Bezpieczeństwo czynne samochodu. Zawieszenia oraz układy hamulcowe i kierownicze. autor: Andrzej Reński Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2011 stron: 326 oprawa: miękka format: B5 ISBN:[zasłonięte]978-8307-904-6 Bezpieczeństwo ruchu drogowego jest jednym z czynników, które w decydujący sposób kształtują rozwój konstrukcji współczesnych samochodów. Bezpieczeństwo czynne to możliwość zapobieżenia poprzez konstrukcję sytuacjom, które mogłyby doprowadzić do zaistnienia wypadku drogowego. Jest ono rozpatrywane w odniesieniu nie tylko do samego samochodu, ale także oddziaływań zachodzących między trzema elementami układu kierowca-pojazd-otoczenie. Zespołami samochodu wpływającymi na bezpieczeństwo czynne, są koła z oponami, zawieszenia oraz układ hamulcowy i kierowniczy. W podręczniku przedstawiono budowę i zasady działania tych zespołów, sformułowano podstawowe wymagania oraz omówiono czynniki wpływające na prawidłowość pracy każdego z nich. Szczególną uwagę zwrócono na współzależności zachodzące między zespołami i ich wzajemną współpracę, która decyduje o ostatecznym poziomie bezpieczeństwa czynnego. Podręcznik skierowany jest głównie do studentów kierunków samochodowych wyższych uczelni technicznych, ale jego odbiorcami mogą być także inżynierowie zatrudnieni w przemyśle i usługach, rzeczoznawcy samochodowi, a także miłośnicy motoryzacji.
SPIS TREŚCI:
Spis ważniejszych oznaczeń 9
WSTĘP 13
1. BEZPIECZEŃSTWO RUCHU SAMOCHODU 15
1.1. Bezpieczeństwo czynne i bierne 15
1.2. Układ kierowca–pojazd–otoczenie 20
1.3. Identyfikacja przyczyn wypadków 21
1.4. Stateczność ruchu samochodu 25
1.5. Modelowanie działania kierowcy 25
1.6. Możliwości poprawy bezpieczeństwa czynnego 26
1.7. Klasyfikacja pojazdów 29
2. KOŁA I OPONY 31
2.1. Współpraca koła z nawierzchnią 31
2.1.1. Promień koła, poślizg 32
2.1.2. Siły działające na koło 33
2.1.3. Opór toczenia koła 35
2.1.4. Przekazywanie sił między kołem a nawierzchnią 36
2.1.5. Przyczepność wzdłużna 37
2.1.6. Przyczepność poprzeczna oraz zjawisko bocznego znoszenia 39
2.1.7. Zależność między przyczepnością wzdłużną a poprzeczną 43
2.2. Opony 45
2.2.1. Konstrukcja opon 45
2.2.2. Oznaczenia opon 48
2.2.3. Systemy „run-fl at” 49
2.3. Koła 50
2.3.1. Konstrukcja kół 50
2.3.2. Oznaczenia obręczy 53
3. ZAWIESZENIA 54
3.1. Wymagania stawiane zawieszeniom 54
3.2. Zależności kinematyczne 55
3.2.1. Elementy prowadzące 56
3.2.2. Schematy kinematyczne zawieszeń 57
3.2.3. Środek bocznego przechyłu 63
3.2.4. Oś bocznego przechyłu 65
3.2.5. Przechyły wzdłużne 65
3.2.6. Wpływ ruchów nadwozia na ustawienie kół 67
3.2.7. Elastokinematyka 69
3.3. Rozwiązania konstrukcyjne zawieszeń 70
3.3.1. Zawieszenia zależne 70
3.3.2. Zawieszenia niezależne 73
3.4. Samochód jako układ drgający 82
3.4.1. Model obliczeniowy drgań samochodu 82
3.4.2. Oddziaływanie nierówności drogi na pojazd 89
3.4.3. Ocena oddziaływania drgań 94
3.4.4. Dobór podstawowych parametrów zawieszenia 96
3.5. Zależności dynamiczne 99
3.5.1. Sztywność pionowa 99
3.5.2. Sztywność kątowa. Stabilizator 101
3.5.3. Przeciwdziałanie przechyłom wzdłużnym 103
3.6. Elementy sprężyste 106
3.6.1. Resory piórowe 107
3.6.2. Drążki skrętne 112
3.6.3. Sprężyny śrubowe 114
3.6.4. Niemetalowe elementy sprężyste 118
3.6.5. Elementy pneumatyczne 119
3.7. Amortyzatory 123
3.7.1. Charakterystyki tłumienia 126
3.7.2. Budowa amortyzatorów 127
3.8. Przeguby 129
3.8.1. Przeguby sztywne 129
3.8.2. Przeguby metalowo-gumowe 130
3.9. Zawieszenia aktywne 130
3.9.1. Utrzymywanie stałej wysokości zawieszenia 131
3.9.2. Sterowanie zawieszeniem aktywnym 134
4. STEROWANIE PRĘDKOŚCIĄ JAZDY. UKŁADY HAMULCOWE 137
4.1. Dostosowywanie prędkości jazdy do warunków ruchu 137
4.1.1. Przebieg hamowania awaryjnego. Skuteczność hamowania 138
4.1.2. Jazda w kolumnie 143
4.2. Stateczność hamowania 146
4.3. Klasyfikacja układów hamulcowych 152
4.4. Wymagania stawiane układom hamulcowym 153
4.4.1. Wymagania dotyczące skuteczności hamowania 154
4.4.2. Wymagania dotyczące stateczności hamowania 155
4.4.3. Wymagania dotyczące samochodów z układami przeciwblokującymi 158
4.5. Ogólna budowa układu hamulcowego 158
4.6. Bębnowe mechanizmy hamujące 160
4.6.1. Hamulec bębnowy ze szczękami o jednym stopniu swobody 162
4.6.2. Hamulec bębnowy ze szczękami o dwóch stopniach swobody 168
4.6.3. Układy szczęk w hamulcach bębnowych 170
4.6.4. Automatyczna regulacja luzu 172
4.7. Tarczowe mechanizmy hamujące 173
4.7.1. Moment tarcia hamulca 176
4.7.2. Automatyczna regulacja luzu 177
4.8. Porównanie efektywności działania hamulców bębnowych i tarczowych 178
4.9. Hydrauliczny zespół przenoszący (hamulce hydrauliczne) 181
4.9.1. Przełożenie dynamiczne 183
4.9.2. Przełożenie kinematyczne 184
4.9.3. Ogólna ocena hydraulicznego zespołu przenoszącego 186
4.9.4. Podciśnieniowe urządzenia wspomagające 187
4.9.5. Układy wspomagania nagłego hamowania 188
4.9.6. Korektory hamowania 190
4.10. Pneumatyczny zespół przenoszący (hamulce pneumatyczne) 194
4.10.1. Główny zawór sterujący 194
4.10.2. Zawór regulacyjny z funkcją przekaźnikową 197
4.10.3. Sterowanie hamulcami przyczepy 199
4.10.4. Mechanizmy hamujące 200
4.10.5. Elektropneumatyczne sterowanie hamulcami 202
4.11. Pneumatyczno-hydrauliczny zespół przenoszący 204
4.12. Hamulce długotrwałego działania (zwalniacze) 205
4.13. Układy elektronicznej regulacji poślizgu kół 206
4.13.1. Układ przeciwblokujący ABS 206
4.13.2. Układ elektronicznego rozdziału sił hamowania EBD 211
4.13.3. Układ regulacji poślizgu kół napędowych ASR 214
4.14. Materiały stosowane w układach hamulcowych 217
4.15. Obciążenia cieplne hamulców 219
Załącznik 4.1. Obliczenia hydraulicznego układu hamulcowego samochodu osobowego 221
Załącznik 4.2. Obliczenia korektora 227
5. STEROWANIE KIERUNKIEM JAZDY. UKŁADY KIEROWNICZE 233
5.1. Testy oceny kierowalności i stateczności kierunkowej 234
5.2. Opis działania kierowcy w procesie sterowania ruchem krzywoliniowym 236
5.3. Kinematyka ruchu krzywoliniowego. Zwrotność 240
5.4. Dynamika ruchu krzywoliniowego 245
5.4.1. Model matematyczny samochodu 247
5.4.2. Równania ruchu 249
5.4.3. Ustalony stan ruchu po okręgu 251
5.4.4. Nieustalony stan ruchu 255
5.4.5. Porównanie samochodu pod- i nadsterownego 259
5.4.6. Stateczność w ruchu krzywoliniowym 262
5.4.7. Przebieg wywracania samochodu na bok 266
5.5. Mechanizmy zwrotnicze 268
5.5.1. Parametry ustawienia kół kierowanych 269
5.5.2. Moment stabilizacyjny 271
5.5.3. Stabilizacja ruchu samochodu w przypadku działania niesymetrycznych sił wzdłużnych 277
5.5.4. Konstrukcja mechanizmów zwrotniczych 279
5.6. Przekładnie kierownicze 282
5.6.1. Przekładnie ślimakowe 283
5.6.2. Przekładnie śrubowe 285
5.6.3. Przekładnie zębatkowe 287
5.7. Moment na kole kierownicy 289
5.8. Mechanizmy wspomagające 291
5.8.1. Układy konstrukcyjne mechanizmów wspomagających 293
5.8.2. Hydrauliczne mechanizmy wspomagające 294
5.8.3. Elektryczne mechanizmy wspomagające 297
5.9. Wpływ konstrukcji zawieszeń na zachowanie się samochodu w ruchu krzywoliniowym 298
5.9.1. Zmiany pochylenia kół 298
5.9.2. Zmiany obciążeń pionowych kół. Wpływ stabilizatora 299
5.9.3. Zmiany kątów skrętu kół. Elastokinematyka 300
5.10. Układ stabilizacji toru jazdy ESP 301
5.10.1. Zasada działania 301
5.10.2. Budowa 304
5.10.3. Układ dodatkowego skrętu kół 306
Załącznik 5.1. Obliczenia momentu stabilizacyjnego kół kierowanych 308
6. AUTOMATYZACJA STEROWANIA SAMOCHODEM 312
6.1. Układy ostrzegania o groźbie opuszczenia pasa ruchu 314
6.2. Układ adaptacyjnej regulacji prędkości ACC 316
6.3. Perspektywy rozwoju systemów bezpieczeństwa 319
Bibliografia 321
|
