Радиус поворота в рассматриваемых условиях движения можно определить по рекомендациям Фаробина Я.Е. Литвинова А.С. [64]:

(41)

поворота управляемых колёс происходит только за счёт изменения углов увода, вызванных наличием смещений в рулевом приводе.

В случае движения автомобиля с «фиксированным рулевым колесом» при входе в поворот углы поворота управляемых колёс изменяются, кроме того, ещё и непосредственно на величину смещений, тогда [49] будет

. (42)

В случае движения автомобиля по траектории, близкой к прямолинейной, влияние изменения углов увода незначимо ввиду их малых величин. Смещения в РП оказывают прямое влияние на угол поворота УК:

. (43)

Окончательно текущее значение угла увода передней оси:

. (44)

Причём выражение (41) определяет не только величину, но и знак второго слагаемого формулы (43),т.к. включает величины коэффициентов сопротивления уводу каждого колеса оси и коэффициент связи между смещениями частей РП, принадлежащих наружному и внутреннему колесу.

Таким образом, показатель степени поворачиваемости автомобиля (36) с учётом смещений в кинематической цепи РП принимает вид:

. (45)

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных Немцовым Ю.М. показали, что зависимости изменения разности углов увода осей от угла поворота УК носят линейный характер. Это подтверждает целесообразность использования линейного характера поворачиваемости от смещений в РП для углов увода до 8-10°.

С помощью полученных выражений для мгновенного радиуса поворота и поворачиваемости можно получить ряд характеристик управляемости и устойчивости, что может быть использовано при моделировании основных режимов движения автомобиля.

Курсовая устойчивость - g

Многими авторами отмечено, что для аналитического определения параметров устойчивости и управляемости отсутствуют общепризнанные методики расчёта, в тоже время их зависимость от критерия качества РП очевидна, [64 и др.]. Наиболее полным аналитическим исследованием курсовой устойчивости следует считать выполненное Литвиновым А.С.[64], рассмотревшим линейные и нелинейные, одно и двух массовые математические модели автомобилей.

Для решения задач, поставленных в работе, исследование влияния критерия качества РП выполним при допущении постоянства всех факторов, определяющих изменение углов увода, кроме момента на колесе и его дополнительного поворота на величину смещений в РП

Используем оценочные параметры и методику их определения, рекомендованные Фаробиным Я.Е. :

а) статическая курсовая устойчивость - оценочный параметр угол дрейфа, под которым понимается угол между вектором скорости точки проекции кинематического центра на продольную ось и продольной осью, т.е. для двухосного автомобиля это угол увода середины задней оси. Исходя из возможности ликвидации дрейфа углом поворота рулевого колеса не большим 120° при передаточном отношении РМ около 15:

.

при боковом ускорении 4 м/с и скорости движения от 40 до 100 км/ч. Эта характеристика оценивает склонность автомобиля к заносу;

б) курсовая устойчивость при резком повороте руля («рывок руля») - оценочный параметр - отклонение мгновенного значения реакции от её установившегося значения в %, при боковом ускорении 4 м/с, повороте руля от 0,5 до 5,5 рад и скорости его поворота не менее 8,5 рад/с. Нормируется зависимость оценочного параметра от времени, которая характеризует процесс входа в поворот при различных углах поворота РК и скорости движения при конечном боковом ускорении 4 м/с. Область её допустимых значений приведена [1];

в) курсовая устойчивость при освобождении рулевого колеса повороте - оценочный параметр - курсовой угол, зависимость которого от времени нормируется при боковом ускорении 4 м/с и скорости движения 40-80 км/час. Эта зависимость позволяет оценить стабилизирующее свойство автомобиля, а область её допустимых значений приведена на рисунке 40 работы [1].

Для оценки влияния критерия качества РП на курсовую устойчивость при торможении, когда имеют место наибольшие смещения в кинематической цепи рулевого привода, также воспользуемся методикой, рекомендованной Фаробиным Я.Е. .