Колебательная система автомобиля

Автомобиль представляет собой многомассовую колебательную систему, которая обладает многими степенями свободы.

Массы всех частей автомобиля подразделяются на подрессо­ренные и неподрессоренные. Подрессоренные опираются на под­веску автомобиля (кузов, рама и закрепленные на них системы и механизмы), а неподрессоренные — на дорогу (мосты, колеса).

Подрессоренные и неподрессоренные массы автомобиля свя­заны между собой упругой подвеской, половина массы которой считается подрессоренной, а половина — неподрессоренной.

Подрессоренные массы колеблются на упругих устройствах подвески (рессоры, пружины, торсионы, пневмобаллоны и др.) с низкими частотами, составляющими 60... 150 мин^–1, а непод­рессоренные — на упругих устройствах подвески и шинах с высо­кими частотами — 350...700 мин^–1.

Колебательная система автомобиля (рис. 13.2, а)включает в себя подрессоренную массу М, неподрессоренные массы m ₁и m ₂, под­вески с жесткостью с _п1 и с _п1, шины с жесткостью с _ш1и с _ш2и амор­тизаторы с коэффициентами сопротивления k ₁и k ₂.

Рис. 13.2. Действительная (а) и упрощенная (б) колебательные системы

автомобиля

Подрессоренная масса М и неподрессоренные массы m ₁и m ₂автомобиля имеют по шесть степеней свободы: три линейные и три угловые (рис. 13.3).

Теоретическое исследование колебаний такой сложной коле­бательной системы, как автомобиль со многими степенями сво­боды, связано со значительными трудностями. Поэтому колеба­тельную систему автомобиля несколько упрощают. При этом пре­небрегают влиянием неподрессоренной массы на перемещения

кузова, так как она обычно составляет не более 15...20 % подрес­соренной, а жесткость подвески в несколько раз меньше жестко­сти шин и частота свободных колебаний неподрессоренной мас­сы значительно больше, чем у подрессоренной. Кроме этого из системы исключают амортизаторы.

С учетом указанных допущений колебательная система автомо­биля упрощается (рис. 13.2, б)и характеризуется приведенной жесткостью передней с ₁и задней с ₂подвесок автомобиля.