-
5/25/2018 Maniabilitatea Autovehiculului Mercedes 509 Cdi
1/5
MANIABILITATEA AUTOVEHICULULUI GAZ 69
Prin maniabilitatea autovehiculului se intelege capacitatea
acestuia de a se deplasa cat
mai exact in directia comandata de conducatorul auto, adica de a
executa virajele dorite sau de a
mentine mersul rectiliniu. O slaba maniabilitate a
autovehiculului se caracterizeaza prin tendinta
acestuia de a-si schimba spontan directia de mers, iar la
rotirea volanului sa se deplaseze pe o
curba care nu corespunde intocmai celei dorite de conducator
prin rotirea (bracarea) rotilor de
directie.
Aceasta caracteristica are importanta in asigurarea sigurantei
circulatiei rutiere, prin
asigurarea unei bune stabilitati pe o cale rutiera.
Autovehiculul GAZ 69 are rotile de directie in fata si sunt
inclinate la unghiuri diferite
rotile motoare fiind amplasate in spate.
In figura 1 este prezentata schema virajului autovehiculului GAZ
69, avand rotile de
directie inclinate la unghiuri
diferite.
Fig. 1. Schema virajului autovehiculului GAZ 69.
Daca rotile de directie ar fi inclinate cu acelasi unghi virajul
autovehiculului ar avea loc
in conditiile unor alunecari transversale ale rotilor, ceea ce
ar duce la reducerea maniabilitatii
autovehiculului in viraj, precum si la o uzura accentuata a
pneurilor.
Pentru realizarea unui viraj corect, fara alunecari laterale,
toate rotile autovehiculului
trebuie sa descrie cercuri concentrice cu centrul in O, numit
centru instantaneu de viraj.
In cazul autovehiculelor cu doua punti, centrul O se gaseste la
intersectia prelungirii axei
-
5/25/2018 Maniabilitatea Autovehiculului Mercedes 509 Cdi
2/5
puntii din spate cu prelungirea axelor de rotatie ale rotilor de
directie, ceea ce inseamna ca in
viraj rotile de directie nu mai sunt paralele ci sunt inclinate
cu unghiuri diferite. Rezulta ca
unghiul de virare a autovehiculului ( ) se obtine prin dreapta
care uneste centrul O si centrul
puntii directoare din fata. In acest caz, conditia de ecuatie
corecta a virajului si de mentinere a
directiei in curba se obtine din triunghiurile OAD si OBC:
, (1)
de unde rezulta conditia de executie corecta a virajului si este
satisfacuta partial de mecanismul
de directie clasic, cu paralelogram deformabil:
, (2)
in care L este ampatamentul autovehiculului, iar b distanta
dintre axele pivotilor fuzetelor.
Pentru unghiuri de inclinare a rotilor de directie pana la 15o,
dependenta reala dintre cele
doua unghiuri si este foarte aproape de cea teoretica. Pentru
valori mari ale celor doua
unghiuri (raze mici de viraj), conditia (2) este din ce in ce
mai putin satisfacuta, iar virajul are loc
cu oarecare alunecari. Ca urmare a elasticitatii laterale a
pneurilor si datorita faptului ca virajele
cu raze mici se fac la viteze reduse, aceste alunecari sunt
admisibile fara periclitarea sigurantei in
circulatie a autovehiculului.
Deplasarea rectilinie sau in viraj a autovehiculului este
caracterizata de fasia de gabarit,
prin care se intelege aria generata de acesta la deplasarea
rectilinie sau curbilinie, limitata de
proiectiile pe sol ale traiectoriilor exterioare, adica ale
punctelor de gabarit extreme. Forma si
dimensiunile fasiei de gabarit caracterizeaza calitatile de
maniabilitate ale autovehiculului si
determina forma si dimensiunile drumurilor si suprafetelor pe
care se deplaseaza autovehiculele.
La deplasarea rectilinie, presupunand ca ea este stabila
(autovehiculul nu oscileaza transversal),
latimea fasiei de gabarit este constanta si egala cu dimensiunea
de gabarit transversala. In
realitate conducatorul auto nu poate conduce autovehiculul in
mod ideal pe o linie dreapta; chiar
si la deplasare rectilinie autovehiculul oscileaza transversal
datorita diferitelor cauze (elasticitatelaterala a pneurilor,
presiune diferita in pneuri, vant lateral, denivelari ale drumului,
erori de
montaj etc), datorita carora latimea reala a fasiei de gabarit
este mai mare decat cea teoretica si
depinde in mare masura de viteza de deplasare a autovehiculului.
La deplasarea autovehiculului
in viraj latimea fasiei de gabarit este variabila in functie de
caracterul miscarii, de unghiul de
bracare al rotilor de directie, de viteza de rotire a volanului
si de viteza de deplasare.
In cazul autovehiculului singular, razele de viraj exterioara si
interioara se determina din
schema prezentata in figura 1:
. (3)
-
5/25/2018 Maniabilitatea Autovehiculului Mercedes 509 Cdi
3/5
Latimea fasiei de gabarit este data de relatia:
(4)
Raza de viraj R (distanta dintre centrul O si centrul puntii
spate) este:
, (5)
in care este unghiul mediu de bracare a rotilor de directie.
Fig. 2. Varitia razei de viraj a autovehiculului in functie de
unghiul de bracare a rotilor
pentru o stare neutra de viraj
Fig. 3. Variatia forteicentrifuge in functie de unghiul de
deviere laterala a rotii; si forta
centrifuga limitatsde aderenta.
Se poate observa in figura 3 ca in punctul in care forta
centrifuga se intersecteaza cu
limita de aderenta se obtine forta centrifuga maxima care poate
actiona asupra autovehiculului
-
5/25/2018 Maniabilitatea Autovehiculului Mercedes 509 Cdi
4/5
fara ca acesta sa derapeze.
Pentru o deplasare cu viteza de 40 km/h in trapta a IV-a de
viteza forta care impinge
autovehiculul are valoarea de 496 daN.m. Considerand ca
autovehiculul se deplaseaza de un
drum de asfalt in stare buna se poate determina valoarea limita
a unghiului de bracaj pentru care
rotile auovehiculului nu se vor deplasa lateral priln
intersectia graficului fortei transversale culimitarea de aderenta
a drumului din figura 4.
Fig. 4. Variatia fortei transversale pentru viteza de 40 km/h in
trepta a IV-a de viteza in
functie de unghiul de bracaj al rotilor
1.Maniabilitatea in viraj a autovehiculului GAZ 69
Fig. 1. Forte care actioneaza in viraj asupra rotilor
autovehiculului Automobil cu bracarea
rotilor din fata :
- unghiul de inclinare al rotilor de directie
La cele doua roti de directie actioneaza cate o forta de
impingere, F paralela cu planul
longitudinal de simetrie al autovehiculului si se descompune
dupa componentele:
Fx = F cos componenta in planul rotii
-
5/25/2018 Maniabilitatea Autovehiculului Mercedes 509 Cdi
5/5
Fy = F sin - componenta perpendiculara pe planul rotii
Fxtinde sa provoace rularea rotii, iar acesteia i se opune
rezistenta la rulare X1
Fytinde sa provoace alunecarea transversala a rotii iar acesteia
i se opune reactiuneatransversala a drumului X1 asupra rotilor de
directie
Conditia ca roata de directie sa ruleze fara patinare in
directia virajului este: Fx X1 F cos
X1 (6)
Conditia ca roata de directie sa nu alunece in directie
transversala este:
Fy Y1 , F = Fx/cos F sin = Y1 (Fx/cos) sin Y1 Fx tg Y1 (7) X1 =
f Z1
(8)
Conditia mentinerii directiei de mers in virajul dorit:
Y1 = Z1 f Z1 tg Z1 tg /f (9)
Aceasta conditie asigura o deplasare stabila a autovehiculului
pe calea de rulare si o buna
maniabilitate . La deplasarea pe un drum deformabil si alunecos,
datorita cresterii lui f si a
scaderii lui rezulta unghi mare de bracare de unde rezulta o
maniabilitate scazuta.
