Проходимость – это эксплуатационно-техническое свойство, определяющее возможность использования автомобиля по бездорожью и на дорогах с покрытием, находящимся в плохом состоянии.

Все автомобили должны в значительной мере обладать хорошей проходимостью, а для машин, которые систематически работают в трудных дорожных условиях, такое свойство имеет первостепенное значение. От проходимости зависит средняя скорость движения, производительность и сохранность автомобиля, безопасность движения и другие немаловажные факторы.

Сейчас пока еще не установлен единый параметр, который позволил бы точно и полно оценить проходимость автомобиля в различных дорожных условиях.
Однако уже известно, что для хорошей проходимости автомобиль должен обладать хорошими тяговыми свойствами, а также иметь достаточно крепкие детали и механизмы ходовой части.

Кроме того, выявлен ряд измерителей, которые в достаточной мере определяют возможности преодоления препятствий автомобилем. К основным измерителям необходимо отнести следующие:

1. Расстояние между низшими точками автомобиля и дорогой (дорожный просвет). Чем больше это расстояние, тем безболезненнее автомобиль будет преодолевать неровную дорогу, не рискуя задевать за кочки, камни, пни и т. д. Этим самым исключается возможность повреждения отдельных деталей шасси. У всех автомобилей наиболее низкими точками шасси являются картер маховика, передняя и задняя оси. Происходит много случаев, когда низкие части повреждаются, наскакивая на камни. Это чаще бывает в горных каменистых районах.

Рис. 9. Определение наименьшего дорожного просвета между нижней точкой шасси и дорогой.

Расстояние от низших точек автомобиля до поверхности дороги у большинства легковых автомобилей составляет 180-250 мм, а у грузовых – 250-325 мм (рис. 9, таблица 6).

Таблица 6
СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОХОДИМОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ

Марки автомобилей	Дорожный просвет (в мм)	Радиус продольной проходимости в метрах	Угол в градусах
			передний	задний
Легковые	150-220	3-8	20-30	15-20
Грузовые	250-350	2,5-6	40-60	25-45
Автобусы	220-300	4-9	10-40	6-20

2. Радиусы продольной и поперечной проходимости.
Это второй показатель, определяющий проходимость автомобиля по пересеченной местности. Необходимо различать нижний и верхний радиусы продольной проходимости, а также радиус поперечной проходимости.
Нижний радиус продольной проходимости – это радиус дуги окружности, проведенной касательно к передним и задним колесам и нижней точкой между ними (рис. 10).

Рис. 10. Определение радиуса продольной проходимости автомобиля

Верхний радиус продольной проходимости – радиус дуги окружности, проведенной касательно к передним и задним колесам и выступающей передней или задней частью автомобиля.
Радиус поперечной проходимости – радиус дуги окружности, проведенной касательно к передним или задним колесам автомобиля и нижней точкой между ними соответствующей оси (рис. 11).

Рис. 11. Оыпределение радиуса поперечной проходимости

Чем меньше радиусы продольной и поперечной проходимости, тем большая способность автомобиля преодолевать рвы, крутые мосты, бугры цилиндрической формы, кюветы и т. д. без задевания за своими низшими точками.

3. Передний и задний углы проходимости.
Это углы образуются между опорной плоскостью дороги и касательными, проведенными из крайних точек, выступающих спереди и сзади частей автомобиля к переднему и заднему колесам (рис. 12).

Рис. 12, Определение пережднего угла въезда и заднего угла съезда автомобиля

Чем больше величина переднего и заднего углов проходимости, тем выше проходимость автомобиля при переезде через канавы, выступы, бугры и другие препятствия, которые могут встретиться в пути.

4. Удельное давление колес на опорную поверхность.
Определяется эта величина делением нагрузки, приходящейся на соответствующее колесо, на площадь отпечатка шины.
g = G/F кг/см2,
где:
G – вес, приходящийся на колесо в кг;
F – площадь отпечатка шины в см2;
Давление колес на опорную поверхность имеет большое значение для проходимости автомобиля, в особенности при движении его по песку, снегу, пашне, грязи, болоте и т. д. (рис. 13). Чем меньше давление колес, тем меньше глубина образуемой колеи, следовательно, меньше сопротивление движению и больше проходимость автомобиля.

Рис. 13. Средние удельные давления лыжника, пешехода, легкового автомобиля.

5. Сцепление ведущих колес с дорогой.
Часто на скользких дорогах с обледенелым дорожным покрытием, а также на дорогах с глинистым грунтом, черноземом происходит буксование ведущих колес.
Колеса буксуют в том случае, когда тяговое усилие, необходимое для движения автомобиля в данных дорожных условиях, превосходит максимально возможное значение реакции между ведущими колесами и дорогой.
Условия движения без буксования определяются следующим выражением:
Gв ? > P,
где:

? – коэффициент сцепление шин с дорогой;
Р – тяговое усилие, необходимое для движения автомобиля в данных
условиях.
Для сравнения проходимости автомобилей в части их предрасположения к буксованию ведущих колес используется следующая зависимость:
D? = Gв/Ga ?,
где:
D? – сцепной фактор автомобиля;
Gв – вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса;
Ga – полный вес автомобиля;
? – коэффициент сцепления; (? = 0,1, что соответствует движению
автомобиля по обледенелой, наиболее скользкой дороге).
Следует отметить, когда значение Dр больше, то автомобиль меньше предрасположен к буксованию колес и застреваниям и хорошо преодолевает подъемы на скользкой дороге.

6. Радиус поворота автомобиля.
Чем меньше радиус поворота автомобиля, тем удобнее водителю маневрировать при езде по дорогам с большим количеством поворотов и препятствий (рис. 14).

Рис. 14.Схема поворота автомобиля

7. Максимальная высота автомобиля (или расстояние от высшей точки автомобиля до плоскости опоры колеса).

Это качество важно главным образом автобусам, предназначенным для работы в городских условиях, где им приходится проезжать под мостами и другими сооружениями.
К оценке проходимости относятся и такие измерителя, как вес автомобиля и его распределение по осям, высота центра тяжести, габариты, высота расположения механизмов, ограничивающих глубину преодолеваемого брода, возможность преодолевания препятствий: вертикальных стенок, рвов и т. п.

Приведенными выше измерителями свойство проходимости автомобиля не исчерпывается полностью, но уже в достаточной мере определяет его.

Способность внедорожника уверенно преодолевать бездорожье зависит от «правильности» его полноприводной платформы, точнее, от типа полноприводной трансмиссии и подвески, величины дорожного просвета, рисунка протектора шин и т. д.

От чего зависит проходимость?

Способность внедорожника уверенно преодолевать бездорожье зависит от «правильности» его полноприводной платформы, точнее, от типа полноприводной трансмиссии и подвески, величины дорожного просвета, рисунка протектора шин и т. д. Эти факторы «работают» в комплексе, и если хотя бы одна из составляющих не в норме, автомобилю может не хватить внедорожного потенциала для преодоления препятствий.

Фамильные черты

За всю историю внедорожников и SUV их трансмиссии неоднократно усовершенствовались и видоизменялись - сегодня практически у каждой модели есть свои особенности. Рассмотрим самые интересные конструкции трансмиссий внедорожников.

BMW. В первую очередь остановимся на недавно появившемся «интеллектуальном» постоянном полном приводе компании BMW - X-drive. В трансмиссии Х3 и пострестайлингового Х5 в раздаточной коробке нет дифференциала, который делит крутящий момент двигателя между колесами передней и задней оси. Функцию этого узла выполняет многодисковое сцепление (муфта) с электронным управлением. В течение миллисекунд она изменяет величину момента, который передается различным осям.

Электроника X-drive анализирует дорожную ситуацию и в некоторых случаях способна соответствующим образом перераспределять момент еще до того, как могут появиться нежелательные эффекты. Например, при резком нажатии на педаль газа электронной муфте сразу же дается команда распределить момент поровну между осями, а не после того, как колеса одной оси начали пробуксовывать. В определенных ситуациях (скорость выше 180 км/ч, автомобиль заднеприводный и т. д.) передняя и задняя оси могут быть полностью отсоединены друг от друга или, наоборот, жестко связаны, как при заблокированном дифференциале (при старте и разгоне до 20 км/ч и т. д.). Если при скоростном прохождении поворота начался снос передних колес, электроника с помощью системы DSC распознает это и уменьшает момент на передних колесах. При возникновении заноса муфта замыкается, передавая больший момент на передок.

Mitsubishi. Не менее интересная трансмиссия используется на Mitsubishi Pajero. Ее нельзя однозначно отнести ни к постоянному полному приводу, ни к приводу с ручным включением переднего моста - она может работать в обоих режимах. Дело в том, что в раздаточной коробке имеется межосевой (центральный) дифференциал в виде планетарного механизма, который можно заблокировать. Если он разблокирован, крутящий момент передается на переднюю и заднюю оси в пропорции 33:67. Более того, в межосевой дифференциал встроена вискомуфта, которая в случае пробуксовки колес одной из осей начинает блокироваться и выравнивать скорости осей, то есть перераспределять больше крутящего момента на ось с меньшей скоростью. В максимально заблокированном состоянии вискомуфта обеспечивает распределение крутящего момента в соотношении примерно 50:50.

Электроника управляет работой раздаточной коробки на основании входных сигналов, идущих от джойстика «раздатки». Электронный блок управления рассчитывает идеальное время для включения/выключения того или иного режима для обеспечения стабильности движения и плавности включения.

Volvo. Шведская компания Haldex несколько лет назад разработала собственное многодисковое сцепление с гибридным электромеханическим управлением и гидравлическим приводом. Сегодня его устанавливают как на легковушки, так и на SUV, например, Volvo XC90. Муфта размещается перед задним мостом. Межосевого дифференциала в такой схеме нет.

При движении по хорошему дорожному покрытию, когда колеса не пробуксовывают, крутящий момент передается на передние колеса и XC90 ведет себя, как переднеприводный автомобиль. Обе оси автомобиля при этом вращаются с одинаковой скоростью, диски сцепления не сжаты, т. е. муфта выключена. Проскальзывание колес передней оси и возникающая при этом разница в скорости валов обеспечивают активизацию механизма сжатия пакета фрикционов. Насос при этом начинает нагнетать масло в поршневой привод, сжимающий диски муфты. В результате на заднюю ось начинает передаваться часть крутящего момента. Электроника регулирует величину передаваемого момента, каждые 0,01 секунды анализируя скорость вращения колес передней и задней осей (с помощью датчиков ABS), положение дросселя, обороты и момент двигателя, состояние тормозной системы. Делается это путем регулировки давления в гидросистеме муфты. Таким образом она управляет процессом перераспределения момента на заднюю ось.

Одно из главных преимуществ новой гидромуфты - возможность путем программирования электронного блока откорректировать трансмиссию индивидуально для каждой модели, к примеру, задать различные величины передаваемого крутящего момента на заднюю ось. Муфту Haldex для XC90 немного модернизировали, чтобы уменьшить пробуксовку при старте. В ее конструкцию ввели запорный клапан, блокирующий муфту на скорости до 15 км/ч. Соответственно при старте с места машина становится полностью полноприводной, а затем, если дорожное покрытие не способствует пробуксовкам, до 100% крутящего момента передается на передние колеса.

VW. Touareg имеет постоянный полный привод, который оснащается блокируемым межосевым дифференциалом. На хорошей дороге момент перераспределяется равномерно - по 25% на каждое колесо. В качестве опции можно заказать установку блокируемого дифференциала заднего моста, улучшающего внедорожные характеристики машины. Механические дифференциалы в Touareg блокируются многодисковыми муфтами, которыми управляет электроника. Каждый из этих дифференциалов при необходимости можно заблокировать и дистанционно («вручную»), повернув выключатель на консоли.

Subaru. Потенциальным покупателям внедорожников следует помнить о том, что даже у одной модели может быть несколько модификаций привода колес. Пример тому - модели Subaru, в которых в зависимости от типа КПП устанавливаются полноприводные трансмиссии с различными типами межосевых дифференциалов. Например, в модификациях с «механикой» это дифференциал с вязкостной муфтой, который в нормальных условиях движения распределяет момент между осями в соотношении 50:50, а с «автоматом» - может быть дифференциал с планетарным редуктором, распределяющим момент на колеса передней и задней осей в пропорции 35:65. В первом случае при пробуксовке колес одной оси дифференциал блокирует вискомуфта, при этом весь крутящий момент не уходит на скользящие колеса, а распределяется между колесами передней и задней осей поровну. Машину в этом случае «ведут» колеса той оси, которые более цепко держатся за дорогу. Во втором случае блокировкой дифференциала «занимается» электронная система MP-T (MultiPlate transfer).

Во всех моделях Subaru, выпущенных после 1980 года, используется симметричная конструкция полного привода AWD (Symmetrical AWD). Элементы трансмиссии абсолютно симметричны относительно продольной оси, что обеспечивает практически идеальную балансировку и распределение массы между колесами. Таким образом, улучшаются сцепные свойства в различных дорожных условиях, что положительно отражается на устойчивости, управляемости и проходимости автомобиля.

Геометрическая проходимость

Геометрическая проходимость - важная характеристика внедорожника, которая влияет на его способность перемещаться по пересеченной местности, глубоким колеям, пересекать в брод глубокие лужи и небольшие водоемы. Многие составляющие этой характеристики на бездорожье вступают в противоречие между собой. Например, увеличение дорожного просвета дает возможность перемещаться по более глубоким колеям, однако из-за того, что центр тяжести повышается, увеличивается склонность к опрокидыванию при движении по косогорам. Дорожный просвет (клиренс), или расстояние от дорожного покрытия до нижней точки автомобиля, является очень важной составляющей геометрической проходимости. Ранее эта характеристика была постоянной, однако технический прогресс позволил сделать ее изменяемой - в зависимости от дорожных условий водитель одним нажатием кнопки может приподнять или опустить кузов автомобиля. Сделать это позволяет пневматическая подвеска (VW Touareg, Audi Allroad, Porsche Cayenne, Land Rover Rangе Rover Sport) или дистанционно регулируемые амортизаторы (Toyota Land Cruiser Prado, Lexus GX 470 и др.). Одна и та же модель внедорожников в зависимости от модификации может оснащаться подвесками различных типов. Например, VW Touareg оборудуется как пружинной подвеской (дорожный просвет - 237 мм), так и пневматической с системами автоматического и ручного регулирования дорожного просвета (диапазон - от 160 до 300 мм) и электронного управления амортизаторами (CDC - Continuous Damping Control). Пневматика может работать в трех режимах: Comfort, Auto и Sport. В режиме Auto подвеска самостоятельно адаптируется под профиль дорожного покрытия, моментально изменяя жесткость амортизаторов. В режиме Sport заметно уменьшаются крены в виражах, а на повороты рулевого колеса Touareg реагирует быстрее. При достижении скорости 125 км/ч дорожный просвет автоматически уменьшается с 215 мм до 190 мм, а при 180 км/ч - устанавливается уровень 180 мм. Дорожный просвет можно изменять и вручную, увеличивая его для улучшения проходимости на пересеченной местности. При скорости ниже 60 км/ч можно установить дорожный просвет 240 мм, а при скоростях до 25 км/ч - довести до предельных 300 мм.

Пониженная или повышенная

Подвеска

Сегодня внедорожники оснащаются в основном двумя видами подвесок - зависимыми и независимыми. Вторые стали активно использоваться в этом классе автомобилей после появления «паркетников» SUV, а затем и высокоскоростных внедорожников типа Mercedes ML, BMW X5, Porsche Cayenne и т. д. Зависимые подвески с их неразрезными мостами сегодня уже не так актуальны - из-за больших неподрессоренных масс они не способны эффективно работать на больших скоростях. Из-за общей оси вращения колес на неровностях нарушается пятно их контакта с дорожным покрытием. Все это негативно влияет на безопасность автомобиля, что недопустимо. Благодаря высокой прочности классическая рессорная подвеска считается более пригодной для бездорожья. Впрочем, и она уходит в прошлое, как и рама в конструкции кузова, к которой, собственно, обычно крепятся рессоры.

Шины

Юрий Дацык
Фото фирм-производителей

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

— это его способность двигаться по плохим дорогам и в условиях бездорожья, а также преодолевать различные препятствия, встречающиеся на пути. Проходимость опре­деляется способностью преодолевать сопротивление качению (исполь­зуя тяговые силы на колесах), габаритными размерами транспортного средства, способностью автомобиля преодолевать препятствия, встре­чающиеся на дороге.

Основным фактором, характеризующим проходимость, является соотношение между наибольшей тяговой силой, и силой сопротивления движению. В большинстве случаев проходимость автомобиля ограничивается недостаточной силой сцепления колес с дорогой и в свя­зи с этим невозможностью использовать максимальную тяговую силу. Для оценки проходимости автомобиля по грунту пользуются ко­эффициентом сцепной массы, определяемым делением массы, приходя­щейся на ведущие колеса на общую массу автомобиля.

Коэффициент сцепной массы для различных автомобилей отличается и наибольшую проходимость имеют автомобили, у которых все колеса являются ведущими.

В случае применения прицепов, увеличивающих общую массу ав­топоезда, но не изменяющих сцепную массу, проходимость резко сни­жается.

На величину сцепления ведущих с дорогой значительное влияние оказывает удельное давление на дорогу и рисунок про­тектора. Удельное давление определяется делением массы, приходя­щейся на колесо, на площадь отпечатка шин. На рыхлых грунтах про­ходимость автомобиля будет лучше, если удельное давление будет меньше. На твердых и скользких дорогах проходимость улучшается при большом удельном давлении.

Шины с крупным рисунком протектора на мягких грунтах будут иметь отпечаток большей площади и меньшее удельное давление; на твердых грунтах отпечаток этой шины будет меньшей площади и удель­ное давление увеличивается.

При движении по мягкому или заболоченному грунту применяют арочные шины, дающие большой отпечаток и меньшее удельное дав­ление, а также применяют автомобили, где давление воздуха в шинах может регулироваться.

На проходимость автомобиля влияет также разная ширина колеи передних и задних колес. При совпадении колеи передних и задних колес задние колеса катятся по уже прорезанной колее, поэтому со­противление их качению уменьшается, а проходимость автомобиля повышается, за исключением болотистой местности, где задние колеса могут проваливаться.

Проходимость автомобиля определяется и по габаритным размерам.

Габаритные параметры проходимости - показатели, характери­зующие проходимость подвижного состава по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты. Основными габа­ритными параметрами проходимости являются: до­рожный просвет h, углы переднего α1 и заднего α2 свеса, продольный ρ1 и поперечный ρ2 радиусы проходимости, наружный Rн и внутрен­ний Rв радиусы поворота, поворотная ширина bк коридора, углы гибкости βв в вертикальной и αг в горизонтальной плоскостях.

Рис. Габаритные параметры проходимости автомобиля

Рис. Углы гибкости в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях

Дорожный просвет — это расстояние между низшей точкой подвижного состава и дорогой. Он характеризует воз­можность движения без задевания сосредоточенных препятствий (кам­ней, пней, кочек и т.д.). Обычно дорожный просвет находится под кар­тером главной передачи. Величина его зависит от типа подвижного состава и условий его эксплуатации. Так, для грузовых автомобилей дорожной проходимости дорожный просвет составляет 245 …290 мм, а для повышенной проходимости - 315 … 400 мм. Увеличение дорожного просвета приводит к повышению проходимости, что может быть достигнуто увеличением диаметра колес и уменьшением габари­тов главной передачи (например, разнесенная главная передача). Однако увеличение дорожного просвета приводит к повышению центра тяжести подвижного состава, в результате чего может ухудшиться его устойчивость.

Углы переднего и заднего свеса — это углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, каса­тельными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точ­кам передней и задней частей подвижного состава. Они характеризуют проходимость по неровным дорогам во время въезда или съезда с пре­пятствия (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.).

Чем больше величина углов аь и аг, тем большей крутизны дорожные неровности может преодолеть подвижной состав. Для грузовых авто­мобилей дорожной проходимости углы свеса составляют: а1=25……42° и а2 - 18 …38°, а для повышенной проходимости - соответственно 35 … 55° и 32 … 42°.

Продольные и поперечные радиусы проходимости — это радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшим точкам подвижного состава соответственно в продольной и поперечной, плоскостях. Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолеваемых подвижным составом без их за­девания. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость; подвижного состава. Так, например, продольный радиус проходимости для обычных грузовых автомобилей составляет 2,7 … 5,5 м, а для; повышенной проходимости - 2,0 …3,5 м.

— это углы возможного отклонения оси сцепной петли прицепа от оси тягового крюка. Угол вертикальной гибкости автопоезда характеризует его проходимость по неровностям дороги, а угол горизонтальной гибкости - способность к поворотам, т. е. его маневренность. Для автопоездов с двухосными прицепами углы гибкости составляют: βв не менее ±62° α г не менее ±55°, а для седельных автопоездов βв не менее ±8° и α ± 90°.)

Маневренность автомобиля определяется:

• Внутренним и наружным радиусами поворота называются расстояния от центра поворота соответственно до ближайшей и наиболее удаленной точек подвижного состава при максимальном повороте управляемых колес.
• Поворотной шириной коридора называется раз­ность между наружным и внутренним радиусами поворота.
• Радиусы поворота и поворотная ширина коридора характеризуют маневренность подвижного состава, т. е. его способность поворачиваться на минимальной площади. Одиночные автомобили более маневренны, чем автопоезда. Маневренность автопоездов снижается при увеличении количества единиц прицепного состава.

Проходимость — способность автомобиля преодолевать различные дорожные препятствия и двигаться по дорогам, не имеющим твердого покрытия, и по бездорожью.
Проходимость автомобилей зависит в первую очередь от их конструкции. Например, автомобиль ЗИЛ-151 может преодолевать подъемы до 26°, броды глубиной до 0,8 м, двигаться по глубокому снегу и т. Д. Автомобили различных классов и марок имеют различную проходимость.
Проходимость автомобиля ЗИЛ-150, предназначенного в основном для движения по дорогам, значительно ниже. От чего зависит проходимость автомобиля? Как можно ее повысить?
Проходимость автомобиля зависит, во-первых, от мощности двигателя. Из автомобилей одного и того же веса и типа успешнее преодолевает слабые участки пути тот автомобиль, на котором установлен более мощный двигатель. Следовательно, для того чтобы сохранить высокую проходимость автомобиля, следует правильно эксплуатировать двигатель. Плохой уход за двигателем приводит к понижению его мощности. Во-вторых, проходимость автомобиля зависит от качества сцепления колес с грунтом. Из двух автомобилей одного типа с двигателями одинаковой мощности тот автомобиль может преодолеть более крутой и скользкий - подъем, у которого лучше сцепление колес с грунтом. При движении по грязи сцепление колес с грунтом уменьшается, .что приводит к углублению колеи и сопротивлению движению, поэтому для лучшего сцепления колес с почвой следует применять цепи противоскольжения или шины, имеющие протектор с сильно развитыми грунтозацепами, При движении по влажным грунтам частицы грунта вдавливаются в покрышку и при буксовании происходит трение грунта

Результаты многолетней эксплуатации автомобилей показывают, что покрышки с мелким рисунком имеют меньшую величину сцепления с грунтом, чем покрышки с крупным рисунком. Величина сцепления колес автомобиля с грунтом зависит от полезной нагрузки. У груженых автомобилей сцепление колес с грунтом выше, чем у автомобилей без груза.

Слабый грунт
Автомобиль, погружаясь в слабый грунт, испытывает все возрастающее сопротивление движению вследствие увеличения глубины колеи. При значительном погружении клиренс полностью выбирается и автомобиль начинает прессовать задним мостом грунт. Прессование продолжается до тех пор, пока автомобиль не «сядет» на задний мост . При этом начнется буксование, так как сцепление колес с грунтом снизится до минимума. Для повышения проходимости автомобиля уменьшают удельное давление путем увеличения опорной поверхности колес автомобиля или путем укладки на грунт дорожных покрытий. Последний способ дает также возможность уменьшить неравномерность удельного давления. Чем меньше давление колес, тем меньше глубина образуемой колеи и, следовательно, меньше сопротивление движению и возможность застревания автомобиля.

Водителям автомобилей ЗИЛ-151 хорошо известно, что при движении по неплотному грунту эти автомобили больше, чем автомобили других марок, «зарываются» передними колесами. Это вызвано увеличением веса, приходящегося на переднюю ось, что неизбежно ухудшает условия движения по неплотному грунту.

Подготовка водителя

И, наконец, на проходимость автомобиля влияет подготовка водителя, заключающаяся в умении выбирать путь с наименьшим сопротивлением движению, в своевременном переключении передач и в умении использовать разгон автомобиля для преодоления труднопроезжаемых мест. Правильный режим движения по дорогам и целине повышает проходимость автомобиля. Решающим условием проходимости является сопротивление движению, вызываемое образованием колеи и толчками на дорогах с неровной твердой поверхностью.

Деформация дорог
Целина в отличие от дорог, покрытых твердой одеждой, имеет различную прочность и в зависимости от этого по-разному деформируется под колесами автомобилей .
При движении автомобиля на поверхность грунта действуют вес автомобиля, передающийся через колеса, и силы сцепления, возникающие на ободе ведущих колес. Эти усилия в отдельных случаях разрушают поверхность грунта. Разрушение грунтов в большинстве случаев происходит от переувлажнения, в результате чего изменяется их несущая способность. По мере увеличения влажности несущая способность грунта уменьшается, и при проходе автомобилей образуются колеи.
Глубина колеи увеличивается от последовательного проезда автомобилей и может достичь такой величины, что передняя ось автомобиля и дифференциал коснутся междуколейного земляного вала и дальнейшее движение по колонному пути будет невозможным. Сопротивление движению автомобилей по неплотному грунту зависит также от совпадения следов передних и задних колес. Так, у автомобилей ЗИЛ-150, МАЗ-200 каждое заднее колесо расширяет след переднего колеса более чем на 300 мм,. . Преодолевает дополнительное сопротивление движению. При этом следует учесть, что грунт по краям следа переднего колеса уплотняется и сопротивление его разрушению задним колесам увеличивается. У автомобилей, имеющих двойной скат задних колес, возможность использования уплотненных следов передних колес исключается, поэтому применение двойного ската задних колес нерационально. Как известно, в конструкциях автомобилей повышенной проходимости применяют одинарный скат задних колес при одинаковой ширине колеи передних и задних колес (автомобиль ГАЗ-6З и др.).
Установление сопротивления движению еще не решает вопроса о проходимости, так как остается неизвестным, сможет ли автомобиль преодолеть это сопротивление по условиям сцепления ведущих колес с грунтом или по мощности мотора.

Показатели проходимости автомобилей
Проходимость автомобилей может оцениваться показателями, характеризующими пределы проезжаемости грунта.
Под пределами проезжаемости имеются в виду показатели, которые характеризуют грунт и взаимодействие автомобиля с ним и при которых наступает потеря проходимости, т. Е. Автомобиль останавливается вследствие буксования или недостаточной мощности двигателя.
Показателями, характеризующими грунт, являются влажность и плотность. Проходимость каждого автомобиля удобнее определять по предельным показателям влажности и плотности грунта, которые определяются в полевых условиях при помощи несложных приборов. Так, зная пределы проходимости для автомобилей по показателям грунта и имея данные разведки о состоянии грунтов в том районе, где предстоит совершить передвижение, можно установить, какой проходимости должен быть автомобиль.
Следует иметь в виду, что для некоторых грунтов не все показатели являются характерными. Например, на сыпучем песке влажность не является главным показателем проезжаемости, каким она является для других грунтов. Для сыпучих грунтов основным свойством, определяющим проезжаемость, является плотность.
Не зная свойств грунта и характера его взаимодействия с колесами, нельзя определить проходимость автомобиля.

Высокая проходимость автомобилей может быть достигнута только при отличном их вождении. Качество вождения автомобиля по целине определяется, однако, не только умением водителей использовать свойства машины, но и умением использовать основные свойства грунтов.

Единичная проходимость
Следует различать единичную проходимость — способность одиночных автомобилей двигаться своим ходом в условиях бездорожья по пересеченной местности, по увлажненным и заболоченным участкам, преодолевая отдельные неровности рельефа (при этом допускается снижение скорости на отдельных коротких участках до 5 км/час), и проходимость автомобильных колонн — способность автомобилей двигаться многократно по одному следу со скоростью 15—20 км/час.
В связи с особенностями режима влажности целины и грунтовых дорог может быть различное сочетание напластования грунта, отличающееся твердостью. Это напластование может состоять из одного и того же грунта, имеющего разную степень увлажнения и уплотнения, и из грунтов разного механического состава. Опытным путем установлено, что зона грунта, воспринимающего вертикальные усилия при движении автомобиля, достигает 40 см, а деформация сдвига в грунте распространяется на глубину 15 см, определяющую его устойчивость.
При выборе направления колонного пути важно определить, какое количество автомобилей может пройти по данному участку целины или дороги без каких-либо мер усиления. Для этого прежде всего следует определить вероятное наибольшее количество проходов автомобилей по одному следу до посадки машины дифером на грунт.
«накатывание»
Для связных грунтов, обладающих достаточным количеством глинистых частиц, характерно «накатывание», происходящее вследствие работы проходящих колес автомобиля при переходе грунта из состояния избыточного увлажнения к более низкой влажности и заключающееся в постепенном уплотнении грунта по мере потери им влажности. Эффект накатывания особенно значителен от движения тяжелых автомобилей и проявляется в дополнительном увеличении глубины колеи после проезда следующего автомобиля в среднем на 4—6 см. Процесс накатывания происходит путем уплотнения частиц грунта под давлением проходящих колес, причем такое уплотнение возможно, пока имеется в порах вода, облегчающая подвижность частиц и уменьшающая трение между ними.
Полевые данные свидетельствуют о том, что влажность грунта в колее после прохода автомобиля всегда уменьшается по сравнению с первоначальной. Например, после проезда 10 автомобилей ГАЗ-бз по одной колее влажность грунта снизилась на 6% по сравнению с первоначальной. При повторных проездах автомобиля по одному и тому же следу уплотненность дна колеи увеличивается.

Глубина колеи под колесом характеризует несущую способность грунта. До Великой Отечественной войны проезжаемость болот оценивалась глубиной погружения в грунт, падающей с определенной высоты 2-м цилиндрической железной штанги диаметром 2,4 см и весом 7,84 кг, а также погружением в грунт падающей с той же высоты винтовки. В период Великой Отечественной войны были попытки оценить проезжаемостъ болот по проходу по ним солдата-разведчика. В последние годы все большее распространение приобретает метод оценки проезжаемости болот и грунтов гиревым ударником. Опытным путем установлена связь между глубиной погружения ударника и проходимостью. Проезд по грунтам, на которых ударник погружается менее чем за пять ударов, является весьма затруднительным.

Оценка проезжаемости
Ё настоящее время для оценки проезжаемости грунта используются гиревой ударник, лом-ударник и плотномер конструкции Московского автодорожного института с пружинным динамометром и клиновидным наконечником.
Эти приборы являются равноценными и между их показаниями могут быть установлены зависимости. Наибольшее применение находит гиревой ударник, так как при пользовании им исключается возможность искажений, вносимых наклонным падением стержня и засыпанием пробитого в грунте отверстия.
Однако правильную оценку проезжаемости грунтов можно получить в том случае, если испытанию подвергается вся толща грунта, которая влияет на проезжаемость.
Учитывая, что время, отводимое для выбора направления колонного пути, обычно ограничено, разведка должна быть в основном сведена к определению оценки проезжаемости грунта простейшими приборами.
Вопрос полевой оценки проходимости автомобилей по целине и грунтовым дорогам в периоды распутицы и зимой имеет большое практическое значение. В войсковых условиях, особенно при проведении инженерной разведки путей движения, могут быть рекомендованы следующие методы определения проходимости автомобилей по грунтовой целине.
Плотность грунта определяют ломом-ударником и гиревым ударником. Количественную оценку влажности грунта производят плотномером-влагомером инженера Ковалева.
Места опробования грунтов приборами выбираются с таким расчетом, чтобы можно было полнее охарактеризовать качество грунтов целины или пашни на сильно увлажненных участках пути, представляющих затруднения для проезда автомобилей. Места замеров отмечаются точками на карте или схеме с планом маршрута, около которых наносятся средние значения показателей приборов.

В периоды переувлажнения грунта (весной, осенью, в дождливое время) значительно повышается роль инженерной разведки путей, которая в каждой конкретной обстановке должна своевременно определять возможность проезда автомобилей по целине или необходимость усиления слабых участков.

Состояние грунта
Определение состояния грунта на глаз, т. Е. По чисто внешним признакам, под силу, пожалуй, только очень опытному саперу. Поэтому возникает необходимость иметь простейший прибор пользуясь которым, любой сапер мог бы с достаточной точностью определить, какое количество автомобилей можно пропустить по тому или иному участку дороги без усиления проезжей части. Одним из таких простейших приборов является хорошо знакомый саперам гиревой ударник. Ударник очень портативен и удобен тем, что позволяет опробовать грунт на сравнительно большую глубину, чего нельзя достичь приборами неударного действия.
Если для погружения штампа в грунт до шайбы требуется менее 10 ударов, то это свидетельствует о слабости верхнего 10-го слоя грунта, который следует снять лопатой и произвести замер снова. Эта операция повторяется до тех пор, пока или количество ударов гири, вызывающих погружение штампа, не превысит 10, или замеры не будут произведены в слое, находящемся на глубине, равной клиренсу автомобиля (у ГАЗ-бз — 28 см, у ЗИЛ-151—27 см и МАЗ-200—29 см). В таких случаях необходимо брать среднее арифметическое количество ударов от всех замеров (за исключением явно нехарактерных).

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.

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 4X 4: углы въезда и съезда у них одинаковы, а вот угол рампы у трехдверки больше, потому что у нее короче колесная база.

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.

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.

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.

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 , наличие межосевой и межколесных , а также характеристики используемых покрышек. И как показывает практика, именно последние становятся главным ограничением внедорожных способностей современных серийных автомобилей.