Расположение центра тяжести автомобиля и его влияние на устойчивость

Под центром тяжести автомобиля (сокращенно ЦТ) - это теоретическая “точка”, в которой условно действует сумма всех масс каждого отдельного компонента автомобиля. Другими словами, транспортное средство ведет себя так, как будто весь вес автомобиля находится в этой условной точке (вот почему на уроках физики именно в точке центра тяжести применяются все силы и моменты, действующие на тело). Распределение веса по осям характеризуется расположением центра тяжести автомобиля. Чем ближе к одной из осей расположен центр тяжести, тем больше будет нагрузка на эту ось. На ненагруженных грузовых автомобилях нагрузка на переднюю ось составляет примерно 40%; а на заднюю - 60%, на груженых соответственно - 30 и 70%. На легковых автомобилях нагрузка на оси распределяется примерно поровну. Положение центра тяжести оказывает большое влияние на устойчивость и управляемость автомобиля, поэтому водитель должен это всегда учитывать.

Центр тяжести автомобиля
Рис.1 Центр тяжести автомобиля

Положение центра тяжести автомобиля зависит от его компоновки, а также от величины, расположения и объемного веса груза и, следовательно, существенно изменяется при эксплуатации автомобиля. Увеличение массы сверху, например, монтаж дополнительного панорамного люка на крыше ТС, поднимет ЦТ автомобиля, в то время как размещение массивных узлов внутри транспортного средства, например, аккумуляторной батареи, будет способствовать опусканию ЦТ. Если автомобиль нагружен железобетонными плитами, то центр тяжести будет расположен значительно ниже, чем при перевозке железнодорожных контейнеров. Однако независимо от характера груза центр тяжести груженого грузового автомобиля всегда выше нежели у негруженого. Поэтому мнение, бытуемое у многих водителей, о том, что нагруженный грузовой автомобиль более устойчив, - ошибочно.

Чем ниже ЦТ, тем лучше с точки зрения управляемости, т. к. это снижает перенос веса на край ТС при поворотах и ​​торможении, а также снижает склонность к опрокидыванию. Чем выше расположен центр тяжести, тем хуже устойчивость автомобиля против опрокидывания. Это наиболее характерно для автобусов при наличии стоящих пассажиров, автомобилей (автопоездов), перевозящих высокогабаритные грузы, автомобилей - фургонов и специальных автомобилей (автокраны, автовышки и др.).

Высота центра тяжести автомобиля
Рис.2 Высота центра тяжести автомобиля.

Силой тяжести автомобиля называется вес автомобиля (в килограммах), сосредоточенный в его центре тяжести. Она направлена по линии от центра тяжести к центру Земли.

При прямолинейном движении автомобиля обеспечивается поперечная и продольная устойчивость, если линия действия силы тяжести не выходит за пределы периметра точек опоры автомобиля. Если линия действия силы тяжести автомобиля пересекается с поверхностью дороги (местности) за пределами площади, ограниченной точками опоры колес, то автомобиль может потерять устойчивость и опрокинуться.

Нередко имеют место случаи опрокидывания автомобилей не только при движении на поворотах, спусках, подъемах и косогорах, но и на ровных прямых участках дорог. Как правило, это происходит при резком торможении и резких поворотах на высоких скоростях движения.

Расчет центра тяжести автомобиля

К сожалению, автопроизводители не публикуют данные о высоте ЦТ, поэтому мы решили сами узнать ЦТ. Но как нам измерить центр тяжести автомобиля в домашних условиях?

Мы начинаем с измерения высоты ступицы ( RF переднего и RR заднего колеса) и взвешивания автомобиля ( W ) на ровной поверхности. Зная длину колесной базы ( ℓ ) и распределение веса, мы можем рассчитать продольное положение ( a и b ) центра тяжести ( CG ). Затем мы грубо игнорируем все предупреждения о безопасности на нашем подъемнике, чтобы установить задние колеса на самодельные платформы и взвесить переднюю ось ( WF ) в этом наклонном положении. Угол (θ) можно вычислить, используя треугольник, образованный колесной базой и высотой поднятия задних колес. Подставив все это в следующую формулу, вы получите высоту ЦТ:

Формула расчета центра тяжести автомобиля

Схема для расчета центра тяжести
Рис.3 Схема для расчета центра тяжести автомобиля.

Комментарии

хорошая статья

fuf, хорошая, только картинок и схем не хватает очень :(((

Да статья хорошая но нету схемы... я нашел схему центра тяжести автомобиля здесь autoslesar.net/2010-04-13-19-22-52/193-centrtiag.html

К объяснениям добавили схему центра тяжести

Добавить комментарий

Full HTML

  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и абзацы переносятся автоматически.

Filtered HTML

  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Допустимые HTML-теги: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Строки и абзацы переносятся автоматически.

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и абзацы переносятся автоматически.