Автокөліктердің тартқыштары көліктің басқарылуына қалай әсер етеді?

Автокөлікте тіркеменің салмағы мен жүктің таратылуы: Ауырлық центрінің ығысуы және тұрақтылық шектері

Тіркеме тілінің салмағы мен жүктің орналасуы әсерінен вертикаль және бойлық бағыттағы ауырлық центрінің ығысуы

Тілдің салмағы нақты түрде автокөлікте тартылатын прицептің ауырлық центрінің (АЦ) орналасу орнын өзгертеді — әрі жоғары-төмен, әрі алдыңғы-артқы бағытта. Көптеген мамандар бұл салмақтың прицептің жалпы салмағының шамамен 10–15 пайызын құрайтынын айтады, яғни осы салмақ тарту қосылыс нүктесіне төмен қарай әсер етуі керек. Мысалы, 2000 фунттық прицеп үшін бұл тілге төмен қарай 200–300 фунт салмақ түсуі керектігін білдіреді. Егер кімдір прицептің алдыңғы бөлігіне көп заттарды орналастырса, бұл ауырлық центрін жер бетінен жоғары көтереді және оны тартушы көліктің артқы бөлігіне жақындатады. Бұл артқы дөңгелектерге қосымша 30% салмақ түсіруі мүмкін. Керісінше, заттарды өте артқы жағына орналастыру «теріс тілдік салмақ» деп аталатын құбылысқа әкеледі. Тарту қосылысы төмен қарай тартылмай, керісінше көтеріледі, сондықтан қозғалтқыш дөңгелектеріне түсетін қысым азаяды. Бұл басқарудың сезімталдығын төмендетеді және жылдамдық 45 миль/сағаттан асқан кезде прицептің «балық құйрығы» сияқты тербеліске түсу ықтималдығын арттырады.

Күшейтілген домалау, иілу және бұрылу — прицептің динамикасы өндірушінің тұрақтылық шектерін қалай асып түсетіні

Прицептің қозғалысы тартушы көлікке әсер ететін күштерді көбейтеді, олар үш негізгі бағытта зауыттық дизайнымен белгіленген тұрақтылық шектерінен тыс қозғалыс сипаттамаларын туғызады:

• Домалау динамикасы жоғары орталықтан ауырлық центрі бар прицептің бұрылу кезінде бүйірлік салмағын сыртқа ығысуына байланысты домалау динамикасы күшейеді — бос көлікке қарағанда төңкерілу ықтималдығы екі есе артады
• Иілу тербелістері жүк орналасуы бойлық тепе-теңдікті бұзған кезде тежелу немесе үдету кезінде нашарлайды, бұл серіппелі ілініс толығымен сығылуына немесе алдыңғы бөліктің төмен түсуіне әкеледі
• Бұрылу тұрақсыздығы көлденең желдер немесе сапарындағы қатты маневрлер кезінде көлік пен прицеп арасында резонансты қозғалыс пайда болғанда прицептің тербелісі түрінде пайда болады — бұл стандартты ESC жүйелерінің қабілетін асып түседі

Бұл әсерлердің бірігіп әсері жеке көлікпен жүргенге қарағанда жалпы қозғалыс шектерін 40–60% азайтады, сондықтан мақсатты жүк басқару міндетті — мүмкіндік емес.

Автокөлік прицептерінің тежегіш жүйелері: синхрондау, тоқтау арақашықтығы және артқы осьтің бүтіндігі

Сurge тежегіштері мен электрлік тежегіштері: нақты әлемдегі жылдамдықты азайту айырымы және NHTSA растаған 32% тоқтату арақашықтығының айырымы

Surge тежегіштері трейлердің тартушы көлікке қарсы итерілуі кезінде гидравликалық қысым туғызу арқылы жұмыс істейді. Электрлік тежегіштермен барлығы әлдеқайда тез болады, себебі олар басқарушы тежегіш педалын басқан кезде дереу іске қосылады және көліктің өз тежегіш жүйесіне тікелей қосылады. NHTSA жүргізген сынақтарға сәйкес, бұл электрлік жүйелер 60 миль/сағат жылдамдықпен қозғалатын шамамен 3500 фунт салмағындағы трейлерлер үшін тоқтату арақашықтығын шамамен 32 пайызға қысқартуы мүмкін. Бұл негізінен surge тежегіштерінің іске қосылуына уақыт кетуі мен гидравликалық үйкеліс арқылы қуатының біразын жоғалтудан болады. Электрлік тежегіштердің тағы бір үлкен артықшылығы — олардың ішкі сенсорлары арқылы тежегіш күшін автоматты түрде реттеу қабілеті. Бұл олардың жылдам немесе баяу қозғалған кезде де, сонымен қатар қандай да бір жол жағдайында да тиімдірек жауап беруін қамтамасыз етеді.

Тежеу жүйесінің синхрондалмау қаупі: артқы осьтің көтерілуі, дөңгелектердің блокталуы және басқарудың жоғалуы

Трейлердің тежегіштері дұрыс келмесе, бүкіл тарту құрылғысы орнынан ығысады. Егер трейлердің тежегіштері өте күшті болса, олар тартушы көліктің артқы осін шынымен-ақ көтеріп жібереді. Бұл шиналардың жол бетімен контактісін шамамен 40 пайызға азайтады, сондықтан жол суға қалап қалғанда немесе мұзбен жабылғанда дөңгелектер оңай қысылып қалады. Керісінше, әлсіз тежегіш жүйелері де ауыр проблемалар туғызады. Трейлерлер жан-жаққа айналып шығады, бұл «жеккниф» (қатты бұрылу) апаттарының ықтималдығын арттырады. SAE-дің соқтығысу зерттеулеріне сәйкес, мұндай жағдайларда жүргізушілер басқаруды толығымен жоғалтады — бұл бір немесе екі секунд ішінде болады. Бұл мәселеге бірнеше фактор әсер етеді. Біріншіден, салмақтың таралуы дұрыс емес болса — әсіресе тілдің салмағы шамамен 12 пайыздан асқан кезде — артқы тежегіштерге қосымша күш түседі. Екіншіден, электрлік қосылыстар кабельдік жиынтық арқылы қуатын жоғалтады. Үшіншіден, жеңіл трейлерлер үшін өте агрессивті таңдалған күшейту (gain) параметрлерін ұмытпау керек. Ең жақсы шешім — трейлердің тежегіштерін тартушы көліктің тежегіштерімен дәл сол қарқынмен жылдамдығын төмендетуге қол жеткізу. Көптеген тәжірибелі механиктер бұл синхрондау қауіпсіз тарту жағдайлары үшін міндетті деп санайды.

Автокөліктерді тарту кезіндегі динамика: үдеудің төмендеуі, қуаттың салмаққа қатынасының нашарлауы және газдың реакциясы

1 500–3 000 фунттық автокөліктерді тартуға арналған айналдырушы моменттің талап ету қисықтары және олардың жолаушылар көлігінің жетек механизмінің әрекетіне әсері

1500-3000 фунт салмағы бар үлкен автокөлік трейлерлерін тартқан кезде автомобиль арқылы қуаттың берілуіне қызықты өзгерістер енеді. Салмақ артқан сайын двигательдің алға қарай қозғалысты сақтау үшін көп қосымша моментке қажеттілігі туады, ол двигательді оның ең тиімді жұмыс істейтін аймағынан тысқа итереді. Мысалы, орташа өлшемдегі SUV-ті қарастырайық — 3000 фунттық трейлерді қосқан кезде 0-ден 60 миль/сағ дейінгі үдеу әдеттегіден шамамен 35-50 пайызға баяулайды. Сонымен қатар, қуат пен салмақ арасындағы тепе-теңдік де бұзылады, сондықтан беріліс қорабы жиі төменгі беріліске ауысады және әдеттегіден ұзағырақ тұрақты берілісте қалады. Көліктің ішіндегі компьютер қозғалтқыш жүйесінің компоненттерін қорғау мақсатында толық үдеу қуатын дер кезінде бермейді, сондықтан жүргізушілер газ педалін басқанда кейбір лагтарды сезінеді; бұл әсіресе көліктің жолға шығуы немесе тауға көтерілуі кезінде байқалады. Барлық бұл қосымша кернеу уақыт өте келе муфталарға, дифференциалдық жүйелерге және әртүрлі беріліс қорабы компоненттеріне зиян келтіреді.

Автокөлік тіркемесінің қауіпсіздік қауптары: Тіркеменің тербелісі, ажырауы және дұрыс орнатпаған кезде басқарудың жоғалуы

Тіркеменің ұзындығы, биіктігі және жүктің ауырлық центрі бойынша тербеліс басталу жылдамдығы — SAE J2807 стандартына сәйкестігі расталған

Трейлерлердің жан-жаққа тербеліске түсу жылдамдығы олардың пішіні мен ішіне қалай жүктелгеніне негізделген жағдайда әлдеқайда болжанатын шама. Ұзындығы 16 футтан (4,88 м) асатын трейлерлер бұрылыстар кезінде көпше иілу моментіне ие болғандықтан, кішірек трейлерлерге қарағанда әлдеқайда төмен жылдамдықта тұрақсыздыққа ұшырайды. Жүктің ауырлық центрі жүктің биіктігінде әрбір қосымша алты дюймға (15,24 см) көтерілген сайын тұрақтылық та да қатты төмендейді — бұл саладағы барлық сілтемелерге сүйенетін стандартты сынақтарға сәйкес, жылдамдық 8–10 миль/сағ (12,9–16,1 км/сағ) аралығында төмендейді. Адамдар бір-бірінің үстіне барлық жерлерде қозғала алатын автокөліктерді (ATV) орналастырған кезде немесе құрылыс жабдықтарын кузов төбесіне орнатқан кезде, бұл қозғалыс тұрақтандырғыштардың әдеттегі автожол жылдамдықтарында өз әсерін жоғалтатын тербелістерге әкеледі. SAE стандартты сынақтарына сүйенетін деректерге сәйкес, жалпы салмақтың шамамен екі үштен бірін дөңгелектердің орналасқан жерінің алдына орналастыру трейлерді ұзақ уақыт бойы түзу бағытта ұстайды. Бұл қарапайым реттеу жол саяхаты кезінде барлығымыздан қорқынышқа шалдығатын қиыншылық туғызатын жан-жаққа тербеліс қозғалысын болдырмауға көмектеседі.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

• Автокөлікте тіркеменің тілінің салмағы қандай пайыз болуы керек?

  Жалпы айтқанда, жалпы тіркеме салмағының 10–15 пайызы тұрақтылықты сақтау үшін тарту қосылу нүктесіне қысым тудыруы керек.

• Тіркеменің динамикасы тартушы көліктің басқарылуына қаншалықты әсер етеді?

  Айналу, иілу және бұрылу қозғалыстарының бірігіп әсері тіркемесіз жүргенге қарағанда жалпы басқарылу шектерін 40–60% азайтуы мүмкін.

• Неге тіркемелер үшін электрлік тежегіштер гидравликалық (импульстік) тежегіштерге қарағанда тиімдірек?

  Электрлік тежегіштер тезірек іске қосылады және ішкі сенсорлары арқылы тежегіш күшін реттеуге болады, ол импульстік тежегіштерге қарағанда тоқтату арақашықтығын шамамен 32% азайтады.

• Тежегіштердің синхрондалмауы қандай қауп-қатерлерге әкеледі?

  Тежегіштердің синхрондалмауы артқы осьтің көтерілуіне, дөңгелектердің блокталуына, басқару қабілетінің жоғалуына және «жапырақ» типті (jackknifing) апаттардың пайда болу ықтималдығын арттырады.

• Ауыр тіркемелерді тарту двигатель мен трансмиссияның жұмысына қалай әсер етеді?

  Ауыр тіркемелерді тарту күш моментінің талабын арттырады, үдеуді баяулатады және беріліс қорабының жиірек төменгі беріліске ауысуына әкеледі, бұл уақыт өте келе жүріс механизмінің компоненттеріне әсер етеді.

• Тіркеменің тербелісі қалай пайда болады?

  Тіркеменің тербелісі жүктің дұрыс таралмауы, тіркеменің артық ұзындығы немесе орталықтың жоғары орналасуы салдарынан пайда болуы мүмкін, бұл жоғары жылдамдықта тұрақтылыққа әсер етеді.