Идет загрузка страницы...

   
      g-class.ru \ Cоветы G-Class \ Полезные советы \ В помощь строителям БАМ.

Часть первая

  
   
 
 

О Gelandewagen

новости

Подготовка автомобиля

Cоветы G-Class
   Полезные советы
   Публикации о G-Klasse

G-Life

Наши Партнёры

Мультимедиа

О сайте g-class.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Вождение автомобилей высокой проходимости. Лаврентьев В. Б. М., «Транспорт», 1974. 96 г.

В книге рассмотрены основные элементы конструкции полноприводных автомобилей с точки зрения влияния на их проходимость по профильным препятствиям и слабым грун-там. Процессы, происходящие при взаимодействии элементов ходовой части с грунтом автомобиля высокой проходимости при его движении по бездорожью, преподнесены в книге в упрощенной форме. Освещены вопросы влияния давления воздуха в шинах на со-противление движению и силу тяги у автомобилей высокой проходимости на различных грунтах. Даны рекомендации по вождению автомобилей высокой проходимости в различ-ных условиях бездорожья. Описаны приемы преодоления различных препятствий автомо-билем с обычной схемой шасси и с шасси, имеющими схему расположения колес, отли-чающуюся от принятой на автомобилях массового производства.

В книге рассмотрены также особенности применения лебедки для самовытаскивания и оказания помощи другим автомобилям. Даны отдельные рекомендации по подготовке ав-томобилей высокой проходимости к поездке по бездорожью и обслуживанию их после нее.

Книга рассчитана на широкий круг эксплуатационников и, в первую очередь, на водите-лей автомобилей, работающих в тяжелых дорожных условиях.



Народ нашей страны ударными темпами строит Байкало-Амурскую железнодо-рожную магистраль (БАМ), трасса которой проходит через тайгу, болота, реки и горные хребты. На чрезвычайно сложной как с географической, так и с климатической точки зре-ния стройке широко используются грузовые автомобили высокой проходимости.
Большая армия водителей, в основном молодых, уже сейчас трудится на таежных трассах строительства. Не все они имеют соответствующий опыт вождения автомобилей высокой проходимости в сложных условиях. Цель настоящей книги – помочь им овладеть техни-кой вождения автомобилей в различных условиях бездорожья.
Автомобили высокой проходимости получили высокую оценку при эксплуатации на стройках в тяжелых условиях.
С 1956 г. Московский автозавод имени Лихачева впервые в мире начал массовый выпуск колесных автомобилей высокой проходимости. Этим первым массовым автомоби-лем был ЗИЛ-157. До создания ЗИЛ-157 было принято считать, что возможности движе-ния колесных машин, в том числе автомобилей повышенной проходимости, по бездоро-жью крайне ограничены. Эти автомобили, даже имеющие привод на все колеса, раньше никогда не могли конкурировать по проходимости с гусеничными машинами.
Экспериментальные работы, предшествующие созданию автомобиля ЗИЛ-157, показали, что проходимость колесных машин может быть коренным образом улучшена. Для этого спаренные (двускатные) шины обычного дорожного типа, размер которых выбран по пре-делу грузоподъемности на твердой дороге, необходимо заменить специальными одно-скатными шинами большого профиля и применить систему регулирования внутреннего давления в них.
ЗИЛ-157 стал первым автомобилем не повышенной, а высокой проходимости. Его возможности движения по пескам были не хуже, чем у гусеничной машины, а проходи-мость по различным грунтам и снегу несравненно выше, чем у автомобиля повышенной проходимости ЗИЛ-151.
Другие заводы страны также начали применять специальные шины большого про-филя и систему регулирования давления воздуха в них на автомобилях со всеми ведущи-ми колесами. Сейчас отечественная автомобильная промышленность выпускает широко известные модели полноприводных автомобилей высокой проходимости ЗИЛ-157, ЗИЛ-131, ГАЗ-66, Урал-375.
На базе накопленного опыта созданы конструкции отечественных колесных четы-рехосных автомобилей, по проходимости почти не уступающих гусеничным машинам. Такое коренное улучшение проходимости колесных автомобилей основано на изменении характера взаимодействия колеса с грунтом.
Применение специальных шин большого профиля с регулируемым внутренним давлением позволило на слабых грунтах существенно понижать внутреннее давление в них и доводить его до состояния, при котором шины работают со значительной деформа-цией. В результате площадь контакта колес с грунтом увеличилась в несколько раз. Соот-ветственно снизилось удельное давление колес на грунт, уменьшилась глубина колеи и сопротивление движению. При качении колеса на деформированной шине улучшился ха-рактер уплотнения грунта в колее и сцепление колес с грунтом, что явилось решающим элементом в улучшении тяговых показателей и проходимости автомобиля.
Чтобы полнее и правильнее использовать технические возможности автомобилей высокой проходимости, водителям полезно разобраться в основах механики взаимодейст-вия колес с различными видами грунтов.
Это поможет понять, от чего зависят сопротивление движению и сцепные качества колес. Необходимо знать, как влияют отдельные элементы конструкции автомобиля на его проходимость и, в первую очередь, как влияет давление воздуха в шинах. Следует нау-читься правильно применять систему регулирования давления воздуха в шинах автомоби-лей высокой проходимости, усвоить навыки и приемы вождения этих автомобилей в раз-личных условиях бездорожья и по препятствиям. Все это необходимо для повышения тех-ники вождения в сложных условиях.
Рейсы на большие расстояния по бездорожью часто, помимо знаний, требуют от водителей выносливости, смелости, решительности, способности в нужный момент ис-пользовать полную мощность двигателя для разгона автомобиля до скоростей, необходи-мых для безостановочного преодоления труднопроходимого участка, не взирая на тряску и трудности управления автомобилем. В то же время водители автомобилей высокой про-ходимости должны проявлять достаточную осмотрительность и уметь определить крити-ческий момент, вслед за которым последует застревание, с тем чтобы своевременно пре-кратить движение и отвести автомобиль назад для повторного движения или смены на-правления. Такая отработка четкого взаимодействия в системе водитель – грунт – автомо-биль происходит по мере накопления водителем опыта работы в условиях бездорожья.


ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЯ И ЕГО СХЕМЫ НА ПРОХОДИМОСТЬ ПО БЕЗДОРОЖЬЮ


Профильная проходимость. К автомобилям высокой проходимости относятся только полноприводные автомобили, т. е. автомобили, у которых все колеса являются ве-дущими. По количеству ведущих колес их принято обозначать так: двухосный – 4 х 4, т. е. всего четыре колеса, из них четыре ведущих. Аналогично трехосные автомобили обозна-чаются – 6х6, четырехосные – 8х8. Эти три наиболее распространенные схемы автомоби-лей высокой проходимости отличаются друг от друга степенью проходимости в различ-ных дорожных условиях.
Способность автомобиля двигаться по неровной поверхности, какой обычно бывает бездорожье, принято называть профильной проходимостью. На проходимость автомобиля большое влияние оказывают его некоторые геометрические параметры (рис. 1), к которым относятся: угол въезда ?1 и угол съезда ?2. Эти углы определяют возможность преодоления крутых бугров, канав и ям, и у автомобилей высокой проходимости они обычно бывают не менее 30°. Величины этих углов не зависят от схемы шасси (от количества осей) и могут быть как одинаковыми, так и несколько отли-чаться.
Другим параметром, определяющим проходимость по неровной местности, являет-ся величина дорожного просвета Н. От этой величины существенно зависит способность автомобиля двигаться по дорогам с глубокими колеями, по глубокому снегу и мягким грунтам. Этот параметр, как и предыдущие, также не зависит от схемы шасси.


Рис. 1. Основные геометрические параметры, влияющие на профильную проходимость автомобиля


С величиной дорожного просвета тесно связан радиус поперечной проходимости r. Величина его тем меньше, чем больше дорожный просвет. Он зависит также от величины колеи – чем больше колея В, тем больше радиус r. Но величина колеи колеблется в срав-нительно небольших пределах, так как она определяется шириной автомобиля. Автомоби-ли, имеющие меньший радиус r, имеют лучшую профильную проходимость при движении вдоль кюветов, бугров и других продольных неровностей.

Рис. 2. Влияние схемы автомобиля на его способность преодолевать глу­бокие канавы с крутыми стенками

Схема шасси (количество осей) влияет на радиус продольной проходимости R. Чем больше осей у автомобиля, тем он меньше и тем более крутые неровности может преодолевать автомобиль. Наименьшим радиусом продольной проходимости обычно располагают четырехосные автомобили, так как у них наименьшее расстояние между средними осями. Эти автомо­били могут преодолевать острые холмы, крутые овраги, греб­ни песчаных барханов и даже лесные завалы.
Различна способность автомобилей преодолевать глубокие канавы с крутыми стенками. Так, при ширине канавы более 0,8 — 0,9 диаметра колеса, двух- и трехосные автомобили не смогут ее преодолеть. Четырехосные же автомобили преодо­левают такие препятствия и даже большие без затруднений (рис. 2). Профильная проходимость и величина дорожного просвета в значительной степени определяются диаметром ко­леса. Чем больше диаметр колеса, тем большие неровности — канавы, бугры, уступы может преодолеть автомобиль.
Опорная проходимость автомобиля, виды грунтов, сопро­тивление движению и тяговая реакция. Возможности движения по бездорожью колесных автомобилей высокой проходимости, в первую очередь, определяются состоянием опорной поверх­ности (грунт, песок или снег) и характером взаимодействия колес с этой поверхностью. При движении автомобиля его ве­дущие колеса оказывают на опорную поверхность не только вертикальную нагрузку, но и сдвигающее усилие. Способность опорной поверхности (грунта, песка и др.) противодействовать сдвигу называется сопротивлением сдвига или тяговой реакцией грунта. От соотношения величины этой реакции и ве­личины сопротивления движению зависит способность авто­мобиля двигаться в данных условиях. Если величина тяговой реакции больше сил сопротивления движению, автомобиль двигается, если же меньше, то происходит остановка и полное буксование колес. Разница между силой тяги, развиваемой колесами по сцеплению с грунтом (тяговой реакцией грунта) и силой сопротивления движению, является запасом тяги. Чем больше этот запас тяги, тем выше проходимость.
Тяговая реакция грунта, находящегося под ведущими ко­лесами, является переменной величиной и зависит от прочно­стных и других характеристик самого грунта, от величины и характера нагрузки, производимой колесом, конструктивных особенностей колеса, степени его пробуксовки.
Характер нагрузки, производимой на грунт, различен у неподвижного колеса, буксируемого и ведущего.
Если просто опустить колесо на участок слабого, деформиру­емого грунта и нагрузить его вертикальной силой G (рис. 3, а), то нагрузка будет действовать в площадке контакта, стремясь вызвать уплотнение грунта вниз и в стороны. Однако основное направление деформации и уплотнения, влияющее на вели­чину тяговой реакции, вертикальное.
Если же это колесо начать буксировать или толкать, при­ложив горизонтальную силу Рв в центре его вращения, то оно начнет перекатываться, деформируя перед собой грунт и остав­ляя в нем колею (рис. 3, б). В этом случае на грунт, помимо основной, вертикальной нагрузки, действует нагрузка, свя­занная со свободным качением колеса. Она вызывает деформа­цию грунта как в вертикальном направлении, так и в го­ризонтальном, так как имеется некоторый сдвиг грунта перед катящимся колесом. Так воздействует на грунт неведущее колесо автомобиля при его движении.

Рис. 3. Упрощенная схема сил, действующая в контакте колеса с грунтом

Если к колесу приложить крутящий момент Мкр, к пере­численным двум видам нагрузки, действующим на деформиру­емый грунт, добавляется тяговая нагрузка, действующая в зоне контакта колеса с грунтом. Эта нагрузка стремится сдви­нуть грунт, находящийся под колесом, в сторону, противо­положную движению автомобиля (рис. 3, в). Именно этой на­грузке противодействует тяговая реакция грунта.
Большая часть слабых грунтов не выдерживает нагрузок современных колесных машин, в том числе и автомобилей вы­сокой проходимости. При движении по таким грунтам проис­ходит частичное или полное разрушение его верхнего слоя, пластическая деформация или течение части грунта. Величина разрушения или деформации грунта, т. е. глубина колеи у ведущего колеса больше, чем у ведомого, даже при одинако­вой вертикальной нагрузке, так как перечисленные виды на­грузок, производимых колесом на грунт, определенным обра­зом суммируются.
В большинстве случаев движение автомобиля по слабым грунтам происходит с частичной пробуксовкой ведущих ко­лес, т. е. колесо, проскальзывая по грунту, сдвигает его верх­ний слой в зоне контакта с частичным или полным разруше­нием.
Если грунт под колесом от действия вертикальной нагруз­ки не уплотняется, то величина его тяговой реакции сущест­венно снижается. В таких случаях ведущее колесо срезает грунт и углубляется, т. е. буксует. Это явление характерно для сильно накаченной шины, не имеющей зоны плоского кон­такта с грунтом.
Если грунт под действием вертикальной нагрузки уплот­няется колесом, что характерно для шин, работающих с низ­ким внутренним давлением, то величина колеи получается меньшей, а тяговая реакция такого уплотненного грунта су­щественно возрастает.
Большая часть слабых грунтов лежит на твердом основа­нии (размокший верхний слой, пашня, снежный покров, не­глубокие заболоченные участки). Поэтому погружение колес,работающих с пробуксовкой в неуплотняемом грунте, по ве­личине близко к толщине его слабого слоя. Если грунт, ле­жащий на твердом основании, поддается уплотнению, глубина колеи может быть существенно меньше толщины слоя слабого грунта. Величина сопротивления движению зависит не только от глубины погружения колес и других элементов ходовой части автомобиля в грунт, а также от его плотности, липкости, пластичности или рассыпчатости. Глубина погружения колес в грунт зависит, в первую очередь, от соотношения несущей способности грунта (способности грунта воспринимать вер­тикальную нагрузку) и удельной вертикальной нагрузки под колесами (удельного давления).
Удельное давление колеса представляет собой нагрузку, приходящуюся на каждый квадратный сантиметр площади контакта колеса с грунтом.
Колеса грузовых автомобилей на обычных шинах оказы­вают, как правило, высокое удельное давление на грунт, а поэтому глубоко погружаются почти во все слабые грунты. Колеса автомобилей высокой проходимости при понижении давления воздуха в шинах оказывают удельное давление на грунт в 5—6 раз меньшее, чем колеса обычных автомобилей, обладают свойством двигаться с небольшим углублением по песку, плотному сырому снегу, сырой луговине, пашне, осу­шенному болоту и по некоторым другим слабым грунтам.
При малом погружении колес в грунт автомобили высокой проходимости имеют меньшее сопротивление движению. Кро­ме того, в общей сумме удельных нагрузок, действующих в контакте колеса, доля удельных вертикальных нагрузок у них снижается, а доля допустимых горизонтальных возрастает, т. е. возрастает удельная касательная сила. Удельная каса­тельная сила — это величина тяговой силы, действующей на каждый квадратный сантиметр площади контакта колеса с грунтом, которая уравновешивается тяговой реакцией грунта.
Величина суммарной тяговой реакции грунта, или тяга, развиваемая колесами автомобиля высокой проходимости, в предельных условиях сцепления определяется для данного грунта величинами площади контакта колес с грунтом, ве­личиной удельной касательной нагрузки, действующей в кон­такте колес, и интенсивностью пробуксовки колес.
Исследователи, занимающиеся вопросами взаимодействия грунт—автомобиль, делят грунты на три группы: фрикционные (сухой песок, сухой сыпучий снег при низкой температуре), пластичные (сырая глина и подобные ей грунты), смешанные (все остальные).
Особенностью чисто фрикционных грунтов является то, что они мало подвержены уплотнению, и тяга, развиваемая на них колесами автомобиля при допустимых уровнях удельных давлений, зависит только от величины трения между свободно перемежающимися друг относительно друга частицами грунта и вертикальной нагрузки на колесо.
Чисто пластичные грунты подвержены уплотнению и ха­рактерны тем, что на них тяга, развиваемая колесами, не за­висит от вертикальной нагрузки и определяется величиной сил, связывающих частицы грунта между собой, и величиной площади контакта колеса с грунтом. Чем больше площадь кон-такта, тем больше связей в грунте сопротивляется сдвигу, тем выше тяговая реакция грунта. Например, из двух автомобилей тяга может быть выше у более легкого автомобиля, если пло­щадь контакта его колес с грунтом будет больше, чем у тя­желого. В промежуточных грунтах, наиболее распространен­ных, присутствуют и пластичные, и фрикционные элементы, поэтому на таких грунтах тяга определяется и величиной вертикальной нагрузки, и величиной площади контакта колес с грунтом. Наиболее трудно проходимыми считаются пластич­ные грунты с большим содержанием влаги, например глубо­кий ил.
Точное описание процесса взаимодействия колес с различ­ными видами грунта крайне сложно. Оно связано, с одной сто­роны, с множеством показателей, характеризующих такие параметры грунта, как его плотность, коэффициент внутрен­него трения, влажность, липкость и пр. С другой стороны, на характер взаимодействия колес с грунтом оказывает влияние не только размер, но и форма контакта колеса, т. е. отношение длины контактной площадки к ее ширине, распределение удельных давлений по площади контакта, конструкция и шаг грунтозацепов.
В настоящей книге все рассуждения, касающиеся процесса взаимодействия колеса с грунтовой поверхностью, приводятся в упрощенном виде и разъясняются только основные положе­ния, касающиеся взаимодействия автомобиля высокой про­ходимости с грунтовой поверхностью, с целью обоснования тех или иных приемов вождения этих автомобилей.
Разные виды грунтов при различном их состоянии имеют различную несущую способность и по-разному способны вос­принимать нагрузку, производимую колесами автомобиля. Пески, например, в большинстве случаев в сухом состоянии позволяют двигаться по ним с небольшим углублением колес только таких автомобилей, у которых удельное давление на грунт не выше 1 кгс/см2. Практически они легко преодолимы при пониженном давлении воздуха в шинах для всех отече­ственных автомобилей высокой проходимости. Эти автомобили способны преодолевать песчаные подъемы до 15—20°. Плотный сырой песок проходим для обычных автомобилей и даже не полноприводных,
Песок-плывун в некоторых прибрежных районах может ока­заться непроходимым при удельных давлениях порядка 0,5 кгс/см2, если на нем сделать даже кратковременную оста­новку.
Снег очень различен по своему состоянию. Очень плотный наносный снег, смерзшийся на всю глубину, может выдер­живать обычные автомобили, т. е. удельные давления порядка 3—5 кгс/см2. Если слой плотного наста мал, чтобы выдержать массу автомобиля, и под слоем наста находится сыпучий снег, то условия для движения определяются как общей глубиной снега, так и толщиной и плотностью наста. Свежевыпавший и глубокий лесной сыпучий снега имеют малую плотность и не выдерживают даже удельных давлений лыжника, идущего на
обычных лыжах (удельное давление 0,04 — 0,03 кгс/см2). Движение по глубокому снегу такого вида колесных машин, имеющих во много раз большие удельные давления, чем лыжник, СВЯЗАНО с погружением колес и ходовой части в снег на значи­тельную глубину. Большая глубина прокладываемой в снегу колеи требует преодоления большого сопротивления движению. Отечественные автомобили высокой проходимости при пони­женном давлении в шинах могут достаточно уверенно дви­гаться по такому снегу глубиной 500 мм. Сырой снег хорошо уплотняется колесами при удельном давлении 0,5—0,8 кгс/см2 и может быть проходим, например, автомобилями ЗИЛ-157, ЗИЛ-131, Урал-375 при глубине 700—800 мм, а иногда и более.
Глинистые грунты при изменении их влажности изменяют несущую способность от 5—10 кгс/см2 при малом содержании влаги до 0,1 — 0,3 кгс/см2 в текучем состоянии. При малой влажности они проходимы для обычных автомобилей, в раз­мокшем на значительную глубину состоянии — только для ав­томобилей высокой проходимости на пониженном давлении воздуха в шинах, в текучем состоянии—только для гусеничных машин-болотоходов.
Торфяная масса, встречающаяся на заболоченных участ­ках, представляет собой пористый материал и поэтому подвер­жена большому уплотнению. Способность торфа, лежащего на твердом дне, воспринимать нагрузку определяется содер­жанием влаги в нем, наличием и характером растительного покрова. Торф, покрытый растительностью (кустами, осокой), выдерживает большую нагрузку, так как корневая система увеличивает его прочность. Неглубокие торфяные заболочен­ные участки преодолимы для отечественных автомобилей вы­сокой проходимости.
Влияние конструктивных элементов колеса и давления воз­духа в шинах на опорную проходимость. Размер и конструкция колес в очень значительной степени определяют опорную про­ходимость. Опорной проходимостью автомобиля называют его способность двигаться по слабым деформируемым грунтам.

Рис. 4. Шина:
а — обычная; б — увеличенного профиля

Чем больше размер колеса при данной вертикальной нагрузке, тем больше его площадь контакта с опорной поверхностью, а следовательно, меньше удельное давление на грунт.
Рассмотрим два колеса разных диаметров с шинами низкого давления (рис. 4). Величина внутреннего рабочего давления воздуха в них для твердых дорог при полной нагрузке назна­чается заводом-изготовителем, исходя из длительно допустимой величины деформации h шины в поперечном сечении, равной 10—12% от высоты Н профиля. Площадь контакта шины с опорной поверхностью определяется величинами длины L и ширины В площади контакта.
Шины, имеющие большее сечение профиля и больший ди­аметр, имеют и большую площадь контакта с грунтом. Иссле­дования показали, что для достижения более высокой прохо­димости целесообразно увеличивать диаметр колеса, так как при этом уменьшается общее сопротивление движению и бла­гоприятно изменяются соотношения между длиной и шириной контакта. Такая форма колеса общепринята для колесных трак­торов (рис. 5, а). Однако применение больших колес на авто-

мобиле вызывает ряд затруднений: грузовую
платформу приходится поднимать выше, при ном растет погрузочная высота и высота положения центра тяжести автомобиля. Для поворота больших управляе­мых колес необходимо много места. Поэтому конструкторы автомоби­лей охотнее идут на уве­личение профиля шины при незначительном уве­личении ее диаметра (рис. 5,6) или на увели­чение ширины шины без увеличения ее диаметра. В последнем случае ши­на получается широко­профильной (рис. 5, в). Применение вместо обычных дорожных спа­ренных шин с внутрен­ним давлением 3— 5 кгс/см2 односкатных увеличенного диаметра или профиля, а также широкопрофильных шин несколько улучшает про­ходимость автомобиля, но этого оказывается недостаточно.

Рис. 5. Схема шины:
а — тракторной; б — увеличенного профи­ля; в — широкопрофильной

Рис. 6. Сечение шины и ее рисунок протектора:
с — обычной; б — с регулируемым вну­тренним давлением

Внутрен­нее давление воздуха в таких шинах, соответствующее длительно допустимой деформации в 12% от высоты профиля, составляет обычно около 2,0 — 3,5 кгс/см2. Удельное давление на грунт у таких шин ниже, чем у обычных, но оно все же велико, а деформация шин недо­статочна для коренного улучшения процесса взаимодействия с грунтом и получения возможности движения по большей части слабых грунтов.
Отечественной шинной промышленностью созданы шины для автомобилей высокой проходимости, позволяющие рабо­тать на слабых грунтах не при 10—12% деформации, а при де­формации до 35% от высоты профиля. Эти, так называемые, шины сверхнизкого давления на слабых грунтах работают при внутреннем давлении воздуха в них, равном 0,5 кгс/см2. От обычных шин они отличаются высокой эластичностью.
Эти шины отличаются малой толщиной боковин (рис. 6), что делает их эластичными и способными работать при боль­ших деформациях. Конструкция протектора этих шин также отличается от обычной. У шин сверхнизкого давления грунто-зацепы расчленены на отдельные элементы. Такая конструкция делает эластичной самое беговую дорожку шины. Повышенная мягкость шин обеспечивается повышенным содержанием в них каучука и меньшим числом слоев более прочного материала корда, что позволяет уменьшить толщину стенки.
Повышенная эластичность шины способствует улучшению взаимодействия колеса со слабыми грунтами я не вызывает больших перегревов при качении деформированной шины. Чтобы при понижении внутреннего давления шина не провер­нулась на ободе, ее борта зажимаются между ребордами разъ­емного диска и специальным распорным кольцом.
По мере снижения внутреннего давления в шинах площадь их контакта с грунтом увеличивается, а удельное давление снижается. Например, у автомобиля ЗИЛ-157 по замерам на твердом грунте среднее удельное давление составляет: при давлении в шинах рш = 3,5 кгс/см2 — 2,5, при рш — = 1,5 кгс/см2 — 1,75, при рш = 0,5 кгс/см2 —1,1 кгс7см2. Но по мере увеличения деформации шины возрастает сопротивление качению. У ЗИЛ-157 при буксировке его по твердой дороге сопротивление качению составляет: при рш = 3,5 кгс/см2 — 160, при рш = 1,5 кгс/см2— 250 и при рт =-О,5 кгс/см2 — 550 кгс. Увеличение буксировочного сопротивления в этом случае связано с увеличением потерь на де­формацию шин.
На мягком грунте величина деформации шин на соответ-ствующих давлениях несколько меньше, чем на твердом, но доля потерь на деформацию шин в общем сопротивлении дви­жению на низких давлениях воздуха значительна. Мощность, затрачиваемая на преодоление этих потерь, переходит в теп­ло, что приводит к повышенному нагреву шин. В связи с этим общая длительность движения с пониженным внутренним дав­лением в гарантийном пробеге шин и скорость движения ог­раничиваются специальными указаниями в инструкции по эк­сплуатации автомобиля.
Несмотря на то, что сопротивление качению деформирован­ной шины выше, чем накаченной, общее уменьшение сопротив­ления движению по слабому грунту столь значительно, что в большинстве случаев дополнительные потери на деформацию шин полностью перекрываются уменьшением потерь на обра­зование колеи (табл. 1). Как видно из табл. 1, потери на про­кладывание колеи (потери в грунте) на луговине уменьшаются более чем в 4 раза (при давлении 0,5 кгс/см2), на сыром снегу (при давлении 1,5 кгс/см2) на 13—14%, на песке (при давлении 0,5 кгс/см2) более чем в 3 раза.
Уменьшение сопротивления качению при пониженном дав­лении воздуха в шинах — это только часть эффекта, который получается при работе на слабых грунтах. Иногда этот эффект очень невелик. Например, на рыхлом сыпучем снегу. Однако, несмотря на это, проходимость автомобиля резко возрастает. Более важной частью эффекта при работе автомобиля на дефор­мированных шинах является улучшение сцепных качеств шины и рост тяговой реакции грунта. При качении такой шины она как бы превращается в маленькую гусеницу с дли­ной опорной ветви, равной длине контакта деформированном


шины с грунтом (рис. 7). При этом тяга автомобиля при пони­жении давления воздуха в шинах существенно увеличивается (табл. 2). Если сравнить величину уменьшения сопротивления движению и величину роста тяги на крюке в результате по­нижения давления воздуха в шинах (см. табл. 1 и 2), то видно,

Рис. 7. Характер взаимодействия деформированной шины с грунтом 20


Рис. 8. Сечение колеи и характер деформации грунта (сухой песок) ко­лесом автомобиля:
а — с накаченной шиной; 6 — с шиной, работающей на минимальном уровне давления

что тяга возрастает не на величину уменьшения сопротивления движению, а на существенно большую величину. Причем тяга возрастает даже в том случае, когда сопротивление дви­жению на пониженном давлении воздуха в шинах не умень­шается, а возрастает (в нашем примере на сыром снегу).
Для сопоставления составим таблицу изменения сопротив­ления движению и тяги на крюке автомобиля ЗИЛ-157 при сни­жении давления в шинах с 3,5 до 0,5 кгс/см2 (табл. 3).
Следовательно, главной частью эффекта, получаемого при работе автомобиля на шинах, деформированных до 30% от высо­ты профиля, является улучшение их сцепных качеств. Вслед­ствие этого резко повышаются тяговые возможности автомо­биля и его проходимость.


На пластичных и близких к ним по характеру грунтах, таких, как глина, суглинок, сырой снег, сырая луговина, тяга, развиваемая колесом, возрастает пропорционально увели­чению площади контакта колеса. Положительную роль играет в этом случае большее число грунтозацепов шины, находя­щихся одновременно в контакте с грунтом, а также боковые грунтозацепы, которые начинают активно работать, а следо­вательно, и растет сечение грунта, заключенного между грун-тозацепами. Большую роль также играет характер уплотне­ния грунта в колее (рис. 8). Вогнутый характер следа у шины с пониженным давлением способствует лучшему уплотнению колеи и, следовательно, большей тяговой реакции грунта.
Эффект гусеницы проявляется при таком характере каче­ния колеса и в том, что время воздействия уплотняющей силы на грунт возрастает пропорционально увеличению длины кон­такта опорной поверхности колеса (рис. 9).
Разные типы грунтов имеют различный характер сопро­тивления сдвигу в зависимости от степени их деформации. Со­ответственно они оказывают различную тяговую реакцию, от которой зависит тяга, развиваемая колесами по сцеплению с грунтом. В табл. 4 в приближенных цифрах (см. графу 2) показано, как изменяется тяговая реакция R у рыхлых и пла­стичных грунтов (тип I), хорошо поддающихся уплотнению. На этих грунтах по мере увеличения уплотнения грунтовых призм, заключенных между грунтозацепами, окружной силой
Величина смещения (сдвига) грунта








при


Т, действующей со стороны колеса, тяговая реакция грунта постепенно возрастает вплоть до полного среза призмы. Даль­нейшее увеличение пробуксовки колеса тяговой реакции не увеличивает, и она остается постоянной. Следовательно, на таких грунтах допускать интенсивную буксовку колес не сле­дует, так как тяга от этого не будет увеличиваться.
В графе 3 таблицы показан характер изменения тяговой реакции грунтов ( тип II), которые в результате сдвига, после незначительного уплотнения, меняют структуру и разрушаются. На этих грунтах наибольшая тяговая реакция дости­гается при небольшом уплотнении грунтовых призм грунто-зацепами, перед началом структурного разрушения грунта, и резко снижается после разрушения грунта. Этот тип грунтов требует движения с принудительным ограничением уровня тяги на колесах на малых скоростях (такие характеристики имеет смерзшийся сверху снег, засохший сверху ил и глина).
В графе 4 показан характер сопротивления сдвигу грунтов (тип III), занимающих промежуточное положение между грун­тами, приведенными в графах 2 и 3 таблицы. Тяговая реакция на этих грунтах достигает максимума при деформации грунто­вых призм на 30—50%. При дальнейшей деформации насту­пает срез призм, тяговая реакция снижается и начинается буксование.
Но это снижение не происходит так резко, как у грунтов, приведенных в графе 3. К грунтам графы 4 относится большая часть сельскохозяйственных грунтов и снежный покров в средних климатических условиях.

Рис. 9. Схема влияния деформации шины на время уплотнения грунта
(условно).
а —с малой деформацией шины; б —с деформацией около 30% от высоты профиля


------------->
Направление окружного усилия на колесе
Рис. 10. Схема влияния времени нахождения грунтозацепов в контакте С грунтом на величину передаваемой ими тяги

Рассмотрение процесса сдвига грунта в табл. 4 выполнено в упрощенном виде. На самом деле в плоском контакте шины с грунтом при низком давлении воздуха в ней не все грунто-зацепы работают одинаково эффективно в одно и то же время, как это было показано для упрощения в табл. 4, где приведен чистый сдвиг грунта без учета элементов перекатывания.
Эффект гусеницы, присущий качению колеса на сильно деформированной шине, обусловливает зависимость степени уплотнения грунта в результате его сдвига грунтозацепом от времени нахождения этого грунтозацепа в контакте (рис. 10). На большинстве грунтов грунтозацеп 1, только что вошедший в контакт с грунтом, не может развить такой же тяги, как грун-тозацепы 2, 3, 4 и 5, которые уже определенное время нахо­дились в контакте с грунтом и тяговая реакция грунта под которыми стала выше в результате произведенного сдвига и уплотнения грунтовых призм. Только по мере перемещения грунтозацепа вдоль площадки контакта его тяга достигнет 100% величины (для данного вида грунта). Грунтозацепы, расположенные в данный момент времени ближе к концу пло­щадки контакта, передают большую тягу. Такой характер вза­имодействия деформированной шины и грунта показывает, как важно иметь продолговатый, вытянутый в длину контакт колеса с грунтом, а также показывает влияние времени дей­ствия деформирующей силы на тяговую реакцию грунта.
У некоторых видов снега при нагружении происходят струк­турные изменения, которые связаны с временем воздействия нагрузки. Увеличение времени воздействия шины на снег способствует его упрочнению. Поэтому часто непроходимые обычным способом участки снежной целины удается преодо­леть, двигаясь на минимально возможной скорости.
Очень хорошо уплотняется деформированной шиной сы­рой снег. Это способствует уменьшению глубины колеи и су­щественно повышает тягу.
Однако есть такое состояние снега, при котором его уплот­нения под колесами практически не происходит. Это бывает при рыхлом сыпучем снеге и низких температурах воздуха. В этом случае снег практически не уплотняется и течет, как сахарный песок. Но и в этом случае при пониженном давлении в шинах, несмотря на то, что общее сопротивление движению возрастает (колея не уменьшается, а сила тяги, необходимая на качение деформированного колеса, больше, чем накаченного) имеет место улучшение сцепления колес со снегом. Величина тяги, развиваемая колесом, при этом определяется сопротив­лением сдвигу в снежной «подушке», заключенной между ши­ной и грунтом.
Снежная «подушка», находящаяся под колесом и сжатая по вертикали, обладает определенным сопротивлением сдвигу. Величина этого сопротивления находится в тесной связи с ве­личиной вертикального удельного давления. При этом уплот­нения снега не происходит, а просто снег под колесом сжи­мается и испытывает упругую деформацию. В таком дефор­мированном состоянии он способен воспринимать касательную тяговую нагрузку от колеса.
Эксперименты показывают, что наибольшее удельное со­противление сдвигу поджатого снега соответствует вертикаль­ному удельному давлению 0,5 кгс/см2. В табл. 5 приведены ре­зультаты испытаний по определению величины сопротивления сыпучего снега сдвигу при воздействии на него штампом, ими­тирующим площадку контакта колеса при различном верти­кальном удельном давлении. Увеличение удельного давления

Таблица 5

свыше 0,5 кгс/см2 и уменьшение его приводит к уменьшению удельной силы сопротивления сдвигу и уменьшению тяговой реакции снега. При понижении давления воздуха в шинах до 0,5 кг/см2 удельное давление колес на снег приближается к этому оптимальному для сыпучего снега уровню.
Удельные давления на грунт, полученные при давлении воздуха 0,5 кгс/см2 и приведенные ранее, определены по отпе­чаткам шин на твердом грунте. На деформируемом грунте средняя величина удельных давлений фактически получается меньше, так как в этом случае нагрузку начинают восприни­мать деформированные боковины шины, которые при снятии от­печатков шин на твердом грунте не касаются его и поэтому не учтены в площади отпечатка.
Следует иметь в виду, что в большинстве случаев давление воздуха в шинах, соответствующее наименьшему сопротив­лению движения на слабых грунтах, не является тем давлением, которое следует использовать на бездорожье. Дело в том, что давление воздуха в шине, соответствующее наибольшему уров­ню тяги, как правило, несколько ниже давления, соответству­ющего наименьшему сопротивлению движения.
Так как в условиях бездорожья, помимо увеличенного со­противления, связанного с образованием колеи, постоянно встречаются неровности дороги и другие препятствия для непре­рывного движения, автомобиль должен обладать постоянным
запасом сцепления колес (запасом тяги). Чем больше этот запас, т. е. чем большую тяговую реакцию грунт может оказы­вать при воздействии на него колес, тем увереннее движение и тем с большей скоростью можно двигаться. А большая ско­рость движения, в свою очередь, повышает проходимость ав­томобиля, так как отдельные короткие участки особо тяжелого бездорожья в этом случае преодолеваются с разгона с исполь­зованием кинетической энергии автомобиля.
Экспериментально установлено, что при переходе от дав­лений минимального сопротивления движению к давлениям, соответствующим наибольшей тяге на крюке и наиболее пред­почтительным для преодоления труднопроходимых участков, тяговые возможности автомобиля возрастают: на сыром песке на 11, на луговине на 12, на сухом снегу с настом на 11 и на сы­ром снегу на 17%. Поэтому при выборе давления воздуха в ши­нах необходимо придерживаться инструкции по эксплуатации и снижать давление в шинах до требуемого уровня более низ­кого на более тяжелых для проходимости участках. Чтобы представить себе, насколько отличаются автомобили высокой проходимости от обычных полноприводных автомобилей со спаренными шинами, сравним тягу на крюке, развиваемую автомобилем высокой проходимости ЗИЛ-157, с тягой, которую мог бы развить автомобиль ЗИЛ-151 ( табл. 6). Замеры были выполнены в одинаковых условиях. Как видно из табл. 6, ве­личина тяги на крюке у ЗИЛ-157 выше, чем у автомобиля ЗИЛ-151 в 1,5—2 раза.
Влияние общего передаточного числа трансмиссии на про­ходимость. Как уже было сказано выше, когда сила тяги, раз­виваемая колесами, превосходит суммарную силу сопротив­ления движению, автомобиль движется. Если же эта сила меньше, наступает остановка. Остановка может быть в двух случаях: остановился двигатель из-за неправильно выбранной передачи или малого угла открытия дросселя карбюратора, т. е. из-за недостатка крутящего момента, подводимого к ко­лесам, или, что бывает гораздо чаще, из-за недостаточной ве­личины тяговой реакции грунта и полного буксования колес.
Особенности автомобилей высокой проходимости таковы, что они, в отличие от обычных автомобилей, могут двигаться с полностью выбранным дорожным просветом и глубоким погружением колес в грунт. Такой способностью они обладают на снегу и некоторых слабых грунтах, лежащих на твердом основании. Суммарная сила сопротивления движению в подобных условиях имеет несколько составляющих. Основные сопротивление качению деформированной шины (чисто внутренние потери), сопротивление грунта вертикальной деформации, сопротивление грунта сдвигу перед колесом, сопротивление грунта сдвигу перед балкой ведущего моста. Ведущие мосты, следующие за первой осью, испытывают, на­пример, у трехосного автомобиля несколько меньшее, но ана­логичное сопротивление из-за углубления колес второй и тре­тьей осей в грунт (рис. 11). Такой характер движения требует большой силы тяги.
Величины сил сопротивления движению различны на раз­ных грунтах и, например, для автомобиля ЗИЛ-157 состав­ляют: на асфальте 160, на снежной целине 1300, на сырой лу­говине 1000 и на сыром песке 900 кгс. Такое существенное уве­личение сопротивления движению по сравнению с сопротив­лением качению по асфальту требует соответственного уве­личения тяги, развиваемой колесами, и затрат большей мощ­ности.

Рис. 11. Упрощенная схема сил., оказывающих сопротивление движению колес трехосного автомобиля на глубоком снегу


Удельная мощность двигателей обычных автомобилей вы¬сокой проходимости, т. е. мощность, приходящаяся на одну тонну полного веса, почти не отличается от удельной мощности дорожных автомобилей. Поэтому тяга для движения по без¬дорожью может быть увеличена только за счет увеличения крутящего момента, подводимого к колесам, и снижения ско¬рости движения. Для повышения крутящего момента на коле¬сах автомобили высокой проходимости снабжаются демуль¬типликаторами, т. е. понижающими передачами, которые обыч¬но встраиваются в раздаточные коробки.
Переключение раздаточной коробки на демультипликатор (на первую передачу) приблизительно в 2 раза повышает кру¬тящий момент, подводимый к колесам, и соответственно в 2 раза снижает максимальную скорость. Следует иметь в виду, что для существующих автомобилей высокой проходимости такое снижение максимальной скорости неизбежно. В боль¬шинстве случаев величина этой скорости ограничивается не мощностью двигателя, а плавностью хода автомобиля. На труднопроходимых выбитых дорогах водитель вынужден из-за тряски снижать скорость. Кроме того, по условиям изно¬состойкости шин при работе их на пониженных давлениях име¬ются ограничения по скорости. Например, у автомобиля ЗИЛ-131 при различных внутренних давлениях рт в шинах скорость не должна превышать следующих величин: при рт = 0,5 -т- 0,75 кгс/см2— 10, при рш = 0,75 -f- 1,5 кгс/см2 — 20, при рш = 1,5 — 3,0 кгс/см2 — 30 км/ч.
Лебедка, как средство повышения проходимости. С вве¬дением шин сверхнизкого давления и системы регулирования давления воздуха в них проходимость полноприводных грузо¬вых автомобилей резко возросла, однако случаи их застрева¬ния возможны. И в этих случаях основным средством, повы¬шающим проходимость, становится лебедка.
Если тяга на колесах, например у ЗИЛ-157, ограничена на сухом снегу величиной 3220 кгс, на сырой луговине 4420, то в этих же условиях тяга, развиваемая лебедкой, при ис¬пользовании подвижного блока достигает 9000 кгс. Но успех применения лебедки при самовытаскивании определяется возможностью надежного крепления ее троса, как правило, за деревья или пни. Величина тяги на барабане лебедки составляет у автомобиля высокой проходимости около 50% его полной массы с грузом и при надежном креплении троса и использовании блока на нужном направлении гарантирует успешное самовытаскивание.
Лебедка автомобиля может быть использована как для самовытаскивания, так и для оказания помощи застрявшим авто¬мобилям. При оказании помощи другим автомобилям на успех применения лебедки сильно влияет состояние грунта, на котором находится вытаскивающий автомобиль, и соотношение его массы к массе вытаскиваемого автомобиля, а также сте¬пень застревания последнего.
Например, автомобиль ЗИЛ-131, стоящий на плотном скользком укатанном снегу, сможет развить тягу, вытаски¬вая лебедкой застрявший автомобиль, немногим более 1 тс (рис. 12, а). В то же время при закреплении вытаскивающего автомобиля за ствол дерева достаточного диаметра и приме¬нения блока на вытаскиваемом автомобиле возможно получение тяги на крюке блока 9000 кгс (рис. 12, б).


Рис. 12. Способы вытаскивания автомобилей лебедкой и влияние состоя¬ния грунта на величину тягового усилия


Таблица 7

В табл. 7 приведены характеристики лебедок отечественных автомобилей высокой проходимости.
Влияние дифференциала на проходимость. Одним из важнейших элементов конструкции автомобиля, влияющих на его проходимость, является дифференциал. Этот механизм, без которого автомобиль на твердых дорогах был бы неуправляем, а шины его изнашивались бы в несколько раз быстрее, в условиях бездорожья является в большинстве случаев причиной застревания автомобиля.
Обычный конический дифференциал, применяемый на автомобилях высокой проходимости массового производства, устроен так, что силы тяги правого и левого колес ведущего моста, всегда равны между собой. Так как величина тяги, передаваемая колесом, зависит от его сцепления с грунтом, то при попадании одного из колес на участок грунта с низким сцеплением, например на лед, смежное колесо, находящееся на грунте с высоким коэффициентом сцепления, например на асфальте, будет передавать такую же низкую тягу, как и находящееся на льду.
Разница в моментах сопротивления вращению у колес, стоящих на скользком и сухом грунте, приводит к тому, что частота вращения колеса, находящегося на скользком грунте, возрастает, а на противоположном колесе падает, при этом буксующее колесо закапывается в грунт, а находящееся на сухом останавливается.
Аналогичный эффект получается при движении автомобиля по бездорожью со значительным креном. В этом случае на¬грузка на колеса перераспределяется. Колеса того борта, на который накренился автомобиль, догружаются, а противоположные разгружаются. В таком положении тяга, развиваемая колесами догруженного борта падает, и величина ее определяется величиной тяги колес разгруженного борта. Как уже говорилось ранее, движение автомобиля по бездорожью возможно тогда, когда силы тяги, развиваемые колесами, превышают силы сопротивления движению. В условиях движения по бездорожью часто это превышение бывает невелико. Поэтому при возникновении крена и падении тяги на колесах из-за действия дифференциала при сохранении высокого уровня сопротивления движению положительная разница в этих силах может пропасть, что приведет к остановке и застреванию автомобиля.
При движении по бездорожью возможны случаи, когда имеет место не только разница в сцеплении колес с грунтом, но и полное вывешивание одного из колес. Естественно, тяга, развиваемая смежным колесом, в этом случае равна нулю. Для уменьшения отрицательного влияния дифференциала па проходимость автомобиля необходимо сделать как можно меньшей разницу в нагрузках, приходящихся на колеса. С этой целью, например, на трехосных автомобилях применяется балансирная подвеска задних осей, которая несколько снижает неравномерность нагрузок и уменьшает склонность к буксованию при движении автомобиля по неровной поверхности. Однако при боковом крене автомобиля балансирная подвеска не помогает. Поэтому при движении в условиях бездорожья преодолевать неровные участки следует по таким направлениям, на которых крен был бы минимальным.
У автомобиля Урал-375 передний мост постоянно включен и связан с задней тележкой через специальный дифференциал, находящийся в раздаточной коробке. Этот дифференциал устроен таким образом, что к передним колесам передается 1/3a общего крутящего момента, а к задней тележке 2/3. При попадании колес переднего моста на грунт с низким коэффициентом сцепления тяга, развиваемая колесами задней тележки, будет определяться удвоенной величиной тяги передних, что может быть совершенно недостаточно для движения. Поэтому межмостовой дифференциал при движении по бездорожью



Рис. 13. Схема работы ведущего мо¬ста автомобиля с обычным дифференциалом и кулачковым дифференциалом повышенного трения


должен быть обязательно заблокирован. Включать блокировку необходимо не тогда, когда автомобиль уже буксует, а перед въездом на труднопроходимый участок.
На двухосном автомо¬биле ГАЗ-66 для повышения проходимости вместо обычных конических диф¬ференциалов применены дифференциалы повышен¬ного трения плунжерно-кулачкового типа. Конструкция этого дифференциала широко известна.
Такие дифференциалы позволяют получить на колесе, имеющем лучшее сцепление, не такую же тягу, как на буксующем, а большую на величину дополнительного трения, возникающего в дифференциале. Величина, показывающая, во сколько раз тяга на колесе, имеющем лучшие условия сцепления, выше, чем тяга, развиваемая смежным буксующим колесом, называется коэффициентом блокировки дифференциала. Для дифференциала ГАЗ-66 он равен 3—4.

Рассмотрим работу обычного дифференциала и дифференциала повышенного трения ( рис. 13) и сравним их работу при одинаковых вертикальных нагрузках на колеса ведущей оси в трех рассматриваемых случаях.
Случай 1. Сцепление правого и левого колес с грунтом одинаково (рис. 13, а). Тяга, развиваемая правым и левым колесами, одинакова и составляет 1000 кгс.
Суммарная тяга, развиваемая ведущей осью, равна 2000 кгс.
Случай 2. Сцепление правого колеса осталось прежним, а у левого колеса сцепление с грунтом уменьшилось и составляет 33% от первоначального (рис. 3, б), а поэтому тяга, развиваемая им, составляет всего около 300 кгс.
Так как тяга, развиваемая правым колесом, определяется величиной гяги левого из-за выравнивающего действия дифференциала, ее величина составит также 300 кгс.
Суммарная тяга, развиваемая ведущей осью, составит всего 300 кгс.
Случай 3 показывает, как будет работать в условиях, рассмотренных во втором случае, дифференциал повышенного трения с коэффициентом блокировки К = 3 (рис. 13, в).
В этом случае тяга, развиваемая правым колесом, будет определяться величиной тяги, развиваемой левым колесом (находящимся на скользком грунте), умноженной на коэффициент блокировки, т. е. 300-3 = 900 кгс.
Суммарная тяга, развиваемая ведущей осью, будет уже составлять не 600, а 300 + 900 = 1200 кгс, т. е. дифференциал повышенного трения в рассмотренном случае увеличил суммарную тягу, развиваемую ведущей осью, в 2 раза.

ПОДГОТОВКА АВТОМОБИЛЕЙ К ПОЕЗДКЕ ПО БЕЗДОРОЖЬЮ

Езда по бездорожью на автомобилях связана с определеными трудностями. Нагрузка на водителей автомобилей при этом существенно выше, чем в обычных условиях. Если на автомобилях высокой проходимости перевозятся люди, последним приходится переносить все невзгоды, связанные с трудностями пути Возникшая в пути неисправность, поломка, нехватка топлива, потеря ориентировки могут стать причиной различных происшествий, заболеваний и даже гибели людей. Поэтому к рейсам по бездорожью, особенно дальним, необходимо тщательно готовиться.
Желательно иметь карту или, как минимум, схему маршрута с нанесенными на нее ориентирами. До выезда в рейс маршрут следует тщательно изучить, разбив его таким образом, чтобы наиболее труднопроходимые участки проехать в светлое время дня. Не следует пренебрегать подробными расспросами о трассе водителей, уже ездивших по ней. На схему маршрута следует нанести ориентиры (по результатам расспросов) и места объездов, а также населенные пункты, в которых можно заправить автомобиль топливом, получить горячую пищу, обогреться и отдохнуть. Следует иметь в виду субъективный подход водителей к оценке расстояний, поэтому при сборе данных о трассе опросом ездивших их необходимо сопоставлять между собой.
При движении по бездорожью расходы топлива резко возрастают. Так как точно определить предполагаемые расходы топлива на трудных участках трассы сложно, можно для приблизительных расчетов пользоваться часовым расходом топлива двигателем, работающим на полной мощности. Для двигателя автомобиля ЗИЛ-157 он ориентировочно равен 28,3, для ЗИЛ-131 — 40,5, для Урал-375 — 47,5 и для ГАЗ-66— 28,6 л/ч. Учитывая, что скорость движения в особо тяжелых условиях бездорожья составляет 10—15 км/ч, можно ориентировочно определить запас хода и рассчитать, сколько топлива взять с собой дополнительно.
Со всей тщательностью следует подойти к подготовке автомобиля. Если рейс длительный, то необходимо провести внеочередное техническое обслуживание автомобиля. Буксируемые прицепы должны быть также тщательно подготовлены и проверены. У них необходимо проверить исправность сцепного и страховочных устройств, а также тормозов, крепление колес к ступицам, правильность регулировки подшипников колес, соответствие норме давления в шинах, исправность запасного колеса. Желательно выполнить работы по точечной смазке.
При зимней эксплуатации необходимо: после ночной стоянки в теплом помещении тщательно продуть все элементы и трубопроводы системы регулирования давления воздуха в шинах. Последовательность операций продувки следующая:
Пустить двигатель и поднять давление в пневмосистеме до нормы
слить конденсат из воздушных баллонов;
открыть все краны блока шинных кранов (у ЗИЛ-157 и Урал-375) и колесные краны;
довести давление в шинах до нормы и закрыть все колесные краны
при работающем двигателе, отворачивая по одному колесные краны и отсоединяя шланги подвода воздуха от вентиля камеры, последовательно продуть все магистрали и вентили камер (выпуском воздуха из шин и включением центрального крана на подкачку);
после продувки накачать шины до нормального давления и проверить герметичность всех соединений системы.
При невозможности использовать теплое помещение для подготовки автомобиля конденсат из воздушных баллонов необходимо удалить после предварительного их прогрева паяльной лампой, паром или другими средствами. Конденсат, за¬мерзший в трубопроводах системы, также следует отогреть по элементам одновремено с их продувкой.
При обнаружении неплотностей их необходимо устранить, так как при наличии утечек воздуха зимой может образовать¬ся закупорка трубопроводов замерзшим конденсатом.
Зимой систему охлаждения необходимо заправить незамерзающей жидкостью (антифризом или тосолом).
Необходимо обратить внимание на обеспечение температурного режима двигателя. Утеплительный капот и полностью закрытые жалюзи при низких температурах не всегда обеспечивают нормальный температурный режим в двигателе. Помимо того, что эксплуатация двигателя при пониженной температуре в системе охлаждения вредна, следует учитывать, что система отопления кабины работает достаточно интенсивно только при температуре охлаждающей жидкости выше 80—85° С. Поэтому необходимо, если двигатель не прогревается, проверить исправность термостата, принять меры к доведению его температуры до нормы с помощью перекрытия части радиатора дополнительной шторкой или картоном и дополнительными средствами утеплить подкапотное пространство. При низких температурах масляный радиатор двигателя должен быть отключен.
Следует проверить также исправность пускового подогревателя. Система питания подогревателя должна быть чистой. Топливо для заправки бачка подогревателя перед заправкой желательно процедить через замшу или другой тонкий фильтр. Канистру с порцией топлива, предназначенной для заправки бачка, желательно выдержать в теплом помещении, чтобы оно было теплым. После разогрева системы охлаждения двигателя при помощи подогревателя до температуры 80° С следует, выключив подогреватель, выждать 10—15 мин, чтобы температура всех коренных подшипников коленчатого вала и других узлов повысилась (за счет теплоотдачи из блока), а затем пускать двигатель. Это облегчит его пуск.
Автомобили высокой проходимости отличаются от обычных автомобилей значительно большим числом редукторов в трансмиссии. В случае применения в картерах этих редукторов (ведущих мостах, раздаточной коробке) масел, сильно загустевающих при низкой температуре, потери в трансмиссии и сопротивление движению будут очень большими. Например, при снижении температуры воздуха с +5° С до —20° С у автомобиля 4x4 сопротивление движению на летнем трансмиссионном масле возрастает в 10 раз. Поэтому перед зимней эксплуатацией необходимо во все редукторы, в том числе и в коробку передач, залить трансмиссионное масло для низких температур (например, северное трансмиссионное масло ВТУ ТНЗ № 126—63 или развести рекомендованное инструкцией трансмиссионное — веретенным маслом).
Надежность работы автомобиля зимой во многом зависит от нормальной работы электрооборудования. Так как этот вопрос достаточно хорошо освещен в уже изданной литературе, в данной книге он не рассматривается.
Работа при низких температурах вызывает ряд широко известных отказов и поломок, связанных с применением в автомобилях материалов, не рассчитанных на работу при тем¬пературе ниже —40° С. Возникают трудности с обеспечением необходимого температурного режима двигателя и нормальных условий работы водителя.
Возможны следующие характерные отказы, не встречаю¬щиеся в обычных условиях:
засорение фильтров топливной системы кристаллами льда, выпадающими в топливном баке из воздуха;
образование корочки льда на зажимах включателя стартера и аккумуляторной батареи (при плохой их затяжке) и вследствие этого невозможность пуска двигателя стартером;
замерзание конденсата в системе питания пускового подогревателя.
Поэтому перед выездом в теплом помещении необходимо очистить все фильтры и продуть топливопроводы, слить отстой из топливного бака. Необходимо зачистить и затянуть зажимы проводов аккумуляторной батареи, проверить зажимы стартера, генератора и реле-регулятора. В случае отказа включателя стартера в пути, пуск двигателя можно осуществить, замыкая внешние зажимы стартера вручную каким-либо толстым проводом или отверткой. Следует обратить внимание на герметичность кабины и систему выпуска отработавших газов.
Пропуск отработавших газов в кабину при полностью закрытых стеклах кабины может привести к отравлениям. При вынужденных стоянках автомобиля с работающим двигателем необходимо ставить его передней частью против ветра. При таком положении меньше возможности попадания отработавших газов в кабину.
При низких температурах шины после длительной стоянки теряют эластичность. Деформированный участок шины, быв¬ший в контакте с грунтом при стоянке, в начальный момент движения сохраняет свою форму, что вызывает тряску авто¬мобиля и повышение напряжения в материале шины. Поэтому до прогрева шин и исчезновения тряски необходимо двигаться на пониженной скорости (8—10 км/ч).
Особенности движения по бездорожью, а иногда элементы риска требуют оснащения автомобилей высокой проходимости дополнительными запасными частями, инструментом и обору¬дованием.
Из запасных частей можно рекомендовать следующие, шт.
Ремни привода вентилятора, генератора, компрессора комплект
Свеча зажигания 1—2
Конденсатор , 1
Лампочка для фар 1
Лампочка заднего фонаря 1
Лампочка для переноски 1
Предохранительный палец лебедки 5
Тормозной шланг 1
Кусок дюритового шланга для соединения трубы
топливной системы 1
Крепежные детали (болты, гайки, шайбы) диаметром от 12 до 16 мм по 2—4
Для перечисленного комплекта желательно изготовить небольшой ящик с гнездами.
В качестве дополнительного инструмента необходимо иметь: топор, пилу, лом, лопату, второй домкрат (оба домкрата при низких температурах следует заправлять трансформаторным маслом), паяльную лампу и бородок для выбивания срезанной шпильки в приводе лебедки.
Из дополнительного оборудования следует взять: трос буксирный обычной длины с соединительными скобами, блок полиспаста лебедки (при необходимости частого оказания помощи другим автомобилям — два блока), несколько коротких досок для подкладывания под домкрат, дополнительный трос c петлями на концах, якорное приспособление и кувалду (при выполнении рейса одним автомобилем), ручной фонарь, медецинскую аптечку, вязальную проволоку, ручной компас и нож.
Перечисленное имущество должно быть тщательно уложено и закреплено в доступном месте. При низких температурах гидравлический домкрат следует перевозить в кабине. Автомобили, едущие колонной, должны иметь исправные внешние зеркала заднего вида для наблюдения за втомобилями, идущими сзади.
Необходимо уделить достаточно внимания одежде. Куртки у водителей должны быть удлиненные, так как короткие при тряске задираются, открывая поясницу. По той же причине они неудобны и при выполнении погрузочных работ (при подъеме рук). Наиболее удобно в этом случае полупальто. Хорошо себя зарекомендовали для зимней работы меховые пальто и брюки, созданные для технического персонала авиации. Весной и осенью в распутицу ноги должны быть обуты в резиновые или яловые сапоги, обязательно высокие. Зимой при низкой температуре наиболее предпочтительны яловые сапоги на меху или в сочетании с меховыми носками. Унты и валенки быстрее намокают, поэтому менее удобны.
Перед выездом в рейс по бездорожью необходимо уделить достаточно внимания размещению и креплению груза. Для того чтобы обеспечить равномерную нагрузку на оси, способствующую наибольшей проходимости, груз следует располагать равномерно по платформе, а не стараться сдвинуть его как можно ближе к переднему борту, как это часто делают. Груз должен быть тщательно закреплен к платформе, особенно в том случае, когда в платформе перевозятся, кроме груза, люди. Дело в том, что иногда встречаются участки бездорожья, которые можно преодолеть только с хода и с повышенной скоростью. В этом случае при проезде неровностей будут возникать сильные колебания автомобиля, и сдвиг незакрепленного или плохо закрепленного груза может привести как к поломке бортов, так и к травмированию в кузове людей.
Учитывая элемент риска при совершении рейса по бездорожью, желательно в такой рейс отправлять не менее двух автомобилей. При этом двигаться по опасным или трудно проходимым участкам можно будет смелее, так как при застревании одного из автомобилей, второй может оказать ему помощь. Средняя скорость при таком движении будет выше.
Наличие в колонне автомобиля высокой проходимости с отапливаемым (лучше дровами) фургоном вносит существенный элемент повышения надежности экспедиции. При невозможности приобретения фургона серийного изготовления его может изготовить своими силами любое крупное автотранспортное предприятие.
За основу берут платформу автомобиля ЗИЛ-157 или ЗИЛ-131 с закрепленными на ней дугами. К дугам нашивают на шурупах реечный каркас. Из брусков изготавливают каркас передней и задней стенок. В каркасе делают оконные проемы под имеющиеся в наличии стекла для боковых и передней стенок.
В задней стенке делают дверной проем. Все стекла же¬лательно делать двойными с воздушным промежутком. Стекла могут быть использованы: для переднего — с задней стенки любой кабины, для боковых — любые прямоугольные стекла автобусов.
Внутреннюю поверхность каркаса обшивают обычной фанерой толщиной 3 мм. Между дугами и рейками каркаса с наружной стороны ее оклеивают стекловатой или другим теплоизолирующим материалом. Снаружи по каркасу фургон обивают кровельным или более толстым листовым железом или алюминиевым листом. В заднем углу устанавливают чугунную или сварную печь с выходом трубы на заднюю стенку фургона. Стенки фургона в месте установки печи дополнительно закрывают листами металла, положенного на асбестовые листы. Соответствующую изоляцию делают и в месте выхода трубы. Вдоль боковых стенок делают продольные ящики на всю длину для дров, инструмента, запчастей и другого имущества.
Со стороны установки печи ящик должен быть короче и не доходить до нее -~ 200 мм и иметь такую же защиту, как и стенка фургона. Крышки ящиков дощатые (на петлях) являются сиденьями. На крышки укладывают поролоновые подушки, обшитые брезентом или другим обивочным материалом. Спинки сидений делают также мягкими и с жестким каркасом. Их делают съемными. Длину и высоту их делают такой, чтобы ими можно было при необходимости перекрывать промежуток между боковыми сиденьями, для чего вдоль вертикальной стенки боковых ящиков делают опорные рейки. При установке спинок на эти рейки последние мягкой стороной располагаются вровень с подушками сидений. В таком положении при необходимости в фургоне могут спать семь-восемь человек, расположившись поперек.
В задней двери желательно сделать окно, внутри фургон оборудовать электрическим освещением и сделать откидной столик на передней стенке.
Для связи с водителем в фургоне установить кнопку звукового сигнала.
Опыт показал, что фургоны изготовленные таким образом, очень удобны в эксплуатации.
Очень полезно оборудовать автомобили, постоянно работающие на тяжелых трассах, радиостанциями для связи в колонне. Автомобильные радиостанции, например «Гранит», выпускаются отечественной радиопромышленностью.



  Полезные советы:
    - Введение в систему полного привода
    - Приобретение подержанного автомобиля
    - Off-Road снаряжение
    - Колеса / Шины
    - Приемы вождения внедорожника
    - Работа с резьбовыми соединениями
    - Лебёдка как средство борьбы с бездорожьем
    - Автомобильные номерные знаки
    - Реанимация старого "СТРОМБЕРГА"
    - Автозвук. Журнал "Автозвук"
    - Алгоритм работы с лебёдкой
    - Как правильно заплести фиброкапроновый трос
    - В помощь строителям БАМ.*

         - Часть первая

    - Навигационная система в автомобиле
    - СОВЕТЫ ВРАЧА (автор - доктор Вячеслав Рябинкин)
    - Химия в жизнь (советы по герметизации в/в тракта).
    - Подотовка внедорожника к "Ладоге-Трофи" (ТР2)"
    - Два фута под килем

    2289 (hits)

 
Все материалы размещенные на сайте g-class.ru и сателлитовых проектах являются объектами авторского права и других смежных прав интеллектуальной собственности и охраняются в соответствии с законодательством РФ. Вся информация, содержащаяся на сайте, предоставляются «КАК ЕСТЬ» и не является руководством к действию. Следуя рекомендациям сайта, Вы действуете исключительно на свой страх и риск и несете все финансовые и правовые последствия самостоятельно.
При любом использование материалов сайта g-class.ru и сателлитовых проектов ссылка на http://g-class.ru/ обязательна!

© 2001-2018 g-class.ru. Все права защищены.
   
 
карта сайта