Эксплуатация автомобилей и тракторов советской армии. Страница 1

ВОЕННО-ТРАНСПОРТНАЯ АКАДЕМИЯ иг. еяиЛ М. КАГАНОВИЧА
Б. Е. БОРОВСКИЙ, П. И. КОЗЛОНСКИЙ, М. Я. ПРОНШТЕНН, П. С. ТУПИЦЫН
№
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ СОВЕТСКОЙ АРМИИ 5. Е. БОРОВСКИЙ, П. И. КОЗЛОВСКИЙ, М. Я. ПРОНШТЕЙН. П. С. ТУПИЦЫН ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ СОВЕТСКОЙ АРМИИ <УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ) ПОД ОБШЕЙ РЕДАКЦИЕЙ ПРОФЕССОРА, ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК В. И. КАЗАРЦЕВА
’I pi
ВВЕДЕНИЕ Эксплуатация автомобилей и тракторов включает в себя систему мероприятий по рациональному использованию, хранению, поддержанию в исправном состоянии и продлению срока службы В Советском Союзе автотракторостроение было развернуто в исключительно короткие сроки и стало одной из ведущих отраслей отечественного машиностроения. Это позволило провести требуемую моторизацию Советской Армии. Высокая маневренность войск, скоротечность боя, марши войск на большие расстояния, подвоз различных грузов, эвакуация поврежденной техники и т.,д. обеспечиваются широким использованием автомобилей и тракторов. Назначение в армии автомобилей и тракторов многообразно. Автомобили, гусеничные тягачи представляют собой не только средства транспорта, но и являются главными средствами тяги в артиллерии. Часть автомобилей оборудуется специальными кузовами, в которых размещаются передвижные мастерские, радиостанции и другое специальное оборудование. На автомобилях устанавливается артиллерийское вооружение, прожекторы и раз личные механизмы (топливоперекачивающие установки, погрузчики-оборудование для обслуживания аэродромов и др.). Тракторы, как средство механизации используются в инженерных, дорожных-железнодорожных, строительных и других воинских частях. Во многих случаях автомобили и тракторы являются средствами обеспечения боя и движутся в боевых порядках войск. Боевая готовность воинских частей в немалой мере зависит от состояния автотракторной техники. Развитие Вооруженных Сил Советского Союза неразрывно связано со все увеличивающимися масштабами применения автомобилей и тракторов. Наряду с совершенствованием автотракторной техники происходит дальнейший рост механизации и моторизации Советской Армии. Теория и практика армейской эксплуатации автомобилей и тракторов опираются, во-первых, на положения, разработанные советской военной наукой о ведении боя и операции, на положения уставов, регламентирующих боевую деятельность войск, и, во-вторых, на научные положения теории автомобиля и трактора, а также теории трения, смазки и износа деталей машин. Эксплуатация автомобилей и тракторов в армии значительно сложнее эксплуатации этих машин в народном хозяйстве. Армейские машины используются с большей нагрузкой в любой боевой обстановке, в различных климатических и дорожных условиях. Техническое обслуживание и ремонт машин производятся в сложных и часто неблагоприятных условиях. В связи с этим ряд вопросов эксплуатации машин в данных условиях решается методами, отличными от методов, принятых в народном хозяйстве. Однако богатейший опыт эксплуатации автомобилей и тракторов в народном хозяйстве должен широко использоваться в военной практике эксплуатации машин. Лауреаты Сталинской премии водители Л. Н. Титов, М. Ф. Га-линов, В. Д. Савкин, начальник автоколонны В. С. Коренков и многие другие водители-передовики, значительно перекрывшие установленные нормы пробегов и давшие снижение себестоимости эксплуатации в 2—3 раза, указывают новые пути решения ряда вопросов эксплуатации. В капиталистических странах о научно обоснованной эксплуатации автомобилей и тракторов не может быть и речи. Стремление капиталистов непрерывно получать максимальные прибыли исключает возможность научно обоснованной эксплуатации ма-.шин. Для хозяев фирм эксплуатация машин является базой максимального сбыта запасных частей и материалов. Капиталистические фирмы часто выпускают такие автомобили и тракторы, которые после определенного сравнительно небольшого гарантийного пробега выходят из строя, не поддаются эксплуатационным регулировкам, требуют замены большого количества запасных частей. Социалистическая система хозяйства обусловила собою другой, принципиально отличающийся от капиталистического, подход крещению вопросов как конструирования, так и эксплуатации автомобилей и тракторов. • С целью удешевления ремонта и эксплуатации осуществляется широкая унификация и взаимозаменяемость деталей и узлов, создаются условия для облегчения труда водителя, улучшается доступ к местам регулировки и смазки и т. п. Послевоенное развитие Советских Вооруженных Сил в соответствии с характером современных войн потребовало от автотракторной промышленности создания новых образцов автомобилей, гусеничных тягачей и бронетранспортеров. На грандиозных стройках нашей страны широко применяются автомобили и тракторы, как мощное средство механизации и транспорта. Эти стройки вызвали к жизни новые конструкции автомобилей с грузоподъемностью в 10—25 яг. Гигантские объемы работ потребовали новых методов организации эксплуатации, успешно осваиваемых советскими автомобилистами. Первые попытки заложить организационные принципы эксплуатации автомобилей в русской армии относятся к периоду империалистической войны 1914—1917 гг. при создании военных санитарных автомобильных рот. После Великой Октябрьской социалистической революции к 1919г. в РККА была разработана и внедрена профилактическая система технического обслуживания. В народное хозяйство профилактическая система технического обслуживания начала внедряться значительно позднее. Опыт использования отдельных автомобильных подразделений в период гражданской войны дал возможность уже в 1924 г. выпустить для руководства при работе с автомобилями ряд инструкций и наставлений. В дальнейшем, с ростом механизации и моторизации Советской Армии и по мере накопления опыта эксплуатации, наставления и инструкции перерабатывались и дополнялись (1932, 1938, 1941, 1942 гг.). Резкое увеличение автотракторного парка Советской Армии в годы Великой Отечественной войны и значительный опыт, накопленный за годы войны и послевоенный период, позволили стройную систему технического обслуживания, порядок использования машин и организацию парков. Этот опыт нашел отражение в наставлениях по эксплуатации автомобилей и тракторов ВС (1949 г.) и в ряде руководящих директив и приказов. Решения XIX съезда Коммунистической партии Советского Союза отводят большое место вопросам эксплуатации машин- Так, при росте выпуска автомобилей на 20%, грузооборот автотранспорта должен возрасти в 1955 г. на 80—85% (по сравнению с 1950 г.)- Предусматривается укрупнение мелких автохозяйств, значительное расширение сети станций технического обслуживания, увеличение выпуска оборудования для обслуживания автомобилей и тракторов. . В последующих решениях пленумов ЦК КПСС, посвященных развитию сельскогр хозяйства, значительное место отведено улучшению эксплуатации тракторного парка страны, в частности, предусматривается оснащение МТС и совхозов подвижными и стационарными средствами технического обслуживания и ремонта, улучшение хранения машин и т. п. Выполнение задач, поставленных Министром Обороны СССР перед офицерами, сержантами и солдатами по содержанию боевой и специальной техники Советской Армии в постоянной боевой готовности, по умению применять и использовать эту технику, во многом будет зависеть от личного состава автотракторной службы. Настоящий курс „Эксплуатация автомобилей и тракторов” должен помочь военным специалистам автотракторной службы решить эти задачи. РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ СОВЕТСКОЙ АРМИИ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Повседневная забота Коммунистической партии и Советского правительства о неуклонном повышении боеспособности и боеготовности нашей Армии обеспечила ее укрепление и оснащение первоклассной боевой техникой и вооружением. Выполнение пятого пятилетнего плана еще сильнее укрепило экономическую базу активной обороны Советского Союза. Рост техники в армии характеризуется не только количественными, но и качественными показателями. Значительно увеличились калибры и скорострельность современной артиллерии, возрос удельный вес различных видов автоматического оружия (пулеметов, автоматов). Вместе с ростом технического оснащения армии возрастает потребность войск в подвозе им различных грузов (боеприпасов, топлива, запасных частей и др.). Значительной становится роль автомобильного транспорта в осуществлении этого подвоза. Роль автомобильного транспорта возрастает также вследствие быстрых темпов продвижения войск в наступательных операциях, превышающих темп восстановления разрушенных противником железных дорог. В современной армии автомобили и тракторы применяются не только как средство транспорта, а в основном как боевое средство. Нет ни одного рода войск, где не применялись бы автомобили и тракторы. На автомобилях монтируются артиллерийские и зенитные установки, радиостанции, средства технического обслуживания и ремонта боевой техники, электростанции, походные зарядные станции, бензоцистерны; автомобили и тракторы используются в качестве тягачей артиллерийских систем. Кроме этого автомобили применяются для связи, используются в качестве разведовательных, штабных, санитарных средств и др. Все автомобили Советской Армии по своему назначению разделяются на боевые, строевые, учебные и транспортные; тракторы—на боевые, строевые, учебно-боевые и вспомогательные. К боевым автомобилям и тракторам относятся: 1)    грузовые и легковые автомобили, несущие на себе связанное с ними вооружение (автомобили с артиллерийскими реактивно-минометными, зенитно-пушечными, зенитно-пулеметными уста- 2)    специальные автомобили, несущие на себе связанную с ними боевую технику, предназначенную для непосредственного обеспечения боевых действий (прожекторные станции, звукоулавливатели, ПУАЗО, радиостанции, радиопеленгаторы, лебедки аэростатов заграждения и др.); 3)    грузовые и легковые автомобили, а также тракторы, предназначенные для работ в качестве тягачей артиллерийских систем, К строевым автомобилям и тракторам относятся: 1)    грузовые автомобили строевых подразделений, предназначенные для перевозки личного состава, пулеметов, гранатометов и минометов с их расчетами, а также для перевозки боеприпасов и табельного имущества; 2)    легковые автомобили строевых подразделений; 3)    специальные автомобили, прадназначенные для управления и боевого обслуживания войск (мастерские, электростанции, зарядные станции, автостартеры, компрессорные установки, лаборатории, звукометрические станции, опреснительные и фильтровальные установки, штабные автобусы, шифровальные машины, автодегазаторы, бучильные установки, авторазливочные станции, понтонные автомобили, лесопильные станции, автокраны, бурильные установки, телефонные и телеграфные узлы, радиосветомаяки, кислородные и водородные установки, метеорологические станции, баллистические станции, топографические машины, а также бензоцистерны, бензозаправщики, водомаслозаправщики строевых подразделений); 4)    тракторы, предназначенные для перевозки боеприпасов и боевого имущества для эвакуации танков, для буксировки и работы со штатным оборудованием дорожных и инженерных частей (грейдеров, понтонов и т. д.), а также тракторы с установленным на них специальным оборудованием (кранами, экскаваторами и пр.). К учебным автомобилям и учебно-боевым тракторам отно- 1)    грузовЫ' автомобиля; 2)    тракторы, предназначенные для обучения личного практическому вождению и отработки задач по боевой 3)    грузовые, легковые и специальные автомобили, зуемые в качестве учебных экспонатов или предназначен научных и экспериментально-исследовательских целей. К транспортным автомобилям и вспомогательным тракто- 1)    грузовые автомобили автотранспортных частей и подразделений, а также автомобили всех частей, учреждений и заведений, предназначенные для хозяйственного обслуживания; 2)    легковые автомобили тех же частей и подразделений, учреждений и заведений, предназначенные для повседневых служебных целей; 3)    специальные автомобили, предназначенные для хозяйственного, бытового и медицинского обслуживания частей и учреждений (санитарные автомобили, автобусы, клубные автомобили, кинопередвижки, звуковешательные станции, снегоочистители, бензоцистерны, авто- и водо-маслозаправщики, дезкамеры и душевые установки, рефрижераторы); 4)    тракторы, предназначенные для обеспечения хозяйственнобытовой деятельности частей и соединений и для выполнения всех транспортных работ, кроме работ, выполняемых группой строевых тракторов. Все автомобили и тракторы в Советской Армии должны использоваться только по прямому назначению. Зачисление автомобилей и тракторов в ту или иную группу производится на основании штатных данных и объявляется соответствующими приказами. - Поддержание автомобилей и тракторов в постоянной технической готовности является основной задачей автотракторной службы. Рассмотрим условия эксплуатации армейских автомобилей и тракторов. Боевая обстановка может потребовать использования автомобилей и тракторов для выполнения маневра войск, а в ходе развития операции —для преследования, окружения и уничтожения противника. В этих случаях автомобили и тракторы двигаются в чрезвычайно разнообразных дорожных условиях. Основная масса автомобилей и тракторов, особенно боевых и строевых, вынуждена будет двигаться по бездорожью, колонным путям и, в лучшем случае, по проселочным дорогам. Лишь небольшая часть транспортных автомобилей и тракторов будет двигаться по сравнительно хорошим дорогам в армейском и фронтовом тыловых районах. Организация использования и технического обслуживания автомобилей и тракторов при совершении марша в процессе наступления и при обороне будет различной. В свою очередь при наступлении организация использования и технического обслуживания машин в различных родах войск будет также различной. То же будет иметь место и при обороне. Из сказанного следует, что боевая обстановка, характер боевой деятельности войск и назначение автомобилей и тракторов будут оказывать решающее влияние на организацию эксплуатации автомобилей и тракторов. Кроме того, боевая обстановка зачастую требует переброски войск с одного театра военных действий на другой. Все это показывает, что эксплуатация воинских автомобилей и тракторов может иметь место в различных климатических и природных условиях, начиная от районов крайнего севера и кончая жаркими пустынями юга. Естественно, что способы эксплуатации будут во многом зависеть от района боевых действий, его природных и климатиче- Условия эксплуатации автомобилей и тракторов войсковых частей в различных районах могут быть охарактеризованы следу- Горн*ые районы характеризуются обычно особыми дорожными условиями. Для горных дорог характерны большие затяжные спуски и подъемы, перевальные участки, частые и крутые повороты. Дороги, как правило, имеют узкую проезжую часть. Климатические условия для горных районов характеризуются резким изменением температуры (от положительной днем до отрицательной ночью), частыми туманами, снегопадами, гололедицей и буранами. Необходимо отметить, что на большой высоте над уровнем моря имеет место сильное разрежение воздуха, что сказывается на уменьшении коэффициента наполнения двигателя и приводит к снижению мощности последнего. Исследованиями установлено, что подъем на каждый километр уменьшает мощность двигателя примерно на 10%. Тяжелые дорожные и климатические условия приводят к напряженной работе как двигателя, работающего в данном случае большую часть времени на полной мощности, так и агрегатов трансмиссии и органов управления—особенно тормозов и рулевого управления. Разреженность воздуха, вызывающая понижение температуры кипения воды, резко ухудшает охлаждение двигателя. Личный состав, особенно водители, быстро переутомляются вследствие „кислородного голода", наблюдаемого на больших Условия эксплуатации автомобилей и тракторов в пустынных районах характеризуются мало развитой сетью дорог, пыльностью, недостатком воды. Температура воздуха днем доходит до 60—70° С. Двигатели в этих условиях работают с большим перегревом. Запыленность воздуха, достигающая 6 г/л8, вызывает повышенные взносы и затрудняет использование автомобилей и тракторов (запыленность в 1,5 г/лР дает нулевую видимость). Проходимость автомобилей по глубокому песчаному покрову ухудшается, а резина быстро выходит из строя. Большие затруднения в организации эксплуатации машин в данных условиях оказывает недостаток воды. Условия эксплуатации автомобилей и тракторов в северных районах характеризуются труднопроходимыми заснеженными дорогами, а также движением по дорогам, расположенным в районах с вечной мерзлотой. Войсковым частям приходится совершать марши по указанным дорогам в буран, снегопад и гололедицу, причем температура воздуха доходит до —50° С. В условиях низких температур резко ухудшается смесеобразование, саижается работоспособность аккумуляторной батареи и, как следствие, чрезвычайно затрудняется пуск двигателя Эксплуатация автомобилей и тракторов в центральных районах Европы значительно облегчается по сравнению с эксплуатацией в горных, пустынных и северных районах, однако следует иметь в виду, что в этих районах плохие дороги — относительно частое явление. Приведенная краткая характеристика условий эксплуатации машин в различных районах указывает на большое разнообразие природных, климатических и дорожных условий, оказывающих значительное влияние на организацию использования и технического обслуживания автомобилей и тракторов. Например, при эксплуатации автомобилей и тракторов в горных районах требуется обеспечивать особую надежность действия рулевого управления и тормозов. При этом организация движения должна быть такой, при которой была бы исключена возможность столкновения автомобилей и тракторов на поворотах, скатывания машин назад при преодолении подъемов и соскальзывания вниз на крутых спусках. При эксплуатации машин в пустынных районах должно быть обеспечено особо надежное действие системы охлаждения, системы смазки, воздухоочистителей и автошин. Необходимо обеспечивать машины запасами воды и средствами, При организации движения должна учитываться трудность ориентировки в пустыне, вследствие малого количества населенных пунктов и однообразия ландшафта. Эксплуатация машин в северных районах требует особого внимания к техническому состоянию систем питания, охлаждения, электрооборудования (главным образом аккумуляторных батарей). Здесь также необходимо обеспечивать машины средствами, повышающими их проходимость. Должны быть предусмотрены также эвакуационные средства, средства обогрева и запасные аккумуляторы. При движении в северных районах необходима высокая дисциплина движения, исключающая Возможность отставания отдель- Большое "влияние на о ганизацию использования и технического обслуживания автомобилей и тракторов во всех случаях оказывает наличие и оборудование в войсковой части автотракторного парка-территории, специально предназначенной для обслуживания и хранения машин. Таким образом, на организацию эксплуатации автомобилей и тракторов оказывают влияние: боевая обстановка, характер боевой деятельности части, род войск, назначение машин, природные и климатические условия, наличие и оборудование автотрактор- В Советской Армии основные вопросы организации эксплуатации автомобилей и тракторов решаются следующим образом. Использование автомобилей и тракторов организуется командованием войсковых частей в зависимости от боевой деятельности войск и условий эксплуатации. Основная задача организации использования—своевременное выполнение заданий командования с наименьшими затратами сил и средств, т. е. с минимальным расходом моторесурсов и сохранением постоянной готовности материальной части. Такая организация использования автомобилей и тракторов достигается соответствующей подготовкой личного состава войсковых частей, разведкой и оборудованием маршрутов движения, а также правильным выбором типа машин в соответствии с родом груза и дорожными условиями. Техническое обслуживание автомобилей и тракторов организуется по планово-предупредительной системе. Сущность этой системы заключается в принудительном проведении различных видов технического обслуживания после определенного пробега автомобиля (после определенных моточасов работы трактора). Проведение в жизнь планово-предупредительной системы технического обслуживания автомобилей и тракторов в СА обеспечивается надлежащей подготовкой личного состава автотракторной службы, организацией и оборудованием автотракторных парков и укомплектованием войсковых частей соответствующими средствами обслуживания. В зависимости от характера деятельности части, ее дислокации и конкретных условий эксплуатации автомобилей и тракторов осуществляются различные организационные принципы технического обслуживания. В мирных условиях, при постоянной дислокации войсковых частей, а иногда и в действующей армии в войсковых частях, дислоцируемых __в армейском и фронтовом тыловых районах, как правило, осуществляется принцип „автомобиль и трактор к средствам обслуживания”. Это означает, что машина после выполнения задания поступает в автотракторный парк, где последовательно переходит от одного элемента парка к другому и подвергается требуемому техническому обслуживанию. Для осуществления данного принципа обслуживания организуются обычно стационарные или малоподвижные средства технического обслуживания и применяется определенная схема технологического процесса обслуживания. В действующей армии для войсковых частей, дислоцируемых в войсковом тыловом районе, а также для войсковых частей, находящихся в полевых условиях в мирное время, может оказаться целесообразным осуществление принципа .средства обслу-живанияк автомобилю и трактору". Это означает, что средства'об-служивания подаются к местам стоянки автомобиля и трактора (например к тягачам, находящимся у огневых позиций), где и производится необходимое техническое обслуживание этих машин. Для осуществления этого принципа обслуживания используются подвижные и легко транспортируемые средства обслуживания, допускающие их использование при любых атмосферных условиях. В этом случае применяется упрощенная схема технологического процесса обслуживания. Общий порядок использования автомобилей и тракторов в Советской Армии заключается в следующем. Все воинские части имеют право содержать автомобили и тракторы только в количестве, предусмотренном штатом; содержать сверхштатные автомобили и тракторы запрещается. Запрещается также замена одного типа автомобиля (трактора) другим (например: легковых автомобилей на грузовые). Замена одной марки автомобиля или трактора другой разрешается при условии, если эти марки принадлежат машинам од- При укомплектовании и доукомплектовании частей машинами стремятся' к тому, чтобы в подразделении были автомобили и тракторы одной марки с одинаковыми тактико-техническими данными (одинаковая скорость движения, один и тот же запас хода по топливу, одинаковая проходимость и т. д.). Одномарочность машин к тому же облегчает организацию ремонта и технического обслуживания их (общая номенклатура деталей, одни и те же операции по техническому обслуживанию). В группу боевых и строевых машин выделяются лучшие машины, отвечающие своему назначению и имеющие наибольший запас хода до очередного среднего или_ капитального ремонта. Каждый поступающий в войсковую часть автомобиль или трактор вводится в строй приказом по части, при этом водитель снабжается необходимой эксплуатационной документацией и номерным знаком в соответствии с наставлением по эксплуатации автомобилей и тракторов Советской Армии. Автомобили и тракторы Советской Армии используются для боевых действий, для перевозки войск и грузов, для боевой подготовки личного состава, для хозяйственных и технических нужд воинских частей. Количество используемых автомобилей и тракторов и пробег их в километрах (работа в моточасах) определяются планами эксплуатации автомобилей и тракторов. При этом годовой пробег (работа в моточасах) автомобилей и тракторов в мирное время не должен превышать годовых норм, установленных приказом Министра Обороны СССР. В военное время планирование пробега (работа в моточасах) автомобилей и тракторов производится, исходя из боевой обстановки, согласно особым указаниям командования. Бесплановая эксплуатация автомобилей и тракторов войсковых частей запрещается. К управлению автомобилями допускаются лица, имеющие удостоверение' на право вождения автомобилей. Удостоверения выдаются Государственной автомобильной инспекцией лицам, имеющим специальную подготовку и сдавшим установленные испы- К вождению трактора допускаются солдаты, сержанты и офицеры, изучившие материальную часть, правила эксплуатации тракторов, сдавшие испытания по вождению тракторов и получившие удостоверения на право вождения трактора. В зависимости от стажа вождения тракторов и объема военной и специальной подготовки военнослужащим присваиваются следующие классы квалификации (таблица 1): Водитель получает право на вождение трактора определенной марки. Для получения права работы на тракторах других марок военнослужащие обязаны дополнительно изучить устройство тракторов этих марок й иметь практический стаж вождения данных Лица, удовлетворяющие этим требованиям, проходят дополнительные испытания в квалификационной комиссии, о чем делается отметка в удостоверении водителя. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ТИПОВ АВТОМОБИЛЕЙ, ТРАКТОРОВ И ПРИЦЕПОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СОВЕТСКОЙ АРМИИ Для правильного и эффективного использования автомобилей и тракторов в различных условиях эксплуатации необходимо знать эксплуатационные качества этих машин. Впервые параметры для оценки эксплуатационных качеств машин были сформулированы по автомобилям академиком Е. А. Чу-даковым в 1931 г., по тракторам профессором Е. Д. Львовым в 1935 г. и затем развиты ими и другими советскими учеными К основным параметрам, характеризующим эксплуатационные качества автомобиля и трактора, относятся:. 1)'весовые показатели, 2) габаритные показатели, 3) динамические или тяговые показатели, 4) экономичность, 5) маневренность, 6) проходимость, 7) безопасность движения, 8) надежность, 9) приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту, 10) комфортабельность. ВЕСОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ К весовым показателям относятся следующие: а)    грузоподъемность автомобиля и трактора—допустимая полезная нагрузка на автомобиль и трактор, измеряемая в тоннах или числом мест для пассажиров; б)    допустимый вес буксируемого прицепа в т; в)    вес автомобиля и трактора с нагрузкой и без нагрузки в кг; г)    распределение веса автомобиля (с нагрузкой и без нагрузки) по осям; д)    коэффициент использования веса автомобиля, представляющий собой отношение веса полезной нагрузки в кузове к собственному весу автомобиля (без нагрузки); где Оа — полный вес автомобиля (с нагрузкой); 00 — собственный вес автомобиля (без нагрузки). е) коэффициент прицепной нагрузки, представляющий собой отношение веса прицепа к полному весу автомобильного или тракторного поезда; (?„" — полный вес автомобильного (тракторного) поезда. Весовые показатели наших отечественных автомобилей и тракторов улучшаются с каждым годом и превосходят весовые показатели автомобилей и тракторов ряда иностранных фирм. Например, средняя грузоподъемность наших грузовых автомобилей примерно на 40—50% выше средней грузоподъемности грузовых автомобилей США и приближается к 3 т. Коэффициент использования веса новых моделей отечественных автомобилей на 9—12% выше коэффициента использования веса старых моделей и составляет примерно 0,923—1,115. Для автомобилей большой грузоподъемности этот коэффициент обычно выше, а для автомобилей повышенной проходимости ниже, чем для автомобилей средней и малой грузоподъ- Коэффициент использования веса характеризует рациональность конструкции автомобиля данного класса. Чем выше коэффициент использования веса автомобиля, тем рациональнее используются материалы в конструкции автомобиля и тем меньше будет, при прочих равных условиях, расход эксплуатационных материалов. Повышение коэффициента использования веса не должно, однако, производиться за счет снижения надежности автомобиля. Следует отметить, что работа советских ученых над повышением качества материалов и улучшением конструктивных решений позволяет снизить действующие нормативы запасов прочности и тем самым еще более повысить коэффициент использования веса Коэффициент прицепной нагрузки характеризует способность автомобилей и тракторов буксировать прицепы. Для автомобилей средней и малой грузоподъемности средняя величина коэффициента прицепной нагрузки составляет: А = 0,27 4--т-,030, для автомобилей большой грузоподъемности А=0,35 4-0,50. Для тракторов средняя величина коэффициента прицепной нагрузки составляет Л=0,5. ГАБАРИТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ К габаритным показателям относятся: 1. База автомобиля — расстояние между передней и задней осями двухосного автомобиля и между передней осью и серединой расстояния между средней и задней осями для трехосного автомобиля. •жду центрами направляющего 2?^ Колея автомобиля .(по грунту) — расстояние между сред- Колея трактора — расстояние между средними линиями гу- Колея дается отдельно по осям автомобиля и по внутренним и наружным шинам в случае спаренных колес. 3.    Наибольшая длина, ширина и высота автомобиля и трактора, включая размеры кабины и кузова. 4.    Размеры грузовой платформы. 5.    Передний и задний свесы — расстояние от осей автомобиля до переднего (от передней оси) и заднего (от задней оси) края 6.    Коэффициент использования габарита автомобиля и трактора— отношение площади кузова, занимаемой полезной нагрузкой ко всей площади, занимаемой автомобилем или трактором. У новых моделей отечественных автомобилей коэффициент использования габарита в среднем на 15% больше этого коэффициента старых моделей и равен примерно 0,480—0,555. Повышение использования габарита важно для армейских автомобилей, так как меньшая площадь автомобиля (при той же его грузоподъемности) снижает возможность его поражения от огня противника, сокращает общую длину колонны на марше, улучшает маневренность автомобиля, а также сокращает необходимые площади для хранения и обслуживания автомобилей. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИЛИ ТЯГОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ Динамическими^ или тяговыми качествами автомобиля и трак->а"йазываются качества, обеспечивающие при заданных усло-эксплуатации мибадее высокую среднюю скорость дви- Средняя скорость движения зависит от проходимости машины, приемистости, от максимальной скорости движения, величины преодолеваемых подъемов, пути и времени торможения и других факторов. Динамические качества машины имеют большое значение, так как армейский автомобиль и трактор должны развивать достаточно высокие скорости при использовании их в любых климатических и дорожных условиях. Для оценки динамических качеств автомобиля и трактора служат следующие параметры: а)    динамический фактор. Dj б)    тягорый коэффициент полезного действия qM; в)    удельная' мощность двигателя; г)    максимальная' скорость Ът7,. Динамический фактор D, предложенный Е. А. Чудако-D = —p~” , где Рр—полная тяговая сила на ведущих колесах в кг; Рц,—сила сопротивления воздушной среды .в кг; Изображенная графически зависимость динамического фактора' от скорости движения автомобиля получила название „Динамическая характеристика.автомобиля”1 (фиг. 1). трактора представляет собой отношение максимальной мощности на крюке к максимальной мощности, развиваемой двига- где NKp — полезная мощность на крюке в л. с.\ N, — эффективная мощность двигателя в л. с. Тяговый коэффициент полезного действия показывает, какая доля мощности двигателя используется на крюке в конкретных условиях работы. где Чм механический коэффициент полезного действия транс- I), — коэффициент, учитывающий механические потери на ведущих участках гусеничных цепей; щ — коэффициент, учитывающий величину потерь вследствие буксования ведущих колес; Ч/ — коэффициент, учитывающий потери, вызванные деформацией почвы. Величина тягового коэффициента полезного действия современных тракторов колеблется в пределах 0,38—0,78. Тяговый к. п. д. гусеничных тракторов уменьшается с переходом на высшие передачи. ел я предетавл бесу автомобиля Оа скорость, развивае-тальной дороге. били характеризуется следующими динамическими качествами (таблица 2). fill I §■§•! Легковые ' экономичность Экономичность автомобиля и трактора характеризуется затратами по использованию, содержанию и ремонту их и оценивается обычно расходами, отнесенными к единице работы (километр, тонно-километр, мото-час). а)    экономичность по расходу топлива или топливную экономичность; б)    экономичность по расходу материалов на техническое обслуживание и ремонт. Топливная экономичность автомобиля и трактора характеризуется расходом топлива при движении в заданных условиях эксплуатации. Оценка производится с помощью следующих параметров: а) экономической характеристики автомобиля (Е. А. Чудаков), представляющей собой график, выражающий зависимость расхода топлива от скорости движения при определенных величинах сопротивлений качению (фиг. 2); б) экономического--Фактора (Г. В. Зимелев), представляющего об ой. длину лутйГ'проходимого автомобилем на 1 л топлива сфйг. 3); в) экономичности трактора g,p, характеризующейся средним расходо'м топлива на 1 л. с./час на крюке: где Qm — часовой расход топлива в кг; N„p — полезная мощность трактора на крюке в л. с.\ г) яормой расхода топлива (средний расход) на 100 км пробега (Л/100 км) и в килограммах в час (кг/час); Зм/Ы д)    _средиим расходом топлива на единицу работы (лЦОО ткм)-, е)    "запасом хода по топливу. С увеличением грузоподъемности автомобиля расход топлива на единицу работы обычно понижается (таблица 3). ваётся средним расходом материалов для технического обслуживания и ремонта автомобилей на 1000 км пробега и на 100 моточасов работы трактора. Маневренные качества автомобиля и трактора характеризуют приспособленность машины быстро изменять направление движения на минимальной площади разворота.
Маневренность машины может быть оценена следующими параметрами: fa)) ширина проезда, определяемая габаритными размерами автомо-билдм! трактора; (б) ..внешний и внутренний радиусы поворота, зависящие: для автомобиля—от угла поворота колес и габаритных размеров автомобиля; для трактора — от конструкции механизма поворота и габаритных размеров (SJ ширина габарит-нога коридора автомобиля, трактора и поезда ", зависящая от радиусов поворота и геометрических размеров поезда (фиг. 4). Проходимость обычно оценивается следующими параметрами: Га) сцепкой вес —вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса; для трактора —вес трактора является сцепным весом; (О); среднее удельное давление на дорогу в кг/см2; Ь) просвет между нижИими точками шасси автомобиля и трактора и дорогой; ■А радиусы продольной и поперечной проходимости автомобиля; (д),передний и задний углы въезда автомобиля; а^ширина преодолеваемых рвов; (ш’глубина преодолеваемого брода. СГцепной вес определяет возможную силу тяги автомобиля и трактора по сцеплению. С увеличением сцепного веса увеличивается и сила тяги по сцеплению. С увеличением числа веду; ПХих колес увеличивается сцепной Вес. У 'автомобиле# со7’всеми ведущими колёсами сцепной вес равен весу автомобиля. Проходимость автомобиля й трактора по местности и дорогам с_мягвйм покрытием определяется главным образом удельным ~'=С уменьшением удельного давления уменьшается глубина колеи и, следовательно, уменьшается сила, расходуемая на преодоление сопротивления качению. Удельное давление на грунт со- а) для современных автомобилей *: для легковых 1,5—3,3 кг/сл*; .6) для грузовых —3,0—5,5_«г/слг; в) для гусеничных тракторов 033—0,5 кг/см?. Просветы между нижними, точками шасси автомобиля и трактора и дорогой характеризуют возможность движения по местности с вертикальными препятствиями, а также возможность преодоления автомобилем и трактором участков мягкого грунта, когда происходит погружение колес и гусениц в грунт. Просвет составляет у современных автомобилей легковых — 180—250 Лм; грузовых 200—320 мм, у тракторов—350—400 мм. Влияние на прохоХПмоСТБ' различных просветов между агрегатами одного и того же автомобиля и дорогой различно. Наибольшее значение для проходимости имеет величина просвета в середине базы автомобиля. Для оценки проходимости вводится понятие продольного и поперечного радиуса проходимости (фиг. 5 и 6). Еволольщ®. радиус проходимости представляет собой радиус ощщжности, проходящей через низшую точку автомобиля и касательной к передним и задним колесам автомобиля. — Поперечный радиус проходимости представляет собой радиус окружности, проходящей через низшую точку оси автомобиля и касательной к колесам, расположенным на данной оси. Чем меньше просвет автомобиля, чем ближе к центру, автомобиля располагается самая низкая точка и чем больше база, тем больше будет радиус продольной проходимости и проходимость автомобиля хуже. Аналогично для радиуса поперечной проходимости указанные факторы имеют такое же значение, в этом случае вместо базы имеет влияние колея автомобиля. Величины радиусов продольной проходимости современных автомобилей приведены в таблице 4. Для оценки проходимости автомобиля через кюветы, выступы, бугры и другие препятствия служит величина углов переднего и__аадвего.. въезда автомобиля (фиг. 7). Углы переднего и заднего въезда образуются касательными, проведенными к передним и задним колесам из крайних''точек, выступающих спереди и сзади частей автомобиля. С у вел й че и йем этих углов увеличивается_1щохрдимость автомобиля. Для современных автомобилей величина указанных углов лежит в пределах, показанных в таблице 5. Для проходимости трехосного автомобиля большое значение имеет возможный перекос осей, который будет определять величину радиуса продольной проходимости. Возможность преодоления автомобилем и трактором различных рвов и канав определяется размерами колес (для автомобиля) и гусениц (для трактора). Ширина рва, через который может пройти двухосный автомобиль, орйейтйр5в5Чно может Выть "принята равной радиусу колеса'(фигГВу; Для автомобилей с двумя ведущими мостами ширина преодолеваемого рва несколько увеличивается. Ширина рва, преодолеваемого гусеничным трактором, равна примерно половине длины опорной поверхности гусеницы трак- Кроме перечисленных параметров, проходимость автомобиля и трактора определяется также глубиной преодолеваемого брода. Для современных автомобилей глубина преодолеваемого брода (без специальных приспособлений) лежит в пределах: для легковых—до 0,4 —0,5 м\ для грузовых —до 0,6—0,9 м. Для гусеничных тракторов и тягачей глубина преодолеваемого брода составляет 0,6 —1,2 м. БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ Автомобили и тракторы воинских частей используются для перевозки личного состава и дорогостоющей материальной части, причем эта перевозка осуществляется по дорогам с большой интенсивностью движения. Обеспечение безопасности движения в данном случае имеет Безопасность 4вижения.обычно оценивается следующими-дайа-метрами: а)'усгойчивостью; б) безотказностью действия тормозов, рулевого управления и механизма поворота; в) обзорностью в горизонтальной и вертикальной плоскостях; г) действием осве-щёни'я й сигнализации; Д)'прбтнвбйбжарным состоянием. Устойчивость автомобиля характеризует приспособленность автомобиля двигаться 'без опрокидывания (продольного-!! бокового) и без бокового скольжения колес в любых дорожных У Потеря устойчивости происходит чаще всего при движении на подъеме и по косогору. Максимальный угол подъема, при котором возможно опроки-’д[ЖТТие~автом6бйля_отн6'сительно задних колес, будет равен: а — расстояние центра направляющего или ведущего колеса от центра тяжести трактора; с*— расстояние задней кромки опорной поверхности гусеницы от центра направляющего или ведущего колеса. находиться в „ проведенная углах подъема трактор потеряет устойчивость Трактор буде- ::
S угол уклона, на котором сможет стоять затормо->р не опрокидываясь, определится из следующего выражения: Условием поперечной устойчивости будет являться (фиг. 10): ,,0 <-&»(»+«)-« , где В — ширина колеи трактора: Ь — ширина гусеницы; е — расстояние центра тяжести от оси симметрии; hg — высота центра тяжести трактора. Условие предельно устойчивого положения неподвижного трактора в отношении опрокидывания в данном случае можно сформулировать следующим образом: вертикаль, проведенная через центр тяжести .трактора, должна пересечь ~ поверхность почвы по' ниж'нёВ'боковой кромке'гусенйцы'трактораГ Безотказность действия тормозов должна обеспечить безопасность движения автомобилей. Для оценки тормозных_качеств автомобиля пользуются следующими показателями: Ц) замедлением;-2) временем торможения; (3) путем торможения. Профессор Н. А. Бухарин дает следующую классификацию эффективности тормозных систем в зависимости от величины замедления в м/сек* (таблица 6): Хорошие ‘ ’. '. '. 4 — 6    2.4—3,6 Требуй удучше- ^ ^    18—24 Ненадежные ! . ! ! Менее 3    Менее 1.8 Время торможения складывается из времени реакции водителя, времени срабатывания тормозов, _времени, в течение которого происходит" полное включение тормозов от момента достижения заданного постоянного замедлениядо Кбнца активного торможения,' и времени оттормаживания. " Время торможения не является столь наглядным, как путь то£м6жения, поэтому обычно в практике эксплуатации для оценки тормозных качеств автомобиля используется величина пути торможения. Тормозной путь автомобиля зависит от. скорости движения и состояния дорожного покрытия. ~71ля тракторов, в силу большого сопротивления движению трактора, тормозной путь имеет небольшую величину. Для безопасности движения, кроме устойчивости и хорошей тормозной системы, автомобили и тракторы должны обладать надежным рулевым управлением и механизмом поворота, хорошей обзорностью, безотказно действующими системами освещения и сигнализации и быть безопасными в пожарном состоянии. Наши новые модели отечественных автомобилей и тракторов удовлетворяют полностью этим условиям. НАДЕЖНОСТЬ Надежность автомобиля и трактора характеризует качество конструкции и изготовления машины. Чем меньше происходит в процессе работы поломок деталей и узлов, чем меньше износ деталей и узлов, тем надежнее машина.
3)    трудоемкость каждой операции обслуживания и ремонта; 4)    степень унификации однородных точек обслуживания и ремонта различных марок автомобилей, а также потребных материалов, запасных частей и инструмента. Aito-fiS    Автомобили и тракторы, выпускаемые П нашей отечественной промышленностью, с каждым годом становятся все более совершенными и приспособленными к легкому обслуживанию и ремонту. is» ,1,ИГ' пробега" и°я    момле». *“ Так, например, количество смазочных и крепежных опера-й у автомобилей на 10000 км пробега резко уменьшено. Сказанное наглядно иллюстрируется фиг. 11 и 12. Уменьшено также и число точек, требующих обслуживания. Применением резиновых втулок рессорных пальцев в автомобилях М-20, ЗИС-110, а также резиновых опорных башмаков на автомобилях Я АЗ-200 устранило трудоемкую и частую смазку рессорных пальцев и т. д.
Усовершенствование конструкций наших отечественных автомобилей позволило также упростить и сократить трудоемкость отдельных операций технического обслуживания и ремонта. Например, тормозные барабаны автомобилей ГАЗ-М-20 и ГАЗ-51 снимаются незави-благодаря чему облегчается доступ к тормозным колодкам н др. КОМФОРТАБЕЛЬНОСТЬ Под комфортабельностью понимается приспособленность автомобиля и трактора к удобной (без быстрой утомляемости) для а)    мягкостью подвески и плавностью хода; б)    наличием и совершенством средств предохранения от дождя, снега, ветра, пыли, солнца, холода; в)    легкостью управления. Для военных автомобилей и тракторов достаточная комфортабельность обязательна, в противном случае совершение маршей на большие расстояния будет отрицательно сказываться на здоровье и боеспособности перевозимого личного состава и во- Рассмотрение всего комплекса параметров для оценки эксплуатационных качеств автомобиля и трактора показывает, что в зависимости от конкретных условий эксплуатации те или иные параметры приобретают главное значение, становятся основными. Так, например, для армейских автомобилей важное значение имеют проходимость и устойчивость, для автомобилей, используемых в городских условиях, на первое место выдвигаются вопросы экономичности и т. п. Поэтому при оценке конструкции того или иного автомобиля и трактора или при разработке военно-технических требований к автомобилям и тракторам различных типов необходимо всесторонне учитывать конкретные условия, для которых эти машины предназначены. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЯ И ТРАКТОРА Условия использования автомобилей и тракторов различного назначения (боевые, строевые, учебные и транспортные) различны и, следовательно, условия работы механизмов этих машин так же могут быть различными. Очевидно, рациональным режимом работы механизмов, общим для всех групп автомобилей (тракторов), будет такой, который обеспечивает наилучшее выполнение заданий. Для группы боевых автомобилей (тракторов) рациональным может быть форсированный режим. Для транспортных автомобилей следует считать рациональным режимом не форсированный, а нормальный. При этом под рациональным нормальным режимом работы механизмов транспортного автомобиля (трактора) следует понимать такой режим, при котором достигается высокая производительность машины с минимальным расходом эксплуатационных материалов и средств и наибольшая долговечность ее механизмов. Например, чрезмерно увеличенная нагрузка на детали механизма вызовет преждевременные их износы, повышенный расход эксплуатационных материалов, увеличенную стоимость эксплуатации и т. п., что нельзя признать рациональным. Для боевых и строевых автомобилей (тракторов) тактическая обстановка часто может потребовать увеличенных нагрузок на детали механизмов, т. е. потребовать форсированной их работы с повышенным расходом эксплуатационных материалов и уменьшенным сроком службы. В данном случае, следовательно, режим форсированной работы вполне оправдывается требованиями тактической обстановки и потому его следует считать рациональ- В дальнейшем будет рассматриваться не форсированный, а нормальный режим работы механизмов автомобиля (трак- Показатели режима работы механизмов определяются в зависимости от многих факторов, к которым относятся: удельная на-32    " V. ..... грузка, скорость движения, температура, качество смазки, величина зазбрЬв,"интенсивность'износа и др. Показатели режима работы автомобиля (трактора) в целом могут определяться такими, например, факторами, как нагрузка в кузове или. прицепной груз, скорость движения, расход топлива, качество вождения, качество дороги и др. При определении рационального режима необходимо знать, как влияет тот или другой фактор на производительность, экономичность и долговечность использования машины. Далее излагаются основные положения по решению следующих вопросов, определяющих рациональный режим использования автомобиля (трактора): (Г) определение рациональной полезной нагрузки и прицепного груза для автомобиля и трактора; \2р определение экономичной скорости движения автомобиля и трактора для равномерной скорости движения; ’3) определение расхода топлива для заданных условий использования автомобилей и тракторов; '4),«определение средних скоростей движения для заданных условий использования автомобилей и тракторов; i5) решение вопроса о целесообразности применения автомобильных поездов для уменьшения расхода топлива; @ оценка вероятных износов двигателя и выбор рациональ- Решение перечисленных вопросов заключается в производстве сравнительных расчетов и в нахождении на основании этих расчетов наилучшего варианта. Производство сравнительных расчетов может быть выполнено аналитическим, графическим и графоаналитическим способами. Следует, однако, отметить, что большинство эксплуатацион- ческим способом, поскольку этот способ позволяет сравнительно легко учесть взаимную зависимость различных факторов и избавляет от необходимости выполнять громоздкие аналитические расчеты. К тому же графоаналитический способ отличается достаточной точностью, наглядностью и требует значительно мень- способами расчета. Изложим основные положения аналитических и графоаналитических способов расчета. АНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ РАСЧЕТА Для приближенных аналитических расчетов используется следующее выражение: > 270 >0(/±i)* т (КРУ2:3,6»), где Рт — возможное усилие по сцеплению покрышек ведущих колес с поверхностью дороги в кг; Р«—касательное усилие на покрышках ведущих колес в кг; в дальнейшем будем его тяговым усилием на
покрышках ведущих колес; Р/ — сопротивление движению на горизонтальном участке пути в кг; Р, — сопротивление движению на уклоне дороги в кг; Р а, — сопротивление движению от воздушной среды в кг; Ос— вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса, <р — коэффициент сцепления; cose —косинус угла наклона поверхности дороги; N, — эффективная мощность двигателя в л. с.; V    — механический коэффициент полезного действия транс миссии (от маховика до колес); V    — скорость движения автомобиля в км/час; 270 — численный коэффициент, увязывающий размерности и равный: О — вес автомобиля (поезда) с полезной нагрузкой в кг; / — коэффициент сопротивления качению (движению) автомобиля (поезда) на горизонтальном участке пути; i — коэффициент, характеризующий сопротивление движению от продольного уклона поверхности проезжей части дороги (уклону в 1% соответствует i = 0,01); К — коэффициент сопротивления воздуха; F — площадь проекции автомобиля в направлении движе- При производстве расчетов по формулам (1) и (2) следует учитывать что удовлетворительные результаты расчета будут получены только в том случае, если правильно принято отношение —, так как это отношение определяется не только скоростью движения, но и включенной передачей. Кроме того, максимальная скорость движения, определенная по формуле (2), не должна быть больше максимальной скорости, заданной конструкцией данной машины. Формулой (2) следует пользоваться преимущественно для приближенного подсчета полезной нагрузки или максимальной скорости движения на трудных участках дороги. Зависимость (1): Pc4>P,±Pi + Pw чаще всего используется для определения возможности движения по условиям сцепления ведущих колес с поверхностью дороги. Движение возможно, если Pm>P*>Pi±Pi + Pw Для различных случаев движения зависимость (1) будет иметь следящий" вид: ~ движение с равномерной скоростью > Р« Р, + Р* + Ртп + Р,р;    (3) б)    движение ускоренное Pt, > Р. >Р, + Р. + Р/ + Ртп + Р*р-    (4f в)    движение замедленное Рп >Р«<Р,+ Рш-Р/ + Р«* + Ркр-    (5) Для случаев движения автомобиля под уклон при выключенном двигателе: ■а) движение с равномерной скоростью Pi = P, + Pw+ Ртп + РтЛ    (6) Щ ускоренное движение Р(>Р,+ Рк+Рт„+Р«р',    (7) в)    замедленное движение за счет израсходования ранее накопленной кинетической энергии "А. <(Р„+Р„+Ртр+Р„„) ■ S;    (8) г)    замедленное движение во время торможения тормозами < (р, + р» + р„ + р„„) . S;    (9) д)    замедленное движение с израсходованием ранее накопленной кинетической энергии и работающим двигателем 6'М< (Р,-Р, —Р„-Р„„) ■ S. (10 В этих формулах: М — масса автомобиля (поезда); М = — ; g=9,81 м/сек*-, 6 — коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс автомобиля (поезда): приближенно для полностью груженого автомобиля Ь =••• 1 +0,044/«!+0,04 и для трактора й = 1,2+ 0,00 2/„*, где i* — передаточное число в коробке передач; /0 — общее передаточное число от двигателя до гусеничной Р, — суммарное сопротивление движению автомобиля (поезда) на дороге в кг; Рг = Р/±Ри учитывая, что V>=(/±0. или ч>~! COS e±sin а; Pi — сила инерции движущегося автомобиля в кг; Р,р — сопротивление на прицепном крюке в кг; Р — касательное усилие торможения на покрышках колес в кг; Р„р — касательное усилие на покрышках колес от потерь в ме- Р„„ — касательное усилие на покрышках колес от дополнительных потерь в механизмах и покрышках при разных радиусах качения для автомобилей со всеми включенными ведущими колесамв; к*, »«—'скорость движения автомобиля — начальная, конечная в м/сек. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ РАСЧЕТА Для графоаналитических расчетов рекомендуются номограммы, приведенные в приложениях 4, 5 и 6 (для автомобилей ЗИС-150, ГАЗ-бЗ и для тягача М-2). Эти номограммы построены на основании зависимостей, указанных в формуле (2). Построение номограмм произведено следующим образом (Фис, 13). ij В первом квадранте в произвольном масштабе строится в осях Ne и п скоростная (внешняя) характеристика двигателя на основании стендового испытания двигателя или по данным справочных материалов. Характерными точками кривой скоростной (внешней) характеристики двигателя являются: а)    я,, отвечающая минимальному устойчивому числу оборотов коленчатого вала двигателя под нагрузкой; л, ~ 600—800 об/мин; б)    л„ отвечающая максимальному значению крутящего (вращающего) момента двигателя на полной мощности;
в) п3, отвечающая максимальной эффективной мощности двигателя или точке перегиба характеристики двигателя; п8~ 2400-3600 об/мин. Для проверки правильности построения характеристики двигателя следует провести из начала координат прямую, касательную к линии скоростной характеристики двигателя; эта прямая должна коснуться линии характеристики двигателя в точке 2, соответствующей максимальному значению крутящего момента. {%. В четвертом квадранте в осях п и V (масштаб для скорости произвольный) строится зависимость скорости движения автомобиля на каждой ‘передаче от числа оборотов вала двигателя, пользуясь выражением: 0.377-R-n-a-f KM/WC    (11) где R — радиус покрышки в м\ а — коэффициент, учитывающий деформацию покрышки под нагрузкой в зависимости от давления в камере и передаваемого момента; Р — коэффициент, учитывающий проскальзывание (пробуксовывание) ведущих колес; для покрышек „гигант" и .баллон* можно считать а -0 = 0,97; /„ — передаточное число передачи от двигателя к ведущим колесам. Построенные по формуле (11) прямые в осях п и V дают характеристику коробки передач. 3. Далее в третьем квадранте в осях V и Р, (масштаб для Р«— произвольный) строят кривые тяговых усилий на ведущих колесах для каждой передачи, пользуясь выражением: р _ 270 -N, 4 причем значения Ne и V' берутся из ранее построенных двух диаграмм. Среднее расчетное значение коэффициента п принимается для армейских типов автомобилей в 0,77—0,85, для остальных — в 0,85—0,9 при жидкой (не загустевшей) смазке. Следует учитывать, что с уменьшением передаваемой мощности величина I) уменьшается. Построенные кривые в осях V и Р* дают полное представление об изменении тяговых (касательных) усилий на ведущих колесах. Совместное рассмотрение трех построенных диаграмм позволяет проследить взаимную зависимость значений величин: N,, п, V и Р«, выраженную формулой (2). Задавшись двумя из этих величин, можно по номограмме легко определить две другие интересующие нас величины. Для удобства пользования номограммами целесообразно принимать масштабы: для V — 1 см — 10 км/час и Р« — 1 см —50 кг. 4. Переходя к построению правой части формулы (2), заметим, что для случая движения с равномерной скоростью должно быть соблюдено условие Предполагая, что коэффициент у суммарного сопротивления движения автомобиля без учета сопротивления воздуха равен коэффициенту /, т. е. <р = /, построим во втором квадранте сначала следующую зависимость: Рппр = С • у = О (/±/) = О ■ /.    (12) Для построения этой зависимости в произвольном масштабе на оси G откладываем полный вес автомобиля или поезда, отмечая его собственный вес О0 и полезную нагрузку 0„. Затем, задаваясь несколькими числовыми значениями коэффициента /, сопротивления качения (движению) автомобиля на горизонтальном участке дорог различного качества, подсчитываем по формуле (12) числовые значения сопротивления и полученные величины откладываем на оси АБ в масштабе сил оси Р«. Отмеченные точки на оси АБ соединяем с началом координат для оси G„ (на оси ВВ„) т. е. с точкой В, и получаем диаграмму сопротивления движению на различных дорогах для полного веса автомобиля. Выполненное построение позволяет быстро определить сопротивление движению для различных значений / и полезной нагрузки. Номограмма может быть использована для определения сопротивления движению не только для коэффициента /, но и для суммарного коэффициента y = (/±i)- Номограмма приобретает еще большую наглядность, если jj. 5. Учтем теперь зависимость сопротивления воздушной среды от скорости движения автомобиля Р„= KFUIj    (13) е К — общий приведенный коэффициент сопротивления (обтекаемости) движению автомобиля воздушной среды, зависящий от лобового сопротивления и сопротивления трения воздуха о боковую поверхность кузова, завихре- - коэффициент, у1 тающий дополнительное сопротив-прицепов, приближенно а = 1,1 н-1,2; угла обдува автомобиля. К и F приведены в таблице 7. Средние значения • Предполагая случай движения автомобиля при отсутствии ветра, получим выражение: <»> Задаваясь числовыми значениями V, подсчитаем по формуле (14) величины Ра и покажем их в четвертом квадранте в осях V и Р„, причем масштаб сил для оси Р„ должен быть взят тот же. Из диаграммы видно, что на малых скоростях движения (до 40—50 км/час) сопротивление воздушной среды незначительно, на больших же скоростях движения оно составляет существенную величину. Поскольку сопротивление воздушной среды всегда уменьшает возможное тяговое усилие на ведущих колесах, целесообразно на номограмме показать разность этих усилий, т. е. в третьем квадранте следует провести кривые Р„ — Р„ для прямой и третьей передач. Эти кривые представлены сплошными линиями. 6.    Дополним номограмму построением левого члена формулы (2). Построение выполняется аналогично изложенному в п. 4 и показано во втором квадрате ниже линии А —Б. Построенная номограмма позволяет решать основные эксплуатационные вопросы равномерного движения автомобиля или поезда. 7.    Целесообразно, наконец, построить зависимость изменения тормозных усилий на ободе покрышки ведущих колес для тех случаев, когда торможение движения автомобиля достигается двигателем, используемым как компрессор. Приближенно мощность, затрачиваемая на трение в карбюраторном двигателе, выражается:* N„.=(0,35 + 0,0005л)^, ** откуда усилие торможения на ободе ведущих колес будет: „    270 (0,35+0,0005 п)Л -п    .... 900-V-ч ’    ' ' где Л—литраж двигателя; 4    — механический коэффициент полезного действия трансмиссии; принимается ч = 0,85 — 0,9; для автомобилей со всеми ведущими колесами ^=0,77+0,85; 5    — ход поршня в м. Такой эффект торможения будет иметь место при закрытой дроссельной заслонке в карбюраторе, если же дроссельную заслонку открыть (выключив подачу топлива), то тормозной эффект усилится, поскольку двигатель будет в данном случае работать как компрессор. На основании формулы (15) в четвертом квадранте построены линии, характеризующие указанный тормозной эффект двигателя (суыма Р*+Ртдв для каждой из передач). Аналогичным образом может быть учтен тормозной эффект от трения в механизмах Примеры использования построенной номограммы На номограмме фиг. 14, которая отличается от номограммы фиг. 13 тем, что на ней не показано вспомогательное построение, представлено пунктирными линиями решение следующих типич- 1.    Дано: полезная нагрузка в кузове грузового автомобиля 2 т, дорога — хорошая грунтовая, нескользкая. Требуется найти, с какой максимальной скоростью возможно движение и на какой передаче. Ответ: возможная скорость равна 52 км/час с использованием 4-й передачи. 2.    Для тех же условий, но на скользкой дороге (у — 0,05). %вГнГб олт и ноский. Автотракторные двигатели, 1948. Ответ: движение невозможно, так как возможное усилие по сцеплению (пунктирная линия) меньше усилия сопротивления 3. Для тех же условий — движение происходит на спуске; v=(/-/)=—0,008; Ответ: со скоростью 62 км/час без торможения и со скоростью 52 км/час, если торможение будет происходить двигате- 4.    Какой наибольший полезный груз может быть перевезен автомобилем, двигающимся на горизонтальном участке грунтовой дороги со скоростью 30 км/час при использовании 3-й передачи. • Ответ 3 ш, если <р=0,06. 5.    С какой скоростью возможно движение автомобиля ЗИС-150 с полной полезной нагрузкой и прицепом общим весом в 5 т на хорошей грунтовой дороге на участке с подъемом в §%. Для решения воспользуемся номограммой в приложении Решение. Сначала определим подсчетом сопротивление движению автопоезда на дороге (8080+5000)-(0,04 + 0,06)== 1308 кг, а затем, пользуясь номограммой, находим ответ: возможная максимальная скорость движения будет 12 км/час с использованием 2-й передачи. 6.    С какой максимальной скоростью возможно движение автомобиля ГA3-63 с прицепным грузом в 2 от на горизонтальном участке очень плохой грунтовой дороги, но не скользкой. Для . решения воспользуемся номограммой в приложении 4-, на которой построена диаграмма для определения сопротивления движению как для автомобиля, так и для поезда. Воспользовавшись номограммой, находим ответ: сопротивление движению будет 750 кг, возможно двигаться, используя 2-ю передачу; в этом случае скорость движения будет 17 км/час, или используя 3-ю передачу при включенной низшей передаче редуктора в разданной коробке, тогда скорость движения будет 18 км/час. 7.    Какой вес прицепного груза следует назначить к тягачу М-2 для того, чтобы движение происходило со скоростью 12— 13 км/час с использованием 3-й передачи на горизонтальном участие плохой грунтовой дороги и с загрузкой двигателя не более 80% (например, 75%) его полной мощности двигателя. Решение показано на номограмме в приложении 5 пунктирной линией. Ответ: прицепной груз 7 т на пневматиках. ПОСТРОЕНИЕ НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА Дополним номограмму фиг. 14 еще номограммой для определения расхода топлива. Для того, чтобы построить такую объединенную номограмму, необходимо предварительно построить графически зависимость, определяющую расход топлива автомобилем (трактором) на 100 км пути пробега где Q, — расход топлива двигателем в л за час его работы. На левой части фиг. 15 представлена диаграмма Qr = /(N,a,n) с дополнительными осями скорости движения; на правой части — диаграмма Q.,,,00 .. = /(«?„ N, a,V). Построение последней диаграммы выполняется в такой последовательности: масштаб для оси <?, сохраняется тот же, что и на левой части фиг. 15; масштаб для оси Q кг/100 км предварительно определяется расчетом; например, для скорости движения в 60 км/час при 100-процентной загрузке двигателя (точка 1 на левой части фиг. 15) расход топлива двигателем согласно левой части фиг. 15 составит 21 кг в час, что дает: Qxi/ioo км = = 35 кг/100 км; для скорости движения 15 км в час и при 100-процентной загрузке двигателя (точка 3) расход топлива составит 9 кг/час или Нанесем полученные на фиг. 15 и 16 построения на, номог грамму фиг. 14. Для этого поступаем следующим образом (фиг. 17). Наносим пунктиром линии на диаграмме Р« =- /(V) фиг. 17, выражающие частичную нагрузку двигателя (например, 0,25, 50, части, соответствующие выбранным значениям загрузки двигателя; далее проводим линии скоростей, соответствующие лучам скоростей фиг. 15, которые на фиг. 17 показаны сплошной линией. Таким образом, переносится масштабная сетка с фиг. 15 или 16 на фиг. 17. Пользуясь перенесенной масштабной сеткой, наносим по точкам линии одинаковых расходов топлива. На фиг. 17 показаны линии для 20, 40 и 50 кг/100 км, построенные по данным фиг. 15. На этом заканчивается построение номограммы для подсчета расхода топлива, совмещенной с номограммой тяговых усилий. Примеры решения различных вопро.сов по определению расхода топлива Пользуясь номограммой, представленной на фиг. 17, можно решать вопросы по определению расхода топлива как при равномерном, так отчасти и при неравномерном движении автомобиля. На совмещенной номограмме фиг. 18 показано решение нескольких типичных примеров. 1.    Дано Р„; требуется найти Q для »«,*. Ответ указывает точка 7, т. е. расход топлива будет 54 л на 100 км. 2.    Дано Р»; требуется найти минимальный расход топлива и соответствующую скорость движения. Будем называть такую скорость и расход топлива экономичными и обозначим их через V,K и Q,,. Рассматривая номограмму фиг. 18, видим, что минимальный расход топлива для заданного сопротивления движению Р, (отрезок О — а) будет соответствовать той скорости движения автомобиля, которая получается на оси OV, если опустить на нее перпендикуляр из точки 2, т. е. из точки пересечения линии одинакового расхода топлива (пунктирной линии в-2-5) с линией, проведенной из конца отрезка Р, параллельно оси OV; пунктирная линия в-2-5 соединяет вершины выпуклых кривых равного расхода топлива; этим вершинам соответствует относительный минимальный расход топлива; фиг. 18 показывает, что значение экономичной скорости движения в данном случае определяется в 35 км/час при расходе топлива в 49 л/100 км. Действительно, если скорость движения будет больше или меньше 35 км/час, то для заданного сопротивления движению Р, расход топлива будет уже больше 49 л/100 км. 3.    Определить, в каких интервалах изменяются экономичные скорости движения для заданного автомобиля. Для решения этого вопроса следует соединить пунктирной линией в-4 вершины выпуклостей кривых одинакового расхода топлива. Обоснование сказанного вытекает из предыдущего примера. Отметим, что экономичная скорость движения повышается с уменьшением сопротивления движению и, следовательно, с улучшением качества дороги. 4.    Каким будет расход топлива, если сопротивление движению от дороги равно нулю, а скорость движения поддерживается равной 40 км в час. Точка 4 отмечает этот случай и указывает, что расход топлива будет равен 10 л/100 км. 5.    Каким будет расход топлива, если сопротивление движению от дороги Р/ — Pi<0, а скорость движения установилась равной 40 км в час. Точка 5 отмечает этот случай. Расход топлива будет различным в зависимости от условий работы двигателя. Если двигатель выключен и заглушен, то расход топлива будет равен нулю. Если двигатель работает на холостом ходу и не связан с трансмиссией, т. е. скорость движения автомобиля не зависит от числа оборотов коленчатого вала, то расход топлива определяется расходом холостого хода для минимального числа оборотов коленчатого вала двигателя. Если считать, что двигатель в таком случае расходует около 1,5—2,5 л в час, то расход топлива на 100 км будет: Полагая скорость движения равной 40— 50 км/час, получим расход 5—4 л/100 км, т. е. все же значительный (применительно к автомобилю ЗИС-150 такой расход составляет ~ 15% нормы). Казалось бы, следовало на затяжных спусках заглушать двигатель, однако такая экономия топлива не безвредна для двигателя, поскольку всякий пуск—остановка двигателя (даже прогретого) неизбежно связан с усиленным износом. Если двигатель работает на холостом ходу, но число оборотов его коленчатого вала соответствует скорости движения автомобиля, т. е. двигатель соединен с трансмиссией, то в этом случае расход топлива будет значительным и для точки 5 определяется в 8 л/100 км. 6.    Какой расход топлива будет во время торможения или свободного качения автомобиля (т. е. качения за счет израсходования ранее накопленной кинетической энергии при двигателе, не соединенном с трансмиссией)? Этот вопрос решается аналогично предыдущему случаю. 7.    Какой расход топлива будет в том случае, если автомобиль буксирует прицепы? Ответ находится аналогично предыдущим примером, здесь принимается только другое значение Р,. Более точный ответ можно получить, если внести небольшие уточнения в номограмму фиг. 18. В самом деле, сопротивление воздушной среды для автопоезда, как уже было отмечено, примерно на 15—30% больше, чем для одиночного автомобиля, поэтому следует это добавочное сопротивление показать пунктирной линией Ok и считать эту линию 8.    Какой расход топлива будет во время разгона в интервале скоростей К, — У2? Если считать, что во время разгона двигатель загружен на 90—100%, то в этом случае, согласно данным фиг. 18, средний расход топлива будет около 60 л/100 км. Если же длина пути разгона равна Sp м, то фактический расход топлива определится из выражения: Ч =    <17> 9.    Как определить расход топлива по номограмме, если мощность двигателя уменьшилась в результате его износа или движения автомобиля на большой высоте над уровнем моря? В данном случае следует пропорционально уменьшению максимальной эффективной мощности двигателя увеличить суммарное сопротивление движению автомобиля и, если карбюратор двигателя не имеет высотного корректора рабочей смеси, взять отсчет по номограмме аналогично предыдущим примерам. 10.    Как определить расход топлива по номограмме, если один автомобиль буксирует другой? Сопротивление движению буксируемого автомобиля несколько больше сопротивления движению автомобильного прицепа, поскольку в этом первом случае часть энергии затрачивается на преодоление механических потерь в трансмиссии буксируемого автомобиля. Следует поэтому определить величину сопротивления движению буксируемого автомобиля из выражения: Р„р =-- °(/ ±1) +Р».    (18) где ч—0,9. Приведенные примеры охватывают наиболее типичные случаи, встречающиеся в практике эксплуатации автомобилей. Упрощенная номограмма для определения расхода топлива Для приближенного определения расхода топлива автомобилем, двигающимся с экономичной скоростью и полной полезной нагрузкой, может быть использована упрощенная номограмма, пример которой показан на фиг. 19. В левой части номограммы приведена характеристика дороги, правее в вертикальной полоске даны численные значения тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и значения сопротивления движению автомобиля на горизонтальном участке дороги (без учета сопротивления воздушной среды). 8 правой части номограммы сплошной линией показан расход топлива для полностью груженого автомобиля, а пунктирными линиями —для автомобиля с полезной нагрузкой 3 т и без полезной нагрузки. На горизонтальной оси показан расход топлива в д/100 км для случая движения автомобиля с экономичной скоростью, значения которой показаны на дополнительной горизонтальной оси (ниже оси расхода топлива). Как видно, экономичные скорости различны и изменяются от 18 до 40 км/час в зависимости от дорожных условий и загрузки двигателя (с учетом сопротивления воздушной среды). ТОЧНОСТЬ РАСЧЕТОВ ПО НОМОГРАММАМ
Изложим основные положения, определяющие возможность использования номограмм для практических целей. При построении описанных выше номограмм приняты следующие основные допущения. 1.    Принимается равномерная скорость движения автомобиля (поезда) или трактора. В действительности скорость движения автомобиля (поезда) переменная, однако если вести расчет для пробега на значительное расстояние (при условии движения с экономичной скоростью), то такая замена неравномерной скорости какой-то средней равномерной значительно упрощает подсчет, не снижая практической ценности результата. 2.    Для пробегов на значительное расстояние при определении средней скорости движения и расхода топлива не учитываются уклоны на дорогах, весь путь считается горизонтальным. Только для сильно пересеченной и горной местности рекомендуется учитывать разность высот расположения начального и конечного пунктов маршрута и по ней определять общий средний уклон всего маршрута. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТОВ Аналитические зависимости, приведенные в формулах (1)—(18) позволяют определить только одну из интересующих нас величин задавшись всеми остальными; так, например, для определения скорости движения необходимо располагать данными о полезной нагрузке автомобиля (поезда), техническом состоянии автомобиля, дороги и условиях движения. Характеристика автомобиля выражена в формуле (2) следующими величинами: iV, — эффективная мощность двигателя; У* — конструктивная скорость движения автомобиля; V — механический коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля. Величины N и V принимаются по данным заводской инструкции; среднее расчетное значение коэффициента ч принимается согласно данным, приведенным ранее. В изношенных двигателях номинальная эффективная мощность может упасть на 20%, а величина коэффициента ч в зимнее время при загустевшей смазке может снизиться до 0,2 — 0,3 и даже до 0. Собственный вес автомобиля (прицепа) G„ и полезная нагрузка в кузове автомобиля (прицепа) G„, а также распределение веса по осям принимаются по заводским данным с учетом того, что на хороших дорогах полезная нагрузка в кузове может быть увеличена на 30 — 40% сверх номинальной, а на плохих дорогах (глубокие колеи, ухабы, сыпучий песок и т. п.) полезная нагрузка снижается на 10 — 30% по сравнению с номинальной. Проезжая часть и дорога характеризуются коэффициентами /, у> и <р. Числовые значения этих коэффициентов принимаются на основании опытных данных, приведенных в справочной литературе. Для приближенных расчетов, если применяются покрышки типа „баллон*, можно использовать данные

Уклоны на дорогах обычно измеряются в %; 1% уклона соответствует числовому значению коэффициента I в 0,01. Данные об уклонах для построенных дорог можно получить из продольного профиля дороги. Если же продольного профиля дороги не имеется, то уклон определяется или по карте с горизонталями (i = у , где Я—расстояние между горизонталями по высоте в м, а I — расстояние в ж по длине в плане между точками пересечения линии дороги с двумя линиями смежных горизонталей) или с помощью полевого уклономера Субботина. Местные характерные участки на дороге, оказывающие значительное влияние на возможную скорость движения, также должны быть выяснены и учтены. К ним относятся, например, закругления с малыми радиусами. Возможная скорость движения на закруглениях с малым радиусом кривой определяется из выражения (для скоростей от 5 до 50 км/час): У =s(5-r6)}^R,*    (19) где R — радиус кривой в м, V км/час. Данное выражение показывает, что заметное влияние на скорость движения будут оказывать повороты дороги с R< 50 м, часто встречающиеся в населенных пунктах и в горных районах. Малая ширина проезжей части дороги вынуждает при встречном движении также уменьшать скорость движения, в особенности в темный период суток и во время движения с зажженными фарами автомобилей. Допустимая скорость встречного движения в светлый период суток, в зависимости от ширины проезжей части дороги, определяется опытными данными, приведенными в таблице 10.
На закрытых участках дорог (повороты малых радиусов, плохая обзорность), а также на участках дорог с большой пыльно-стью или во время движения в темный период с недостаточным
освещением пути возможная скорость движения определяется из выражения: V < 13/S,    (20) где S видимость в м, V км/час. Малые дистанции между автомобилями также снижают скорость движения. Необходимая дистанция между автомобилями определяется из выражения: где VH — начальная скорость торможения в м/сек = yg-; «и — коэффициент тормозного веса автомобиля (поезда) для всех тормозных колес; а„ = 1; 6 — коэффициент влияния вращающихся масс, приближенно равный 1,04 для автомобиля с полной полезной нагруз-. 1,2 — коэффициент, учитывающий несовершенство регулировки Sd — дистанция в м. Из формулы (21) следует, что допустимая скорость движения в зависимости от дистанции между автомобилями будет: V< 13KSd(?-am±/),    (22) где V — скорость движения в км/час-. Зависимости, представленные формулами (19) —(22), получены из условий движения по дорогам с достаточной шириной проез- Значительная интенсивность встречного и даже попутного движения также, конечно, уменьшает скорость движения на дорогах с малой шириной проезжей части. Выбоины на дорогах оказывают значительное влияние на допустимую скорость движения, в особенности для автомобилей с жесткой рессорной подвеской при перевозке личного состава и раненых. При подготовке исходных данных для расчета скорости движения по маршруту значительной длины применяется метод спрямления продольного профиля пути и способ расчета по средним эквивалентным характеристикам дороги за весь маршрут. Метод спрямления широко применяется в железнодорожных расчетах и является наиболее пригодным для эксплуатационных расчетов. вне коэффициента </„. Среднее значение у> определяется по формуле, аналогичной формуле (23), т. е.

Необходимо отметить, что допустимо спрямлять такие профили пути, уклоны ДЛЯ которых У факт —    в противном случае расхождение расчетных и опытных данных будет превышать 10% (здесь /факт — фактический уклон дороги). Если учесть, что максимальные уклоны на построенных дорогах не превышают: на шоссе 6—7%, на гравийных 7-8%, на грунтовых — 9% и на горных дорогах 15—25%, а средний уклон местности для участков значительной длины (30—50 км) составляет: для равнинной местности — 0%, для холмистой 0,5—1% и для горной 1—2%, то можно считать, что метод „спрямления" вполне применим для упрощения эксплуатационных расчетов и обеспечивает достаточную точность. Используя метод „спрямления", необходимо правильно выбирать длину элемента пути для спрямления, т. е. выбирать величину участков АВ и ВД (фиг. 20). Длина элемента дороги до перелома профиля называется шагом профиля или шагом спрямления. Рекомендуется принимать шаг спрямления постоянным: для точных расчетов 200—300 м, для приближенных 0,5—2 км и даже до 30—50 км при дорогах в равнинной местности. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ Средняя техническая скорость движения автомобилей и тракторов равна: где L — расстояние пробега в км\ Т — время движения в часах по всему маршруту длиной L км, без учета времени на остановках. Установлено, что средняя техническая скорость движения автомобиля зависит от многих факторов и в частности от проходимости автомобиля, его максимальной конструктивной скорости У«, от качества и состояния дороги, интенсивности движения и др. Профессор А. К. Б ля рекомендует определять среднюю скорость движения автомобиля с учетом неровностей на дороге. В этом случае допустимая средняя скорость принимается равной при движении по хорошему гудронированному шоссе — 70 км/час, по требующему ямочного ремонта — 55 км/час, по мостовой в хорошем состоянии —37 км/час, по требующей ямочного ремонта — 22 км/час. На основании практических данных можно считать, что для грузовых автомобилей с полной полезной нагрузкой средняя техническая скорость движения в составе автозшелона соста- Для тракторных поездов с тракторами сельскохозяйственного типа во время движения по большинству дорог средняя техническая скорость составляет около 0,8 -г 0,9 V,. Средняя техническая скорость движения легковых автомобилей примерно на 30% выше соответствующей скорости грузовых Средняя техническая скорость движения группы автомобилей (эшелона) по сравнению со средней технической скоростью движения одиночно двигающихся автомобилей уменьшается (за исключением случаев движения по очень плохим дорогам) вследствие задержек движения на отдельных участках маршрута. Для того чтобы увеличить среднюю скорость движения автомобилей в составе эшелена и уменьшить задержки в движении, необходимо соблюдать следующие требования: 1. Дистанции между автомобилями и между эшелонами должны выдерживаться пропорционально средней технической скорости движения как на легких, так и на трудных участках пути. Данное положение может быть выражено следующим соотношением: где 1г — дистанции между автомобилями на трудном участке пути; —    то же на легком участке пути; п — количество автомобилей в эшелоне; Vi — средняя техническая скорость движения на легком участке —    то же на трудном участке пути. Действительно, если    то задержки в движении для последующего эшелона не произойдет. Если же    . то произойдет задержка в движении по следующего эшелона, равная: 2. При значительном количестве на дороге (на маршруте) местных препятствий, на которых приходится уменьшать скорость движения, и при значительной длине участков с такими препятствиями средняя скорость движения для эшелонов будет уменьшаться и приближаться к скорости движения по участкам с препятствиями. Для увеличения средней скорости движения эшелонов в данном случае необходимо уменьшать состав эшелона. Описанные выше номограммы в приложениях 3, 4 и 5 пригодны при сравнительных расчетах расхода топлива и скорости движения для одиночно двигающегося автомобиля; для группы же автомобилей, двигающихся в составе эшелона, данные номограммы могут быть также использованы, если учитывать отмеченные особенности эшелонного движения. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОМОГРАММ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ НОРМ РАСХОДА ТОПЛИВА Изложенные соображения и номограммы приложений 3, 4 и 5 могут быть использованы для обоснования единых норм рас- Единые нормы расхода топлива устанавливаются для средних условий эксплуатации транспортных автомобилей на 100 км их пробега с учетом маневрирования на местах погрузки и разгрузки. С помощью номограмм (приложения 3—4) можно показать, что для случаев движения автомобиля по дорогам 1—111 классов расход топлива не должен превышать установленных Действительно, сравнивая нормативные и расчетные данные, приведенные в таблице 11, видим, что при полной полезной нагрузке и при отсутствии порожних пробегов, но с использованием „наката" во время движения на дорогах I—II класса нормативные данные несколько превышают расчетные. Расчет расхода топлива и масел по нормативным данным Расчет расхода топлива и масел по нормативным данным производится по формуле: Q= Q°°.    (24) где Qc — норма расхода топлива (масла) в литрах на 100 км общего пробега или в литрах на час работы двигателя трактора; л — поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение или увеличение нормы расхода в зависимости от условий эксплуатации; численные значения этих поправочных коэффициентов объявляются в официальных документах; 1- — общий пробег автомобиля в км с грузом и без груза или часы работы двигателя трактора; а — коэффициент, учитывающий увеличение длины пробега при определении ее по карте; этим коэффициентом учитывается наличие на дороге поворотов и объездов, примерно а= 1,05—1,2; Q — расход топлива (масла) для одного автомобиля (трак- 13 приложении 6 приведены некоторые нормативные данные по расходу топлива и масел, заимствованные из Постановления Совета Министров СССР 1947 г. и из временных ведомственных ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЯ Теоретическое обоснование рациональных режимов работы автомобиля (трактора) произведем с использованием описанных выше номограмм и графоаналитических сравнительных расчетов. Определение рациональной полезной нагрузки для автомобиля (трактора) Полезная нагрузка определяется: прочностью конструкции, нормальным режимом работы механизмов и проходимостью автомобиля (трактора). Номинальная грузоподъемность автомобиля характеризует ту полезную нагрузку в кузове, которую следует выдерживать во время движения с рекомендуемой скоростью на дорогах хоро- В таблице 12 приведена характеристика технических классов дорог. Для рационального использования автомобилей и увеличения их производительности следует предусматривать дифференцированные нормы полезной нагрузки в кузове автомобиля в зависи- Допустимую полезную нагрузку в кузове автомобиля во время движения по дорогам I—III технических классов следует определять из выражения: — во < Gm,    (25) где G„ — полезная нагрузка в кг; G(, — собственный вес автомобиля в кг\ Р« — максимальное касательное (тяговое) усилие на ведущих колесах во время движения на прямой передаче в кг: а — коэффициент загрузки двигателя с учетом допустимой нагрузки на покрышки и рессоры; рекомендуется принимать значение а для дорог I и II технических классов не более 0,45 и для дорог III—V технических классов — не более 0,6; Gm — допустимая полезная нагрузка в кузове по условиям прочности шин и рессор. Приведем обоснования зависимости (25). Как показывают опыт и теоретические расчеты, нормальная работа механизмов автомобиля будет иметь место в том случае, rSESsr-SiEsri К =:ш \тяг* "ГОСТом Z
Затем определяем коэффициент увеличения нагрузки на шины Ка, в зависимости от качества дорог и скорости движения (для дорог I класса этот коэффициент, следовательно, будет равен 1,40:1,1 = 1,27). Пользуясь этим коэффициентом и рокомендуемой максимальной нагрузкой на шину G„, определяем увеличенную нагрузку на шину для случая движения по очень хорошим дорогам 1 класса, она будет равна Кш ■Gm после чего с помощью номограммы фиг. 23 определяем допустимую полезную нагрузку в кузове автомобиля. Далее, используя номограммы приложения 4 и 5, определяем загрузку двигателя с увеличенной полезной нагрузкой во время движения по дороге I класса, и если загрузка двигателя оказывается не более той, которая соответствует случаю движения по дорогам III класса с номинальной полезной нагрузкой, то приходим к выводу о возможности повышения полезной нагрузки на дорогах Загрузка двигателя определяется путем сравнения величин сопротивления движению, затрачиваемой мощности и числа оборотов коленчатого вала двигателя в одном и другом случаях. На основании произведенных расчетов можно отметить, что увеличенная полезная нагрузка в кузове автомобиля во время движения по дорогам I класса, определяемая прочностью шин и рессор может быть допущена такой, при которой коэффициент загрузки двигателя а<0,45, т. е. если исходить только из этих параметров (нагрузка на шины и рессоры), полезная нагрузка в кузове может быть увеличена для автомобилей ГАЗ-51, ГАЗ-бЗ, ЗИС-150, ЗИС-151 на 30—40% сверх номинальной полезной нагрузки, рекомендуемой при хороших дорогах. Для окончательного решения вопроса о допустимости такой нагрузки необходима проверка динамической напряженности деталей шасси. Опыт водителей-передовиков, допускающих увеличенную нагрузку, дает основание ожидать, что эта напряженность деталей шасси не будет достигать опасных значений. Так как загрузка двигателя уменьшается, как это легко проследить по номограммам приложений 4 и 5, то и износы двигателя при такой увеличенной полезной нагрузке будут-меныпими;в данном случае (если принимать изменение износа пропорциональное нагрузке), в среднем, на 30%, и расход топлива на 1 ткм также будет меньшим на 20—25% по сравнению с теми, которые характерны для случая движения по дорогам III класса с полной номинальной полезной нагрузкой и экономичной скоростью. Аналогичными расчетами можно показать, что во время движения по плохим дорогам (ниже 4—5 класса) следует уменьшать полезную нагрузку в кузове на 15—30% для создания более нормальных условий работы двигателя, шин и увеличения их долговечности, а также для увеличения проходимости автомобиля. Обобщая полученные результаты, приходим к следующим об- Увеличенная полезная нагрузка допустима во время движения на дорогах I и II классов. Нормальная (номинальная) нагрузка в кузове автомобиля должна назначаться таким образом, чтобы она не была больше допускаемой нагрузки на шины и не вызывала загрузку двигателя во время движения по дорогам III и IV классов более 60—75% его полной мощности при использовании прямой (4-й) передачи. Во время движения по плохим дорогам (V класс и ниже) полезная нагрузка в кузове автомобиля должна быть не более номинальной и не должна вызывать загрузки двигателя более 60—75% при преимущественном использовании 3-й, в крайнем случае 2-й, передачи. Вопрос о выборе веса прицепного груза к автомобилю или трактору должен решаться аналогичным образом на основании следующих положений. Вес прицепного груза и полезная нагрузка в кузове должны быть назначены таким образом, чтобы во время движения по дорогам заданного технического класса они не вызывали на большинстве участков дорог загрузку двигателя более 60—75% максимальной на выбранной рабочей передаче (обычно для автомобилей без демультипликатора—на 3-й и 4-й и для тракторов с пятью передачами—на 3-й и 4-й) и при движении с экономичной скоростью по расходу топлива. Вес прицепного груза можно определить, воспользовавшись выражением: в„ < °’75/'Р‘ —G кг,    (26) где G„ — вес прицепного груза в кг; Рк — тяговое усилие на ведущих колесах в кг для выбранной передачи, причем 0,75 Рк должно быть<Р«,; О —полный вес автомобиля (трактора) в кг. Таким образом, выбор рациональной полезной нагрузки и прицепного груза определяется: а)    допустимой нагрузкой шин, рессор, механизмов трансмис- б)    загрузкой двигателя не более 60—75% его полной мощности при среднем числе оборотов коленчатого вала. Определение экономичной скорости движения автомобиля, трактора, поезда по расходу топлива Экономичная скорость движения по расходу топлива определяется конструкцией и техническим состоянием автомобиля (трактора), дорожными условиями, загрузкой двигателя, опытностью Рассматривая на номограммах (приложения 4, 5 и 6) кривые, характеризующие одинаковые расходы топлива, замечаем, что для
мичной скорости движения оказывает большое влияние протекание скоростной характеристики двигателя и характеристики крутящего момента двигателя, которые в свою очередь зависят от значений коэффициента избытка воздуха, коэффициента наполнения, к. п. д- индикаторного, к. п. д. механического и теплотворной способности топлива. Отметим, что экономичная скорость движения соответствует такому числу оборотов коленчатого вала двигателя и такой скорости движения автомобиля, при которых имеет место наибольшее значение крутящего момента; для двигателей отечественного производства наибольшее значение Мкр лежит в интервале 1100—1600 оборотов коленчатого вала. Этому же числу оборотов ческого коэффициента полезного действия двигателя. На величину экономичной скорости оказывает влияние также и величина коэффициента полезного действия всей трансмиссии. Следовательно, для уменьшения расхода топлива необходимо поддерживать скорость движения, соответствующую наибольшему значению крутящего момента двигателя. 3. Сопротивление воздушной среды движению автомобиля оказывает значительное влияние на величину экономичной скорости, начиная со скоростей движения свыше 40 км/час. Номограмма фиг. 18 наглядно иллюстрирует сказанное. С уменьшением максимального значения сопротивления воздушной среды на всем интервале скорости движения экономичная скорость увеличи- Как видно из иомограмм приложений 4 и 5, наличие тента на грузовом автомобиле вызывает снижение экономичной скорости в среднем на 5—10% и увеличивает расход топлива на 5% для скоростей движения в интервале от 40 до 60 км/час. Экономичные скорости движения в км/час приведены в таб- обилей с двигателями с воспламенением о экономичная скорость движения еще зависит от того числа оборотов коленчатого вала, при котором обеспечивается наилучшее распиливание топлива форсункой; так, например, для двигателя ЯАЗ-204 такое рекомендуемое число оборотов составляет от 1500 до 2100 в минуту. расхода топлива определяется следующими положениями. Как показано на фиг. 24, расход топлива на 1 л. с./час с увеличением загрузки двигателя, в особенности до начала открытия клапана экономайзера, уменьшается. Нели на участке разгона автомобиля дать двигателю нагрузку, близкую к 80%, а затем иа участке свободного качения автомобиля снизить расход топлива до минимума, то суммарный расход топлива может ока- заться меньше того, который имел бы место, если бы движение на всем участке пути разгона и свободного качения происходило с равномерной скоростью. Решающим критерием рациональности применения для уменьшения расхода топлива импульсивного способа движения служит неравенство SP<S0. Если же длина пути разгона Sp будет больше длины пути свободного качения S0, то вместо ожидаемого уменьшения расхода топлива будет перерасход его. Дополнительными условиями рациональности применения импульсивного способа движения будут: а)    высокое техническое состояние двигателя и автомобиля; б)    большая длина пути .выбега* автомобиля; в)    правильная регулировка карбюратора и, в частности, правильная регулировка его системы холостого хода; г)    наличие экономайзера холостого хода; д)    хорошее состояние дорог (I—III классов), обеспечивающее малую длину пути разгона и большую длину пути свободного качения (особенно наличие пилообразного продольного профиля дороги); е)    высокая опытность водителя. На фиг. 27 показаны значения коэффициента у>, характеризующие те дороги, на которых целесообразно для автомобиля ЗИС-150 применять импульсивный способ движения. Определение минимального суммарного расхода топлива для заданных условий движения и использования автомобилей (тракторов) Минимальный суммарный расход топлива определяется на ос- перевозки с учетом проходимости различных типов автомобилей (тракторов). Следовательно, для решения этого вопроса необходимо располагать данными о расходе топлива не на 100 км пробега, а на 100 ткм перевозки. Как было отмечено, движение с экономичной скоростью всегда будет сопровождаться минимальным расходом топлива л/100 ткм, однако при перевозке заданного количества грузов по дороге определенного состояния минимальный расход топлива будет иметь место в том случае, если этим условиям соответствует используемый тип (модель) автомобиля (трактора). Для выбора наиболее рациональных типов и моделей автомобилей и тракторов по расходу топлива следует произвести сравнительные расчеты, воспользовавшись номограммой относительных (удельных) расходов топлива в л/100 ткм для различных автомобилей и тракторов при движении их с экономичной скоростью. Пример такой номограммы показан на фиг. 28, которая построена на основании номограмм приложений 4, 5 и 6. Данная номограмма позволяет правильно выбрать наиболее рациональный тип автомобиля, автопоезда или тракторного поезда по расходу топлива на 100 ткм полезной перевозки при полной полезной нагрузке и отсутствии холостых пробегов без Номограмма показывает, что автомобили и поезда на хороших дорогах дают относительный расход топлива в д/100 ткм тем меньший, чем больше грузоподъемность автомобиля. Это положение объясняется тем, что автомобили большой грузоподъемности имеют более выгодное соотношение между их собственным весом и весом полезного груза.

Далее из номограммы следует, что на дорогах IV и ниже классов автомобиль ГАЗ-51 дает меньший расход топлива на 100 ткм, чем автомобиль ЗИС-150; следовательно, его применение и таких условиях будет более целесообразным. Во время движения по дорогам I—III классов автомобиль Я АЗ-200 отличается большей экономичностью (на 45%) по сравнению с автомобилем ЗИС-150 благодаря большей грузоподъем- По тем же причинам на дорогах III—V классов наибольшей экономичностью отличаются автомобили МАЗ-525 и ЯАЗ-210 Е. При движении по плохим дорогам решающее значение имеет проходимость автомобиля или трактора, которая может оцениваться неравенством:    т. е. чем больше возможное усилие по сцеплению по сравнению с сопротивлением движению, •тем выше проходимость автомобиля или поезда. Рассматривая номограммы фиг. 19 и 20, видим, что на плохих дорогах с I> 0,05 расход топлива резко возрастает для автомобилей ЗИС-150, ЯАЗ-200 в тех случаях, когда предусма- Уменьшить расход топлива в таких случаях возможно путем уменьшения полезной нагрузки примерно на 25—30% по сравнению с той. которая рекомендуется для хороших дорог. Такая рекомендация предусмотрена заводами для автомобилей ГАЗ, ЗИС и Я АЗ. Уменьшение полезной нагрузки в данном случае способствует увеличению проходимости и уменьшению расхода топлива благодаря использованию более высокой передачи (3-й и 4-й). На плохих и скользких дорогах с коэффициентом сцепления 7>=0,1 автомобили обычной проходимости на дорогах с у = 0,07 уже двигаться не в состоянии, тогда как автомобили армейских типов (повышенной проходимости) могут двигаться даже по дорогам с у = 0,1. Учитывая буксование ведущих колес на плохих и скользких дорогах, можем считать, что автомобили армейских типов будут иметь и меньший расход топлива (в л/100 ткм). На номограмме фиг. 28 также видно преимущество тракторных поездов во время движения по плохим дорогам. Целесообразность использования автомобильных поездов для уменьшения расхода топлива Одним из преимуществ применения автомобильных поездов является уменьшение расхода топлива на 1 ткм во время движения по хорошим дорогам. Целесообразность использования на хороших дорогах автомобильных поездов выявляется сравнением удельных расходов топлива в л на 100 ткм перевозки автомобилей с увеличенной полезной нагрузкой и автопоездом (с учетом коэффициента использования пробега). груза к собственному весу автомобиля и прицепа увеличивается. Аналогичное положение имеет при увеличении полезной нагрузки в кузове автомобиля. -На фиг. 29 показано изменение расхода топ-при увеличении полезной нагрузки в кузове автомобиля ЗИС-5 и автомобиля ЗИС-150. Как было отмечено
может быть допущено 30—40%; следует поэтому увеличение полезной иагрузш предварительно выяснить, какой способ уменьшения расхода 1 ткм эффективней: применение ли автопоезда
ЗИС-150 в зависимости от коэффициента Р использования пробега. Эта зависимость показывает, что уменьшение коэффициента использования пробега резко повышает' расход топлива л/100 ткм и при коэффициенте использования пробега, равном 0,6, расход топлива автопоезда ЗИС-150 оказывается одинаковым с расходом топлива одиночного автомобиля ЗИС-150, имеющего коэффициент использования пробега, равный 1. На основании расчетов и опытных данных можно считать, что на дорогах II и III классов использование автомобильных поездов при условии движения без порожних пробегов дает уменьшение расхода топлива по сравнению использованием отдельных автомобилей, указанное в    Таблица 14 Таким образом, нормы ?а"?Да__™ПЛИВа .КаК_ДЛЯ Автомобиль- Полезный груз расхода • ных автомобилей должны устанавливаться с учетом преимущественного технического класса дорог, по которым будет происходить Тдз-Ы" ЯАЗ-200 ЗИС-150
15
также коэффициента использования грузоподьемости и пробега. Основными положениями, определяющими преимущества автомобильных поездов по расходу топлива, являются: а)    зависимость удельного расхода топлива от соотношения полезной нагрузки и собственного веса поезда; б)    зависимость удельного расхода топлива от коэффициента загрузки двигателя и коэффициента использования пробега. На основании произведенных исследований можно считать, то главнейшими факторами, определяющими интенсивность из-оса кривошипно-шатунного механизма двигателя, являются: за-рузка двигателя, число оборотов коленчатого вала и тепловой Аналитически эту зависимость можно записать в таком виде; 1 — нагрузка или сред 1 — число оборотов к t— время работы; Повышение температуры в системе охлаждения двигателя ниже+ 50°С, вызывают значительное увеличение износов. При низких температурах стенок цилиндров двигателя увеличивается конденсация паров топлива, воды, образование кислот и ухудшаются условия смазки вследствие смывания смазки топливом, что способствует увеличению износов. При перегреве двигателя износы также увеличиваются вследствие опять-таки ухудшений условий смазки (разрушения адсор- На фиг. 31 показано изменение износа поршневых колец двигателя в зависимости от температуры масла в картере и воды На фиг. 32 (а и б) показана зависимость износа двигателя от его загрузки и от числа оборотов коленчатого вала или скорости движения автомобиля *. Для сравнительной оценки вероятных износов целесообразно ввести коэффициент износа, поскольку обобщенные зависимости износов от нагрузки и скорости движения автомобиля еще не На основании обработки данных лабораторных и пробеговых испытаний предлагаются следующие приближенные выражения Для двигателя к,- .    (28) где NltNt — максимальные эффективные затрачиваемые мощности двигателей при скоростях движения V,, Уг; где Р,|, Рп — сопротивления движению в кг при скоростях V„ Vu V2 —скорости движения автомобилей в кг/час. Для приближенных расчетов коэффициента износа возможно воспользоваться следующим выражением: « = -&-,    (30) где Qt и Q, — расходы топлива в сравниваемых случаях. Для определения величин, характеризующих условия работы двигателя и механизмов шасси, воспользуемся номограммой приложения 4. Определим для примера коэффициент износа двигателя и механизмов шасси автомобиля при движении последнего в составе автопоезда по отношению к износу двигателя того же автомобиля, движущегося отдельно. В таблице 15 даны значения параметров для автомобиля ЗИС-150. По формуле (28) получим: К'-'ЯЗГИ'"1*72 и для шасси по формуле (29): = K =•■<*; по приближенной формуле (30) К = ж=1.3. Произведенный подсчет показывает, что потребность в ремонте двигателя тягача увеличивается в 1,7 раз по сравнению с потребностью в ремонте двигателя отдельного.автомобиля. Потребность в ремонте шасси в этом случае также увеличивается примерно в 1,7 раза. Однако если учесть общую потребность в автомобилях для перевозки заданного груза, то вероятная общая потребность в ремонте тягачей составит: Коси<=    <31> где q„ — полезная нагрузка автомобиля; Ча — полезная нагрузка автопоезда. После подстановки численных значений получим: т. е. имеем увеличение на 11%. Для всего же парка автопоездов потребность в ремонте может не увеличиваться, а даже уменьшиться, если скорости движения автопоезда и автомобиля будут одинаковыми и движение будет происходить с использованием одной и той же передачи. Действительно, решая пример для условий движения по очень хорошей дороге (I класса), получим следующие данные для автомобиля ЗИС-150 (таблица 16).
Следовательно, общая потребность в ремонте всего парка тягачей по сравнению со всем парком автомобилей будет меньше на 15%, что указывает на рациональность использования автомобильных поездов в условиях примера. Руководствуясь г------ занными положен можно обосновать рациональность применения буксировки порожняка (показано на фиг. 33 в зависимости от класса дорог), целесообразность использования автомобильных г " дов различного состав другие аналогичные Еще раз отметим, , , приближенными и требуют уто ной зависимости износа от различных определяй
Автомобиль А8ГОПОеЗД.....
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ Техническое обслуживание автомобилей и тракторов включает комплекс мероприятий, в результате которых достигается: а) поддержание в постоянной готовности автомобилей и трак- 61 своевременное устранение причин, вызывающих неисправности в механизмах: в)    уменьшение износов механизмов и, следовательно, увеличение межремонтных сроков службы; г)    уменьшение расхода эксплуатационных материалов и в особенности топлива и смазки. Ниже излагаются теоретические основы эксплуатационных мероприятий, способствующих повышению срока службы механизмов, а также приведены обоснования оптимальной периодичности некоторых регулировочных работ. * ИЗМЕНЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Рассмотренные выше эксплуатационные качества автомобиля и трактора не остаются постоянными в течение всего срока их работы. В процессе использования вполне исправного автомобиля (трактора) эксплуатационные качества его понижаются, что обнаруживается, в первую очередь, по увеличению расхода смазки и топлива, затем по уменьшению эффективной мощности двигателя, уменьшению коэффициента полезного действия механизмов приводит к ухудшению динамических качеств, экономичности, ронзводительности и надежности в эксплуатации. На фиг. 35 показана зависимость изменения расхода масла двигателем от пробега автомобиля; при этом после смены изношенных поршневых колец происходит уменьшение расхода масла.

дит нарастание мощности двигателя. Это происходит потому, что в первый период эксплуатации имеет место приработка механи i-мов, которая влечет за собой уменьшение потерь на трение и, следовательно, увеличение эффективной мощности. При дальнейшей эксплуатации двигателя вследствие износа деталей растут зазоры в сопряжениях, увеличивается прорыв рабочих газов в картер, что ведет к понижению мощности двигателя. После ремонта двигателя его мощность почти полностью восстанавливается, но межремонтный срок службы отремонтированного двигателя в большинстве случаев оказывается меньше межремонтного срока службы нового двигателя. Аналогичный показанному на фиг. 36 вид имеют кривые зависимости изменения работоспособности других агрегатов и механизмов автомобиля (трактора) от пробега или времени работы. Для построения системы мероприятий по техническому обслуживанию автомобилей и тракторов необходимо располагать данными о пробегах (времени работы), после которых необходимо привести разрегулировавшиеся и износившиеся механизмы в первоначальное исправное состояние, обеспечивающее восстановление эксплуатационных качеств автомобиля (трактора) и готовность их к использованию. Э^и данные устанавливаются на основании изучения закономерностей изменения эксплуатационных качеств машин и, в частности, нарастания износов (зазоров) в сопряженных парах. Так как основной причиной изменения эксплуатационных качеств автомобиля (трактора) является износ трущихся поверхностей, ниже излагаются вопросы, кратко освещающие это яв- Трение и износ в машинах Отечественным ученым принадлежит выдающееся место в развитии учения о трении и износе в машинах. Еще в 1752 г. М. В. Ломоносов создал специальные лабораторные установки для изучения трения и износа металлов. Н. П. Петров — основоположник гидродинамической теории смазки в своих исследованиях, опубликованных в 1883 г. .Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости', показал, что трение в слое масла между перемещающимися поверхностями зависит от большого количества факторов, среди которых главнейшими являются: вязкость смазки, тепловой режим, теплопроводность смазки и материала подшипника, состояние трущихся поверхностей, величина их деформации и др. На основании произведенных исследований Н. П. Петров установил, что сила трения для смазанного попшипника скольжения определяется следующим выражением: где и — коэффициент внутреннего трения масла, т. е. его вяз-ш — поверхность соприкосновения; v — скорость относительного перемещения поверхностей трения скольжения; I — толщина масляного слоя; —коэффициенты внешнего трения слоя масла и металлической поверхности. В дальнейшем Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин в 1886 — 1904 гг. в опубликованной работе .О трении смазочного слоя между шипом и подшипником" дали объеснения подъемной силе клиновидного слоя масла между цапфой (шипом) и подшипником при эксцентричном их расположении. Последующему развитию теоретических вопросов по трению и износу в значительной мере способствовали труды советских ученых. Так, Б. В. Дерягин установил расклинивающее свойство тонких пленок масла, способных выдерживать огромные давления, и нашел, что граничная смазка при одних условиях предохраняет поверхность металлической детали от износа, а при некоторых других условиях, наоборот, способствует изнашиванию. П. А. Ребиндер в 1928 г. показал, что адсорбированная смазка, легко проникая в поверхностные микротрещины и микропоры металлической детали, резко снижают механические свойства поверхностных слоев детали, вызывая „адсорбционный эффект понижения твердости", при котором значительно облегчается пластическое деформирование металла, что имеет большое значение для объяснения процесса приработки поверхностей сколь- И. В.'Крагельский исследовал упруго-вязкий контакт между поверхностями треиия скольжения и обнаружил скачкообразность сухого трения. Большое значение в деле изучения явлений трения и износа в машинах имели Всесоюзные конференции 1939 и 1949 гг., на которых были заслушаны доклады советских ученых об итогах, работы наших научно-исследовательских институтов в области изучения вопросов трения и износа. На эксплуатационные качества деталей машины оказывают значительное влияние геометрические и физико-механические характеристики поверхностных слоев детали, главнейшими из которых являются: шероховатость, твердость, остаточные напряжения, химический состав,.способность прочно удерживать масляную пленку и др. Рассмотрим кратко некоторые из перечисленных характеристик. Исследованиями советских ученых П. Е. Дьяченко и др. установлено, что для уменьшения износа поверхностей сопряженных деталей необходима вполне определенная оптимальная чистота или шероховатость поверхности, при которой создаются благоприятные условия для сохранения масляной пленки между поверхностями. Оптимальная шероховатость поверхности образуется после приработки, поэтому для уменьшения износа необходимо обрабатывать детали с определенной чистотой поверхности. Изменение износа в зависимости от чистоты поверхности во время работы показано на фиг. 37. Классификация по классам и разрядам чистоты поверхностей указана в ГОСТ 2789-51.
Обычно на окнсной пленке находится масляный слой, состоящий также из нескольких пленок (фиг. 38); при этом непосредственно на окисной пленке находится адсорбированная пленка масла (около 1 /«). Эта пленка образуется в результате притя- висит от состава и свойств масла и металла. К адсорбированной масляной пленке прилегает рабочая масляная пленка, обычно толщиной в 4—40 /». В зависимости от толщины масляного слоя между сопряженными поверхностями перемещающихся деталей могут иметь место виды трения, охарактеризованные в таблице 17*. Таблица 17 Наибольший износ происходит при сухом, граничном и полусухом трении (например, в пусковые периоды работы двигателя). Наименьший износ наблюдается при жидкостном трении (например, при обильной подаче масла и достаточно большом числе оборотов коленчатого вала двигателя). Изучение поведения смазки в двигателе свидетельствует о том, что старение масла и износ деталей зависят от ряда факторов, оказывающих взаимное влияние друг на друга, и только соблюдение рекомендованных режимов работы механизмов с применением соответствующих сортов масла обеспечивает минимальный износ деталей. Во время технического обслуживания автомобилей и тракторов необходимо поэтому своевременно контролировать ка- чество масла в двигателе и при наличии значительных количеств продуктов разложения (смолы, нагары, лаки, твердые продукты сгорания масла и др.), своевременно заменять фильтрующие элементы в масляных фильтрах, промывать картеры и производить Испытания показывают, что, если в картерном масле содержание механических примесей оказывается более 0,2% (по отношению к весу всего масла), эксплуатационные качества масла резко снижаются, а износ двигателя быстро возрастает *. Современные масляные фильтры при правильном их использовании позволяют ограничивать максимальное содержание механических примесей в масле в пределах 0,1—0,15%. Виды и характеристика износа деталей механизмов Академик Е. А. Чудаков различает следующие основные виды износа: а) механический; б) коррозийный; в) абразивный; г) уста- Б. И. Костецкий ** предложил иную классификацию износов и делит все износы на: а) окислительный; б) тепловой; в) абразивный и г) осповидный. Рассмотрим кратко основные характеристики каждого из пере- Механический износ характеризуется деформацией выступов и неровностей, которая имеет место во время скольжения одной поверхности по другой. При этом выступы и неровности задевают друг за друга, в результате чего происходит срез, вдавливание, изгиб, выкрашивание и истирание отдельных зерен металла. Коррозийный износ характеризуется сначала образованием на поверхности детали химической или электрохимической реакции с последующим возникновением окисной пленки. Эта пленка затем легко удаляется выступающими неровностями или твердыми частицами, загрязняющими масло. Коррозийному износу подвержен верхний пояс цилиндра двигателя, если температура стенок цилиндра оказывается менее 90^ С. При такой сравнительно низкой температуре происходит конденсация паров воды и кислот, образующихся в цилиндре во время сгорания топлива. Образовавшиеся кислоты вызывают разрушение поверхностных слоев металла. Кроме того, водные растворы Абразивный износ происходит в тех случаях, когда между поверхностями скольжения находятся какие-либо твердые частицы пыли или продуктов разрушения окисных пленок. Такие твердые частицы увлекаются перемещающимися деталями или маслом, врезаются в поверхностные пленки и слои металла, вызывая их срезание, разрушение или царапание. Часто твердые частицы вдавливаются в более мягкую основу, например антифрикционного сплава подшипника, и производят значительное изнашивание более твердого поверхностного слоя шейки коленчатого вала. Другим примером абразивного изнашивания может служить истирание пальцев и проушин гусеничной цепи твердыми частицами грунта, заполняющими зазоры в сочленениях гусеничных Необходимо отметить, что изнашивание сочленений гусеничной цепи значительно увеличивается при наличии смазки между трущимися поверхностями, которая в этом случае удерживает абразивные частицы и образует вместе с ними абразивную пасту. Шарниры гусеничной цепи поэтому смазывать нельзя. Заметим, что частицы пыли имеют размеры от 1 до 50 /г, их твердость в 1,25—1,5 раза больше твердости металла (стали), поэтому они вызывают абразивное изнашивание. Усталостный (осповидный) износ характеризуется образованием на металлической поверхности множества микроскопических трещин, возникших в результате воздействия переменной нагрузки. Смазка, проникая в эти трещины, вызывает расклинивающее действие и способствует выкрашиванию отдельных участков металла с поверхности детали. Образовавшиеся мелкие впадины на поверхности имеют осповидный характер. Такое разрушение поверхности обычно происходит в тех случаях, когда детали подвергаются значительным пульсирующим нормальным напряжениям сжатия, как это имеет место, например, при работе шариковых и роликовых подшипников, зубьев шестерен по их начальной окружности и в других случаях. При этом осповидное изнашивание происходит в процессе трения качения, влекущего за собой вначале некоторое уплотнение поверхностных слоев, а затем, вследствие повторно переменных нагрузок, появление микроскопических трещин усталости. Окислительный износ по Б. И. Костецкому обусловливается диффузией кислорода в деформированные поверхностные слои металлической поверхности с образованием твердого раствора кислорода в металле и его химических соединений. Окислительный износ наблюдается на шейках коленчатых валов, на гильзах цилиндров и других деталях автомобилей и тракторов при сравнительно легких условиях трения. Утяжеленные условия трения (увеличенные давления и большие скорости относительного перемещения поверхностей) приводят по Б- И. Костецкому к возникновению теплового износа вследствие размягчения поверхностных слоев контактного схваты- Тепловому износу подвергаются, например: кулачки распределительных валов, тарелки клапанов и др. детали. Основные эксплуатационные мероприятия, способствующие уменьшению износа деталей механизмов На основании изложенных выше положений можно рекомендовать следующие основные эксплуатационные мероприятия, способствующие уменьшению износа деталей механизмов: 1. Создание условий для сохранения адсорбированной пленки масла на поверхности детали, что обеспечивается: а)    применением масел с присадками, содержащими полярные молекулы, прочно удерживающиеся на металлической поверх- б)    поддержанием нормального теплового состояния поверхности подшипника с температурой нагрева не более 100—14(гС, так как замечено, что при более высокой температуре адсорбированная пленка масла легко разрушается и удаляется с металлической поверхности; поскольку температура поверхностей трения, например подшипника, растет пропорционально квадрату числа оборотов вала, не следует допускать продолжительную работу двигателя с максимальным числом оборотов коленчатого в)    применением чистых или хорошо профильтрованных масел без значительного содержания в них механических примесей (не более 0,15% по весу); г)    применением эффективных фильтров грубой и тонкой очистки масла и регулярной сменой фильтровальных патронов; д)    всемерным сокращением периодов работы сопряжений в условиях граничного или полусухого трения; е)    рациональным режимом обкатки двигателя и механизмов шасси с применением на период обкатки и приработки маловязких специальных масел и масел, содержащих коллоидный графит. Опыты показывают, что износ поршневой группы необкатан-ного двигателя за первые 1000 км пробега автомобиля равен приблизительно износу поршневой группы обкатанного двигателя автомобиля после 10 000 км пробега *. Продолжительность периода обкатки установлена для грузовых автомобилей в 1000—1500 км пробега и для тракторов гусеничных не менее 60 часов работы двигателя.
<<< Предыдущая страница  1     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я