Забезпечення стійкості легкового автомобіля при граничних режимах руху - Автореферат

У процесі руху автомобіля криволінійною траєкторією в площині дороги зявляється дестабілізуючий момент. При перевищенні дестабілізуючим моментом граничної величини реактивного моменту з боку дорожнього покриття відбувається втрата стійкості руху автомобіля. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: виконати якісну і кількісну оцінку впливу величини дестабілізуючого моменту в площині дороги на зміну показників курсової і траєкторної стійкості автомобіля; виконати якісну оцінку процесу динамічної стабілізації курсового кута автомобіля за допомогою регулювання дестабілізуючого моменту; Уперше отримано якісні характеристики процесу стабілізації курсового кута автомобіля в процесі регулювання дестабілізуючого моменту, що дозволило визначити граничні параметри регулювання стійкого руху автомобіля.Проте в цей час за кордоном поширюється застосування автоматизованих систем контролю за стійкістю руху автомобіля за рахунок регулювання моменту, діючого у площині дороги. Уперше було застосовано гіпотезу про втрату стійкості через дію дестабілізуючого моменту, запропоновано багатофакторний аналітичний коефіцієнт стійкості, що дозволяє оцінити стійкість руху автомобіля та її запас. Застосування розглянуто на прикладі моделювання процесу гальмування автомобіля при випереджаючому блокуванні коліс задньої осі (автомобіль представлено у вигляді просторової одномасової моделі). Дестабілізуючий момент, обумовлений зсувом центра прикладення бічних реакцій Z щодо центра мас автомобіля при заносі, визначається виразом Аналіз цього графіка доводить, що, починаючи з часу , задня вісь не зберігає стійкість, величина становить 2,6…2,7; значення дестабілізуючого момента досягає значних значень за умови збереження власної стійкості передньою віссю автомобіля.Аналіз існуючих способів забезпечення стійкості автомобіля показав, що: РГС знижують імовірність випереджального блокування коліс задньої осі, однак вони не виключають можливості втрати стійкості автомобіля, наприклад, через нестабільність параметрів гальмової системи; АБС знижують імовірність заносу автомобіля, але при постійно діючих збурних факторах не забезпечують контроль над стійкістю; на відміну від існуючих запропонований у роботі спосіб забезпечення стійкості руху автомобіля дозволяє контролювати динамічний стан автомобіля при раніше не врахованих постійно діючих збурних факторах. Отримані у ході дослідження показники процесу динамічної стабілізації курсового кута автомобіля при заносі в процесі гальмування дозволяють провести оцінку впливу часу стабілізації на динаміку курсового кута автомобіля.

2. Основний зміст роботи

Аналіз існуючих способів забезпечення стійкості автомобіля показав, що: РГС знижують імовірність випереджального блокування коліс задньої осі, однак вони не виключають можливості втрати стійкості автомобіля, наприклад, через нестабільність параметрів гальмової системи;

АБС знижують імовірність заносу автомобіля, але при постійно діючих збурних факторах не забезпечують контроль над стійкістю;

на відміну від існуючих запропонований у роботі спосіб забезпечення стійкості руху автомобіля дозволяє контролювати динамічний стан автомобіля при раніше не врахованих постійно діючих збурних факторах.

Запропонований коефіцієнт стійкості для комплексної оцінки курсової та траєкторної стійкості автомобіля по кутовому прискоренню дозволяє визначити граничні за умовами стійкості значення збурних факторів (раніше розглядався один динамічний параметр або).

Отримані у ході дослідження показники процесу динамічної стабілізації курсового кута автомобіля при заносі в процесі гальмування дозволяють провести оцінку впливу часу стабілізації на динаміку курсового кута автомобіля. На підставі проведених досліджень вимоги до тривалості процесу стабілізації можуть бути сформульовані умовою.

Виявлений при дослідженнях якісний вплив дестабілізуючого момента на динаміку курсового кута автомобіля в процесі руху по криволінійній траєкторії, дозволяє сформулювати вимоги до системи динамічної стабілізації у вигляді умови.

Виконане обґрунтування мінімальної лінійної швидкості автомобіля за умовами забезпечення стійкості руху, за якої можливе регулювання дестабілізуючого момента, служить рекомендацією для початку роботи системи динамічної стабілізації (для досліджуваного автомобіля повинна виконуватися умова м/с).

Експериментальні дослідження автоматичної системи, що забезпечує курсову стійкість автомобіля при заносі, доводять, що між тривалістю процесу стабілізації й величиною курсового кута автомобіля наприкінці гальмування існує зворотна лінійна залежність (коефіцієнт кореляції).

Експериментальні дослідження при русі автомобіля ВАЗ-2108 по криволінійній траєкторії постійного радіуса показали, що робота дестабілізуючого момента в процесі руху автомобіля - величина постійна для цих дорожніх умов (відносна похибка %). Також встановлено, що значення коефіцієнта стійкості при різних динамічних параметрах автомобіля перебувають у діапазоні.

Основні результати досліджень, проведених у дисертаційній роботі, дозволили інституту машин і систем Мінпромполітики і НАН України, Харківському НДІ судової експертизи імені Бокаріуса встановити вплив дестабілізуючого момента на техніко-експлуатаційні характеристики автомобілів, що важливо при аналізі причин виникнення ДТП.

1. Волков В.П., Ефимчук В.М., Доброгорский М.В. Анализ амплитудно-частотных характеристик автомобиля с заблокированными задними колесами при торможении // Автомобильный транспорт. Сб. науч. труд. Вып. 9. - Харьков: ХНАДУ. - 2002. - С. 6-10. (здобувачем розроблено математичну модель для оцінки динамічних параметрів автомобіля при гальмуванні).

2. Волков В.П., Подригало М.А., Доброгорский М.В. Динамическая стабилизация курсового угла автомобиля растормаживанием одного из задних колес // Автомобильный транспорт. Сб. науч. труд. Вып. 10. - Харьков: ХНАДУ. - 2002. - С. 31-35. (здобувачем розроблено нелінійну математичну модель для оцінки динамічних параметрів автомобіля у процесі стабілізації курсового кута при гальмуванні).

3. Волков В.П., Доброгорский М.В. Стабилизация курсового угла автомобиля при заносе в процессе торможения // Вісник ХГТУСГ ім. Петра Василенка. Вип. 41. “Механізація сільськогосподарського виробництва”. - Харків. - 2005. - С. 139-145. (здобувачем розроблено математичну модель для оцінки динамічних параметрів автомобіля в процесі стабілізації курсового кута при гальмуванні).

4. Доброгорский М.В. Определение работы внешних сил при движении автомобиля покриволинейной траектории // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. Сб. науч. труд. Вып. 30. - Харьков. - 2005. - С. 158-161.

5. Подригало М.А., Волков В.П., Доброгорский М.В. Оценка устойчивости автомобиля при опережающем блокировании передних колес в процессе торможения // Наукове видання Тракторна енергетика в рослинництві. Зб. наук. праць. Вип. 6. ХГТУСГ - Харьков. - 2003. - С. 113-135. (здобувачем розроблено математичну модель для оцінки динамічних параметрів автомобіля при гальмуванні з випереджающим блокуванням передніх коліс).

6. Подригало М.А., Волков В.П., Доброгорский М.В. Оценка устойчивости автомобиля при опережающем блокировании задних колес в процессе торможения // Вестник НТУ "ХПИ". Сб. науч. труд. Тематический выпуск “Автомобиле - и тракторостроение”. - Харьков: 2004. - № 2. - С. 101-109. (здобувачем розроблено математичну модель для оцінки динамічних параметрів автомобіля при гальмуванні з випереджающим блокуванням задніх коліс).

7. Подригало М.А., Волков В.П., Доброгорский М.В. Исследование движения автомобиля при заносе в процессе торможения // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. - Луганськ - 2004. - № 7(77) частина 1. - С. 36-46. (здобувачем розроблено нелінійну математичну модель для оцінки динамічних параметрів автомобіля при гальмуванні).

8. Доброгорский М.В. К вопросу об улучшении поперечной динамики транспортных средств // Вісник ХДТУСГ. Випуск 15. "Підвищення надійності відновлюємих деталей машин". - Харьков. - 2003. - С. 148-152.

9. Подригало М.А., Волков В.П., Доброгорский М.В. Возможные способы динамической стабилизации курсового угла автомобиля // Сборник докладов IX научно-технической конференции с международным участием "Транспорт, экология - устойчивое развитие". - Варна, Болгария. - 2003. - С. 277-281. (здобувачем виконано огляд способів динамічної стабілізації курсового кута автомобіля при різних режимах руху).

Размещено на .ru