Автомобили для бездорожья. На шинах низкого давления
в Избранноев Избранномиз Избранного 0
В конце 1980-х гг. широко обсуждался вопрос о вреде, наносимом природе гусеничными и колесными движителями. Для освоения труднодоступных регионов нашей страны требовались дешевые и технически несложные вездеходы, оснащенные шинами низкого давления и способные доставлять людей и небольшие грузы по снегу, заболоченной местности, грунту со слабой несущей способностью, не разрушая растительного слоя.
В ходе поисковых и аварийно-спасательных работ встречались разнообразные, заранее не прогнозируемые участки местности, где передвижение существующих наземных транспортных средств по условию проходимости было невозможно.
Такая задача решалась ОГК-СКБ ЗИЛ в инициативном порядке в 1989 г. путем применения в конструкции машины колес с шинами низкого давления. Для этого выполнили проработку опытных колес для автомобиля ЛуАЗ-967М, изготовили образцы, провели экспериментальную оценку их проходимости по снегу. Затем исследования были расширены с привлечением специалистов ВНИИтрансмаш и осуществлялись в условиях заболоченной местности. Ходовые испытания проходили на полигоне ПО ЗИЛ в Крымской области с 16 по 26 ноября 1989 г.
Эти работы проводились под руководством начальника бюро испытаний ОГК-СКБ ПО ЗИЛ А.
Основной целью экспериментальных работ являлась оценка эффективности использования шин низкого давления для повышения проходимости колесных транспортных средств полной массой до 2 т. Для испытаний подготовили ходовой макет, выполненный на базе плавающего автомобиля ЛуАЗ-967М с колесной формулой 4×4, с открытым цельнометаллическим корпусом рамной конструкции. Особенностью машины являлось использование оригинальных колес с шинами низкого давления вместо обычных колес.
Каждое из опытных колес состояло из каркаса ступицы, выполненного из алюминиевых сплавов Д16Т, Д1 и АМг-6, с фланцем для крепления к тормозному барабану обычного колеса.
Резиновая камера от шин размером 16.00-20 модели И-159 устанавливалась на ручей обода ступицы и удерживалась с помощью обвязки из капроновой ленты, закрепляемой к наружным образующим обода. Обвязка состояла из 24 лент и крюков, изготовленных из алюминиевого сплава АМг-6.
Испытания проходили в ноябре 1989 г. на полигоне ПО ЗИЛ «Сиваш» (южная часть залива), а также на акватории Азовского моря на Арабатской стрелке при температуре воздуха от +5 до -З°С, в условиях переменной облачности, частых снегопадов, при умеренном и сильном ветре. На побережье залива отмечались сгонно-нагонные явления, изменяющие уровень воды на отдельных участках от 0 до 250 мм. Перед испытаниями проводилась предварительная рекогносцировка местности для оценки грунтовых условий.
Вначале испытывалась машина в заводской комплектации, затем штатные колеса демонтировали и установили опытные колеса. Сила сопротивления качению машины на штатных и опытных колесах определялась буксировкой на горизонтальной поверхности на различных грунтах.
Вспомогательный автомобиль (тягач) и испытываемая машина устанавливались последовательно и соединялись буксирным тросом через динамометр так, чтобы линия тяги была горизонтальна. На ЛуАЗе отжималось сцепление, отключались задний мост и блокировка дифференциала, рычаг коробки передач устанавливался в нейтральное положение. Тягач Урал-375Н плавно трогался с места, постепенно натягивал трос и буксировал прицепленный автомобиль со скоростью 2—3 км/ч на расстояние 10 м. Проводилось по три заезда в прямом и обратном направлениях. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Максимальная сила тяги по сцеплению определялась аналогично, только в этом случае испытуемый автомобиль буксировал заторможенный тягач. На машине включались пониженная передача коробки передач, задний мост и блокировка дифференциала. ЛуАЗ плавно трогался с места и натягивал буксирный трос до пробуксовки колес. В момент начала устойчивого буксования движителя фиксировалось показание усилия на динамометре. Результаты определения максимальной силы тяги приведены в табл.
2.
Экспериментальные значения по коэффициентам сопротивления качению автомобиля ЛуАЗ-967М были стабильными, прослеживалось удвоенное снижение сопротивления качению автомобиля с опытными и штатными колесами. Однако противоречивые данные по коэффициентам сцепления так и не позволили сделать определенный вывод. В ходе этого испытания также выявилась недостаточная мощность двигателя для выхода в устойчивую зону тягово-сцепной характеристики, имели место отказы узлов трансмиссии при создании повышенных нагрузок, существенность кинематического и силового несоответствия в системе кинематической связи колес, особенно опытных.
На испытаниях ЛуАЗ-967М со штатными колесами успешно преодолел задерненный подъем крутизной 17 и 20° и длиной 6 м. Подъем крутизной 29° машина не преодолела ввиду недостаточности сцепления колес с грунтом. На опытных колесах ЛуАЗ-967М уверенно преодолел подъем 17°. Заезды на другие подъемы не выполнялись из-за поломки рулевого управления (разрыв правой рулевой тяги).
Оценка проходимости проводилась на прибрежном заболоченном участке местности по принципу «пройдет — не пройдет». ЛуАЗ-967М двигался прямолинейно на пониженной передаче в коробке передач, при включенных заднем мосту и блокировке дифференциала. Заболоченная местность оказалась недоступной для автомобиля на штатных колесах — он продвинулся всего на 25 м от исходной точки на твердом грунте и застрял на обводненном илистом грунте из-за потери сцепления. Глубина колеи в начале участка составила 50 мм, в конце — 170 мм со слоем воды 80 мм.
ЛуАЗ-967М с шинами низкого давления уверенно преодолел участки с обводненным илистым грунтом, практически не оставив после себя следов. Полученные результаты позволили расширить эксперименты по определению проходимости и маневренности машины в различных грунтовых условиях. С исходной позиции автомобиль преодолел место застревания на штатных колесах, продвинулся дальше на 100 м, совершил разворот с радиусом 15 м и возвратился на исходную точку.
Затем машина прошла по начальному участку первого заезда, повернула с радиусом 30 м на 90°, вышла на прибрежную полосу, продвинулась вдоль береговой линии на 350 м, вышла к урезу воды, вошла в воду глубиной 0,3 м и преодолела 350 м вдоль берега. Далее через заросли камыша высотой 2 м ЛуАЗ-967М с шинами низкого давления вышел на солончаки и по конечному участку первого заезда вернулся на исходную позицию.
В третьем заезде автомобиль преодолел прибрежное болото, вошел в камышовые заросли и, совершив разворот с радиусом 50 м, вышел на участок прибрежных илов. Войдя в воду и развернувшись с радиусом 40 м, машина вышла на участок солончаков, затем через болото вернулась на исходную позицию. Движение при этом осуществлялось на пониженной передаче, с включенными двумя ведущими мостами и блокировкой дифференциала.
Характеристики движения на плаву определялись на двух участках: на заиленном участке залива Сиваш и на песчаном берегу Арабатской стрелки со стороны Азовского моря.
На первом участке машина вошла в воду, и на расстоянии 20—25 м от уреза воды при глубине 0,4 м застряла из-за недостаточного сцепления с илистым грунтом. При этом днище не касалось поверхности воды, машина не всплыла.
На втором участке машина вошла в воду, совершила движение на плаву на расстояние 15 м и задним ходом вышла на берег. При следующем заезде машина вошла в воду, прошла на плаву 25 м перпендикулярно берегу, повернула на 90° (с радиусом циркуляции 5 м) и со скоростью 1—2 км/ч прошла вдоль берега 50 м, а затем под углом 30° направилась к берегу. Выйти на берег своим ходом машина не смогла по причине повторной поломки рулевой тяги. На плаву днище корпуса машины касалось водной поверхности с погружением колес до середины диаметра.
Удельное давление на грунт машины на штатных и опытных колесах определялось методом снятия отпечатков шин переднего и заднего колес.
Некоторые выводы
Внешние условия местности полигона «Сиваш» способствовали проведению комплекса работ по оценке проходимости машины как с опытными, так и с серийными колесами. Заболоченная местность полигона была недоступной для передвижения колесных транспортных средств, включая автомобиль ЛуАЗ-967М. Применение на нем опытных колес с шинами низкого давления обеспечило устойчивое движение по прибрежным и заросшим камышом болотам.
Экспериментально было установлено, что давление на грунт машины с опытными колесами оказалось в 5 раз меньше, чем с серийными колесами, и составляло 10,3 кПа. Выявилось также, что коэффициент сопротивления качению на опытных шинах вдвое меньше, чем на штатных.
В то же время низкая несущая способность шин и отсутствие развитых грунтозацепов не обеспечивали достаточного сцепления для движения по илистым болотам и ограничивали преодолеваемый подъем на задерненном грунте углом в 20°.
ЛуАЗ-967М с опытными шинами сохранял остойчивость на спокойной водной поверхности, свободно двигался на плаву, входил и выходил из воды на песчаном грунте.
На илистом грунте машина не могла выйти на плав из-за недостаточности сцепления колес с грунтом. Выяснилось также, что скоростные и маневренные качества автомобиля с опытными шинами на плаву существенно ниже, чем у поисково-спасательных машин ЗИЛ ввиду отсутствия специального водоходного движителя.
За период испытаний не было отмечено конструктивных недостатков опытных колес. Однако, ввиду значительных нагрузок, оказываемых опытными колесами на автомобиль, оказалась ненадежной конструкция трансмиссии и рулевого управления автомобиля ЛуАЗ-967М.
источник: Р.Г. Данилов, М.А. Малкин «АВТОМОБИЛИ ДЛЯ БЕЗДОРОЖЬЯ. НА ШИНАХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ» Техника и Вооружение 06/2012
«На дутиках»: испытания ЛуАЗ на шинах низкого давления | АвтоИстория
Советские инженеры активно экспериментировали с различными типами движителей. В этой статье я расскажу об испытаниях колес низкого давления особой конструкции, которые проводились в СКБ ЗИЛ конце 80-х годов.
Колеса низкого давления имеют ряд существенных преимуществ перед обычными. За счет большей площади опоры такие колеса создают малое давление на грунт, обеспечивают плавучесть и высокую плавность хода.
Такие колеса хорошо бы пригодились для транспортных средств осуществляющих поисково-спастельные работы в труднодоступных районах нашей страны. Имея богатый опыт в проектировании различных вездеходов, в 1989 году СКБ ЗИЛ принимается за разработку колес низкого давления для техники массой до 2 тонн.
Конструкция
Размеры заводской машины и на экспериментальных колесахВ качестве испытательной платформы выбрали полноприводный автомобиль амфибию ЛуАЗ-967М. На него были установлены специальные колеса, которые представляли собой пневматическую камеру И-159 в капроновой обвязке с алюминиевым каркасом. К ступице автомобиля колесо крепилось через специальный фланец переходник.
Колесо низкого давленияС установленными колесами масса ЛуАЗа возросла с 820 до 860 кг.
Дорожный просвет увеличился с 285 до 500 мм, а колея до 2560 мм! Высота машины по кромке стекла составляла 1815 мм. Внешне вездеход выглядел весьма необычно и производил впечатление.
Испытания
Движение по илистым грунтам не вызывало проблемИспытания машины начались осенью 1989 года и проходили в Крыму при температуре от -3 до +5 градусов. Проходимость сравнивалась с ЛуАЗ-967М в стандартном исполнении и на новых колесах. В качестве машины поддержки выступал Урал-375Н.
На заболоченных грунтах ЛуАЗ с колесами низкого давления показал абсолютное превосходство по сравнению с машиной на стандартных колесах. Уверенно двигаясь по мягкому грунту вездеход практически не оставлял следов. Единственное затруднение возникало при преодолении илистых подъемов крутизной больше 20 градусов. Сказывалось отсутствие грунтозацепов.
На плаву вездеход держался уверенно, на испытаниях в общей сложности по спокойной воде машина прошла более 1 километра и могла самостоятельно выходить на берег даже в заболоченных местах.
При волнении эксплуатацию машины признали опасной, ЛуАЗ погружался по половину колес и вода заливала кузов.
В том же году испытания были завершены, как успешные. Специалисты ЗИЛ установили, колеса низкого давления на ЛуАЗ-967М в значительной степени повышают проходимость, уменьшают удельное давление на грунт в 5 раз и практически не разрушают верхний растительный слой.
Главным недостатком являлось увеличение нагрузки на трансмиссию и подвеску автомобиля, что приводило к преждевременной их поломке.
Если вам понравилась статья поддержите ее лайком 🧡, а также подписывайтесь на канал. Благодарю за поддержку)
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Предупреждение о низком давлении в шинах: узнаете ли вы этот индикатор?
Владельца автомобиля все эти лампочки на приборной панели могут сильно раздражать. Не все предупреждения легко расшифровать, и когда автомобиль все еще работает нормально, возникает соблазн проигнорировать сигнальную лампочку.
Мы считаем важным напомнить вам, что предупреждения и световые индикаторы существуют не просто так. Они не только дают вам уверенность в том, что что-то может происходить под капотом, но и экономят время, когда дело доходит до диагностики проблемы.
Одним из наименее понятных, но наиболее важных индикаторов приборной панели является «индикатор низкого давления в шинах». Знаете ли вы, как выглядит индикатор низкого давления в шинах и что делать, если он загорается?
Что такое TPMS?
Индикатор низкого давления в шинах загорается, когда ваш автомобиль обнаруживает, что давление воздуха в одной или нескольких шинах упало ниже предварительно установленного минимума. Это работа вашей системы контроля давления в шинах (TPMS), которая по закону требуется для всех автомобилей, выпущенных после сентября 2007 года.
В большинстве автомобилей каждая шина имеет собственный датчик давления, который отправляет предупреждение на компьютер мониторинга, если давление слишком низкое.
Другие автомобили используют датчики скорости вращения колеса в антиблокировочной тормозной системе (ABS), чтобы определить, находится ли давление в шине: шина с низким давлением будет иметь меньший внешний диаметр и потребует больше оборотов, чем шина с правильным давлением. .
С 2015 года мы видим, что все больше автопроизводителей переходят на метод контроля ABS и скорости вращения колес. Это связано с тем, что в другой конфигурации датчики TPMS, встроенные в каждое колесо, работают от батарей, а батареи выходят из строя после нескольких лет эксплуатации. К сожалению, батареи не подлежат замене, а это означает, что каждый датчик необходимо заменить. Это приводит к дорогостоящему и часто непопулярному ремонту.
Что делать, если загорается индикатор низкого давления в шинах?
Если на приборной панели загорается индикатор, важно не игнорировать его. Сначала мы рекомендуем использовать руководство пользователя, чтобы узнать, для чего предназначен сигнальный индикатор, или обратиться за помощью в My Mechanic.
Когда вы получаете предупреждение о низком давлении в шинах, мы рекомендуем проверить давление в каждой шине или зайти к нам, чтобы проверить его. Если ваши…
- Шины имеют примерно такой же уровень давления в фунтах на квадратный дюйм, но ниже спецификации, или если у вас давление всего 2-4 фунта на квадратный дюйм, мы рекомендуем накачать шины воздухом, выключить свет и продолжить мониторинг. Если индикатор снова загорается в течение месяца, а той же шине (шинам) требуется больше воздуха, скорее всего, это прокол или медленная утечка, требующая внимания. Если индикатор не горит, вам не нужно ничего делать дальше.
- Давление в шинах находится в пределах указанного диапазона на всех четырех шинах, сбросьте индикатор и отслеживайте. Если это произойдет снова в течение короткого периода времени, мы рекомендуем запланировать встречу с My Mechanic , чтобы мы могли убедиться, что система работает должным образом.
- Индикатор TPMS мигает или мигает, обычно это означает, что в системе произошел электронный или механический сбой.
Опять же, мы рекомендуем запланировать встречу, чтобы мы могли видеть, что происходит.
Опять же, мы рекомендуем запланировать встречу, чтобы мы могли видеть, что происходит.Что произойдет, если давление в шинах слишком низкое?
К чему весь этот шум из-за давления в шинах? Это связано с безопасностью и экономией топлива. Если давление в ваших шинах слишком низкое, это может привести к множеству проблем, таких как:
- Вы преждевременно изнашиваете шины, а покупка новых шин в наши дни является дорогостоящим мероприятием.
- Экономия топлива снизится, расходуется бензин, а затраты на заправку увеличиваются.
- У вас будет повышенный риск выброса, что может привести к серьезной аварии.
- Вы также не сможете останавливать или управлять транспортным средством, что увеличивает риск аварии.
Как изменения погоды влияют на давление в шинах?
Бывают случаи, когда индикатор низкого давления в шинах загорается, даже если в шине нет гвоздя или какого-либо другого прокола. Внезапные изменения температуры воздуха или серия изменений температуры воздуха могут фактически снизить давление в шинах.
Это связано с тем, что давление в шинах падает примерно на 1 фунт на квадратный дюйм на каждые 10 градусов по Фаренгейту падения температуры воздуха.
Вы можете увидеть предупредительный световой сигнал, когда лето уходит и наступает зима, или если ваш автомобиль много сидит.
Не игнорируйте предупреждение о низком давлении в шинах
Индикатор низкого давления в шинах может показаться неудобным, но он нужен для обеспечения вашей безопасности и снижения расхода топлива. Поскольку большинство шин теперь «низкопрофильные», почти невозможно определить, когда ваша шина низкая, просто «взглянув на нее». В некоторых случаях ваша шина может быть на 20 процентов ниже, чем должна быть, и ее невозможно будет увидеть.
Если загорается индикатор низкого давления в шинах, не игнорируйте его. В конце концов, на этих шинах ездит очень многое! И как всегда, если у вас есть какие-либо вопросы, мы здесь, чтобы помочь!
Предупреждение о давлении в шинах – что делать, если загорается индикатор TPMS
Сигнализаторы давления в шинах обычно располагаются в приборной панели на приборной панели автомобиля.
Сигнальные лампы обычно желтого или янтарного цвета и напоминают поперечное сечение шины с восклицательным знаком и/или буквами «TPMS». (Вы можете видеть один из них на фотографии выше, слева от спидометра.) Этот небольшой индикатор загорается, чтобы сообщить вам о низком давлении воздуха в одной или нескольких шинах, когда эта проблема обнаруживается системой контроля давления в шинах автомобиля (TPMS). ).
Обычно индикатор загорается, когда давление воздуха в одной или нескольких шинах выходит за пределы рекомендуемого диапазона. Поскольку оптимальные эксплуатационные характеристики и преимущества безопасности шин реализуются в определенном диапазоне давления воздуха, измеряемом в фунтах на квадратный дюйм (фунт/кв. дюйм), сигнальная лампа может загореться, когда давление упадет всего на 10 % ниже рекомендуемого — задолго до низкого уровня. давление видно на глаз.
Некоторые из более сложных систем контроля давления в шинах сообщают водителям, какая шина находится за пределами допустимого диапазона, или отображают давление воздуха в реальном времени в каждой шине, включая в некоторых случаях запасную шину.
Если загорается сигнальная лампа давления в шинах, не игнорируйте ее; вы могли бы получить квартиру.
Низкое давление может быть вызвано утечкой или просто склонностью шины терять около фунта давления воздуха каждый месяц, а также фунта на каждые 10 градусов падения температуры. Таким образом, если ваши шины накачаны должным образом летом, к зимним месяцам они могут быть достаточно низкими, чтобы вызвать предупреждение о низком давлении в шинах. Точно так же, если лампочка давления в шинах загорается прохладным утром, она может отключиться, если температура окружающей среды поднимется достаточно высоко, чтобы вернуть шины к приемлемому давлению. Шины нагреваются во время вождения, повышая внутреннее давление примерно на 3 фунта на квадратный дюйм, что является еще одной причиной, по которой предупреждение TPMS может быть включено первым делом утром и отключено позже в течение дня.
Getty Images
В любом случае, всякий раз, когда загорается сигнальная лампа давления в шинах, пришло время проверить ваши шины с помощью манометра, который стоит всего 5 долларов.
Ежемесячная проверка давления во всех ваших шинах может помочь вам поддерживать их на оптимальном уровне накачки и позволит вам выявить медленные утечки на ранней стадии — возможно, даже до того, как давление упадет настолько низко, что загорится сигнальная лампа.
Если загорается сигнальная лампа системы TPMS, найдите ближайшую заправочную или сервисную станцию и проверьте давление во всех четырех шинах (а также в запасной, если применимо), добавив воздух в те шины, которые ниже диапазона, указанного на наклейке внутри. дверь водителя. После того, как шины будут правильно накачаны, индикатор может погаснуть после того, как вы проедете несколько миль. Если свет не выключается автоматически примерно через 10 миль, возможно, необходимо сбросить настройки TPMS, как указано в руководстве по эксплуатации автомобиля. Если индикатор загорается и все ваши шины находятся в допустимом диапазоне, есть вероятность, что у вас неисправный датчик контроля давления в шинах, который необходимо заменить.