автомобиле.
Массовая характеристика включает: снаряженную массу автомобиля – G
о
; полную массу – G
в
; массу шасси – G
ш
; максимальную массу – G
max
G
о
– снаряженная масса включает в себя полностью заправленный и укомплектованный АТС без груза и водителя.
G
в
– полная масса включает снаряженную массу АТС, его номинальную грузоподъемность, водителя и сопровождающий персонал.
G
ш
– масса шасси – это масса незаправленного автомобиля без кузова, инструмента и запасного колеса.
G
max
– максимальная масса или допустимая полная масса представляет собой сумму нагрузок на оси.
η
д
. – коэффициент снаряженной массы, это отношение собственной массы в снаряженном состоянии к номинальной грузоподъемности.
q
G
н
д
0
=
η
, (3.10)
3.3.3. Тягово-скоростные качества

32
Тягово-скоростные качества – совокупность свойств, определяющих возможные (по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой) диапазоны изменения скоростей движения АТС на тяговом режиме в различных дорожных условиях.
Скоростными свойствами АТС называется его способность доставлять грузы с минимальной затратой времени.
Тягово-скоростные свойства оцениваются следующими показателями: технической скоростью, максимальной скоростью, условной максимальной скоростью, интенсивностью разгона, динамическим фактором.
Техническая скорость – условная средняя скорость за время движения.
t
V
дв
т
L
=
, (3.11) где L – путь, км;
t
дв
– время непрерывного движения, в которое включается остановки у светофора, железнодорожных переездов, ч.
Максимальная скорость – наиболее устойчивая скорость движения автомобиля на высшей передаче, измеренная при пробеге по заданному прямолинейному горизонтальному участку дороги.
Условная максимальная скорость – средняя скорость прохождения последних 400 м при разгоне автомобиля на прямолинейном измерительном участке дороги длиной 2000 м.
Интенсивность разгона – приспособленность автомобиля к быстрому троганию с места и разгону (увеличению скорости движения). Интенсивность разгона характеризуется следующими показателями: «разгон-выбег», разгон на высшей и предшествующей передачах, время разгона на заданном пути 400 и
1000 м и до заданной скорости.
Характеристика «разгон-выбег» – зависимость скорости от пути и времени разгона с места на измерительном участке длиной 2000 м и выбега до остановки.
Разгон осуществляется на полной подаче топлива и переключении передач при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Характеристика разгона на высшей и предшествующих передачах – зависимости скорости от пути и времени при выполнении разгона с устойчивой минимальной скорости до скорости, соответствующей номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя путем резкого и полного нажатия на педаль управления подачей топлива и удержания ее в таком положении.
Время разгона на заданном пути 400 и 1000 м и до заданной скорости определяет интенсивность разгона и может быть установлено по скоростной характеристике «разгон-выбег».

33
G
v
G
r
i
i
i
М
в
в
к
т
д
к
мах
F
k
D
⋅
⋅
⋅
−
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
13 2
0
η
, (3.12) где М
мах
– максимальный крутящий момент двигателя, Н·м;
i
о
,i
к
,i
д
– соответственно передаточные числа главной передачи, коробки передач, дополнительной коробки;
η
т
– кпд трансмиссии;
r
к
– радиус качения ведущих колес, м;
k·F – фактор обтекаемости (k – коэффициент обтекаемости, F – площадь лобового сопротивления АТС);
v – скорость движения АТС, км/ч.
3.3.4. Проходимость
Проходимость АТС – эксплуатационные свойства, определяющие возможность его движения в ухудшенных дорожных условиях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий.
К ухудшенным дорожным условиям относятся: мокрые, грязные, заснеженные, обледенелые, разбитые и размокшие дороги.
К препятствиям относятся: уклоны, барьерные препятствия, профиль которых представляет собой короткие уклоны и пороги (дорожные насыпи, каналы, придорожные кюветы, рвы); дискретные препятствия (пни, кочки, валуны и т. д.).
Потеря проходимости может быть полной (прекращение движения – застревание) или частичной (снижение скорости движения).
Проходимостью должны обладать автомобили всех типов.
По уровню проходимости АТС подразделяются на: дорожные (обычной проходимости); повышенной проходимости; высокой проходимости.
К дорожным относятся АТС, предназначенные преимущественно для работы на дорогах с твердым покрытием. Конструктивными признаками таких АТС являются: неполноприводность, шины с дорожным или универсальным рисунком протектора, использование в трансмиссии простых
(неблокируемых) дифференциалов.
АТС повышенной проходимости используются как на дорогах с твердым покрытием, так и вне таких дорог. Основным конструктивным признаком таких
АТС является полноприводность, шины с грунтозацепами, широкопрофильные или арочные, а также наличие системы регулирования давления воздуха в шинах, наличие в трансмиссиях блокируемых дифференциалов. Такие автомобили могут быть обеспечены средствами самовытаскивания и могут иметь возможность преодолеть вброд водные преграды.
АТС высокой проходимости предназначены для преимущественно использования в условиях бездорожья, преодоления естественных и

34
искусственных препятствий, а также водных преград. Эти АТС отличаются своеобразной компоновочной схемой, полноприводностью, наличием в трансмиссии самоблокирующихся дифференциалов, использованием специальных шин сверхнизкого давления, а также дополнительных устройств в виде выдвижных катков для преодоления канав. Очень часто такие автомобили являются плавающими и имеют специальный водяной движитель.
Проходимость делится на профильную и опорную. Профильная
проходимость характеризует возможность преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в требуемую полосу движения. Опорная
проходимость определяет возможность движения в ухудшенных дорожных условиях и по деформируемым грунтам.
Основными показателями проходимости являются: дорожные просветы под нижними точками (клиренс); передний и задний углы свеса; передний и задний свес; радиусы продольной и поперечной проходимости; распределение массы по осям; тип и размер шин; удельное давление шин на дорогу; совпадения следов передних и задних колес; максимальный динамический фактор на низшей передаче; сцепление ведущих колес с дорогой; габаритные размеры АТС; наибольшая глубина преодолеваемого брода (степень защищенности механизмов
АТС от воды).
3.3.5. Безопасность движения
Безопасность движения АТС – это обеспечение условий движения подвижного состава, которые исключают возможность возникновения на дорогах аварий и наездов на пешеходов.
Безопасность движения рассматривается как одно из основных эксплуатационных качеств.
Безопасность движения – это комплексные качества, зависящие от отдельных взаимно не связанных свойств и конструктивных особенностей автомобиля таких, как: устойчивость, тормозные свойства, обзорность, информативность, пассивная безопасность.
Устойчивость АТС – это совокупность свойств, обеспечивающих движение автомобиля без бокового скольжения, опрокидывания или отклонения от требуемого направления. В основном нарушение устойчивости движения АТС происходит под действием боковых сил.
Устойчивость оценивается следующими показателями: коэффициентом сцепления шин с дорогой в поперечном направлении; коэффициентом сопротивления уводу колеса; коэффициентом поворачиваемости η
п
АТС. При
η
п
< 1 у АТС наблюдается недостаточная, а при η
п
> 1 излишняя поворачиваемость. Чем больше η
п
, тем меньше боковая устойчивость АТС и больше предрасположенность к заносам.
Тормозные свойства АТС – возможность остановить автомобиль на минимальном расстоянии. В основном они оцениваются по ГОСТ Р 51709 – 2001.
Показатели: тормозной путь и установившееся замедление. Тормозной путь –