1. Определение оптимальных величин критерия качества рулевого управления автотранспортных средств

С целью поддержания заданного при проектировании уровня эксплуатационных свойств автомобиля необходимо при техническом обслуживании автомобиля во время контрольно-регулировочных и профилактических операций измерять величину критерия качества РП и оптимизировать её в соответствии с техническим состоянием конкретного автомобиля. Такая методика оптимизации по критерию качества рулевого привода учитывает как улучшение эксплуатационных свойств и повышение активной безопасности автомобиля, так и снижение затрат на эксплуатацию шин, топлива.

Оптимальные величины критерия качества рулевого привода определим для трёх основных режимов движения автомобиля, усилии в РП 30 даН.

1.1 Режим движения по прямолинейной траектории:

В этом режиме движения углы поворота управляемых колёс не превышают 3–5°, а углы поворота управляемых колёс на величину смещений в кинематической цепи рулевого привода в отдельных режимах нагружения РП (что учитывает критерий качества РП) могут достигать 2–3°, т.е. быть вполне соизмеримыми с величинами средних углов поворота

Таким образом, в этом режиме движения характеристики и состояние РП в наибольшей степени влияют на изменение эксплуатационных свойств автомобилей, в то время как этот режим движения является основным при выполнении автомобилем транспортной работы вне города.

Для анализа изменения эксплуатационных свойств в зависимости от критерия качества РП разделим их условно на две группы: 1 – управляемость и курсовая устойчивость, связанные с поворачиваемостью автомобиля; II – расход топлива и интенсивность износа шин, связанные с сопротивлением качению.

Так, на рисунке 1 приведены зависимости изменения эксплуатационных свойств 1 и II группы, полученные по усредненным значениям результатов моделирования процесса изменения ЭС в рассматриваемом режиме движения, от критерия качества РП. Откуда следует, что критерий качества РП оказывает более значимое влияние на ЭС II группы и курсовую устойчивость автомобилей.

Чувствительность к управлению в этом режиме движения, учитывая, что и передаточное число рулевого механизма максимально, по мере возрастания смещений в кинематической цепи РП, уменьшается на 17–20% от первоначальной величины при достижении критерием качества РП 6 мм/даН. Причём, нелинейный характер этого влияния наблюдается при величинах критерия качества РП до 1,5–2 мм/даН.

Влияние критерия качества РП на курсовую устойчивость более значимо. Так, курсовой угол в начальном режиме торможения при величине критерия качества РП 6 мм/даН, максимальной использованной при моделировании, может достичь величины, в 3–5 раз больше первоначальной в зависимости от скорости движения. Характер изменения этой зависимости линейный (рис. 1), т. к. нелинейный эффект влияния усилия в РП на курсовой угол учитывается в самом критерии качества РП.

В этом режиме движения поворачиваемость автомобиля остаётся примерно равной первоначальной величине, т. к. управляемые колёса поворачиваются на равные углы, но в разные стороны. При этом средний угол увода шин передней оси изменяется практически незначимо.

Зависимость влияния критерия качества РП на коэффициент сопротивления качению имеет нелинейный тренд (рис. 1). ............