Высокая проходимость: Проходимость автомобиля — Википедия – 403 — Доступ запрещён

Содержание

Проходимость автомобиля — Википедия

Проходи́мость — способность транспортного средства передвигаться по дорогам низкого качества и вне дорожной сети, а также — преодолевать искусственные и естественные препятствия без привлечения вспомогательных средств[1]. Проходимость является одной из составных характеристик подвижности транспортного средства, как правило — она задаётся при проектировании техники исходя из её предполагаемого назначения с учётом экономической целесообразности[1][2]. По проходимости транспортная техника подразделяется на машины обычной, повышенной и высокой проходимости:

  • машины обычной проходимости — автомобили общего назначения с обычными шинами и неблокирующимся дифференциалом, предназначенные для движения по шоссейным и грунтовым дорогам[1],
  • машины повышенной проходимости, к которым относится преимущественно военная автотехника с колёсной формулой 4×4, 6×4, 6×6, 8×8, широкопрофильными шинами, системой регулировки давления в шинах, частично или полностью блокирующимися дифференциалами, основным назначением которой является работа на дорогах и на местности без дорог
    [1]
    ,
  • машины высокой проходимости (вездеходы[3]) — гусеничная техника и полноприводная автотехника, которая в дополнение к вышеперечисленному оснащена шинами сверхнизкого давления, пневмокатками, арочными шинами или нетрадиционными видами движителей[1].

Параметры, связанные с проходимостью[править | править код]

Габаритные параметры[править | править код]

Дорожный просвет (клиренс)[править | править код]

В упрощённом значении, клиренсом автомобиля называют расстояние от самой низкой части автомобиля до поверхности земли. В технических описаниях клиренс, как правило, указывается для автомобиля в снаряжённом состоянии, что указывает на то, что заявленная величина дорожного просвета является

максимальной эксплуатационной и может уменьшаться при загрузке автомобиля.

Величина клиренса является одним из ключевых факторов, влияющих на проходимость автомобиля. У внедорожных автомобилей с зависимой подвеской самой низкорасположенной точкой чаще всего является корпус дифференциала, реже — нижние кронштейны амортизаторов, стремянки рессор, корпус раздаточной коробки. При классической конструкции мостов клиренс таких автомобилей невелик и колеблется вокруг показателя в 200 мм (для штатных колёс). При независимой подвеске нижней точкой может быть как рычаги подвески, кронштейны амортизаторов, корпус раздаточной коробки, картер двигателя и дифференциалов (редко), так и элементы выпускной системы, части стабилизатора поперечной устойчивости (при его наличии), элемент рамы или лонжерона. В целом подобная конструкция позволяет значительно увеличить дорожный просвет автомобиля. В случае использования дополнительного оборудования, такого как защита элементов днища, фаркоп, дополнительные пороги, подножки, а также накладки на бампера и пр., именно оно может стать самой низкорасположенной частью автомобиля.

Самым распространённым способом увеличения клиренса автомобиля, вне зависимости от типа подвески, является установка колес большего диаметра. Для зависимой подвески также практикуется перенос точек крепления амортизаторов, расположение рессор над мостом. Редко встречается переоборудование внедорожника мостами с бортовыми редукторами (если они не были предусмотрены заводской конструкцией).

Для возможности установки колес большего диаметра прибегают к процедуре «лифта». Лифт (англ. lift — подъём) — техническое вмешательство в конструкцию автомобиля с целью увеличения расстояния между кузовом и осью вращения колес. На практике применяется лифт подвески, лифт кузова (бодилифт).

При использовании лифта независимых конструкций подвески увеличение клиренса может происходить и без использования более крупных колес (с точки зрения улучшения параметров проходимости, такая операция является малодейственной, оставаясь при этом довольно трудоёмкой).

Углы свеса[править | править код]

Предположим, что автомобиль въезжает на эстакаду с углом наклона α. Передний угол свеса (угол въезда) — это максимальное α, при котором автомобиль может въехать передним колесом на склон, не задев эстакады никакой частью кузова (на схеме отмечен красным цветом). Аналогично, задний угол свеса (угол съезда) — максимальное α, при котором можно въехать задним колесом на склон (на схеме отмечен зелёным цветом). Угол заднего свеса обычно делают больше, чтобы водитель был уверен: если автомобиль не застрял передней частью, пройдёт и задней.

У машин, предназначенных для езды по бездорожью (внедорожников), угол въезда и съезда больше, чем у обычных легковых машин. Например, у внедорожника Defender угол проходимости достаточно высокий: передний угол проходимости (въезда) — 49°, задний угол проходимости (съезда) — 47°.

Угол продольной проходимости (Угол рампы, Угол переката)[править | править код]

Угол продольной проходимости — Максимальный угол, при котором автомобиль может перейти со склона на горизонтальную часть эстакады, ничего не задевая днищем. Угол рампы (Угол переката) — Максимальный угол, между касательными к передним и задним колесам и нижней точкой автомобиля. Эти углы характеризуют крутизну препятствий, которые автомобиль может преодолевать.

Угол продольной проходимости
Угол поперечной статической устойчивости[править | править код]

Угол, на который надо наклонить машину вокруг продольной оси, чтобы она опрокинулась.

Тяговые параметры[править | править код]

Тип привода[править | править код]

Автомобили высокой проходимости имеют привод на все колёса, плюс некоторые меры, позволяющие избежать пробуксовки колёс (например, блокировка дифференциала, механические и электронные демультипликаторы). Двигатель обычно дизельный, так как он надёжнее работает в воде и имеет больший крутящий момент.

В трансмиссии должны быть пониженные передачи, которые позволяют взбираться по крутым склонам и двигаться по мягкому грунту.

Удельная мощность[править | править код]

Отношение мощности автомобиля к его массе.

Тяговооружённость[править | править код]

Отношение силы тяги к массе автомобиля.

Опорно-сцепные параметры[править | править код]

Удельное давление на грунт[править | править код]

На первых внедорожных автомобилях, а также их последователях военного и хозяйственного назначения традиционно использовались автомобильные шины высокого удельного давления на грунт с развитыми грунтозацепами. С одной стороны, малая ширина резины способствовала уменьшению сопротивления качению, что повышало скорость передвижения по твердым грунтам и улучшало топливную экономичность. С другой стороны, узкие колеса, за счет большего удельного давления, давали лучшие возможности сцепления на неглубоких вязких и рыхлых грунтах. Преодоление заведомо непроходимых без вспомогательных технических средств местностей с глубокими вязкими грунтами (болота, сыпучие песчаники, снежные целины) не входило в задачи подобных автомобилей. На выполнение таких задач были ориентированы другие виды самодвижущейся техники — многоколесные и гусеничные вездеходы и пр.

Как только внедорожные автомобили стали активно использоваться на дорогах с твердым покрытием, появился новый уровень требований к их активной безопасности; для улучшения управляемости и возможностей торможения, стали использоваться более широкие колеса. Конструкция таких автомобилей стала предусматривать более мощные силовые агрегаты, за счет чего отчасти нивелировано возросшее сопротивление качению.

Тем не менее, на автомобили повышенной проходимости, не рассчитанные на постоянное использование на дорогах с твердым покрытием, стараются установить колеса, имеющие как можно меньшее удельное давление на грунт, за счет их увеличенного диаметра и ширины. При наличии развитых грунтозацепов, такая конструкция колеса позволяет двигаться по относительно глубоким вязким грунтам. Увеличенный диаметр позволяет преодолевать препятствия большей высоты, в том числе улучшает способности машины по накату колеи и увеличивает дорожный просвет автомобиля.

На вездеходах на пневматическом ходу используются колеса сверхбольшого диаметра и ширины с низким внутренним давлением. Низкое удельное давление на грунт позволяет им не повреждать поверхности почв, растения, а также обеспечивает плавучесть (при достаточном внутреннем объёме пневматической шины). Развитые грунтозацепы используются редко, так как фактически, их роль выполняет эластичная шина, повторяющая в месте пятна контакта форму грунта и за счет этого, повышающая силу трения.

Тип подвески[править | править код]

Специфика использования предъявляет к автомобилям повышенной проходимости следующие требования: повышенный, по сравнению с автомобилями дорожных модификаций, дорожный просвет, большая энергоемкость и долговечность упругих и демпфирующих элементов, большие ходы подвески, а также устойчивость элементов подвески к механическим воздействиям (удары о грунт, препятствия).

В большинстве случаев, зависимая конструкция подвески улучшает проходимость машины на пересеченной местности за счет больших, по сравнению с независимой, артикуляционных возможностей. Иными словами, на переломах профиля грунта, колеса, при такой конструкции подвески, с большей вероятностью смогут сохранять контакт с поверхностью грунта. У автомобилей с независимой подвеской в подобных условиях возникает вывешивание колеса, что приводит к потере автомобилем подвижности. Картер моста зависимой подвески зачастую выполняет роль защиты картера двигателя, что важно при преодолении поверхностей с выступающими элементами (бревна, камни, пр.) С другой стороны, независимая подвеска, за счет высоко расположенного корпуса дифференциала, увеличивает дорожный просвет автомобиля. Также независимая подвеска имеет большее количество нагруженных подвижных элементов, что понижает её надежность и повышает стоимость изготовления и обслуживания.

Однако, существует и тип зависимой подвески, способный значительно увеличить дорожный просвет автомобиля, при сохранении основных достоинств зависимой конструкции — мосты с колесными редукторами. Балка моста в них расположена выше оси вращения колес, дифференциал традиционно располагается на самой балке, однако редукторные механизмы расположены непосредственно у каждого колеса. Самые известные автомобили, использующие подобную конструкцию — Unimog и УАЗ. Мосты подобной конструкции называют «портальными». К недостаткам могут быть отнесены повышенная вибро- и шумонагруженность, повышенная масса, потери в динамике, и, конечно, редкость и дороговизна.

С точки зрения управляемости, при скоростном передвижении по пересеченной местности, наиболее предпочтительна независимая конструкция подвески. В первую очередь, это обусловлено меньшим объёмом её неподрессоренных масс, большей энергоемкостью и меньшей склонности к крену. Именно такая конструкция используется на большинстве легковых автомобилей для ралли-рейдов, в том числе знаменитом Париж-Дакар.

Коэффициент сцепления шин[править | править код]

Чем он выше, тем меньше риск сорваться со склона или довести машину до пробуксовки. Для повышения сцепления используют шины с развитыми грунтозацепами; на асфальте, однако, такие шины имеют худшее сцепление и создают повышенный шум.

Для увеличения коэффициента сцепления шин могут быть использованы цепи противоскольжения и сектора противоскольжения. Так же можно заменить колеса на гусеницы.

Основные параметры, связанные с проходимостью, некоторых легковых автомобилей:

АвтомобильКузовКлиренсШиныПередний свес (Угол_ПС)Угол_рампыЗадний свес (Угол_ЗС)РазмерыКолёсная базаКомпоновка
Hummer/HMMWV5 двер.410мм95,2см 325/80R17(39град.)23град.(37град.)4600x2100x18413300мм4×4
ГАЗ-2330 «Тигр»5 двер.400мм104,4см 335/80R20(52град.)(52град.)5700x2300x23003300мм4×4
УАЗ-469[4]5 двер.300мм76,8см 215/90R15(52град.) 581мм(42град.) 595мм4025x1785x20452380мм4×4
Mercedes-Benz G 2805 двер.245мм67,6см 225/60R164714x1811x19792400/28504×4
Toyota Land Cruiser 2005 двер.225мм74,8см 285/60R17(26град.)(26град.)4950x1970x19502850мм4×4
Lada 4×4 ВАЗ-2121 «Нива»3 двер.220мм65,5см 195/70R15(44град.)(38град.)3740x1680x14402200мм4×4
УАЗ Патриот[5]5 двер.210мм74,4см 225/75R16(35град.) 793ммR2328(35град.)4647x2080x19102760мм4×4
Renault Duster*[6]5 двер.210мм68,6см 215/65R16(30град.)23град.(36град.)4315x1822x16252673мм4WD
Volkswagen Touareg[7]5 двер.201мм73,8см 235/65R17(24,2град.)16,6град.(19,9град.)4801x1940x17092893мм4×4
Chevrolet Niva5 двер.200мм66,9см 205/70R15(37град.)30град.(35град.)4056x1800x16902450мм4×4
SsangYong Kyron5 двер.195мм66,9см 205/70R15(37град.)(35град.)4660x1880x17552740мм4WD
Land Rover Defender 90[8]3 двер.191мм80,4см 265/75R16(48град.)(51,5град.)(49град.)3790x1790x19652360мм4×4
Lada Kalina Universal5 двер.183мм59,5см 195/55R15(24град.) 774мм20град.(28град.) 834мм4084x1700x15042476мм4×2.1
Porsche 959 RallyКупе124/150/175 Регулируемый64,4см 235/45R17 63,6см 255/40R174260×184012802300мм4×4
Волга ГАЗ-24-95Седан174мм76,5см 8,2-15″[9](57град.)(31град.)4735x1800x16004×4
ВАЗ-1111 «Ока»3 двер.150мм57,6см 175/70R13(35град.)(44град.)3200x1565x14002180мм4×2.1

(*) В незагруженном состоянии.

Проходимость автомобиля — Википедия

Проходи́мость — способность транспортного средства передвигаться по дорогам низкого качества и вне дорожной сети, а также — преодолевать искусственные и естественные препятствия без привлечения вспомогательных средств[1]. Проходимость является одной из составных характеристик подвижности транспортного средства, как правило — она задаётся при проектировании техники исходя из её предполагаемого назначения с учётом экономической целесообразности[1][2]. По проходимости транспортная техника подразделяется на машины обычной, повышенной и высокой проходимости:

  • машины обычной проходимости — автомобили общего назначения с обычными шинами и неблокирующимся дифференциалом, предназначенные для движения по шоссейным и грунтовым дорогам[1],
  • машины повышенной проходимости, к которым относится преимущественно военная автотехника с колёсной формулой 4×4, 6×4, 6×6, 8×8, широкопрофильными шинами, системой регулировки давления в шинах, частично или полностью блокирующимися дифференциалами, основным назначением которой является работа на дорогах и на местности без дорог[1],
  • машины высокой проходимости (вездеходы[3]) — гусеничная техника и полноприводная автотехника, которая в дополнение к вышеперечисленному оснащена шинами сверхнизкого давления, пневмокатками, арочными шинами или нетрадиционными видами движителей[1].

Типичные виды препятствий

Неровная дорога

Езда по неровной дороге снижает срок службы автомобиля. Если сила тяги, развиваемая автомобилем, недостаточна, он может застрять. Для того, чтобы автомобиль справлялся с неровными дорогами, применяют такие меры:

  • Автомобили высокой проходимости существенно прочнее, чем дорожные. У них более прочные кузов и рама, плюс усиленная подвеска.
  • Высокий крутящий момент двигателя. Желателен полный привод, блокировка дифференциала.
  • Высокий дорожный просвет (клиренс).
  • Мягкие рессоры, большой ход подвески.
  • Лебёдка для вытаскивания застрявшего автомобиля.

Точечные препятствия

Небольшие, но высокие препятствия (камни, пни, кочки) автомобиль должен пропускать под днищем. Для этого важны:

  • Большой дорожный просвет.
  • Чтобы препятствиями не повредить двигатель, внизу моторный отсек защищён прочным поддоном.
  • Шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) с резиновыми пыльниками уязвимы. ШРУСы защищают, чтобы корягой нельзя было прорвать пыльник, или используют зависимую переднюю подвеску, в которой ШРУС находится внутри металлического кулака.

Подъёмы и спуски

При езде на подъём двигатель может заглохнуть. Если не хватает сцепления шин, автомобиль может сорваться вниз. При езде поперёк склона автомобиль может опрокинуться. При переходе с подъёма или спуска на ровное место автомобиль может зацепиться кузовом и застрять. Меры борьбы:

  • Высокий крутящий момент двигателя, пониженные передачи в трансмиссии.
  • Высокий дорожный просвет (клиренс). Высокий угол продольной проходимости. Высокие углы свеса.
  • Шины, рассчитанные на езду по грунту.
  • Полный привод.
  • Широкая колея.

Рыхлый грунт

Автомобиль, попавший на рыхлый грунт, может завязнуть в нём и не выбраться. Меры борьбы:

  • Уменьшенное давление на грунт (в основном за счёт повышения диаметра и ширины колёс и количества осей, а также снижения давления в шинах).
  • Полный привод.
  • Блокировка дифференциала.
  • Использование лебёдки для самовытаскивания.

Броды

Чтобы в автомобиль не попала вода, герметизируют нижнюю часть моторного отсека и кузова. На спецавтомобилях (например, военных) для повышения надежности также может быть установлен насос для откачки воды, откачивающий попавшую при повреждениях (при попадании пуль, осколков и т.д.) в машину воду. Забор воздуха в двигатель устанавливают как можно выше.

Воздухозаборник двигателя, выведенный выше, называют «шноркелем». Существуют заводские шноркели для популярных вседорожников. Многие владельцы внедорожников делают шноркель самостоятельно, устанавливая на автомобиль «закрытый» воздушный фильтр «бочка», например, от «Волги» ГАЗ-3110 или «Москвич-2141», к которому через резиновую гофру прикрепляют пластиковую или металлическую тонкостенную трубу, идущую по стойке лобового стекла вверх. Вверху может устанавливатся моноциклон или другой фильтр воды, или конец трубы разными способами «загибается» на крышу внедорожника во избежание попадания капель воды при дожде и брызгах.

Также для преодоления бродов, автомобили оснащают «гидрозащитой» — все сапуны агрегатов (двигатель, КПП, раздаточная коробка, мосты) дополняют гибкими шлангами, которые выводят как можно выше. Выводить шланги в шноркель не рекомендуется, потому что разрежение, создаваемое двигателем, передаётся и в агрегаты, помогая воде проникать через сальники внутрь агрегатов. Напротив, в некоторых случаях может использоваться повышенное давление воздуха в картерах агрегатов трансмиссии, например, за счёт подсоединения к сапуну накачанной камеры.

При преодолении брода рекомендуется снять ремень вентилятора охлаждения (часто это и ремень генератора, если вентилятор не работает через вискомуфту), во избежание поломки крыльчатки.

Мягкие и разрушаемые преграды

Кусты, ветки и т. д. Сами по себе не вредны, но среди податливых веток может оказаться твёрдый ствол или пень, способный смять радиатор, сорвать «дворники» и даже разбить ветровое стекло. К тому же ветки, постоянно хлещущие по стеклу, мешают обзору. Для защиты автомобиль снабжается кенгурятником и тросами-веткоотбойниками.

Рвы и пороговые препятствия

Возможность преодолевать такие препятствия важна для военных машин. Двухосная полноприводная машина может преодолеть ров, примерно равный по ширине радиусу колеса (если же привод на одну ось — ещё более узкий). Многоосная и гусеничная — от трети до половины колёсной базы. Для преодоления более широких рвов иногда применяют мостки или с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением стенок рва с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества.

Пороговые препятствия (эскарпы и контрэскарпы) — вертикальные ступеньки. Иногда при высоте более 1 м и стенке из твердых матералов такие препятствия могут останавливать даже танк. Такие уступы обычно форсируют с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества, или артиллерийским огнём. Колёсная машина с приводом на одну ось может преодолеть уступ высотой в 2/3 радиуса колеса, с полным приводом — в радиус колеса.

Параметры, связанные с проходимостью

Габаритные параметры

Дорожный просвет (клиренс)

В упрощённом значении, клиренсом автомобиля называют расстояние от самой низкой части автомобиля до поверхности земли. В технических описаниях клиренс, как правило, указывается для автомобиля в снаряжённом состоянии, что указывает на то, что заявленная величина дорожного просвета является максимальной эксплуатационной и может уменьшаться при загрузке автомобиля.

Величина клиренса является одним из ключевых факторов, влияющих на проходимость автомобиля. У внедорожных автомобилей с зависимой подвеской самой низкорасположенной точкой чаще всего является корпус дифференциала, реже — нижние кронштейны амортизаторов, стремянки рессор, корпус раздаточной коробки. При классической конструкции мостов клиренс таких автомобилей невелик и колеблется вокруг показателя в 200 мм (для штатных колёс). При независимой подвеске нижней точкой может быть как рычаги подвески, кронштейны амортизаторов, корпус раздаточной коробки, картер двигателя и дифференциалов (редко), так и элементы выпускной системы, части стабилизатора поперечной устойчивости (при его наличии), элемент рамы или лонжерона. В целом подобная конструкция позволяет значительно увеличить дорожный просвет автомобиля. В случае использования дополнительного оборудования, такого как защита элементов днища, фаркоп, дополнительные пороги, подножки, а также накладки на бампера и пр., именно оно может стать самой низкорасположенной частью автомобиля.

Самым распространённым способом увеличения клиренса автомобиля, вне зависимости от типа подвески, является установка колес большего диаметра. Для зависимой подвески также практикуется перенос точек крепления амортизаторов, расположение рессор над мостом. Редко встречается переоборудование внедорожника мостами с бортовыми редукторами (если они не были предусмотрены заводской конструкцией).

Для возможности установки колес большего диаметра прибегают к процедуре «лифта». Лифт (англ. lift — подъём) — техническое вмешательство в конструкцию автомобиля с целью увеличения расстояния между кузовом и осью вращения колес. На практике применяется лифт подвески, лифт кузова (бодилифт).

При использовании лифта независимых конструкций подвески увеличение клиренса может происходить и без использования более крупных колес (с точки зрения улучшения параметров проходимости, такая операция является малодейственной, оставаясь при этом довольно трудоёмкой).

Углы свеса

Предположим, что автомобиль въезжает на эстакаду с углом наклона α. Передний угол свеса (угол въезда) — это максимальное α, при котором автомобиль может въехать передним колесом на склон, не задев эстакады никакой частью кузова (на схеме отмечен красным цветом). Аналогично, задний угол свеса (угол съезда) — максимальное α, при котором можно въехать задним колесом на склон (на схеме отмечен зелёным цветом). Угол заднего свеса обычно делают больше, чтобы водитель был уверен: если автомобиль не застрял передней частью, пройдёт и задней.

У машин, предназначенных для езды по бездорожью (внедорожников), угол въезда и съезда больше, чем у обычных легковых машин. Например, у внедорожника Defender угол проходимости достаточно высокий: передний угол проходимости (въезда) — 49°, задний угол проходимости (съезда) — 47°.

Угол продольной проходимости (Угол рампы, Угол переката)

Угол продольной проходимости — Максимальный угол, при котором автомобиль может перейти со склона на горизонтальную часть эстакады, ничего не задевая днищем. Угол рампы (Угол переката) — Максимальный угол, между касательными к передним и задним колесам и нижней точкой автомобиля. Эти углы характеризуют крутизну препятствий, которые автомобиль может преодолевать.

Угол продольной проходимости
Угол поперечной статической устойчивости

Угол, на который надо наклонить машину вокруг продольной оси, чтобы она опрокинулась.

Тяговые параметры

Тип привода

Автомобили высокой проходимости имеют привод на все колёса, плюс некоторые меры, позволяющие избежать пробуксовки колёс (например, блокировка дифференциала, механические и электронные демультипликаторы). Двигатель обычно дизельный, так как он надёжнее работает в воде и имеет больший крутящий момент.

В трансмиссии должны быть пониженные передачи, которые позволяют взбираться по крутым склонам и двигаться по мягкому грунту.

Удельная мощность

Отношение мощности автомобиля к его массе.

Тяговооружённость

Отношение силы тяги к массе автомобиля.

Опорно-сцепные параметры

Удельное давление на грунт

На первых внедорожных автомобилях, а также их последователях военного и хозяйственного назначения традиционно использовались автомобильные шины высокого удельного давления на грунт с развитыми грунтозацепами. С одной стороны, малая ширина резины способствовала уменьшению сопротивления качению, что повышало скорость передвижения по твердым грунтам и улучшало топливную экономичность. С другой стороны, узкие колеса, за счет большего удельного давления, давали лучшие возможности сцепления на неглубоких вязких и рыхлых грунтах. Преодоление заведомо непроходимых без вспомогательных технических средств местностей с глубокими вязкими грунтами (болота, сыпучие песчаники, снежные целины) не входило в задачи подобных автомобилей. На выполнение таких задач были ориентированы другие виды самодвижущейся техники — многоколесные и гусеничные вездеходы и пр.

Как только внедорожные автомобили стали активно использоваться на дорогах с твердым покрытием, появился новый уровень требований к их активной безопасности; для улучшения управляемости и возможностей торможения, стали использоваться более широкие колеса. Конструкция таких автомобилей стала предусматривать более мощные силовые агрегаты, за счет чего отчасти нивелировано возросшее сопротивление качению.

Тем не менее, на автомобили повышенной проходимости, не рассчитанные на постоянное использование на дорогах с твердым покрытием, стараются установить колеса, имеющие как можно меньшее удельное давление на грунт, за счет их увеличенного диаметра и ширины. При наличии развитых грунтозацепов, такая конструкция колеса позволяет двигаться по относительно глубоким вязким грунтам. Увеличенный диаметр позволяет преодолевать препятствия большей высоты, в том числе улучшает способности машины по накату колеи и увеличивает дорожный просвет автомобиля.

На вездеходах на пневматическом ходу используются колеса сверхбольшого диаметра и ширины с низким внутренним давлением. Низкое удельное давление на грунт позволяет им не повреждать поверхности почв, растения, а также обеспечивает плавучесть (при достаточном внутреннем объёме пневматической шины). Развитые грунтозацепы используются редко, так как фактически, их роль выполняет эластичная шина, повторяющая в месте пятна контакта форму грунта и за счет этого, повышающая силу трения.

Тип подвески

Специфика использования предъявляет к автомобилям повышенной проходимости следующие требования: повышенный, по сравнению с автомобилями дорожных модификаций, дорожный просвет, большая энергоемкость и долговечность упругих и демпфирующих элементов, большие ходы подвески, а также устойчивость элементов подвески к механическим воздействиям (удары о грунт, препятствия).

В большинстве случаев, зависимая конструкция подвески улучшает проходимость машины на пересеченной местности за счет больших, по сравнению с независимой, артикуляционных возможностей. Иными словами, на переломах профиля грунта, колеса, при такой конструкции подвески, с большей вероятностью смогут сохранять контакт с поверхностью грунта. У автомобилей с независимой подвеской в подобных условиях возникает вывешивание колеса, что приводит к потере автомобилем подвижности. Картер моста зависимой подвески зачастую выполняет роль защиты картера двигателя, что важно при преодолении поверхностей с выступающими элементами (бревна, камни, пр.) С другой стороны, независимая подвеска, за счет высоко расположенного корпуса дифференциала, увеличивает дорожный просвет автомобиля. Также независимая подвеска имеет большее количество нагруженных подвижных элементов, что понижает её надежность и повышает стоимость изготовления и обслуживания.

Однако, существует и тип зависимой подвески, способный значительно увеличить дорожный просвет автомобиля, при сохранении основных достоинств зависимой конструкции — мосты с колесными редукторами. Балка моста в них расположена выше оси вращения колес, дифференциал традиционно располагается на самой балке, однако редукторные механизмы расположены непосредственно у каждого колеса. Самые известные автомобили, использующие подобную конструкцию — Unimog и УАЗ. Мосты подобной конструкции называют «портальными». К недостаткам могут быть отнесены повышенная вибро- и шумонагруженность, повышенная масса, потери в динамике, и, конечно, редкость и дороговизна.

С точки зрения управляемости, при скоростном передвижении по пересеченной местности, наиболее предпочтительна независимая конструкция подвески. В первую очередь, это обусловлено меньшим объёмом её неподрессоренных масс, большей энергоемкостью и меньшей склонности к крену. Именно такая конструкция используется на большинстве легковых автомобилей для ралли-рейдов, в том числе знаменитом Париж-Дакар.

Коэффициент сцепления шин

Чем он выше, тем меньше риск сорваться со склона или довести машину до пробуксовки. Для повышения сцепления используют шины с развитыми грунтозацепами; на асфальте, однако, такие шины имеют худшее сцепление и создают повышенный шум.

Для увеличения коэффициента сцепления шин могут быть использованы цепи противоскольжения и сектора противоскольжения. Так же можно заменить колеса на гусеницы.

Примеры

Основные параметры, связанные с проходимостью, некоторых легковых автомобилей:

АвтомобильКузовКлиренсШиныПередний свес (Угол_ПС)Угол_рампыЗадний свес (Угол_ЗС)РазмерыКолёсная базаКомпоновка
Hummer/HMMWV5 двер.410мм95,2см 325/80R17(39град.)23град.(37град.)4600x2100x18413300мм4×4
ГАЗ-2330 «Тигр»5 двер.400мм104,4см 335/80R20(52град.)(52град.)5700x2300x23003300мм4×4
УАЗ-469[4]5 двер.300мм76,8см 215/90R15(52град.) 581мм(42град.) 595мм4025x1785x20452380мм4×4
Mercedes-Benz G 2805 двер.245мм67,6см 225/60R164714x1811x19792400/28504×4
Toyota Land Cruiser 2005 двер.225мм74,8см 285/60R17(26град.)(26град.)4950x1970x19502850мм4×4
Lada 4×4 ВАЗ-2121 «Нива»3 двер.220мм65,5см 195/70R15(44град.)(38град.)3740x1680x14402200мм4×4
УАЗ Патриот[5]5 двер.210мм74,4см 225/75R16(35град.) 793ммR2328(35град.)4647x2080x19102760мм4×4
Renault Duster*[6]5 двер.210мм68,6см 215/65R16(30град.)23град.(36град.)4315x1822x16252673мм4WD
Volkswagen Touareg[7]5 двер.201мм73,8см 235/65R17(24,2град.)16,6град.(19,9град.)4801x1940x17092893мм4×4
Chevrolet Niva5 двер.200мм66,9см 205/70R15(37град.)30град.(35град.)4056x1800x16902450мм4×4
SsangYong Kyron5 двер.195мм66,9см 205/70R15(37град.)(35град.)4660x1880x17552740мм4WD
Land Rover Defender 90[8]3 двер.191мм80,4см 265/75R16(48град.)(51,5град.)(49град.)3790x1790x19652360мм4×4
Lada Kalina Universal5 двер.183мм59,5см 195/55R15(24град.) 774мм20град.(28град.) 834мм4084x1700x15042476мм4×2.1
Porsche 959 RallyКупе124/150/175 Регулируемый64,4см 235/45R17 63,6см 255/40R174260×184012802300мм4×4
Волга ГАЗ-24-95Седан174мм76,5см 8,2-15″[9](57град.)(31град.)4735x1800x16004×4
ВАЗ-1111 «Ока»3 двер.150мм57,6см 175/70R13(35град.)(44град.)3200x1565x14002180мм4×2.1

(*) В незагруженном состоянии.

Примечания

Ссылки

Проходимость автомобиля — это… Что такое Проходимость автомобиля?

Джиперы на марше Езда по каменистой дороге. Заметны увеличенный клиренс и защита днища. Для защиты лобового стекла от веток натянуты тросы Преодоление водных препятствий. Обратите внимание на весло на борту внедорожника

Проходи́мость — способность автомобиля преодолевать препятствия.

Проходимость важна, например:

Автомобиль очень высокой проходимости называется вездеходом.

Автомобиль, сочетающий высокую проходимость и комфорт езды, называется внедорожником (джипом). Существуют также «паркетники», внешне похожие на внедорожники, но не предназначенные для езды по бездорожью.

Типичные виды препятствий

Неровная дорога

Езда по неровной дороге снижает срок службы автомобиля. Если сила тяги, развиваемая автомобилем, недостаточна, он может застрять.

Для того, чтобы автомобиль справлялся с неровными дорогами, применяют такие меры:

Точечные препятствия

Небольшие, но высокие препятствия (камни, пни, кочки) автомобиль должен пропускать под днищем. Для этого важны:

  • Высокий клиренс.
  • Чтобы препятствиями не повредить двигатель, внизу моторный отсек защищён прочным поддоном.
  • Шарниры равных угловых скоростей с резиновыми пыльниками очень уязвимы. ШРУСы надёжно защищают, чтобы корягой нельзя было прорвать пыльник. Либо используют зависимую переднюю подвеску, в которой ШРУС находится внутри металлического кулака.

Подъёмы и спуски

При езде на подъём двигатель может заглохнуть. Если не хватает сцепления шин, автомобиль может сорваться вниз. При езде поперёк склона автомобиль может опрокинуться. При переходе с подъёма или спуска на ровное место автомобиль может зацепиться кузовом и застрять.

Меры борьбы:

  • Высокий крутящий момент двигателя, пониженные передачи в трансмиссии.
  • Высокий клиренс. Высокий угол продольной проходимости. Высокие углы свеса.
  • Шины, рассчитанные на езду по грунту.
  • Полный привод.
  • Широкая колея.

Рыхлый грунт

Автомобиль, попавший на рыхлый грунт, может завязнуть в нём и не выбраться.

Меры борьбы:

  • Уменьшенное давление на грунт (в основном за счёт повышения диаметра и ширины колёс и количества осей, а также снижения давления в шинах).
  • Полный привод.
  • Блокировка дифференциала.
  • Использование лебёдки для самовытаскивания.

Броды

Чтобы в автомобиль не попала вода, герметизируют нижнюю часть моторного отсека и кабины. На спецавтомобилях (например, военных) в целях снижения себестоимости, вместо герметизации может быть установлена помпа, откачивающая лишнюю воду. Забор воздуха в двигатель устанавливают как можно выше.

Воздухозаборник двигателя, выведенный выше, называют «шноркелем». Существуют заводские и не только шноркели, устанавливаемые на популярные автомобили, предназначенные для экстремальных условий. Многие джиперы делают шноркель самостоятельно, устанавливая на автомобиль «закрытый» воздушный фильтр «бочка», например, от ГАЗ-3110 или Москвич-2141, к которому через резиновую гофру прикрепляют пластиковую или металлическую тонкостенную трубу, идущую по стойке лобового стекла вверх. Вверху или устанавливается моноциклон или другой фильтр воды, или конец трубы разными способами «загибается» на крышу внедорожника во избежание попадания капель воды при дожде и брызгах.

Также для преодоления бродов, автомобили оснащают «гидрозащитой» — все сапуны агрегатов (двигатель, КПП, раздатка, мосты) дополняют гибкими шлангами, которые выводят как можно выше. Выводить шланги в шноркель не рекомендуется, потому что разрежение, создаваемое двигателем, передаётся и в агрегаты, помогая воде проникать через сальники внутрь агрегатов.

При преодолении брода рекомендуется снять ремень вентилятора охлаждения (часто это ремень генератора), если вентилятор не работает через вискомуфту во избежание поломки крыльчатки.

Мягкие и разрушаемые преграды

Кусты, ветки и т. д. Сами по себе не вредны, но среди податливых веток может оказаться твёрдый ствол или пень, способный смять радиатор, сорвать «дворники» и даже разбить ветровое стекло. К тому же ветки, постоянно хлещущие по стеклу, мешают обзору. Для защиты автомобиль снабжается кенгурятником и тросами-веткоотбойниками.

Рвы и пороговые препятствия

Эти препятствия относятся в основном к военным машинам. Двухосная полноприводная машина может преодолеть ров, примерно равный по ширине радиусу колеса (если же привод на одну ось — ещё более узкий). Многоосная и гусеничная — от трети до половины колёсной базы.

Пороговые препятствия (эскарпы) — вертикальные ступеньки. Даже при не очень большой высоте такие препятствия надёжно останавливают даже танк. Такие уступы обычно форсируют с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, либо пробивают путь артиллерийским огнём. Колёсная машина с приводом на одну ось может преодолеть уступ высотой в 2/3 радиуса колеса, с полным приводом — в радиус колеса.

Параметры, связанные с проходимостью

Габаритные параметры

Дорожный просвет (клиренс)

В упрощённом значении, клиренсом автомобиля называют расстояние от самой низкой части автомобиля до поверхности земли. В технических описаниях клиренс, как правило, указывается для автомобиля в снаряжённом состоянии, что указывает на то, что заявленная величина дорожного просвета является максимальной эксплуатационной и может уменьшаться при загрузке автомобиля.

Величина клиренса является одним из ключевых факторов, влияющих на проходимость автомобиля. У внедорожных автомобилей с зависимой подвеской самой низкорасположенной точкой чаще всего является корпус дифференциала, реже — нижние кронштейны амортизаторов, стремянки рессор, корпус раздаточной коробки. При классической конструкции мостов клиренс таких автомобилей невелик и колеблется вокруг показателя в 200 мм (для штатных колёс). При независимой подвеске нижней точкой может быть как рычаги подвески, кронштейны амортизаторов, корпус раздаточной коробки, картер двигателя и дифференциалов (редко), так и элементы выпускной системы, части стабилизатора поперечной устойчивости (при его наличии), элемент рамы или лонжерона. В целом подобная конструкция позволяет значительно увеличить дорожный просвет автомобиля. В случае использования дополнительного оборудования, такого как защита элементов днища, фаркоп, дополнительные пороги, подножки, а также накладки на бампера и пр., именно оно может стать самой низкорасположенной частью автомобиля.

Самым распространённым способом увеличения клиренса автомобиля, вне зависимости от типа подвески, является установка колес большего диаметра.

Для зависимой подвески также практикуется перенос точек крепления амортизаторов, расположение рессор над мостом. Редко встречается переоборудование внедорожника мостами с бортовыми редукторами (если они не были предусмотрены заводской конструкцией).

Для возможности установки колес большего диаметра прибегают к процедуре «лифта». Лифт (англ. lift — подъем) — техническое вмешательство в конструкцию автомобиля с целью увеличения расстояния между кузовом и осью вращения колес. На практике применяется лифт подвески, лифт кузова (бодилифт).

При использовании лифта независимых конструкций подвески увеличение клиренса может происходить и без использования более крупных колес (с точки зрения улучшения параметров проходимости, такая операция является малодейственной, оставаясь при этом довольно трудоёмкой).

Углы свеса

Предположим, что автомобиль въезжает на эстакаду с углом наклона α.

Передний угол свеса (угол въезда) — это максимальное α, при котором автомобиль может въехать передним колесом на склон, не задев эстакады никакой частью кузова (на схеме отмечен красным цветом). Аналогично, задний угол свеса (угол съезда) — максимальное α, при котором можно въехать задним колесом на склон (на схеме отмечен зелёным цветом).

Угол заднего свеса обычно делают больше, чтобы водитель был уверен: если автомобиль не застрял передней частью, пройдёт и задней.

У машин, предназначенных для езды по бездорожью (внедорожников), угол въезда и съезда больше, чем у обычных легковых машин. Например, у внедорожника Defender угол проходимости достаточно высокий: передний угол проходимости (въезда) — 49°, задний угол проходимости (съезда) — 47°.

Углы свеса
Угол продольной проходимости (Угол рампы, Угол переката)

Угол продольной проходимости — Максимальный угол, при котором автомобиль может перейти со склона на горизонтальную часть эстакады, ничего не задевая днищем.

Угол рампы (Угол переката) — Максимальный угол, между касательными к передним и задним колесам и нижней точкой автомобиля.

Эти углы характеризуют крутизну препятствий, которые автомобиль может преодолевать.

Угол продольной проходимости
Угол поперечной статической устойчивости

Угол, на который надо наклонить машину вокруг продольной оси, чтобы она опрокинулась.

Тяговые параметры

Тип привода

Автомобили высокой проходимости имеют привод на все колёса, плюс некоторые меры, позволяющие избежать пробуксовки колёс (например, блокировка дифференциала, механические и электронные демультипликаторы). Двигатель обычно дизельный, так как он надёжнее работает в воде и имеет больший крутящий момент.

В трансмиссии должны быть пониженные передачи, которые позволяют взбираться по крутым склонам и двигаться по мягкому грунту.

Удельная мощность

Отношение мощности автомобиля к его массе.

Тяговооружённость

Отношение силы тяги к массе автомобиля.

Опорно-сцепные параметры

Удельное давление на грунт

На первых внедорожных автомобилях, а также их последователях военного и хозяйственного назначения традиционно использовались автомобильные шины высокого удельного давления на грунт с развитыми грунтозацепами. С одной стороны, малая ширина резины способствовала уменьшению сопротивления качению, что повышало скорость передвижения по твердым грунтам, улучшало показатели топливной экономичности. С другой стороны, узкие колеса, за счет большего удельного давления, давали лучшие возможности сцепления на неглубоких вязких и рыхлых грунтах. Преодоление заведомо непроходимых, без вспомогательных технических средств, местностей с глубокими вязкими грунтами (болота, сыпучие песчаники, снежные целины) не входило в задачи подобных автомобилей. На выполнение таких задач были ориентированы другие виды самодвижущейся техники — многоколесные, гусеничные вездеходы и пр.

Как только внедорожные автомобили стали активно использоваться на дорогах с твердым покрытием, появился новый уровень требований к их активной безопасности; для улучшения управляемости и возможностей торможения, стали использоваться более широкие колеса. Конструкция таких автомобилей стала предусматривать более мощные силовые агрегаты, за счет чего были отчасти нивелировано возросшее сопротивление качению.

Тем не менее, на автомобили повышенной проходимости, не рассчитанные на постоянное использование на дорогах с твердым покрытием, стараются установить колеса, имеющие как можно меньшее удельное давление на грунт, за счет их увеличенного диаметра и ширины. При наличии развитых грунтозацепов, такая конструкция колеса позволяет двигаться по относительно глубоким вязким грунтам. Увеличенный диаметр позволяет преодолевать препятствия большей высоты, в том числе улучшает способности машины по накату колеи и увеличивает дорожный просвет автомобиля.

На вездеходах на пневматическом ходу используются колеса сверхбольшого диаметра и ширины с низким внутренним давлением. Крайне низкое давление на грунт позволяет не повреждать поверхности почв, растения, а также обеспечивает плавучесть (при достаточном внутреннем объёме пневматической шины). Развитые грунтозацепы используются редко, так как фактически, их роль выполняет эластичная шина, повторяющая в месте пятна контакта форму грунта и за счет этого, повышающая силу трения.

Тип подвески

Специфика использования предъявляет к автомобилям повышенной проходимости следующие требования: повышенный, по сравнению с автомобилями дорожных модификаций, дорожный просвет, большая энергоемкость и долговечность упругих и демпфирующих элементов, большие ходы подвески, а также устойчивость элементов подвески к механическим воздействиям (удары о грунт, препятствия).

В большинстве случаев, зависимая конструкция подвески улучшает проходимость машины на пересеченной местности за счет больших, по сравнению с независимой, артикуляционных возможностей. Иными словами, на переломах профиля грунта, колеса, при такой конструкции подвески, с большей вероятностью смогут сохранять контакт с поверхностью грунта. У автомобилей с независимой подвеской и отсутствием блокирующихся дифференциалов, или систем, имитирующих их эффект, в подобных условиях возникает вывешивание колеса, что приводит к потере автомобилем подвижности. Картер моста зависимой подвески зачастую выполняет роль защиты картера двигателя, что важно при преодолении поверхностей с выступающими элементами (бревна, камни, пр.) С другой стороны, независимая подвеска, за счет высоко расположенного корпуса дифференциала, увеличивает дорожный просвет автомобиля. Также, независимая подвеска имеет большее количество нагруженных подвижных элементов, что понижает её надежность и повышает стоимость изготовления и обслуживания.

Однако, существует и тип зависимой подвески, способный значительно увеличить дорожный просвет автомобиля, при сохранении основных достоинств зависимой конструкции — мосты с колесными редукторами. Балка моста в них расположена выше оси вращения колес, дифференциал традиционно располагается на самой балке, однако редукторные механизмы расположены непосредственно у каждого колеса. Самые известные автомобили, использующие подобную конструкцию — Unimog, Volvo и УАЗ. Мосты подобной конструкции называют «портальными». К недостаткам могут быть отнесены повышенная вибро- и шумонагруженность, повышенная масса, потери в динамике, и, конечно, редкость и дороговизна.

С точки зрения управляемости, при скоростном передвижении по пересеченной местности, наиболее предпочтительна независимая конструкция подвески. В первую очередь, это обусловлено меньшим объёмом её неподрессоренных масс, большей энергоемкостью и меньшей склонности к крену. Именно такая конструкция используется на большинстве легковых автомобилей для ралли-рейдов, в том числе знаменитом Париж-Дакар.

Коэффициент сцепления шин

Чем он выше, тем меньше риск сорваться со склона или довести машину до пробуксовки. Для повышения сцепления используют шины с развитыми грунтозацепами; на асфальте, однако, такие шины имеют худшее сцепление и создают повышенный шум.

Для увеличения коэффициента сцепления шин могут быть использованы цепи противоскольжения и сектора противоскольжения.

Что такое геометрическая проходимость автомобиля

1. Что такое геометрическая проходимость?

Геометрическая проходимость – это совокупность геометрических параметров автомобиля, влияющих на его способность преодолевать препятствия.

Если говорить о полной геометрической проходимости, то она складывается из нескольких групп параметров, которые можно условно обозначить как базовые и внедорожные.

Базовые параметры – это собственно габаритные размеры автомобиля: длина, ширина, высота и размер колесной базы. От них зависят как непосредственные показатели проходимости, так и геометрические внедорожные параметры.

2. Каковы базовые параметры, влияющие на геометрическую проходимость?

Как уже было сказано выше, геометрическую проходимость во многом определяют именно параметры автомобиля: общая длина и длина колесной базы, высота и ширина автомобиля, а также ширина колеи и длина переднего и заднего свесов. Длина, ширина и высота машины в объяснении не нуждаются, а об остальных можно сказать пару слов. Так, длина колесной базы – это расстояние между осями передних и задних колес, ширина колеи – это расстояние между центрами колес одной оси в пятне контакта с поверхностью, передний свес – это расстояние между осью передних колес и крайней передней точкой автомобиля, а задний свес – соответственно, расстояние между осью задних колес и крайней задней точкой автомобиля.

3. Каковы основные параметры геометрической проходимости?

Обычно, говоря о геометрической проходимости, рассматривают пять основных параметров:

  • клиренс, или дорожный просвет автомобиля;
  • угол въезда;
  • угол съезда;
  • угол рампы, или продольный угол проходимости;
  • угол опрокидывания.

Кратко поясним каждую из этих величин. Клиренс, или дорожный просвет – это расстояние от самого нижнего элемента автомобиля до поверхности земли. По ГОСТ это расстояние измеряется в центральной части автомобиля, но зачастую наиболее низкорасположенный элемент может быть смещен относительно центра: к примеру, им может являться резонатор глушителя или кронштейн амортизатора. Поэтому обычно клиренсом считают именно расстояние от этой нижней точки до горизонтальной поверхности, на которой стоит автомобиль.

Угол въезда – это угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта передних колес и нижней точкой передней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль, не коснувшись ее передней частью кузова. Несложно догадаться, что он зависит от клиренса и длины переднего свеса: чем больше клиренс и меньше передний свес, тем выше будет угол въезда.

Угол съезда – это то же самое, но для задней части кузова: угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта задних колес и нижней точкой задней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом, не коснувшись ее задней частью кузова. Он, очевидно, зависит от клиренса и длины заднего свеса: чем больше клиренс и меньше задний свес, тем больше будет угол съезда.

альфа

Угол рампы, или продольный угол проходимости – это максимальный угол, который может преодолеть автомобиль, не касаясь поверхности днищем. Он, в свою очередь, зависит от сочетания клиренса и длины колесной базы: чем больше клиренс и короче база, чем больше будет угол рампы. Его изменение, к примеру, можно наглядно увидеть в трехдверной и пятидверной версиях Lada 4X4: углы въезда и съезда у них одинаковы, а вот угол рампы у трехдверки больше, потому что у нее короче колесная база.

угол

Угол опрокидывания, или угол поперечной статической устойчивости – это максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором он может не опрокинуться набок. Он зависит от сочетания ширины и высоты автомобиля, ширины его колеи, а также его центра тяжести: чем больше ширина автомобиля и его колеи, меньше высота и ниже центр тяжести, тем выше угол опрокидывания.

угол

Кроме этих основных параметров геометрической проходимости есть и еще некоторые, определенно относящиеся к геометрии, но не связанные напрямую с габаритами автомобиля. Это максимальный преодолеваемый уклон, глубина преодолеваемого брода, ходы подвески и артикуляция подвески.

артикуляция

Максимальный преодолеваемый уклон – это предельный угол относительно горизонта той поверхности, по которой способен двигаться автомобиль без посторонней помощи, то есть, предельная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль.

Глубина преодолеваемого брода – это максимальная глубина водного препятствия, которое автомобиль может преодолеть без негативных последствий для его технической части. Глубина брода прежде всего ограничена высотой расположения точки забора воздуха двигателем: если вода поднимется до нее, то проникнет во впускной тракт и далее в цилиндры, что может спровоцировать гидроудар и серьезную поломку мотора. У обычных автомобилей точка воздухозабора расположена под капотом, что ограничивает максимальную высоту преодолеваемого брода. Специально подготовленные же внедорожники оснащаются шноркелем – патрубком, выводящим точку забора воздуха на уровень крыши, что позволяет преодолевать более глубокие броды без риска гидроудара.

Ход подвески – это максимальное расстояние, которое может проделать колесо в вертикальном направлении от точки максимального сжатия подвески до момента ее полной разгрузки на грани отрыва от поверхности. Чтобы оценить этот параметр, автомобиль можно загнать одним из передних колес на препятствие такой высоты, чтобы заднее колесо на той же стороне оторвалось от поверхности – это называется диагональное вывешивание, поскольку второе переднее колесо в этом случае тоже будет на грани отрыва от земли. Ну а расстояние по вертикальной оси между высотой подъема переднего и заднего колеса на одной стороне автомобиля в таком положении – это и есть артикуляция подвески. Ходы подвесок колес и артикуляция оказывают косвенное влияние на показатели геометрической проходимости.

ход-подвески

4. Является ли геометрическая проходимость приоритетно важной характеристикой проходимости автомобиля в целом?

Выше мы обозначили и объяснили практически все параметры, характеризующие геометрическую проходимость автомобиля. На практике же, в «бытовом» понимании и беглом сравнении под геометрической проходимостью обычно понимают четыре из них: клиренс, а также углы въезда, съезда и рампы. Для описания возможностей своих кроссоверов и внедорожников автопроизводители используют именно эти цифры – и по большому счету, они вполне исчерпывающе характеризуют эксплуатационные показатели машины.

Однако ключевые слова здесь – «эксплуатационные показатели»: цифры геометрической проходимости – далеко не единственное, что определяет реальную проходимость. На нее в не меньшей степени влияют тип привода (а если привод полный – то тип его технической реализации, наличие межосевой и межколесных блокировок, а также характеристики используемых покрышек. И как показывает практика, именно последние становятся главным ограничением внедорожных способностей современных серийных автомобилей.

Проходимость автомобиля — Википедия. Что такое Проходимость автомобиля

Проходи́мость — способность транспортного средства передвигаться по дорогам низкого качества и вне дорожной сети, а также — преодолевать искусственные и естественные препятствия без привлечения вспомогательных средств[1]. Проходимость является одной из составных характеристик подвижности транспортного средства, как правило — она задаётся при проектировании техники исходя из её предполагаемого назначения с учётом экономической целесообразности[1][2]. По проходимости транспортная техника подразделяется на машины обычной, повышенной и высокой проходимости:

  • машины обычной проходимости — автомобили общего назначения с обычными шинами и неблокирующимся дифференциалом, предназначенные для движения по шоссейным и грунтовым дорогам[1],
  • машины повышенной проходимости, к которым относится преимущественно военная автотехника с колёсной формулой 4×4, 6×4, 6×6, 8×8, широкопрофильными шинами, системой регулировки давления в шинах, частично или полностью блокирующимися дифференциалами, основным назначением которой является работа на дорогах и на местности без дорог[1],
  • машины высокой проходимости (вездеходы[3]) — гусеничная техника и полноприводная автотехника, которая в дополнение к вышеперечисленному оснащена шинами сверхнизкого давления, пневмокатками, арочными шинами или нетрадиционными видами движителей[1].

Типичные виды препятствий

Неровная дорога

Езда по неровной дороге снижает срок службы автомобиля. Если сила тяги, развиваемая автомобилем, недостаточна, он может застрять. Для того, чтобы автомобиль справлялся с неровными дорогами, применяют такие меры:

Точечные препятствия

Небольшие, но высокие препятствия (камни, пни, кочки) автомобиль должен пропускать под днищем. Для этого важны:

  • Большой дорожный просвет.
  • Чтобы препятствиями не повредить двигатель, внизу моторный отсек защищён прочным поддоном.
  • Шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) с резиновыми пыльниками уязвимы. ШРУСы защищают, чтобы корягой нельзя было прорвать пыльник, или используют зависимую переднюю подвеску, в которой ШРУС находится внутри металлического кулака.

Подъёмы и спуски

При езде на подъём двигатель может заглохнуть. Если не хватает сцепления шин, автомобиль может сорваться вниз. При езде поперёк склона автомобиль может опрокинуться. При переходе с подъёма или спуска на ровное место автомобиль может зацепиться кузовом и застрять. Меры борьбы:

  • Высокий крутящий момент двигателя, пониженные передачи в трансмиссии.
  • Высокий клиренс. Высокий угол продольной проходимости. Высокие углы свеса.
  • Шины, рассчитанные на езду по грунту.
  • Полный привод.
  • Широкая колея.

Рыхлый грунт

Автомобиль, попавший на рыхлый грунт, может завязнуть в нём и не выбраться. Меры борьбы:

  • Уменьшенное давление на грунт (в основном за счёт повышения диаметра и ширины колёс и количества осей, а также снижения давления в шинах).
  • Полный привод.
  • Блокировка дифференциала.
  • Использование лебёдки для самовытаскивания.

Броды

Чтобы в автомобиль не попала вода, герметизируют нижнюю часть моторного отсека и кузова. На спецавтомобилях (например, военных) для повышения надежности также может быть установлен насос для откачки воды, откачивающий попавшую при повреждениях (при попадании пуль, осколков и т.д.) в машину воду. Забор воздуха в двигатель устанавливают как можно выше.

Воздухозаборник двигателя, выведенный выше, называют «шноркелем». Существуют заводские шноркели для популярных вседорожников. Многие владельцы внедорожников делают шноркель самостоятельно, устанавливая на автомобиль «закрытый» воздушный фильтр «бочка», например, от «Волги» ГАЗ-3110 или «Москвич-2141», к которому через резиновую гофру прикрепляют пластиковую или металлическую тонкостенную трубу, идущую по стойке лобового стекла вверх. Вверху может устанавливатся моноциклон или другой фильтр воды, или конец трубы разными способами «загибается» на крышу внедорожника во избежание попадания капель воды при дожде и брызгах.

Также для преодоления бродов, автомобили оснащают «гидрозащитой» — все сапуны агрегатов (двигатель, КПП, раздаточная коробка, мосты) дополняют гибкими шлангами, которые выводят как можно выше. Выводить шланги в шноркель не рекомендуется, потому что разрежение, создаваемое двигателем, передаётся и в агрегаты, помогая воде проникать через сальники внутрь агрегатов. Напротив, в некоторых случаях может использоваться повышенное давление воздуха в картерах агрегатов трансмиссии, например, за счёт подсоединения к сапуну накачанной камеры.

При преодолении брода рекомендуется снять ремень вентилятора охлаждения (часто это и ремень генератора, если вентилятор не работает через вискомуфту), во избежание поломки крыльчатки.

Мягкие и разрушаемые преграды

Кусты, ветки и т. д. Сами по себе не вредны, но среди податливых веток может оказаться твёрдый ствол или пень, способный смять радиатор, сорвать «дворники» и даже разбить ветровое стекло. К тому же ветки, постоянно хлещущие по стеклу, мешают обзору. Для защиты автомобиль снабжается кенгурятником и тросами-веткоотбойниками.

Рвы и пороговые препятствия

Возможность преодолевать такие препятствия важна для военных машин. Двухосная полноприводная машина может преодолеть ров, примерно равный по ширине радиусу колеса (если же привод на одну ось — ещё более узкий). Многоосная и гусеничная — от трети до половины колёсной базы. Для преодоления более широких рвов иногда применяют мостки или с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением стенок рва с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества.

Пороговые препятствия (эскарпы и контрэскарпы) — вертикальные ступеньки. Иногда при высоте более 1 м и стенке из твердых матералов такие препятствия могут останавливать даже танк. Такие уступы обычно форсируют с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества, или артиллерийским огнём. Колёсная машина с приводом на одну ось может преодолеть уступ высотой в 2/3 радиуса колеса, с полным приводом — в радиус колеса.

Параметры, связанные с проходимостью

Габаритные параметры

Дорожный просвет (клиренс)

В упрощённом значении, клиренсом автомобиля называют расстояние от самой низкой части автомобиля до поверхности земли. В технических описаниях клиренс, как правило, указывается для автомобиля в снаряжённом состоянии, что указывает на то, что заявленная величина дорожного просвета является максимальной эксплуатационной и может уменьшаться при загрузке автомобиля.

Величина клиренса является одним из ключевых факторов, влияющих на проходимость автомобиля. У внедорожных автомобилей с зависимой подвеской самой низкорасположенной точкой чаще всего является корпус дифференциала, реже — нижние кронштейны амортизаторов, стремянки рессор, корпус раздаточной коробки. При классической конструкции мостов клиренс таких автомобилей невелик и колеблется вокруг показателя в 200 мм (для штатных колёс). При независимой подвеске нижней точкой может быть как рычаги подвески, кронштейны амортизаторов, корпус раздаточной коробки, картер двигателя и дифференциалов (редко), так и элементы выпускной системы, части стабилизатора поперечной устойчивости (при его наличии), элемент рамы или лонжерона. В целом подобная конструкция позволяет значительно увеличить дорожный просвет автомобиля. В случае использования дополнительного оборудования, такого как защита элементов днища, фаркоп, дополнительные пороги, подножки, а также накладки на бампера и пр., именно оно может стать самой низкорасположенной частью автомобиля.

Самым распространённым способом увеличения клиренса автомобиля, вне зависимости от типа подвески, является установка колес большего диаметра. Для зависимой подвески также практикуется перенос точек крепления амортизаторов, расположение рессор над мостом. Редко встречается переоборудование внедорожника мостами с бортовыми редукторами (если они не были предусмотрены заводской конструкцией).

Для возможности установки колес большего диаметра прибегают к процедуре «лифта». Лифт (англ. lift — подъём) — техническое вмешательство в конструкцию автомобиля с целью увеличения расстояния между кузовом и осью вращения колес. На практике применяется лифт подвески, лифт кузова (бодилифт).

При использовании лифта независимых конструкций подвески увеличение клиренса может происходить и без использования более крупных колес (с точки зрения улучшения параметров проходимости, такая операция является малодейственной, оставаясь при этом довольно трудоёмкой).

Углы свеса

Предположим, что автомобиль въезжает на эстакаду с углом наклона α. Передний угол свеса (угол въезда) — это максимальное α, при котором автомобиль может въехать передним колесом на склон, не задев эстакады никакой частью кузова (на схеме отмечен красным цветом). Аналогично, задний угол свеса (угол съезда) — максимальное α, при котором можно въехать задним колесом на склон (на схеме отмечен зелёным цветом). Угол заднего свеса обычно делают больше, чтобы водитель был уверен: если автомобиль не застрял передней частью, пройдёт и задней.

У машин, предназначенных для езды по бездорожью (внедорожников), угол въезда и съезда больше, чем у обычных легковых машин. Например, у внедорожника Defender угол проходимости достаточно высокий: передний угол проходимости (въезда) — 49°, задний угол проходимости (съезда) — 47°.

Угол продольной проходимости (Угол рампы, Угол переката)

Угол продольной проходимости — Максимальный угол, при котором автомобиль может перейти со склона на горизонтальную часть эстакады, ничего не задевая днищем. Угол рампы (Угол переката) — Максимальный угол, между касательными к передним и задним колесам и нижней точкой автомобиля. Эти углы характеризуют крутизну препятствий, которые автомобиль может преодолевать.

Угол продольной проходимости
Угол поперечной статической устойчивости

Угол, на который надо наклонить машину вокруг продольной оси, чтобы она опрокинулась.

Тяговые параметры

Тип привода

Автомобили высокой проходимости имеют привод на все колёса, плюс некоторые меры, позволяющие избежать пробуксовки колёс (например, блокировка дифференциала, механические и электронные демультипликаторы). Двигатель обычно дизельный, так как он надёжнее работает в воде и имеет больший крутящий момент.

В трансмиссии должны быть пониженные передачи, которые позволяют взбираться по крутым склонам и двигаться по мягкому грунту.

Удельная мощность

Отношение мощности автомобиля к его массе.

Тяговооружённость

Отношение силы тяги к массе автомобиля.

Опорно-сцепные параметры

Удельное давление на грунт

На первых внедорожных автомобилях, а также их последователях военного и хозяйственного назначения традиционно использовались автомобильные шины высокого удельного давления на грунт с развитыми грунтозацепами. С одной стороны, малая ширина резины способствовала уменьшению сопротивления качению, что повышало скорость передвижения по твердым грунтам и улучшало топливную экономичность. С другой стороны, узкие колеса, за счет большего удельного давления, давали лучшие возможности сцепления на неглубоких вязких и рыхлых грунтах. Преодоление заведомо непроходимых, без вспомогательных технических средств, местностей с глубокими вязкими грунтами (болота, сыпучие песчаники, снежные целины) не входило в задачи подобных автомобилей. На выполнение таких задач были ориентированы другие виды самодвижущейся техники — многоколесные и гусеничные вездеходы и пр.

Как только внедорожные автомобили стали активно использоваться на дорогах с твердым покрытием, появился новый уровень требований к их активной безопасности; для улучшения управляемости и возможностей торможения, стали использоваться более широкие колеса. Конструкция таких автомобилей стала предусматривать более мощные силовые агрегаты, за счет чего отчасти нивелировано возросшее сопротивление качению.

Тем не менее, на автомобили повышенной проходимости, не рассчитанные на постоянное использование на дорогах с твердым покрытием, стараются установить колеса, имеющие как можно меньшее удельное давление на грунт, за счет их увеличенного диаметра и ширины. При наличии развитых грунтозацепов, такая конструкция колеса позволяет двигаться по относительно глубоким вязким грунтам. Увеличенный диаметр позволяет преодолевать препятствия большей высоты, в том числе улучшает способности машины по накату колеи и увеличивает дорожный просвет автомобиля.

На вездеходах на пневматическом ходу используются колеса сверхбольшого диаметра и ширины с низким внутренним давлением. Низкое удельное давление на грунт позволяет им не повреждать поверхности почв, растения, а также обеспечивает плавучесть (при достаточном внутреннем объёме пневматической шины). Развитые грунтозацепы используются редко, так как фактически, их роль выполняет эластичная шина, повторяющая в месте пятна контакта форму грунта и за счет этого, повышающая силу трения.

Тип подвески

Специфика использования предъявляет к автомобилям повышенной проходимости следующие требования: повышенный, по сравнению с автомобилями дорожных модификаций, дорожный просвет, большая энергоемкость и долговечность упругих и демпфирующих элементов, большие ходы подвески, а также устойчивость элементов подвески к механическим воздействиям (удары о грунт, препятствия).

В большинстве случаев, зависимая конструкция подвески улучшает проходимость машины на пересеченной местности за счет больших, по сравнению с независимой, артикуляционных возможностей. Иными словами, на переломах профиля грунта, колеса, при такой конструкции подвески, с большей вероятностью смогут сохранять контакт с поверхностью грунта. У автомобилей с зависимой подвеской в подобных условиях возникает вывешивание колеса, что приводит к потере автомобилем подвижности. Картер моста зависимой подвески зачастую выполняет роль защиты картера двигателя, что важно при преодолении поверхностей с выступающими элементами (бревна, камни, пр.) С другой стороны, независимая подвеска, за счет высоко расположенного корпуса дифференциала, увеличивает дорожный просвет автомобиля. Также, независимая подвеска имеет большее количество нагруженных подвижных элементов, что понижает её надежность и повышает стоимость изготовления и обслуживания.

Однако, существует и тип зависимой подвески, способный значительно увеличить дорожный просвет автомобиля, при сохранении основных достоинств зависимой конструкции — мосты с колесными редукторами. Балка моста в них расположена выше оси вращения колес, дифференциал традиционно располагается на самой балке, однако редукторные механизмы расположены непосредственно у каждого колеса. Самые известные автомобили, использующие подобную конструкцию — Unimog и УАЗ. Мосты подобной конструкции называют «портальными». К недостаткам могут быть отнесены повышенная вибро- и шумонагруженность, повышенная масса, потери в динамике, и, конечно, редкость и дороговизна.

С точки зрения управляемости, при скоростном передвижении по пересеченной местности, наиболее предпочтительна независимая конструкция подвески. В первую очередь, это обусловлено меньшим объёмом её неподрессоренных масс, большей энергоемкостью и меньшей склонности к крену. Именно такая конструкция используется на большинстве легковых автомобилей для ралли-рейдов, в том числе знаменитом Париж-Дакар.

Коэффициент сцепления шин

Чем он выше, тем меньше риск сорваться со склона или довести машину до пробуксовки. Для повышения сцепления используют шины с развитыми грунтозацепами; на асфальте, однако, такие шины имеют худшее сцепление и создают повышенный шум.

Для увеличения коэффициента сцепления шин могут быть использованы цепи противоскольжения и сектора противоскольжения. Так же можно заменить колеса на гусеницы.

Примеры

Основные параметры, связанные с проходимостью, некоторых легковых автомобилей:

АвтомобильКузовКлиренсШиныПередний свес (Угол_ПС)Угол_рампыЗадний свес (Угол_ЗС)РазмерыКолёсная базаКомпоновка
Hummer/HMMWV5 двер.410мм95,2см 325/80R17(39град.)23град.(37град.)4600x2100x18413300мм4×4
ГАЗ-2330 «Тигр»5 двер.400мм104,4см 335/80R20(52град.)(52град.)5700x2300x23003300мм4×4
УАЗ-469[4]5 двер.300мм76,8см 215/90R15(52град.) 581мм(42град.) 595мм4025x1785x20452380мм4×4
Mercedes-Benz G 2805 двер.245мм67,6см 225/60R164714x1811x19792400/28504×4
Toyota Land Cruiser 2005 двер.225мм74,8см 285/60R17(26град.)(26град.)4950x1970x19502850мм4×4
Lada 4×4 ВАЗ-2121 «Нива»3 двер.220мм65,5см 195/70R15(44град.)(38град.)3740x1680x14402200мм4×4
УАЗ Патриот[5]5 двер.210мм74,4см 225/75R16(35град.) 793ммR2328(35град.)4647x2080x19102760мм4×4
Renault Duster*[6]5 двер.210мм68,6см 215/65R16(30град.)23град.(36град.)4315x1822x16252673мм4WD
Volkswagen Touareg[7]5 двер.201мм73,8см 235/65R17(24,2град.)16,6град.(19,9град.)4801x1940x17092893мм4×4
Chevrolet Niva5 двер.200мм66,9см 205/70R15(37град.)30град.(35град.)4056x1800x16902450мм4×4
SsangYong Kyron5 двер.195мм66,9см 205/70R15(37град.)(35град.)4660x1880x17552740мм4WD
Land Rover Defender 90[8]3 двер.191мм80,4см 265/75R16(48град.)(51,5град.)(49град.)3790x1790x19652360мм4×4
Lada Kalina Universal5 двер.183мм59,5см 195/55R15(24град.) 774мм20град.(28град.) 834мм4084x1700x15042476мм4×2.1
Porsche 959 RallyКупе124/150/175 Регулируемый64,4см 235/45R17 63,6см 255/40R174260×184012802300мм4×4
Волга ГАЗ-24-95Седан174мм76,5см 8,2-15″[9](57град.)(31град.)4735x1800x16004×4
ВАЗ-1111 «Ока»3 двер.150мм57,6см 175/70R13(35град.)(44град.)3200x1565x14002180мм4×2.1

(*) В незагруженном состоянии.

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Проходимость машин // Военная энциклопедия / Грачёв П. С.. — Москва: Военное издательство, 2003. — Т. 7. — С. 66. — ISBN 5-203-0187-X.
  2. ↑ Проходимость // Советская военная энциклопедия. — Москва: Военное издательство Минобороны СССР, 1978. — Т. 6. — С. 610.
  3. ↑ Вездеход // Военная энциклопедия / Грачёв П. С.. — Москва: Военное издательство, 1994. — Т. 2. — С. 30. — ISBN 5-203-00299-X.
  4. ↑ Автомобили семейства УАЗ-469. Руководство по эксплуатации. МО 1985 г.
  5. ↑ [1] Руководство по эксплуатации автомобиля UAZ Patriot 2005 г.
  6. ↑ [2] Renault Duster. Внедорожные характеристики.
  7. ↑ [3] Volkswagen Touareg. Ходовая часть и полный привод.
  8. ↑ [4] Defender 90-11-130. Owner’s Handbook.
  9. ↑ ГАЗ-24-95 — эксклюзивная Волга 4х4

Ссылки

Проходимость автомобиля — Википедия

Проходи́мость — способность транспортного средства передвигаться по дорогам низкого качества и вне дорожной сети, а также — преодолевать искусственные и естественные препятствия без привлечения вспомогательных средств[1]. Проходимость является одной из составных характеристик подвижности транспортного средства, как правило — она задаётся при проектировании техники исходя из её предполагаемого назначения с учётом экономической целесообразности[1][2]. По проходимости транспортная техника подразделяется на машины обычной, повышенной и высокой проходимости:

  • машины обычной проходимости — автомобили общего назначения с обычными шинами и неблокирующимся дифференциалом, предназначенные для движения по шоссейным и грунтовым дорогам[1],
  • машины повышенной проходимости, к которым относится преимущественно военная автотехника с колёсной формулой 4×4, 6×4, 6×6, 8×8, широкопрофильными шинами, системой регулировки давления в шинах, частично или полностью блокирующимися дифференциалами, основным назначением которой является работа на дорогах и на местности без дорог[1],
  • машины высокой проходимости (вездеходы[3]) — гусеничная техника и полноприводная автотехника, которая в дополнение к вышеперечисленному оснащена шинами сверхнизкого давления, пневмокатками, арочными шинами или нетрадиционными видами движителей[1].

Типичные виды препятствий

Неровная дорога

Езда по неровной дороге снижает срок службы автомобиля. Если сила тяги, развиваемая автомобилем, недостаточна, он может застрять. Для того, чтобы автомобиль справлялся с неровными дорогами, применяют такие меры:

Точечные препятствия

Небольшие, но высокие препятствия (камни, пни, кочки) автомобиль должен пропускать под днищем. Для этого важны:

  • Большой дорожный просвет.
  • Чтобы препятствиями не повредить двигатель, внизу моторный отсек защищён прочным поддоном.
  • Шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) с резиновыми пыльниками уязвимы. ШРУСы защищают, чтобы корягой нельзя было прорвать пыльник, или используют зависимую переднюю подвеску, в которой ШРУС находится внутри металлического кулака.

Подъёмы и спуски

При езде на подъём двигатель может заглохнуть. Если не хватает сцепления шин, автомобиль может сорваться вниз. При езде поперёк склона автомобиль может опрокинуться. При переходе с подъёма или спуска на ровное место автомобиль может зацепиться кузовом и застрять. Меры борьбы:

  • Высокий крутящий момент двигателя, пониженные передачи в трансмиссии.
  • Высокий клиренс. Высокий угол продольной проходимости. Высокие углы свеса.
  • Шины, рассчитанные на езду по грунту.
  • Полный привод.
  • Широкая колея.

Рыхлый грунт

Автомобиль, попавший на рыхлый грунт, может завязнуть в нём и не выбраться. Меры борьбы:

  • Уменьшенное давление на грунт (в основном за счёт повышения диаметра и ширины колёс и количества осей, а также снижения давления в шинах).
  • Полный привод.
  • Блокировка дифференциала.
  • Использование лебёдки для самовытаскивания.

Броды

Чтобы в автомобиль не попала вода, герметизируют нижнюю часть моторного отсека и кузова. На спецавтомобилях (например, военных) для повышения надежности также может быть установлен насос для откачки воды, откачивающий попавшую при повреждениях (при попадании пуль, осколков и т.д.) в машину воду. Забор воздуха в двигатель устанавливают как можно выше.

Воздухозаборник двигателя, выведенный выше, называют «шноркелем». Существуют заводские шноркели для популярных вседорожников. Многие владельцы внедорожников делают шноркель самостоятельно, устанавливая на автомобиль «закрытый» воздушный фильтр «бочка», например, от «Волги» ГАЗ-3110 или «Москвич-2141», к которому через резиновую гофру прикрепляют пластиковую или металлическую тонкостенную трубу, идущую по стойке лобового стекла вверх. Вверху может устанавливатся моноциклон или другой фильтр воды, или конец трубы разными способами «загибается» на крышу внедорожника во избежание попадания капель воды при дожде и брызгах.

Также для преодоления бродов, автомобили оснащают «гидрозащитой» — все сапуны агрегатов (двигатель, КПП, раздаточная коробка, мосты) дополняют гибкими шлангами, которые выводят как можно выше. Выводить шланги в шноркель не рекомендуется, потому что разрежение, создаваемое двигателем, передаётся и в агрегаты, помогая воде проникать через сальники внутрь агрегатов. Напротив, в некоторых случаях может использоваться повышенное давление воздуха в картерах агрегатов трансмиссии, например, за счёт подсоединения к сапуну накачанной камеры.

При преодолении брода рекомендуется снять ремень вентилятора охлаждения (часто это и ремень генератора, если вентилятор не работает через вискомуфту), во избежание поломки крыльчатки.

Мягкие и разрушаемые преграды

Кусты, ветки и т. д. Сами по себе не вредны, но среди податливых веток может оказаться твёрдый ствол или пень, способный смять радиатор, сорвать «дворники» и даже разбить ветровое стекло. К тому же ветки, постоянно хлещущие по стеклу, мешают обзору. Для защиты автомобиль снабжается кенгурятником и тросами-веткоотбойниками.

Рвы и пороговые препятствия

Возможность преодолевать такие препятствия важна для военных машин. Двухосная полноприводная машина может преодолеть ров, примерно равный по ширине радиусу колеса (если же привод на одну ось — ещё более узкий). Многоосная и гусеничная — от трети до половины колёсной базы. Для преодоления более широких рвов иногда применяют мостки или с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением стенок рва с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества.

Пороговые препятствия (эскарпы и контрэскарпы) — вертикальные ступеньки. Иногда при высоте более 1 м и стенке из твердых матералов такие препятствия могут останавливать даже танк. Такие уступы обычно форсируют с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества, или артиллерийским огнём. Колёсная машина с приводом на одну ось может преодолеть уступ высотой в 2/3 радиуса колеса, с полным приводом — в радиус колеса.

Параметры, связанные с проходимостью

Габаритные параметры

Дорожный просвет (клиренс)

В упрощённом значении, клиренсом автомобиля называют расстояние от самой низкой части автомобиля до поверхности земли. В технических описаниях клиренс, как правило, указывается для автомобиля в снаряжённом состоянии, что указывает на то, что заявленная величина дорожного просвета является максимальной эксплуатационной и может уменьшаться при загрузке автомобиля.

Величина клиренса является одним из ключевых факторов, влияющих на проходимость автомобиля. У внедорожных автомобилей с зависимой подвеской самой низкорасположенной точкой чаще всего является корпус дифференциала, реже — нижние кронштейны амортизаторов, стремянки рессор, корпус раздаточной коробки. При классической конструкции мостов клиренс таких автомобилей невелик и колеблется вокруг показателя в 200 мм (для штатных колёс). При независимой подвеске нижней точкой может быть как рычаги подвески, кронштейны амортизаторов, корпус раздаточной коробки, картер двигателя и дифференциалов (редко), так и элементы выпускной системы, части стабилизатора поперечной устойчивости (при его наличии), элемент рамы или лонжерона. В целом подобная конструкция позволяет значительно увеличить дорожный просвет автомобиля. В случае использования дополнительного оборудования, такого как защита элементов днища, фаркоп, дополнительные пороги, подножки, а также накладки на бампера и пр., именно оно может стать самой низкорасположенной частью автомобиля.

Самым распространённым способом увеличения клиренса автомобиля, вне зависимости от типа подвески, является установка колес большего диаметра. Для зависимой подвески также практикуется перенос точек крепления амортизаторов, расположение рессор над мостом. Редко встречается переоборудование внедорожника мостами с бортовыми редукторами (если они не были предусмотрены заводской конструкцией).

Для возможности установки колес большего диаметра прибегают к процедуре «лифта». Лифт (англ. lift — подъём) — техническое вмешательство в конструкцию автомобиля с целью увеличения расстояния между кузовом и осью вращения колес. На практике применяется лифт подвески, лифт кузова (бодилифт).

При использовании лифта независимых конструкций подвески увеличение клиренса может происходить и без использования более крупных колес (с точки зрения улучшения параметров проходимости, такая операция является малодейственной, оставаясь при этом довольно трудоёмкой).

Углы свеса

Предположим, что автомобиль въезжает на эстакаду с углом наклона α. Передний угол свеса (угол въезда) — это максимальное α, при котором автомобиль может въехать передним колесом на склон, не задев эстакады никакой частью кузова (на схеме отмечен красным цветом). Аналогично, задний угол свеса (угол съезда) — максимальное α, при котором можно въехать задним колесом на склон (на схеме отмечен зелёным цветом). Угол заднего свеса обычно делают больше, чтобы водитель был уверен: если автомобиль не застрял передней частью, пройдёт и задней.

У машин, предназначенных для езды по бездорожью (внедорожников), угол въезда и съезда больше, чем у обычных легковых машин. Например, у внедорожника Defender угол проходимости достаточно высокий: передний угол проходимости (въезда) — 49°, задний угол проходимости (съезда) — 47°.

Угол продольной проходимости (Угол рампы, Угол переката)

Угол продольной проходимости — Максимальный угол, при котором автомобиль может перейти со склона на горизонтальную часть эстакады, ничего не задевая днищем. Угол рампы (Угол переката) — Максимальный угол, между касательными к передним и задним колесам и нижней точкой автомобиля. Эти углы характеризуют крутизну препятствий, которые автомобиль может преодолевать.

Угол продольной проходимости
Угол поперечной статической устойчивости

Угол, на который надо наклонить машину вокруг продольной оси, чтобы она опрокинулась.

Тяговые параметры

Тип привода

Автомобили высокой проходимости имеют привод на все колёса, плюс некоторые меры, позволяющие избежать пробуксовки колёс (например, блокировка дифференциала, механические и электронные демультипликаторы). Двигатель обычно дизельный, так как он надёжнее работает в воде и имеет больший крутящий момент.

В трансмиссии должны быть пониженные передачи, которые позволяют взбираться по крутым склонам и двигаться по мягкому грунту.

Удельная мощность

Отношение мощности автомобиля к его массе.

Тяговооружённость

Отношение силы тяги к массе автомобиля.

Опорно-сцепные параметры

Удельное давление на грунт

На первых внедорожных автомобилях, а также их последователях военного и хозяйственного назначения традиционно использовались автомобильные шины высокого удельного давления на грунт с развитыми грунтозацепами. С одной стороны, малая ширина резины способствовала уменьшению сопротивления качению, что повышало скорость передвижения по твердым грунтам и улучшало топливную экономичность. С другой стороны, узкие колеса, за счет большего удельного давления, давали лучшие возможности сцепления на неглубоких вязких и рыхлых грунтах. Преодоление заведомо непроходимых, без вспомогательных технических средств, местностей с глубокими вязкими грунтами (болота, сыпучие песчаники, снежные целины) не входило в задачи подобных автомобилей. На выполнение таких задач были ориентированы другие виды самодвижущейся техники — многоколесные и гусеничные вездеходы и пр.

Как только внедорожные автомобили стали активно использоваться на дорогах с твердым покрытием, появился новый уровень требований к их активной безопасности; для улучшения управляемости и возможностей торможения, стали использоваться более широкие колеса. Конструкция таких автомобилей стала предусматривать более мощные силовые агрегаты, за счет чего отчасти нивелировано возросшее сопротивление качению.

Тем не менее, на автомобили повышенной проходимости, не рассчитанные на постоянное использование на дорогах с твердым покрытием, стараются установить колеса, имеющие как можно меньшее удельное давление на грунт, за счет их увеличенного диаметра и ширины. При наличии развитых грунтозацепов, такая конструкция колеса позволяет двигаться по относительно глубоким вязким грунтам. Увеличенный диаметр позволяет преодолевать препятствия большей высоты, в том числе улучшает способности машины по накату колеи и увеличивает дорожный просвет автомобиля.

На вездеходах на пневматическом ходу используются колеса сверхбольшого диаметра и ширины с низким внутренним давлением. Низкое удельное давление на грунт позволяет им не повреждать поверхности почв, растения, а также обеспечивает плавучесть (при достаточном внутреннем объёме пневматической шины). Развитые грунтозацепы используются редко, так как фактически, их роль выполняет эластичная шина, повторяющая в месте пятна контакта форму грунта и за счет этого, повышающая силу трения.

Тип подвески

Специфика использования предъявляет к автомобилям повышенной проходимости следующие требования: повышенный, по сравнению с автомобилями дорожных модификаций, дорожный просвет, большая энергоемкость и долговечность упругих и демпфирующих элементов, большие ходы подвески, а также устойчивость элементов подвески к механическим воздействиям (удары о грунт, препятствия).

В большинстве случаев, зависимая конструкция подвески улучшает проходимость машины на пересеченной местности за счет больших, по сравнению с независимой, артикуляционных возможностей. Иными словами, на переломах профиля грунта, колеса, при такой конструкции подвески, с большей вероятностью смогут сохранять контакт с поверхностью грунта. У автомобилей с зависимой подвеской в подобных условиях возникает вывешивание колеса, что приводит к потере автомобилем подвижности. Картер моста зависимой подвески зачастую выполняет роль защиты картера двигателя, что важно при преодолении поверхностей с выступающими элементами (бревна, камни, пр.) С другой стороны, независимая подвеска, за счет высоко расположенного корпуса дифференциала, увеличивает дорожный просвет автомобиля. Также, независимая подвеска имеет большее количество нагруженных подвижных элементов, что понижает её надежность и повышает стоимость изготовления и обслуживания.

Однако, существует и тип зависимой подвески, способный значительно увеличить дорожный просвет автомобиля, при сохранении основных достоинств зависимой конструкции — мосты с колесными редукторами. Балка моста в них расположена выше оси вращения колес, дифференциал традиционно располагается на самой балке, однако редукторные механизмы расположены непосредственно у каждого колеса. Самые известные автомобили, использующие подобную конструкцию — Unimog и УАЗ. Мосты подобной конструкции называют «портальными». К недостаткам могут быть отнесены повышенная вибро- и шумонагруженность, повышенная масса, потери в динамике, и, конечно, редкость и дороговизна.

С точки зрения управляемости, при скоростном передвижении по пересеченной местности, наиболее предпочтительна независимая конструкция подвески. В первую очередь, это обусловлено меньшим объёмом её неподрессоренных масс, большей энергоемкостью и меньшей склонности к крену. Именно такая конструкция используется на большинстве легковых автомобилей для ралли-рейдов, в том числе знаменитом Париж-Дакар.

Коэффициент сцепления шин

Чем он выше, тем меньше риск сорваться со склона или довести машину до пробуксовки. Для повышения сцепления используют шины с развитыми грунтозацепами; на асфальте, однако, такие шины имеют худшее сцепление и создают повышенный шум.

Для увеличения коэффициента сцепления шин могут быть использованы цепи противоскольжения и сектора противоскольжения. Так же можно заменить колеса на гусеницы.

Примеры

Основные параметры, связанные с проходимостью, некоторых легковых автомобилей:

АвтомобильКузовКлиренсШиныПередний свес (Угол_ПС)Угол_рампыЗадний свес (Угол_ЗС)РазмерыКолёсная базаКомпоновка
Hummer/HMMWV5 двер.410мм95,2см 325/80R17(39град.)23град.(37град.)4600x2100x18413300мм4×4
ГАЗ-2330 «Тигр»5 двер.400мм104,4см 335/80R20(52град.)(52град.)5700x2300x23003300мм4×4
УАЗ-469[4]5 двер.300мм76,8см 215/90R15(52град.) 581мм(42град.) 595мм4025x1785x20452380мм4×4
Mercedes-Benz G 2805 двер.245мм67,6см 225/60R164714x1811x19792400/28504×4
Toyota Land Cruiser 2005 двер.225мм74,8см 285/60R17(26град.)(26град.)4950x1970x19502850мм4×4
Lada 4×4 ВАЗ-2121 «Нива»3 двер.220мм65,5см 195/70R15(44град.)(38град.)3740x1680x14402200мм4×4
УАЗ Патриот[5]5 двер.210мм74,4см 225/75R16(35град.) 793ммR2328(35град.)4647x2080x19102760мм4×4
Renault Duster*[6]5 двер.210мм68,6см 215/65R16(30град.)23град.(36град.)4315x1822x16252673мм4WD
Volkswagen Touareg[7]5 двер.201мм73,8см 235/65R17(24,2град.)16,6град.(19,9град.)4801x1940x17092893мм4×4
Chevrolet Niva5 двер.200мм66,9см 205/70R15(37град.)30град.(35град.)4056x1800x16902450мм4×4
SsangYong Kyron5 двер.195мм66,9см 205/70R15(37град.)(35град.)4660x1880x17552740мм4WD
Land Rover Defender 90[8]3 двер.191мм80,4см 265/75R16(48град.)(51,5град.)(49град.)3790x1790x19652360мм4×4
Lada Kalina Universal5 двер.183мм59,5см 195/55R15(24град.) 774мм20град.(28град.) 834мм4084x1700x15042476мм4×2.1
Porsche 959 RallyКупе124/150/175 Регулируемый64,4см 235/45R17 63,6см 255/40R174260×184012802300мм4×4
Волга ГАЗ-24-95Седан174мм76,5см 8,2-15″[9](57град.)(31град.)4735x1800x16004×4
ВАЗ-1111 «Ока»3 двер.150мм57,6см 175/70R13(35град.)(44град.)3200x1565x14002180мм4×2.1

(*) В незагруженном состоянии.

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Проходимость машин // Военная энциклопедия / Грачёв П. С.. — Москва: Военное издательство, 2003. — Т. 7. — С. 66. — ISBN 5-203-0187-X.
  2. ↑ Проходимость // Советская военная энциклопедия. — Москва: Военное издательство Минобороны СССР, 1978. — Т. 6. — С. 610.
  3. ↑ Вездеход // Военная энциклопедия / Грачёв П. С.. — Москва: Военное издательство, 1994. — Т. 2. — С. 30. — ISBN 5-203-00299-X.
  4. ↑ Автомобили семейства УАЗ-469. Руководство по эксплуатации. МО 1985 г.
  5. ↑ [1] Руководство по эксплуатации автомобиля UAZ Patriot 2005 г.
  6. ↑ [2] Renault Duster. Внедорожные характеристики.
  7. ↑ [3] Volkswagen Touareg. Ходовая часть и полный привод.
  8. ↑ [4] Defender 90-11-130. Owner’s Handbook.
  9. ↑ ГАЗ-24-95 — эксклюзивная Волга 4х4

Ссылки

Классификация автомобилей по проходимости — 24 Декабря 2016 — АвтоБлог

Проходимость — это эксплуатационное свойство, которое позволяет автомобилю уверенно двигаться по плохим дорогам, по пересеченной местности вне дорог, преодолевать препятствия (канавы, рвы, пороги) без дополнительных устройств. Проходимость автомобиля имеет большое значение для автомобилистов, работающих в сельском хозяйстве, лесной промышленности, на строительстве и в карьерах.

По уровню проходимости автомобили подразделяются на три категории:

  • ограниченная,
  • повышенная,
  • высокая проходимость.

Принадлежность автомобиля к категории проходимости определяют по совокупности нескольких параметров:

  • колесной формулы,
  • удельной мощности,
  • давления колес на опорную поверхность,
  • типа направляющего устройства подвески и др.

Автомобили ограниченной проходимости предназначены для работы на дорогах с твердым покрытием и на сухих грунтовых. Они имеют неполноприводные колесные формулы 4X2, 6X2, 6X4, 8X4, удельную мощность 9,5- 20 кВт/т, относительно высокое давление колес на опорную поверхность 0,15-0,35 МПа, зависимую подвеску и простые симметричные дифференциалы. Примеры автомобилей ограниченной проходимости: 

4х2

6х2

Автомобили повышенной проходимости используют как на всех видах дорог, так и вне дорог и для преодоления естественных препятствий. Конструктивно они мало отличаются от дорожных, так как создаются на базе их агрегатов и узлов. Проходимость достигается за счет привода всех колес, широкопрофильными и арочными шинами, регулированием давления в шинах. В трансмиссиях таких автомобилей устанавливают дифференциалы повышенного внутреннего трения и блокируемые. Часто на них устанавливают средства самовытаскивания, лебедки, устройства преодоления вброд водных преград. Колесная формула таких автомобилей 4X4 и 6X6, их удельная мощность в 1,2 … 1,5 раза выше, чем у автомобилей ограниченной проходимости, давление на опорную поверхность изменяется от 0,04 до 0,1 МПа; некоторые грузовые автомобили имеют независимую подвеску колес.

 Примеры автомобилей повышенной проходимости:

4х4

6х6

Автомобили высокой проходимости предназначены для установки специального оборудования и работы в самых тяжелых дорожных условиях бездорожья. Они способны преодолевать естественные, искусственные препятствия различного типа и достаточно глубокие водные преграды. Это многоосные полноприводные автомобили с колесной формулой 8X8, 10Х10, 12Х12 очень низким давлением движителя на опорную поверхность (до 0,02 МПа и менее), высокой удельной мощностью (до 25… 40 кВт/т) с независимой подвеской всех колес. Они выполняются по своеобразным компоновочным схемам с шинами сверхнизкого давления (арочных, пневмокатков, крупногабаритных диаметром 3…5 м). Трансмиссии оснащены самоблокирующими дифференциалами, установлены специальные устройства для преодоления глубоких водных преград, рвов, канав и других препятствий.

Примеры автомобилей высокой проходимости:

8×8

10х10

К преодолеваемым препятствиям относят: уклоны, барьерные и дискретные препятствия, водные преграды. Препятствия могут быть естественными и искусственными.

При движении автомобиля по пересеченной  местности ему приходится преодолевать продольные уклоны (подъемы и спуски) и поперечные уклоны. Земная поверхность уклонами 6-17 градусов составляет около 23%, с уклонами более 170 — около 19%. Крутизна оврагов в среднем составляет 10-150.

Барьерными препятствиями считают дорожные насыпи, ирригационные и мелиоративные каналы,придорожные кюветы, рвы, траншеи и канавы, эскарпы, контрэскарпы, стенки. Профиль барьерных препятствий образуют сочетания порогов высотой h и шириной b и коротких уклонов с углами y и b.

10-15 % дорожных насыпей имеют высоту 1,5-3 м и крутизну 20-340, остальные меньшую высоту и крутизну. Рвами считают барьерные препятствия с крутизной скатов более 450. Возможность преодоления автомобилем барьерных препятствий оценивают соотношением размеров препятствий с конструктивными и размерными параметрами автомобиля.

К дискретным препятствиям относят деревья, пни, кочки , валуны, воронки и т.д. Проходимость автомобиля на местности зависит с дискретными препятствиями от статистических характеристик их распределения по трассе движения и размеров автомобиля, определяющих их маневренность.

Водные препятствия подразделяют на броды и преодолеваемые вплавь. Способность автомобиля преодолевать водные преграды определяется его конструктивными и компоновочными особенностями, а также водоходными свойствами. 

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о