Определение предельных углов подъема автомобиля и проверка их на условие буксования
Предельный преодолеваемый автомобилем подъем оказывает существенное влияние на условия эксплуатации АТС. Преодолеваемый подъём зависит как от характеристик покрытия дороги, по которой осуществляется движение автомобиля, так и от характеристик самого автомобиля. Величина максимального преодолеваемого автомобилем подъёма может быть определенна по следующей формуле: Налетаем! Здесь сервис прицепов. Читать целиком.
Предельный угол подъема определяется по формуле:
,
где a – предельный угол преодолеваемого подъёма, град;
– максимальная тяговая сила, Н;
Ga – полный вес автомобиля;
fa – усредненный коэффициент сопротивления качению с учетом дополнительных сил сопротивления движению.
fp — коэффициент сопротивления качения на ровной дороге fp=0,005;
l – коэффициент, зависящий от ходовой части автомобиля, для легкового автомобиля l=4;
Sn – коэффициент ровности покрытия, примем Sn=50.
Вычисления по данной формуле проводится без учета действия на автомобиль силы аэродинамического сопротивления, поскольку при преодолении максимально возможных подъемов скорость движения автомобиля не велика. Предельный угол подъема определяется для автомобиля при их движении по автомобильной дороге с заданным состоянием дорожного покрытия.
Расчет для автомобиля УАЗ 3741
Ga=2720×9,8=26,656кН; 
=11,15 кН; fa=0,005+1,3×10-7×4×50×12,45=0,005324
a=arctg (11,15/26,656–0,005324)= 0,4130 = 22 градусов 24 минут
Расчет для автомобиля Volkswagen Transporter T4
Ga=2640×9,8=25,872 кН; =10,39 кН; fa=0,005+1,3×10-7×4×50×13,05=0,005339
a= arctg (10,39/25,872–0,005339)= 0,3963 = 21 градусов 37 минут
Проверим теперь возможность преодоления этого подъема при коэффициенте продольного сцепления. При этом величина тяговой силы будет определяться не только параметрами двигателя и трансмиссии, но и дорожными условиями. Для вычисления максимального угла подъема по условиям буксирования вычислим предельный динамический фактор по условиям сцепления по формуле:
;
где Dсц – динамический фактор по сцеплению;
а – расстояние от центра масс до задней оси автомобиля, мм;
hg – высота центра тяжести, мм;
L-колесная база автомобиля;
jx-коэффициент продольного сцепления колеса;
α — предельный угол преодолеваемого подъема.
У автомобилей с полной нагрузкой 
,
Расстояние от центра масс до задней оси автомобиля определяется по формуле:
,
где m2-вес автомобиля, приходящийся на заднюю ось;
ma – полный вес автомобиля.
Возможность движения при буксовании определяется предельным углом по сцеплению, который определяется по формуле:
Расчет для автомобиля УАЗ 3741
α = 21 градусов 37 минут
β═arctgcц.max(0,187–0,005324)= arctgcц.max 0,1815= 10 градусов 16 минут
Расчет для автомобиля Volkswagen Transporter T4
α =16 градусов 18 минут
β═arctgcц.max(0,189–0,005339)= arctgcц.max 0,1834= 10 градусов 24 минуты
Расчет предельных углов подъемов автомобиля позволяет сделать вывод, что величина этих углов зависит, прежде всего, от трех факторов: массы автомобиля, величины тяговой силы и величины коэффициента сопротивления качению колеса, причем для легковых автомобилей наибольшее влияние оказывает первые два фактора. При ограничении тяговых свойств по сцеплению на максимальный угол подъема накладывается ограничение, связанное с неполной реализацией тяговой силы по причине буксования ведущих колес.
Проверим автомобиль на буксование при данных условиях, ψ=0,095
Т.к. Dсц ≥ψ, условие выполняется, следовательно автомобили двигаются без буксования.
Источник статьи: http://www.transportbasis.ru/baits-878-1.html
Угол максимального подъема автомобиля
Ну так как я на газу езжу, уровень в поплавковой камере мне как то побоку. Это же газ. А подъем и правда был крутой. ИМХО УАЗ как всегда рулит. 😎
И грузу было не мало, под тонну тянуло. И резина стандартная 225/75, слегка изношенная.
если я ничего не путаю, то 30 градусов по мануалу, это не максимальный угол подъема, а геометрический «стартовый».
на котором машинка может начать движение, а потом, когда она заедет всеми 4-мя колесиками на плоскость в 30 градусов относительно горизонта, этот угол (подъема), явно можно и увеличивать.
жаль не знаю на сколько. -(
N. B.:
«стартовый» угол увеличится при замене резины на бОльшую, а так же при лифтовке.
только при этом уменьшится угол склона, по которому может подниматься автомобиль, из-за приподнятого центра тяжести.
Полностью согласен- недавно была ситуация, ездили тремя УАЗиками- что-то типа покатушек- козел на воен.мостах, обычная бухань и моя лифтованая,(блокировок ни у кого нет), по проходимости моя и козел- где-то на равных,8-) но вот переезжали глубокий крутой овраг- они проехали на раз, а я с пол подьема просто стоял и шлифовал колесами глину- ну ни в какую!:-( 5 раз пробовал забраться- никак! :-(Потом козел меня на лямке подтянул- я заехал. :rolleyes:Долго:confused: думал- как же так?, думаю это получилось из-за повышенного центра тяжести и измененной развесовки- штатные баки убраны, самодельный на 100л- вместо запаски. А вообще есть хороший приборчик- креномер, купил-бы, да чего-то не вижу в магазинах- поставил и гляди какой угол преодолеваешь. А то были такие ситуации- пёрли по танковой (!) колее, жарищща,лампа давления масла моргает,пассажиры сбоку, снаружи в борт крыши упирались, чтобы машина на бок не легла, чистейший адреналин. D
А вообще есть хороший приборчик- креномер, купил-бы, да чего-то не вижу в магазинах- поставил и гляди какой угол преодолеваешь. А то были такие ситуации- пёрли по танковой (!) колее, жарищща,лампа давления масла моргает,пассажиры сбоку, снаружи в борт крыши упирались, чтобы машина на бок не легла, чистейший адреналин. D
о нем?
http://www.4wd.ru/dictionary/dictionary_27.html
если я ничего не путаю, то 30 градусов по мануалу, это не максимальный угол подъема, а геометрический «стартовый».
на котором машинка может начать движение, а потом, когда она заедет всеми 4-мя колесиками на плоскость в 30 градусов относительно горизонта, этот угол (подъема), явно можно и увеличивать.
жаль не знаю на сколько. -(
N. B.:
«стартовый» угол увеличится при замене резины на бОльшую, а так же при лифтовке.
только при этом уменьшится угол склона, по которому может подниматься автомобиль, из-за приподнятого центра тяжести.
да по руководству это троганье с места причем ты стоишь уже под углом в 30 градусов ,а на пониженой будет еще больше. И не надо путать с углом вьезда где у военного 51 градус . (определяется предел троганья мощностью двигателя ,точнее крутящим моментом колес)
Источник статьи: http://forum.uazbuka.ru/archive/index.php/t-9992.html
Угол максимального подъема автомобиля
Угол максимально преодолеваемого подъема — это, в общем-то, характеристика из тяговых показателей автомобиля. Это значение, которое может быть достигнуто на покрытии, обеспечивающем надежное сцепление колес с дорогой. На практике вы можете встретить крутые подъемы вдалеке от твердых дорог. Их склоны либо покрыты травой, либо на них грузовиками или тракторами накатана грунтовая колея. В этой ситуации способность автомобиля в преодолении подъема определяется коэффициентом сцепления — состоянием поверхности и сцепными свойствами шин.
На дорогах уклоны (спуски и подъемы) обозначаются только в процентах. И самое большее, что вы можете встретить на дорогах общего пользования, это лишь 12%, что составляет нечто среднее между 6 и 7 градусами. С более крутыми уклонами в городе вы можете столкнуться при въезде в подземный гараж или на эстакаду. Здесь эти величины могут достигнуть 30% (17 градусов).
В инструкции «Нивы» дотошный владелец может найти значение максимального подъема, преодолеваемого автомобилем — 58%. В процентах обозначают соотношение между высотой подъема по вертикали. Это тангенс угла подъема, выраженный в процентах. А при переводе в более привычные значения эти 58% составят всего лишь 30 градусов. Но не надо тешить себя школьными воспоминаниями 30 градусов выглядит совсем безобидным только в тетрадке.
Убежден, что подавляющая часть владельцев «Нив» не представляет ее возможностей по части преодоления подъемов. Давайте будем пробовать вместе. Но прежде чем начать «бороться» с подъемами, научитесь преодолевать спуски.
Перед спуском лучше остановиться и осмотреть его. Чем круче спуск, тем дольше в его начале вы не будете видеть, что находится перед автомобилем. Передняя кромка капота будет закрывать дорогу, пока вы преодолеваете перелом спуска. А увидеть, что же вас ждет впереди, сможете, лишь когда автомобиль окажется всеми колесами а линии спуска. Перед спуском заранее заблокируйте дифференциал и выберете передачу, на которой смогли бы подняться, двигаясь сразу вверх. Сомнения в выборе передач решаются в пользу низшей. Автомобиль направляйте вниз по кратчайшему пути, чтобы исключить боковые крены. Скорость движения ограничит двигатель и включенная передача. Не выжимайте сцепление! При необходимости можно очень плавно притормаживать, категорически избегая блокировки колес: она приводит к потере управляемости, боковому скольжению и опрокидыванию.
В случае очень скользкого спуска возможно скольжение автомобиля вниз из-за недостаточного сцепления. При потере управляемости в такой ситуации лучше добавить «газ», чтобы обрести возможность руления. Ни в коем случае не спускайтесь, выжав сцепление или выключив передачу. Работающий (!) двигатель должен быть соединен с колесами, это обеспечит контроль над автомобилем и ситуацией.
Эксперименты с подъемами начинайте на местности, ровной у основания склона. Здесь не должно быть ям, канав, деревьев и т.п., что способно помешать свободному скатыванию автомобиля назад вниз в случае необходимости . Перед «штурмом» подъем стоит осмотреть, причем тщательней, чем спуск. Проверьте, нет ли скрытых в траве ям. Камней, корней деревьев, способных перекосить автомобиль так, что одно из колес оторвется от поверхности и потеряет контакт с ней. Таких «подарков» старайтесь избегать. Поищите самый короткий путь наверх, «в лоб». Это вам гарантирует минимальные крены и предохранит от возможности бокового опрокидывания. Опрокидывания вперед или назад можно не бояться, так как оно возможно на уклонах свыше 45 градусов. Заодно уточните, что вас ждет на вершине подъема и за ней, не подстерегает ли там обрыв или нечто подобное.
Итак, осмотр подъема и вершины произведен, траектория движения определена. Для начала заблокируйте дифференциал, так как на крутом подъеме возможна значительная разгрузка передней оси, что приведет к пробуксовке передних колес и остановке автомобиля. Выберите нужную передачу, чтобы преодолеть подъем без переключений. Слишком «высокая» приведет к тому, что мотор «задохнется», а на крутом подъеме даже очень быстрое переключение приведет к остановке автомобиля. Слишком «низкая» не позволит обеспечить достаточный разгон и может привести к буксованию колес от избытка крутящего момента. Чем хуже сцепление колес с грунтом, тем больший нужен разгон. Как правило, это вторая или первая передача при пониженном ряде раздаточной коробки. Не забудьте сбросить «газ» в конце подъема, как только почувствуете, что двигателю стало легче и он начинает увеличивать обороты. И нажимать на педаль акселератора стоит лишь тогда, когда капот опустится «с неба» и вы увидите, что впереди.
Может случится, что передача выбрана неверно. Рассмотрим варианты.
Случай первый: мотор «задохнулся» и заглох. Ничего страшного. Выжмите сцепление и нажмите на педаль тормоза. Удерживая автомобиль на тормозах, запустите двигатель, включите заднюю передачу. Плавно отпустите педаль тормоза и чуть позже или одновременно педаль сцепления и, очень плавно (!) притормаживая, спустите автомобиль назад, аккуратно удерживая его рулем на линии кратчайшего спуска. Ни в коем случае не скатывайтесь на нейтрали или с выжатой педалью сцепления — это приведет к разгону автомобиля, и при малейшем неверном движении рулем его может развернуть поперек склона и опрокинуть. Не тормозите резко и интенсивно, так как это приведет к блокировке колес и потере управляемости, что может кончиться переворотом на крышу. Помните, что при блокировке хотя бы одного из колес автомобиль начинает вести себя подобно ваньке-встаньке, стоящему на голове и всеми силами старающемуся встать на ноги, — двигатель как самая тяжелая часть, будет заставлять автомобиль развернуться «носом» вниз у уже никакая сила не сможет противостоять закону всемирного тяготения. И только заранее включенная передача и работающий на холостом ходу двигатель удержат автомобиль от разгона и предотвратят блокировку колес при торможении, сохранив тем самым его управляемость.
И еще одно. Не стоит на крутых склонах пользоваться стояночным тормозом. Как правило, его эффективности хватает. Чтобы удержать автомобиль на уклонах не более 30 процентов. А вот сослужить дурную службу и заставить скользить задние колеса — это запросто. К чему это может привести, мы уже говорили.
Случай второй: автомобиль, буксуя, «завис» на подъеме, так как двигатель выдает тяги больше, чем способны реализовать колеса. Если колеса буксуют на сырой траве, то можно подождать 2-3 секунды, пока протектор срежет траву, и шины докопаются до грунта. Если это не помогло, попробуйте плавно приотпустить педаль акселератора, с тем чтобы поймать положение «золотой середины» между «много» (автомобиль не движется из-за пробуксовки колес от избытка крутящего момента) и «мало» (автомобиль останавливается из-за нехватки мощности), чтобы продолжить движение. Но не переусердствуйте, а то заглушите двигатель, и мы вернемся к первому случаю. Если и теперь ничего не получается, то выжимайте сцепление, удерживая автомобиль на месте нажатием на педаль тормоза. Спускаемся назад так же, как и в предыдущем случае.
Случай третий, самый неприятный. Подъем оказался вдруг неожиданно скользким настолько, что автомобиль не только забуксовал на нем, но даже при заторможенных колесах не удерживается на склоне, а сползает вниз все быстрее и быстрее. Не пытайтесь в такой ситуации удержать контроль над автомобилем с помощью руля, вспомните ваньку-встаньку. Выход единственный — как можно быстрее включите заднюю передачу, как только почувствуете, что автомобиль начинает сползать. В такой ситуации возможны осложнения — включена пониженная задняя, педаль «газа» отпущена, а автомобиль все-таки скользит и начинает разворачиваться. Выход в такой ситуации один, хотя это психологически очень неприятно, но вы должны добавить «газ». Плавно добавить, ровно настолько, чтобы колеса перестали «юзить» и автомобиль начал слушаться руля.
КОРОТКО О ГЛАВНОМ:
1. Осмотрите подъем (спуск), вершину, выберите кратчайший путь, который позволит вам иметь минимальные крены.
2. Включите блокировку дифференциала и пониженный ряд в раздаточной коробке.
3. Включите вторую или первую передачу в коробке передач (при «нижнем» ряде в «раздатке») в зависимости от крутизны склона.
4. На спуске тормозите очень плавно и аккуратно, не доводите колеса до блокировки. На уклонах свыше 30% (17 градусов) не полагайтесь на стояночный тормоз — он «Ниву» не удержит.
5. В случае неудачной попытки преодоления подъема спускайтесь назад на передаче заднего хода с работающим на холостом ходу двигателем. Помните, что резкие действия рулем или тормозом могу спровоцировать боковое скольжение автомобиля и его опрокидывание.
Источник статьи: http://www.niva-faq.msk.ru/literatura/chtmn/8.htm