Как работает курсовая устойчивость на автомобиле: Все минусы ESP: когда обязательно нужно отключать систему курсовой устойчивости — Лайфхак

Системой курсовой устойчивости и силы тяги (DSTC). | Система стабилизации и контроля тяги | Поддержка водителя | S60 2014

Система динамической стабилизации и контроля тяги, DSTC (Dynamic Stability & Traction Control), помогает водителю избежать заносов и улучшает тягу автомобиля.

При торможении срабатывание система может восприниматься в виде пульсирующего звука. При подаче газа ускорение автомобиля может быть ниже ожидаемого.

Эта система обладает следующими функциями:

• Функция антиюза
• Противобуксовочная функция
• Функция тягового усилия
• Контроль остановки двигателя – EDC
• Corner Traction Control — СТС
• Стабилизатор прицепа автомобиля* – TSA

Функция антиюза

Для повышения устойчивости автомобиля функция контролирует отдельно тяговое и тормозное усилие колес.

Противобуксовочная функция

Во время ускорения функция не допускает проскальзывание ведущих колес на дорожном покрытии.

Функция тягового усилия

Функция, действуя на низких скоростях, передает усилие с ведущего колеса, которое пробуксовывает, на ведущее колесо, которое не делает этого.

Контроль остановки двигателя (EDC)

EDC (Engine Drag Control) препятствует внезапной блокировке колес, например, после понижения передачи или торможения двигателем при движении на низкой передаче по скользкому дорожному покрытию.

Внезапная блокировка колес во время движения может в том числе затруднить управление автомобилем.

Corner Traction Control (СТС)*

CTC компенсирует недоуправление и допускает повышение ускорения на поворотах без пробуксовки внутренних колес, например, при выезде на дорогу по кривой, чтобы автомобиль мог быстрее встроиться в существующий дорожный темп.

Стабилизатор прицепа автомобиля

Стабилизатор прицепа автомобиля предназначен для стабилизации автомобиля с прицепом в ситуациях, когда экипаж подвергается автоколебаниям. Дополнительную информацию см. Езда с прицепом.

Примечание

Функция отключается, когда водитель выбирает режим Sport.

Что входит в систему стабилизации движения и как она работает

16.01.2017

Система динамической стабилизации — одна из современных систем, которая во многом повышает уровень управляемости автомобилем. Благодаря наличию системы датчиков, она моментально анализирует ситуацию и помогает сохранить правильное положение авто на дороге.

Структура системы стабилизации

Система курсовой устойчивости ESP (Electronic Stability Program) это совокупность датчиков и приборов, которые решают одну общую задачу — сохранить стабильность движения автомобиля. Она во многом позволяет обезопасить водителя и уйти от возможных ситуаций ДТП.

В систему ESP входит:

• Управляющий блок (блок управления двигателем), который контролирует действие каждого прибора и анализирует состояние авто.
• Датчики АБС, основная задача которых — определять скорость вращения колес.
• Датчики, определяющие степень разворота рулевого колеса.
• Датчики, определяющие давление внутри тормозных цилиндров.
• G-сенсор, определяющий нюансы движения авто по дороге.

Все детали системы работают как единый механизм и обеспечивают максимально возможную стабильность при управлении авто.

Как работает система

Главная задача всей системы — предотвратить возможный занос авто и появление бокового скольжения. За счет моментального анализа положения происходит ряд действий, предотвращающих дальнейший занос. После этого авто возвращается в изначальное направление движения. При правильной работе система обеспечивает нужное направление движения относительно курса.

Эффективность данной системы подтверждена не только данными тест-драйвов, но и многочисленными исследованиями ученых, которые работают в этом направлении. Применение данной системы снизило количество дорожно-транспортных происшествий, а также уменьшило уровень смертности при авариях. Траектория движения автомобиля с этой системой значительно стабильнее, чем у самого опытного водителя.

Сама суть работы системы курсовой устойчивости состоит в анализе информации, поступающей от двух основных датчиков. При нормальном функционировании, система точно знает, с какой скоростью движется авто, куда водитель повернул руль и под каким углом едет авто. Это очень важная функция, которая может сохранить целостность авто при определенных условиях на дороге.

ESP на автомобилях — роскошь, или необходимость?

Многие автомобилисты спорят на тему того, нужно ли переплачивать, и зачем нужна система стабилизации курсовой устойчивости. Но факты говорят сами за себя. Данная система подтвердила свою значимость, и каждый водитель, который прочувствовал ее действие на себе, подчеркнет ее важность как средства для избегания ДТП.

Если вы решили стать обладателем такой системы, то спешим заметить, что установка ее обойдется весьма недешево. Причиной тому становится не только дороговизна оборудования, но и тот факт, что система стабилизации движения сложна в установке. Идеальным вариантом станет покупка авто, на котором уже установлен качественный датчик ESP. Таким выбором может стать один из представителей китайских авто, которые в последнее время не перестают радовать современными разработками.

Если вы решили стать обладателем надежного автомобиля с системой стабилизации движения, то загляните в наш автосалон ДОЛАВТО. У нас вы найдете большой выбор авто с самыми современными системами ESP, а также получите подробную консультацию не только о работе данного прибора, но и каждой марке авто в отдельности. Обратите внимание на то, что данная система поможет обезопасить не только начинающего водителя, но и опытного шофера. Берегите себя, и не забывайте о безопасности на дорогах.

Системы активной безопасности авто | Как работает антиблокировочная система автомобиля

Нередко одно слишком сильное нажатие на педаль тормоза или неосторожный поворот руля может привести к печальным последствиям – от заноса до вылета на встречную полосу движения. Чтобы минимизировать риск возникновения подобных ситуаций инженеры ведущих автокорпораций оснащают машины полезными системами, которые оказывают реальную помощь водителю и делают управление авто необычайно комфортным и простым.

Что такое ASR?

Automatic Slip Regulation, или ASR, – это одна из систем активной безопасности автомобиля. Антипробуксовочная система направлена на недопущение блокировки колес в условиях, когда машина движется по бездорожью или по сложному покрытию – например, по льду. Кроме того, ASR дает возможность избежать пробуксовки при старте на скользкой дороге.

Принцип работы ASR:

— Датчик информирует об изменениях блока управления, который в свою очередь обрабатывает поступивший сигнал. — БУ сравнивает скорости вращения колес, а затем передает команду исполнительному механизму. — Механизм снижает скорость вращения того колеса, которое пробуксовывает, и согласовывает ее с показателями других колес. 

Результат: блокирование дифференциала не осуществляется, как следствие, при движении авто по непрямой траектории колеса ведущей оси вращаются в обычном режиме, но при этом имеют разную скорость.

Как работает ASR?

Влияние на ведущие колеса осуществляется двумя способами:

Когда машина двигается со скоростью, предположим, 60 км/ч (у каждой марки – свой показатель), колесо, которое пробуксовывает, притормаживается тормозной системой. Благодаря чему это происходит? Насос для тормозной жидкости, который входит в состав ASR, создает необходимое давление, соленоиды приводят в действие клапаны, которые и осуществляют подачу жидкости на тормозные цилиндры. Если установленная предельная скорость превышена, то блок управления антипробуксовочной системы сигнализирует об этом двигателю, а тот в свою очередь снижает крутящий момент. Если автомобиль комплектуется автоматической трансмиссией, то активируется повышенная передача, что приводит к «ослаблению» тяговых характеристик машины. 

Можно ли отключить ASR?

При необходимости Вы можете деактивировать систему. Как правило, эта опция полезна для новичков, которые хотят отработать навыки вождения на пустой дороге.

Кнопка ASR OFF

, позволяющая отключить опцию, в большинстве авто находится возле рычага коробки переключения передач или на приборной панели. Когда Вы нажмете на клавишу, загорится соответствующая лампочка.

Подробная инструкция по деактивации системы в Вашем автомобиле представлена в руководстве по эксплуатации машины.

«Двойники» системы

На автомобили различных марок устанавливаются аналогичные системы, которые имеют отличающиеся названия. Так, ASR – это прерогатива машин немецких брендов Mercedes, Audi и Volkswagen. DSA используется в машинах Opel. TCS – это характерная черта транспортных средств концерна Toyota.
ASR, как и прочие системы-двойники, входят в состав системы стабилизации курсовой устойчивости, известной как 

ESP.

Что такое ESP в машине?

Electronic Stability Program, или ESP, – это система электронного контроля устойчивости, которая также называется системой динамической стабилизации. Главная цель ESP – управление моментом силы колес, что позволяет устранить боковое движение и выровнять положение авто.

Как и ASR, система имеет несколько аналогов, которые используются в конкретных марках машин:

• На авто KIA, Hyundai и Honda устанавливается ESC.
• Rover, BMW и Jaguar комплектуются DSC.
• Отличительная черта Volvo – система  DTSC.
• В машинах Acura можно встретить VSA.
• Модели Toyota агрегатируются VSC.
• В автомобилях Subaru, Nissan и Infiniti эксплуатируется система VDC.

Из чего состоит ESP?

В состав системы входит блок управления, измерительные приборы, которые контролируют разные параметры, и гидравлический блок.

Система курсовой устойчивости способна полноценно функционировать только совместно с иными системами активной безопасности авто: — Антиблокировочной тормозной системой ABS. — Антипробуксовочной системой ASR. — Системой распределения тормозных усилий EBD. — Электронной системой блокирования дифференциала EDS.

Как функционирует ESP?

Внешние датчики анализируют различные параметры – функционирование тормозной системы, особенности движения машины, положение акселератора, смена угла поворота руля. Эти данные передаются на БУ. Он сопоставляет полученные сведения с реальным движением машины. Если ESP решила, что водитель утратил контроль над авто, она вмешивается в управление, то есть задействует механизмы, которые связаны с иными системами активной безопасности.

Корректировка траектории движения машины осуществляется несколькими способами:

• За счет подтормаживания конкретных колес. Какие именно колеса будут притормаживаться, решает сама система. Так, при заносе осуществляется торможение наружным передним колесом.
• Благодаря изменению оборотов двигателя.

Также блок управления ESP взаимодействует с двигателем и автоматической коробкой переключения передач авто. Это позволяет системе корректировать их работу в форс-мажорных обстоятельствах.

Можно ли отключить ESP?

Эту систему активной безопасности можно отключить, в некоторых случаях деактивация даже рекомендована: например, когда Вы едете по сыпучему грунту. Однако не забывайте, что ESP – действительно полезная система, которая оказывает реальную помощь, особенно в зимних условиях. Благодаря ей аварийность уменьшилась примерно на 30%.

Что такое ABS (АБС) автомобиля?

Anti-lock Brake System, или ABS, — это активная система безопасности, которая руководит торможением транспортного средства в сложных дорожных условиях (мокрый асфальт, скользкое покрытие и др.).

Предшественники современной системы появились еще в 60–70-х годах XIX века. Их можно было встретить в таких машинах, как Линкольн, Jenssen FF, Мерседес W116, БМВ 7.

Из чего состоит АБС и каков принцип ее работы?

Конструкция системы подразумевает наличие БУ, датчиков контроля скорости и гидравлического модулятора.

Функционирование антиблокировочной системы предполагает три этапа: сброс давления в цилиндре тормозной системы, его поддержание и повышение до нужного уровня. На деле это выглядит так:

• При торможении датчики скорости передают данные БУ.
• БУ плавно уменьшает скорость авто.

Если одно из колес стало скользить или полностью остановилось, датчик информирует об этом БУ, который задействует выпускной клапан. Он закрывает жидкости доступ в тормозной цилиндр колеса – насос сразу же начинает ее возвращение в гидроаккумулятор. Результат – блокировка снимается. Когда частота вращения колеса нормализовалось, БУ закрывает выпускной клапан и открывает клапан впускной. В результате снова начинает работать насос, но теперь он выполняет действия «в обратном порядке»: нагнетает давление в тормозной цилиндр, что позволяет притормаживать колесо. Все эти операции осуществляются очень быстро. Они повторяются до полной остановки транспортного средства.

Что это дает?

При экстренном торможении машины, которые оснащены АБС, замедляют ход плавно, а не идут юзом. Следовательно, даже в сложных дорожных условиях машина остается управляемой. Водителю же нужно только следить за направлением движения авто до полной его остановки. Иными словами, антиблокировочная система обеспечивает управляемое торможение, что позволяет избежать аварии.

При экстренном торможении транспортного средства, не оборудованного ABS, сильное нажатие на педаль тормоза приводит к тому, что, как бы Вы ни выкручивали руль, машина не изменит своей траектории. Это связано с тем, что заблокированные колеса будут скользить и не позволят водителю маневрировать. Как результат, автомобиль поедет по прямой, что может привести к серьезным последствиям.

Нюансы, о которых стоит знать

Эффективность работы антиблокировочной системы зависит от того, в каком состоянии находится дорога. Если Вы едете по неровному полотну с буграми и выбоинами, то длина тормозного пути авто будет гораздо больше обычной. Объясняется это очень просто. Когда авто тормозит, его колеса на мгновение «подпрыгивают». Это приводит к потере сцепления с дорогой и, как следствие, к прекращению вращения. АБС воспринимает это как блокировку и останавливает торможение. Когда сцепление с покрытием восстанавливается, системе приходится перестраиваться. Это занимает время – отсюда и увеличение длины тормозного пути. Сделать работу АБС оптимальной в данной ситуации поможет обычное снижение скорости авто.

Следует помнить, что системы активной безопасности помогают водителю в сложной ситуации, а не берут на себя управление автомобилем, поэтому автолюбителю не стоит расслабляться – он должен быть готов ко всему.

Рено Логан обзор и описание модели, обзор автомобиля Renault Logan

КОМФОРТНЫЙ

Багажное отделение и складные сидения

Новый Renault Logan имеет невероятно вместительный багажник. Только представьте, — 510 л. Это рекордный показатель в сегменте доступных автомобилей. Задние сидения легко складываются, что позволяет увеличить багажное пространство. Это на тот случай, если вам потребуется перевезти габаритный груз.

Вместительный салон

Еще одна отличительная особенность нового Renault Logan, что выгодно отличает модель от конкурентов, — комфортный и вместительный салон. Стоит ли напоминать, что именно Renault Logan на протяжении многих лет является в своем сегменте неким эталоном по ширине на уровне локтей как в передней (1417 мм), так и в задней (1434 мм) частях салона

Очень просторно будет и пассажирам на заднем ряду. Там с комфортом смогут разместиться три взрослых человека. А что касается перевозки маленьких пассажиров, то благодаря специальным креплениям на заднем сидении нового Renault Logan вы сможете установить три детских сиденья.

Вещевые отделения

Обратите внимания, в салоне прибавилось места для хранения вещей. Перчаточный ящик теперь имеет объем 5,7 л, а в дополнение к карманам в передних дверях (для бутылок объемом 1,5 л) появились карманы и в задних дверях (для бутылок 0,5 л). Над центральной консолью теперь есть вещевое отделение.*

*Обратите внимание, что доступность оборудования зависит от выбранной вами комплектации.

Активная безопасность (ESP и ABS)

За рулем нового Renault Logan вы будете чувствовать себя уверенно и спокойно, потому что автомобиль оборудован самыми современными системами безопасности. Причем некоторые стали доступны только в новом автомобиле.

Так, на новом Renault Logan 2016 и 2017 впервые появляется система стабилизации курсовой устойчивости (ESP). Когда нужно резко сманеврировать перед препятствием или на крутых поворотах, особенно когда скользко и плохое сцепление с дорогой, система ESP обеспечивает устойчивость автомобиля.

Антиблокировочная система тормозов (ABS) теперь работает в паре с системой экстренного торможения, которая срабатывает в нужный момент. Автомобиль теперь оснащен дневными ходовыми огнями, которые улучшают видимость в любое время суток. И еще важная особенность — включаются они автоматически, вместе с двигателем.*

*Доступность оборудования зависит от выбранной вами комплектации.

Пассивная безопасность

Инженеры-конструкторы компании Renault при разработке этого автомобиля использовали самые современные наработки в области защиты пассажиров. Для вашей безопасности – передние и боковые подушки водителя и пассажира. Передние ремни безопасности дополнены ограничителями усилий, это защитит грудную клетку при ударе в случае ДТП. Кстати, если вдруг вы забыли пристегнуться, то звуковой сигнал вам напомнит об этом.

Кузов Renault Logan имеет запрограммированные зоны деформации. Форма, толщина и жесткость бампера и капота спроектированы для оптимального поглощения силы ударов. Это значительно увеличивает защиту пассажиров и пешеходов в случае аварий.

СОВРЕМЕННЫЙ

Внешний дизайн

Renault Logan 2016 и 2017 изменился до неузнаваемости! Автомобиль теперь выполнен в новой дизайн-стилистике компании Renault. Передняя часть кузова с крупной эмблемой и массивной решеткой, классические формы седана, четкие горизонтальные линии и ярко выделенные колесные арки создают современный и динамичный образ.

Еще более привлекательный изнутри

Интерьер нового Logan — это шаг вперед по сравнению с первым поколением модели. Продуманная эргономика и новые детали отделки создают уникальное ощущение комфорта.

Команда дизайнеров Renault сделала акцент на качестве отделочных материалов. В автомобиле представлена современная приборная панель с хромированной окантовкой воздуховодов. Хромированная эмблема на руле гармонирует с отделкой хромом рычага переключения передач. Для нового Renault Logan предлагаются новые интересные обивки, а также кожаная оплетка рулевого колеса и рычага переключения передач.

Мультимедийная система Media NAV

Мультимедийная система MEDIA NAV включает в себя все необходимое оборудование для комфортного вождения.

Эта многофункциональная система позволяет управлять радио, прослушивать музыку со смартфона или плеера по протоколу Bluetooth®, использовать навигацию по 2D- и 3D-картам и общаться по телефону, не отрывая от вождения автомобиля.*

*Доступность оборудования зависит от выбранной вами комплектации.

Аудиосистема

В зависимости от версии Renault Logan может быть оборудован аудиосистемой 2DIN *.

• Улучшенное звучание — 4 динамика, усовершенствованная обработка звука
• Современные возможности подключения устройств: USB, Jack, Bluetooth®, аудиопоток
• Легкость в управлении: возможность управления магнитолой с помощью подрулевого джойстика
• Привлекательный внешний вид: аудиосистема органично вписана в центральную панель

Климат-контроль

Новый Renault Logan оснащен теперь круиз-контролем с ограничителем скорости. С помощью специальной кнопки на руле вы сможете легко и удобно управлять этой системой.

*Доступность оборудования зависит от выбранной вами комплектации.

Задний парктроник

В некоторых комплектациях Renault Logan 2016 и 2017 доступны задние парковочные датчики. Установленные на заднем бампере они подают водителю звуковой сигнал, когда сзади есть препятствие. Использовать эту функцию очень удобно, тем более что она автоматически начинает работать, стоит вам только включить заднюю передачу. Но при необходимости вы можете отключить парктроник.

*Доступность оборудования зависит от выбранной вами комплектации.

АДАПТАЦИЯ ДЛЯ РОССИИ

Новый Renault Logan

Renault Logan успешно продается во многих странах, где и климатические условия, и дорожное покрытие очень отличается. Поэтому изначально требования к его техническим характеристикам были достаточно высокими.

Что касается нашей страны, то в России Renault Logan продается уже много лет. И все это время автомобиль постоянно усовершенствовался и дорабатывался. Конструкторы компании Renault максимально адаптируют автомобиль для наших климатических условий. Компания Renault по праву гордится достижениями своих инженеров, а сотни тысяч водителей Logan ценят его надежность в самых сложных ситуациях.

Адаптация к дорожным условиям

Renault Logan полностью адаптирован для российских климатических и дорожных условий. Вот лишь некоторые особенности модели.

• Защита двигателя стальными листами
• Защита топливопроводов пластиковыми листами
• Антигравийное покрытие днища
• Большой дорожный просвет — 155 мм под нагрузкой

Усовершенствованная подвеска

Про мягкую, энергоемкую и непробиваемую подвеску Renault Logan ходят легенды! И это, без сомнения, — одно из главных преимуществ автомобилей французской марки. Что касается нового Renault Logan 2016 и 2017, то он не только сохранил все лучшие характеристики предшественника, но и стал еще более надежным. Так, на новом автомобилей увеличена жесткость пружин подвески и изменен стабилизатор поперечной устойчивости.

Адаптация к климатическим условиям

Новый Renault Logan идеально адаптирован к российским климатическим условиям. Теперь на Renault Logan появилась очень полезная функция – обогрев лобового стекла. Специально для непредсказуемых русских зим конструкторы Renault предусмотрели:

• Легкий запуск двигателя в холодном климате
• Калибровка блока управления двигателем к качеству топлива и к морозам
• Адаптация технических жидкостей к эксплуатации при низких температурах
• Uенератор повышенной мощности
• АКБ увеличенной емкости
• Обогрев зеркал и передних сидений

*Доступность оборудования зависит от выбранной вами комплектации.

Новые настройки двигателей

Renault Logan второго поколения доступен с двумя типами бензиновых двигателей, которые теперь полностью соответствуют стандартам Евро-5:

• 8-клапанный, 1,6 л, 82 л.с. в паре с 5-ступенчатой механической коробкой передач (за счет измененных настроек крутящий момент этого двигателя увеличился с 124 Нм до 134 Нм и достигается при более низких оборотах в 2800 об/мин, что позволило улучшить динамические характеристики автомобиля)
• 16-клапанный, 1,6 л, 102 л.с. в паре с 5-ступенчатой механической коробкой передач

Шумоизоляция

Большое внимание при разработке модели уделили и улучшению шумоизоляции салона.

Новая форма кузова уже позволила устранить некоторые резонансы, но инженеры Renault на этом не остановились. Вы сразу почувствуете, что при движении в салоне стало значительно тиши.

• Увеличение площади поверхности звукоизоляционных компонентов между моторным отсеком и салоном
• Снижение шума от потока воздуха благодаря дополнительной аэродинамической звукоизоляции в дверных проемах
• Обновление выхлопной системы
• Изменение формы воздухозаборника

Адаптивный усилитель рулевого управления

Какой бы скоростной режим вы не выбрали, с усилителем рулевого управления вы будете чувствовать себя значительно комформнее. Так, для повышения устойчивости на высоких скоростях в затяжных поворотах коэффициент усиления уменьшается, а необходимое для поворота рулевого колеса усилие — увеличивается. А для повышения маневренности, например при парковке, коэффициент усиления наоборот увеличивается, обеспечивая большие углы поворота.

Мультимедийная система

Навигатор

Новый Renault Logan оснащен мультимедийной системой с сенсорным 7-дюймовым экраном и удобным простым интерфейсом. Вы можете пользоваться навигацией в режиме 2D или 3D, а также слушать радио или музыкальные файлы с внешних носителей (Bluetooth). Также доступна опция звонки в режиме «свободные руки».

Нужна ли система курсовой устойчивости в автомобиле

Система курсовой устойчивости ESC – это электрогидравлическая система активной безопасности, главное назначение которой – не дать автомобилю уйти в занос, то есть предотвратить отклонение от заданной траектории движения при резком маневрировании. ESC имеет еще одно название – “система динамической стабилизации”. Аббревиатура ESC расшифровывается как Electronic Stability Control – электронный контроль устойчивости (ЭКУ). Система стабилизации – это комплексная система, охватывающая возможности ABS и TCS. Рассмотрим принцип действия системы, ее основные компоненты, а также положительные и отрицательные стороны эксплуатации.

Нужна ли система курсовой устойчивости в автомобиле

Нужна ли ESC? Конечно, необходимость назрела уже давно, иначе зачем бы её тогда разрабатывали? В первую очередь она придётся весьма кстати неопытным водителям и особенно тем, кто несмотря на скромный стаж управления автомобилем не прочь нескромно вести себя на дороге. Опытным автолюбителям она также не помешает! Нужно также отметить тот факт, что теперешние системы стабилизации отличаются от своих предшественников более эффективным функционированием.

Если раньше ESC иногда чуть терялась во время работы, то сейчас у водителя сидящего за рулём машины, оборудованной ESC может создастся впечатление, что у него мастерство бывалого пилота Формулы 1. «Лосиный» тест Mercedes А-класса Хотя ESC была разработана ещё в 1995-ом, показала она себя в действии только спустя пару лет, именно тогда, когда презентовали первый компактный Мерседес А-класса. Как оказалось, инженерами при его разработке были допущены критичные ошибки, из-за которых новинка обладала склонностью к опрокидыванию даже на несерьёзной скорости как раз при прохождении того самого, известного практически любому продвинутому любителю машин, «лосиного» теста.

Разразился масштабный скандал: продажи модели были приостановлены, а те экземпляры, которые уже попали в пользование покупателей, были отозваны. К чести немецких конструкторов, они решили все проблемы и самую значимую роль в этом процессе сыграла именно ESC настроенная соответствующим образом. Данный случай обусловил повсеместное внедрение ESC на европейских транспортных средствах.

Как работает система ESP

Система ESP постоянно в работе, когда заведена машина, в независимости от того, что происходит: разгон, замедление или движение накатом. ESP напрямую связана с антиблокировочной системой ABS, антипробуксовочной системой и блоком управления двигателем, без них она просто не способна функционировать. У системы ESP есть свой электронный блок, он все время считывает сигналы с большого количества различных датчиков и их обрабатывает, причем все время – это до нескольких десятков раз в одну секунду и решение этот блок принимает молниеносно, менее, чем за секунду.

Дополнительные данные на блок приходит с датчиков: ABS, рулевого колеса и давления в тормозной системе. А самая нужная, самая необходимая и важная информация приходит только с 2-х специальных датчиков: угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения (обычно его называют G-сенсор). Эти 2 основных датчика и отслеживают боковое скольжение машины на вертикальной оси, далее оценивают его значимость и посылают сигнал электронному блоку ESP. Система курсовой стабилизации в любое время знает, какая скорость у машины, на сколько градусов повернуто рулевое колесо, какие обороты у мотора, происходит занос или нет, в общем, контролирует машину полностью.

Когда тревожные сигналы приходят с датчиков на блок управления ESP, он сразу сравнивает поведение машины в данный момент со своей программой, и если вдруг данные расходятся, то электронный блок понимает, что это экстремальная ситуация и начинает ее исправлять. Чтобы вернуть машину на правильную траекторию ESP начинает притормаживать одно или два, три, четыре колеса, какое именно колесо или колеса необходимо притормозить система определяет самостоятельно, в зависимости от сложившейся ситуации. Само притормаживание колеса происходит при помощи гидромодулятора ABS, который нагнетает давление в тормозной системе. Так же система может понизить крутящий момент путем подачи меньшего количества топлива, используя блок управления двигателем.

Рассмотрим ситуацию, допустим Вы проходите поворот на огромной скорости и, в следствии, скользкого дорожного покрытия машину начинает заносить, что же начинает происходить в этот момент? В этот момент на блок управления двигателем подается команда, что надо уменьшить подачу топлива, для снижения крутящего момента, сказано-сделано, крутящий момент уменьшили, но бывает, что и этого не хватает для стабилизации машины, тут то и происходит подтормаживание колес при помощи ABS. Принцип работы системы ESP, как видите достаточно простой и понятный. Так же, если на автомобиле установлена автоматическая трансмиссия с электронным управлением, то система ESP может переключать передачу вниз или даже включать, так называемый “зимний” режим, если конечно он есть у коробки. На картинке ниже показано, как поведет себя автомобиль на скользком покрытии с системой ESP и без нее во время внезапного объезда какого-либо препятствия на дороге в повороте. В данной ситуации препятствие стали дорожные работы и Вы можете сказать, что такое редко бывает, может это и так, но есть и другие похожие ситуации, например, выбежит лось на дорогу или резко выедет машина, поэтому готовым нужно быть ко всему.

Может ли система ESP мешать водителю?

На самом деле для опытных водителей, которые любят ездить на пределе своих возможностей (хотя обычно это гонщики на гоночных треках, но бывают и исключения), система курсовой устойчивости может мешать. Мешать она может в ситуации, если для того, чтобы вытянуть машину из заноса необходимо дать много газу, а электронная система просто не дает этого сделать, по программе она не подает много топлива и уменьшает крутящий момент, который так нужен в этот момент. Для таких водителей в большинстве современных машинах есть кнопка отключения системы ESP, хотя бывает и не кнопка, бывает, что нужно провести целый ряд действий для ее отключения.

Так же есть ESP, которые срабатывает не мгновенно, а с маленькой задержкой, давая тем самым водителю немного пошалить на дороге. Конечно, если Вы не гонщик и не слишком опытный водитель, то систему курсовой устойчивости лучше не отключать, безопасность на дороге превыше всего, сами понимаете. С системой ESP можно чувствовать себя на дороге уверенно, куда Вы выворачиваете руль туда машина и едет, хоть ему и придется для этого много чего сделать, но не стоит забывать о том, что данная система не волшебная и обмануть законы физики невозможно, поэтому не нужно лишний раз рисковать. Посмотрев видео ниже, Вы можете увидеть, как ведет себя автомобиль с включенной и отключенной системой ESP

Устройство ESP и ESC

Система динамической стабилизации охватывает возможности более простых систем, таких как ABS, TCS, EBD, и EDS. Чтоб лучше разобраться нужно воспользоваться электрической схемой.

Читайте также:  Все про автомобильный генератор — устройство, принцип работы

Если рассматривать по отдельности, то ABS (антиблокировочная тормозная система) предназначена для предотвращения блокировки тормозной системы. Благодаря ей даже у самого неопытного водителя останется возможность управлять машиной. Даже если водитель начал экстренное торможение, если к примеру неожиданно появилось препятствие на дороге, в таком случае, водитель инстинктивно нажмёт на педаль тормоза, машина при этом не уйдет в занос. Если в автомобиле не предусмотрена система ABS следует практиковать прерывистое торможение.

Схема ESP и ESC

ABS контролирует вращение всех колес, сохраняя требуемое сцепление с дорожным покрытием или асфальтом, когда это требуется.

TCS (система контроля тяги) — предназначена для предотвращения пробуксовки колес машины. TCS работает следующим образом: электронные датчики, контролируют и регистрируют положение колес. Также, контролю подвергается угловая скорость и проскальзывание колес, вернее их степень. Если зафиксирована потеря сцепления с асфальтом или другим дорожным покрытием, или обнаружена пробуксовка, TCS максимально быстро устраняет этот факт.

EBD (электронная система распределения тормозных усилий) — распределяет тормозные усилия в момент торможения. EBD отличается от ABS тем, что способна помогать водителю в постоянном управление автомобилем, не только в моменте резкого, экстренного торможения.

Основными задачами EBD являются: снизить риски и вероятности заноса при непредвиденном торможении, сохранить курсовую устойчивость используя боковые силы, и определить степень проскальзывания колес машины.

EDS (электронная блокировка дифференциала) — предназначена для блокировки дифференциалов при участии электронных датчиков и предотвращает пробуксовку колёс автомобиля. EDS работает в скоростном диапазоне до 80 км/ч. В случае если EDS зафиксировала проскальзывание одного из колес, то происходит притормаживание скользящего колеса. На подтормаживающем колесе увеличивается крутящий момент. Из-за того, что колеса соединены дифференциалом, крутящий момент передаётся на соседнее.

Читайте также:  Что такое ШРУС и в чем его секрет?

Так можно наверное догадаться EDS построена на базе ABS. Отличие в том, что в EDS есть возможность создания давления в тормозной системе. Создаётся давление самостоятельно.

В систему ESP и ESC также входят следующие компоненты:

• чувствительные сенсоры;
• блок управления;
• гидроблок.

Можно ли отключать ESC

Как это ни странно, но ESC может даже мешать водителю. В принципе, её можно деактивировать посредством специальной клавиши, расположенной на панели приборов. Специалисты рекомендуют прибегнуть к нейтрализации системы при таких обстоятельствах: при тестировании машины на испытательном стенде; во время раскачивания авто, увязшего в снежном либо грязевом месиве; когда применяются цепи противоскольжения; при езде по песку, траве и т. п.; когда на авто установлены колёса, отличающиеся между собой по диаметру.

Достоинства ESC: помогает водителю удерживать транспортное средство в пределах нужной траектории; удаляет влагу с дисков тормозов; повышает эффективность тормозов во время перегрева; является ГУ тормозов; стабилизирует автопоезд; предупреждает опрокидывание; предупреждает столкновение.

Минусы ESC: в некоторых случаях возникает необходимость деактивации системы; неэффективно функционирует на повышенных скоростных режимах и при небольшом радиусе поворота. Преимущества ESC обеспечивают такие её программные расширения:

1. ROP — так именуется система, предотвращающая опрокидывание машины. При возникновении угрозы она придаёт авто устойчивости. Сам процесс осуществляется посредством снижения поперечного ускорения из-за подтормаживания фронтальных колёс, а также из-за уменьшения тяги ДВС. Походу всего этого действа, в тормозной системе через активный тормозной усилитель будет образовываться дополнительное давление.

2. Braking Guard — эта технология была разработана инженерами для избежания столкновения, а реализоваться она может только в сочетании с адаптивным круиз-контролем. Оповещение об опасности возникновения аварийной ситуации происходит посредством визуальных и звуковых сигналов. Во время возникновения критической обстановки параллельно осуществляется нагнетание в тормозах. По этой причине нагнетатель обратной подачи будет отключаться в автоматическом режиме.

3. Fading Brake Support — повышает эффективность функционирования тормозной системы во время перегрева. Таким образом, предотвращается неполноценное сцепление колодок с поверхностью тормозного диска. Недостаточное сцепление возникает из-за перегрева рабочих элементов системы, а нейтрализуется это путём дополнительного нагнетания давления в тормозах.

4. Система, стабилизирующая автопоезд — реализуется на транспортном средстве, в распоряжении которого тягово-сцепное устройство. В обязанности этого средства входит предотвращение «виляния» прицепного устройства походу движения. Для достижения подобного эффекта система притормаживает колёса и понижает тягу ДВС. 5. Система нейтрализации влаги на тормозных дисках. Устройство задействуется, когда стрелка спидометра проходит отметку 50 км/ч, и при активированных стеклоочистителях. Суть в том, чтобы кратковременно повышать давление на фронтальной оси. Так, колодки будут прижиматься к дискам и влага при этом испаряется. Заключение Без сомнений, ESC является превосходным подспорьем для неопытных автовладельцев, но и бывалым «асам» она как минимум не помешает. Но в то же время никогда не нужно забывать о том, что возможности электроники также имеют свои пределы. Во многих случаях ESC реально предотвращает аварийные ситуации, однако, водителю любой квалификации не стоит ни в коем случае полагаться только на неё и притуплять свою бдительность.

Дополнительные функции в системе динамической стабилизации

Электронный контроль устойчивости транспортного средства обладает следующими дополнительными функциями, а точнее системой:

• удаления влаги из тормозных дисков;
• повышения эффективности тормозов во время нагрева;
• стабилизации автопоезда;
• предотвращения столкновения;
• предотвращения опрокидывания;
• гидравлическим усилителем тормозов и прочие.

Данные системы не имеют практически своих конструктивных элементов. Они представляют собой программные расширения ESP.

1. Roll Over Prevention (ROP), являющаяся системой предотвращения опрокидывания, осуществляет стабилизацию движения автомобиля во время угрозы опрокидывания. Исключение опрокидывания происходит благодаря уменьшению поперечного ускорения, вследствие подтормаживания передних колес, а также уменьшения крутящего момента двигателя. При этом в тормозной системе дополнительное давление создаётся при помощи активного усилителя тормозов.
2. Braking Guard, являющаяся технологией предотвращения столкновения, реализуется в автомобиле, который оснащён адаптивным круиз-контролем. Она обеспечивает опасности столкновения при помощи звуковых и визуальных сигналов. При этом во время критической ситуации происходит нагнетание в тормозной системе. Вследствие этого, насос обратной подачи автоматически отключается.
3. Система стабилизации автопоезда реализуется в автомобиле, который оборудован тягово-сцепным устройством. Данная система предотвращает рыскание прицепа во время движения автомобиля. Это достигается благодаря торможению колёс, а также снижению крутящего момента.
4. Fading Brake Support или Over Boost (FBS) является системой повышения эффективности тормозов во время нагрева, осуществляет предотвращение неполного сцепления тормозных колодок с дисками, которое возникает в процессе нагрева, при помощи дополнительного повышения давления в тормозном приводе.
5. Система удаления влаги из тормозных дисков активируется при скорости более 50 км/час, а также при включенных стеклоочистителях. Система работает за счёт кратковременного повышения давления в передних колёсах. Благодаря этому происходит прижимание тормозных колодок к дискам, а также испарение влаги.
   

ESP: что это такое в машине

Перед современными конструкторами автомобилей вопрос безопасности стоит как нельзя остро. Быстрые автомобили, безумный темп жизни, низкая культура вождения и коварные погодные условия провоцируют возникновение множества трудных и опасных ситуаций на дорогах. Сегодняшняя статья посвящена теме ESP: что это такое в машине?

ESP – это пневмоэлектронная система безопасности, относимая к категории активных средств противодействия заносу автомобиля. В России больше прижилось название «система электронного контроля устойчивости». Первые опытные образцы системы появились ещё в 1960-х годах, когда немецкий концерн «Daimler-Benz» запатентовал своё новое изобретение с лаконичным названием «Управляющее устройство». Впрочем, первые ходовые испытания серийных образцов прошли лишь в 1994 году и с 1995 года активно устанавливались на премиальные модели Mercedes S-класса.

ESP: что это такое в автомобиле

Зачастую систему ESP называют системой динамической устойчивости автомобиля. Кстати говоря, вариантов аббревиатур и названий множество: ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, в зависимости от производителя машины, но сути это не меняет – всё это одна и та же система.

Схема торможения автомобилей с и без ESP

Главная задача ESP – обеспечение контролируемого и отзывчивого управления автомобилем вне зависимости от степени потери его управляемости. В каком-то смысле эта система является расширенной версией антиблокировочной системы (ABS), за тем исключением, что контролируется не степень блокировки, а момент сила колеса (силы его вращения). В упрощённом виде система состоит из 3 главных модулей:

• Центрального компьютера;
• Измерительных механизмов: акселерометра, датчика положения рулевого колеса;
• Системы передачи информации.

ESP не является самостоятельной системой и может выполнять свои функции только в сочетании с другими компонентами автомобиля:

• Системой распределения тормозных усилий;
• Антиблокировочной системой;
• Системой контроля тяги;
• Антипробуксовочной системой.

ESP сохраняет траекторию движения, курсовую устойчивость и стабилизирует автомобиль во время выполнения маневров

Становится понятным, что ESP только интерпретирует данные, получаемые с измерительных датчиков, затем вмешиваясь в управление путём задействования тормозных механизмов и вышеперечисленных вспомогательных систем безопасности. В расчётах участвуют следующие основные параметры:

• Частота вращения колёс;
• Частота оборотов мотора;
• Давление в тормозных магистралях;
• Частота срабатывания ABS;
• Положение рулевого колеса;
• Положение педали газа;
• Положение дроссельной заслонки;
• Угловая скорость по вертикальной и горизонтальной оси;
• Значения поперечного ускорения (в простонародье G-сенсор).

Принцип работы

Принцип действия системы динамической устойчивости заключается в контролируемом включении тормозных механизмов каждого из колёс автомобиля по отдельности. Логика работы строится на физических явлениях, называемых избыточной и недостаточной поворачиваемостью.

В случае заноса акселерометр моментально считывает факт появления малейшего углового перемещения кузова машины (вращения). Если в этот момент угол поворота руля не соответствует положению, способствующему выходу из заноса, либо выхода из заноса не происходит (скользкая дорога) – фиксируется факт недостаточной поворачиваемости. ESP начинает активно затормаживать одно из передних колёс для того, чтобы помочь автомобилю и водителю вывести его из заноса.

ESP помогает водителю вывести автомобиль из заноса

Напротив, если автомобиль начинает уходить в занос после резкого поворота руля, то фиксируется факт избыточной поворачиваемости автомобиля, и ESP затормаживает колесо, чтобы препятствовать действиям водителя. Именно этот момент чаще всего замечают водители, автомобиль перестаёт слушаться педали акселерометра, находясь на грани срыва в занос.

Это важно! Система курсовой устойчивости не только притормаживает необходимые колёса, но и регулирует тягу мотора, вплоть до полного отключения электронной педали газа.

Архитектура более дорогих автомобилей заранее проектируется под применение ESP. В таких машинах ESP напрямую уменьшает подачу топлива в двигатель, взаимодействует с адаптивным круиз-контролем, а автоматическая трансмиссия способна «сбрасывать» скорости или переключаться в специальные режимы повышенной проходимости.

Почему горит лампа на панели приборов

Как и остальные компоненты безопасности, система ESP имеет лампу на приборной панели любого автомобиля, который ею оборудован. Лампа может подавать различные сигналы в зависимости от модели и производителя автомобиля, но три из них универсальны:

1. Лампа ESP моргает во время своей работы – попытки привести автомобиль в устойчивое положение. В зависимости от автомобиля, моргание лампы также наблюдается в процессе работы антипробуксовочной системы.
2. Лампа ESP не горит. На неподвижной машине это означает, что все элементы системы работают штатно, а на двигающемся, что в текущий момент времени система не вмешивается в управление
3. Лампа ESP постоянно горит. Это тревожный сигнал, сигнализирующий о неисправности одного из компонентов системы. Суммарное количество компонентов, участвующих в работе системы стабилизации, превышает 15 единиц. Самостоятельная диагностика – практически невыполнимая задача. Загорание лампы вызывает даже неравномерный износ колёс, когда блок управления замечает ненормальную разницу в частоте вращения колёс и уходит в аварийный режим. Тот же эффект вызывается установкой нового запасного колеса вкупе с сильным износом оставшегося комплекта покрышек.

Если автомобиль оборудован системой ESP, на приборной панели имеется соответствующая лампа, которая отображает работу или неисправность

Если вы относитесь к числу людей, не любящих сервисы, можно попробовать определить неисправность самому:

• Водитель случайно самостоятельно отключил её. На некоторых автомобилях система не включается самостоятельно при достижении 50 км/ч, а значит, водитель постоянно ездит с горящей лампой.
• Проверить состояние покрышек.
• Проверить напряжение в бортовой сети. Блок управления отключается при низких значениях.
• Проверить состояние гидроблоков ABS: хоть и редко, но они служат причиной поломки.

Это важно! Иногда случаются проблемные ситуации, когда ошибка ESP возникает периодически, а лампа может начинать гореть в самых замысловатых случаях. В таком случае машина эксплуатируется с постоянно подключённым сканером ошибок.

Во всех остальных случаях правильным поступком станет обращение в автосервис и проверка кодов ошибок сертифицированным сканером. Отсутствие ошибок, как правило, всё же сигнализирует о неисправности гидроблока ABS, в остальных случаях комбинация ошибок позволить определить неисправный узел.

Когда нужно отключать ESP

Вокруг отключения системы стабилизации возникают горячие споры. С одной стороны рубежа водители с горячей кровью – любители острых ощущений и запредельных углов заноса. С другой стороны – опытные водители, предъявляющие аргумент, что система стабилизации мешает выйти из очень сильного заноса. Для того чтобы развеять лишние мифы относительно отключения ESP, перечислим её минусы:

1. ESP не умеет выводить переднеприводные автомобили из сильного заноса, т. к. для этого нужно не уменьшение, а резкое увеличение крутящего момента на передних колёсах.
2. На полноприводных автомобилях в условиях гололёда увеличение крутящего момента также предпочтительнее торможения.
3. ESP ведёт себя неадекватно на рыхлом снегу при небольшой скорости движения.
4. На сильно сдутых колёсах ESP может сильно мешать водителю.

Иногда систему ESP требуется отключать

Плюс у системы один, и он перекрывает все вышеперечисленные недостатки – скорость реакции ESP в нештатных ситуациях значительно выше, чем у человека. В большинстве случаев за рулём находится водитель, незнакомый с приёмами экстремального вождения, а значит, система курсовой устойчивости станет для него спасительной ниточкой в ситуациях, требующих безотлагательных действий. В качестве бонуса система добавляет значительную часть комфорта от вождения, устраняя крены при поворотах и динамичной езде.

Отключать ESP следует при необходимости проехать небольшое бездорожье, скажем, подъём по сырой траве, почве или снегу, при выезде с заледеневшей городской парковки и в других ситуациях, когда работа системы стабилизации не требуется, а её срабатывание — ложная мера безопасности. Во всех перечисленных условиях система будет «душить» двигатель и мешать преодолению сложившихся дорожных условий.

Это важно! При выезде из глубокой колеи не отключайте ESP, т. к. большинство современных седанов оснащены системой контроля тяги, работающей с ней в паре.

Видео: почему так важна стабилизация

Электронная система стабилизации стала неотъемлемой частью безопасного и комфортного движения в автомобиле. Хоть и относящаяся к вспомогательным, эта система спасает множество жизней, а её минусы незначительны и компенсируются аккуратным вождением. Будьте аккуратны за рулём и получайте от вождения только удовольствие!

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Технологии Ford Focus

Первый раз сев за руль Focus, Вы сразу почувствуете комфорт и связь с автомобилем. При создании места водителя особое внимание было уделено его эргономике, все системы управления интуитивно понятны и находятся именно там, где Вы ожидаете их найти.

Кроме того, Ford Focus может оснащаться инновационными технологиями, обеспечивающими Вашу защиту и безопасность во время каждой поездки. Интеллектуальные функции, усовершенствованные двигатели и технологии защиты Ford Focus помогут изменить Вашу жизнь в лучшую сторону, делая каждую поездку комфортнее и безопаснее.

Focus тормозит самостоятельно, помогая избежать столкновений на низкой скорости
Инновационная технология автоматического торможения Active City Stop помогает избежать столкновений при движении в медленном дорожном потоке на скорости до 30 км/ч. Если система обнаруживает, что Ваш автомобиль опасно сблизился с движущимся перед Вами транспортным средством, она автоматически активирует тормоза. Технология Active City Stop получила награду Euro NCAP Advanced Reward за обеспечение безопасности.

Интеллектуальная система безопасности (IPS)
В Focus водитель и пассажиры оказываются под защитой усовершенствованной Интеллектуальной системы безопасности (IPS). Высокопрочная сталь кузова создает надежный каркас, способный эффективно поглощать энергию удара при столкновении. Все элементы защиты спроектированы в рамках целостной системы, работающей слаженно и четко.
В случае столкновения, полную и всестороннюю защиту водителя и пассажиров обеспечит набор подушек безопасности. Новейшие датчики системы безопасности активируют подушки безопасности за доли секунды. Кроме того, рулевая колонка и педальный узел имеют прогрессивную телескопическую конструкцию, позволяющую им складываться и смещаться в сторону от водителя, тем самым снижая риск травм при столкновении. Благодаря технологиям Интеллектуальной системы безопасности, водитель и каждый из пассажиров, находящиеся в салоне автомобиля, чувствуют себя более защищёнными.

Система мониторинга «слепых» зон
Используя радарные датчики, система мониторинга «слепых» зон может увидеть то, что незаметно Вам. Если датчики обнаружат автомобиль в «слепой» зоне, система автоматически предупредит Вас об этом с помощью светового индикатора, встроенного в боковое зеркало заднего вида. Еще никогда боковые зеркала автомобиля так не заботились о Вашей безопасности. (Опция)

Электронная система курсовой устойчивости (ESP)
Электронная система курсовой устойчивости (ESP) является основой многих средств обеспечения активной безопасности. Она постоянно отслеживает параметры движения автомобиля и при необходимости вносит эффективные корректировки. Хотя полностью систему ESP отключить нельзя, в экстренной ситуации можно воспользоваться режимом ограниченной помощи, чтобы справиться, например, с пробуксовкой колес в глубоком снегу. Система курсовой устойчивости включает и систему регулировки тягового усилия, которая устраняет чрезмерное проскальзывание колес автомобиля, обеспечивая оптимальное сцепление с дорогой, прекрасные ходовые качества и стабильность. Новейшее поколение ESP сделает торможение в неблагоприятных условиях максимально эффективным. (Стандарт для Sport Limited Edition, Trend Sport, Titanium)

Зеркало заднего вида с функцией автозатемнения
При движении в темное время Вас не будут ослеплять фары едущих сзади автомобилей. Салонное зеркало заднего вида с функцией автоматического затемнения само замечает появление отблеска фар и включает затемнение. Это помогает следить за происходящим позади автомобиля, не слишком отвлекаясь и меньше уставая в пути. (Опция, стандарт для Titanium)

Рейтинг безопасности Euro NCAP
Две награды Euro NCAP Advanced — Ford входит в историю.
Компания Ford стала первым производителем не из сегмента премиальных автомобилей, который получил сразу две награды за технологии обеспечения безопасности от крупнейшей независимой рейтинговой организации Euro NCAP. Как и следовало ожидать, Ford Focus проявил себя на отлично.
Эксперты отметили наградой использованные в нем инновационные технологии безопасности, такие как активное торможение на низких скоростях. Кроме того, Focus получил максимальный, пятизвездочный рейтинг Euro NCAP и по результатам краш-тестов, превосходно показав себя во всех оценочных категориях: безопасность взрослых пассажиров, безопасность детей, безопасность пешеходов.
Доктор Андре Зеек, президент Euro NCAP, заявил: «Наградами Euro NCAP Advanced отмечаются лишь самые успешные инновации в области безопасности. Нам приятно отметить стремление Ford к максимальной безопасности своих автомобилей, примером чего стал Focus».
До сегодняшнего дня награды Euro NCAP Advanced удостаивались лишь несколько автомобилей. Поэтому получение сразу двух таких наград представляет особое достижение, которое обязательно войдет в историю.

Лучшая в классе управляемость
Знаменитый своими великолепными динамическими характеристиками, Focus является воплощением последних технологий в области обеспечения управляемости, чтобы Вы могли еще лучше чувствовать связь с дорогой. Это и лучшее сцепление с дорожным покрытием, и невероятно лёгкая и точная управляемость при движении в поворотах или во время торможения. Вы будете с нетерпением ждать каждой возможности оказаться за рулем своего Focus.

Система контроля тяги в поворотах
Система контроля тяги в поворотах (TVC) анализирует информацию от датчиков с частотой 100 раз в секунду. Это позволяет ей постоянно поддерживать оптимальный баланс распределения крутящего момента между передними колесами. Эта технология усиливает сцепление с дорогой и повышает динамику Focus, помогая Вам безупречно проходить любые повороты. Система устанавливается при наличии электронной системы курсовой устойчивости ESP.

Независимая задняя подвеска Control Blade
Одна из основ знаменитой управляемости Focus — независимая задняя подвеска Control Blade. Перенастроенная многорычажная система подвески Focus обеспечивает улучшенные динамические характеристики, более отзывчивое управление и чрезвычайно четкую обратную связь, к тому же Вы наверняка оцените более низкий уровень шума. Она дарит уравновешенное, совершенное управление, которое увлечет любого водителя.

Помощь водителю

Система активной помощи при парковке
Focus может быть оснащен системой, которая поможет припарковаться в крайне ограниченном пространстве, всего в 1,2 раза превосходящем длину самого автомобиля. Система активной помощи при парковке использует датчики, чтобы проверить, достаточно ли свободного места, а затем берет на себя рулевое управление. От Вас потребуется лишь контролировать переключение скоростей, а также педали газа и тормоза. Система будет Вас направлять с помощью визуальных и звуковых подсказок, пока автомобиль паркуется практически самостоятельно. (Опция)

Система помощи при трогании в гору
Система помощи при трогании в гору предотвращает откатывание автомобиля назад при начале движения на подъеме. Если в неподвижном автомобиле отпустить педаль тормоза, эта система в течение нескольких секунд сохраняет тормозное давление, повышая контроль при начале движения в гору, или остановке и трогании с места на скользком покрытии. (В стандарте для Titanium и при заказе автоматической трансмиссии Ford PowerShift)

Регулируемый ограничитель скорости (ASLD)
Эта новая система помощи водителю устанавливается в качестве компонента круиз-контроля и помогает не допускать случайного превышения водителем заданной скорости. Вы можете легко установить ограничение максимальной скорости при помощи кнопок управления на рулевом колесе и затем не волноваться по поводу случайного превышения скорости, полностью сосредоточившись на дороге, а не на спидометре. Когда же Вам потребуется вся мощь Вашего Focus, например при обгоне, система моментально отреагирует на резкое нажатие педали газа и снимет ограничение. (Опция)

Боковые зеркала заднего вида с электроприводом
Электропривод, автоматически складывающий боковые зеркала заднего вида — это еще одно «умное» решение, которое предотвращает повреждение зеркал припаркованного автомобиля. В таком положении надежно защищены и встроенные в зеркала стильные индикаторы поворотов, делающие автомобиль более выразительным и заметным на дороге. (Опция)

Зеркало заднего вида с функцией автозатемнения
При движении в темное время Вас не будут ослеплять фары едущих сзади автомобилей. Салонное зеркало заднего вида с функцией автоматического затемнения само замечает появление отблеска фар и включает затемнение. Это помогает следить за происходящим позади автомобиля, не слишком отвлекаясь и меньше уставая в пути. (Опция, стандарт для Titanium)

Рулевое управление с электроусилителем
Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) — это оригинальное решение, которое делает рулевое управление более легким на низких скоростях в условиях города или в процессе парковки. При этом на высоких скоростях, например, при езде по трассе, система EPAS делает руль более «тяжелым», что обеспечивает более четкое управление. Кроме того, в отличие от традиционных гидроусилителей, которые работают постоянно, система электроусилителя активируется только тогда, когда необходимо — таким образом достигается экономия топлива.

Система заправки топливом Ford Easy Fuel
Удобная система заправки учитывает разницу в конструкции заправочных пистолетов для бензина и дизельного топлива и не позволит ошибиться. Горловина топливного бака не имеет крышки, так что Вам не придется пачкать руки при заправке.

Система информирования водителя Ford Eco Mode
Как сделать вождение более эффективным и экономичным? С системой Eco Mode это очень просто. Она постоянно оценивает влияние на расход топлива Вашей манеры вождения, включая скорость, моменты переключения передач и торможения, скорость реакции, а также учитывает пропорциональное количество коротких поездок. Затем интеллектуальная система дает советы по достижению минимального уровня расхода топлива — с учетом Вашего стиля вождения.

Индикатор экономичного режима переключения передач
Расположенный на приборной панели индикатор подскажет подходящий момент смены передачи, оптимальный для достижения наиболее низкого расхода топлива. Решение столь же простое, сколь и эффективное!

Аудиосистема Sony
Наслаждайтесь кристально чистым звуком во время поездок. Цифровая аудиосистема отображает информацию о воспроизводимом треке и альбоме. Система также включает интерфейс Bluetooth®* с голосовым управлением (рус. яз.) и USB-вход для подключения внешних устройств. (Опция)

Связь с дорогой

Электронная система курсовой устойчивости (ESP)
Электронная система курсовой устойчивости (ESP) является основой многих средств обеспечения активной безопасности. Она постоянно отслеживает параметры движения автомобиля и при необходимости вносит эффективные корректировки. Хотя полностью систему ESP отключить нельзя, в экстренной ситуации можно воспользоваться режимом ограниченной помощи, чтобы справиться, например, с пробуксовкой колес в глубоком снегу. Система курсовой устойчивости включает и систему регулировки тягового усилия, которая устраняет чрезмерное проскальзывание колес автомобиля, обеспечивая оптимальное сцепление с дорогой, прекрасные ходовые качества и стабильность. Новейшее поколение ESP сделает торможение в неблагоприятных условиях максимально эффективным. (Стандарт для Sport Limited Edition, Trend Sport, Titanium)

Система помощи при экстренном торможении (EBA)
В аварийной ситуации позволяет автомобилю тормозить максимально эффективно. Если система определяет, что водитель недостаточно сильно нажал на педаль тормоза, она автоматически обеспечит максимальное тормозное усилие. (Устанавливается вместе с ESP)

Антиблокировочная тормозная система (ABS) с электронным распределением тормозных усилий (EBD)
Система ABS с EBD устанавливается в стандартной комплектации, обеспечивая четкое, контролируемое торможение. Водитель Focus ощущает надежную связь с дорогой в любых условиях, а более жесткие передние тормозные диски и использование специальных материалов, повышающих силу трения, улучшают реакцию и обратную связь.

Система контроля падения давления в шинах
Если во время поездки в одной или в нескольких шинах давление начнет снижаться, система немедленно предупредит Вас об этом с помощью индикатора на приборной панели. Таким образом, Вы сможете спокойно остановиться и устранить проблему. (Опция)

Регулируемый ограничитель скорости (ASLD)
Эта новая система помощи водителю устанавливается в качестве компонента круиз-контроля и помогает не допускать случайного превышения водителем заданной скорости. Вы можете легко установить ограничение максимальной скорости при помощи кнопок управления на рулевом колесе и затем не волноваться по поводу случайного превышения скорости, полностью сосредоточившись на дороге, а не на спидометре. Когда же Вам потребуется вся мощь Вашего Focus, например при обгоне, система моментально отреагирует на резкое нажатие педали газа и снимет ограничение. (Опция)

* — Марка и логотипы Bluetooth® являются собственностью Bluetooth SIG, Inc. Любое их использование компанией Ford Motor Company Limited и ее ассоциированными компаниями осуществляется по лицензии. Другие торговые марки и фирменные названия являются собственностью соответствующих владельцев.

Повышение курсовой устойчивости автомобиля в поворотах на основе управления моментом рыскания

Дугофф, Х., Фанчер, П.С., и Сегель, Л., 1970, «Анализ тяговых свойств шин и их влияния на динамические характеристики автомобиля», SAE 700377.

Фурукава Ю. и Масато А., 1997, «Усовершенствованная система управления шасси для управления транспортными средствами и активной безопасности», Vehicle System Dynamics 28, стр. 59–86.

Гиллеспи, Т.D., 1992, Основы динамики транспортного средства , SAE International, стр. 7–14, стр. 195–208.

Хиб, Г. и Ван Зантен, А.Т., «Системный подход к динамическому управлению транспортным средством», SAE 885107.

Икусима, Ю. и Савасе, К., 1995, «Исследование эффектов активного контроля момента рыскания », SAE 950303.

Ким, С.И. и Чанг, HW, 1996,« Алгоритм системы контроля тяги с помощью контроля давления в тормозной системе », Proc.Ежегодного весеннего собрания KSME , Vol. А, стр. 447–452.

Google Scholar

Койбучи, К., Ямамото, М., Фукада, Ю. и Инагаки, С., 1996, «Контроль устойчивости транспортного средства при прохождении поворотов с помощью активного торможения», SAE 960487.

Шибахата Ю., Шимада К. и Томари Т., 1993, «Повышение маневренности транспортного средства за счет прямого управления моментом рыскания», Vehicle System Dynamics 22, стр. 465–481.

Артикул Google Scholar

Сонг, Дж. Б. и Ча, С. Х., 1999, «Разработка алгоритма управления вращением для обеспечения устойчивости автомобиля на поворотах», транзакций на KSAE , Vol. 7, № 3, с. 248–260.

Google Scholar

Сонг, Дж. Б. Ким, Б. К. и Шин, Д. С., 1999, «Разработка логики управления проскальзыванием TCS на основе управления дроссельной заслонкой двигателя», KSME International Journal , Vol.13, № 1. С. 74–81.

Google Scholar

Ван Зантен, А.Т., Эрхард, Р., Ландесфейнд, К., и Пфафф, Г., 1998, «Разработка и перспективы систем VDC», SAE 980235.

Вонг, JY, 1993, Теория наземных транспортных средств , 2-е изд., John Wiley & Sons, стр. 285–298.

Ясуи, Ю., Тозу, К., Хаттори, Н. и Сугисава, М., 1996, «Повышение курсовой устойчивости транспортного средства для переходных маневров рулевого управления с использованием активного контроля торможения», SAE 960485.

[PDF] курсовая устойчивость автомобиля — скачать бесплатно PDF

1 Курсовая устойчивость автомобиля Prof. R.G. Лонгория Кафедра машиностроения Техасский университет в Ост …

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Направленная устойчивость транспортного средства Проф. Лонгория Кафедра машиностроения Техасский университет в Остине

7 апреля 2015 г.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Ссылки

Схема

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

1

Введение

2

Одноосное транспортное средство

3

Боковое скольжение и сила

4

Направленная устойчивость Модель Рокарда Модель велосипеда Направленная устойчивость при устойчивом повороте Комбинированные силы на колесах

5

5

5

5

5

Каталожные номера

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Справочная информация

Справочная информация режим наземного транспортного средства относится к как ходовая часть (колеса, гусеницы и т. д.) управляются и контролируются для достижения мобильности, так что мобильность может быть достигнута надежно. Все больше транспортных средств оснащаются элементами управления и различными уровнями автономности. Необходимо учитывать курсовую устойчивость, потому что наземная техника не движется просто по прямой. Кинематические модели движения используются для описания основных поворотов и рулевого управления транспортного средства, но предполагают отсутствие бокового проскальзывания колес. Следует понимать, когда ограничение бокового скольжения является разумным и когда следует применять модели динамики и скольжения для более полного понимания характеристик устойчивости и управляемости транспортного средства.Обсуждаемые ниже концепции относятся к устойчивости транспортного средства для широкого диапазона типов и размеров транспортных средств, но должно быть ясно, что конкретное определяющее поведение, особенно для сил, возникающих на стыке ходовой части и местности, имеет значительную изменчивость и неопределенность.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Ссылки

«Брызги в шинах» В кадре из Bourne Борн спрашивает Мари: «Ты позаботишься об этой машине?»…. шины чувствовали себя немного забрызганными по дороге сюда «.

Поскольку он готовился ускользнуть от полиции, Борну, вероятно, нужно было понять, как он может довести Mini Cooper до пределов управляемости и производительности без потери контроля. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Совершенно очевидно, что «брызги» не имеют ничего общего с тем, как вода вылетает из машины.

О чем он говорил?

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Рассмотрим одноосное динамическое транспортное средство без бокового скольжения В модели, показанной ниже, транспортное средство имеет скорость движения вперед, U, с незначительным сопротивлением качению в колесах и в точке A (шарнир с низким коэффициентом трения, ролики и т. Д.).

Эта модель должна быть знакомой, напоминая ранее изученные кинематические модели. Однако сейчас учитываются силы, поскольку могут иметь значение динамические эффекты. Начните с рассмотрения колес, которые катятся без продольного или поперечного скольжения.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Некоторые комментарии к одноосной модели

1

В отличие от двухмерной кинематической модели, рассмотренной ранее, теперь мы исследуем динамические уравнения.Двухмерная модель транспортного средства включает в себя уравнения динамики продольного (x), поперечного (y) и рысканого (ψ) направления, при условии отсутствия вертикального движения, крена или тангажа.

2

Мы рассматриваем период, в течение которого поступательная скорость транспортного средства по существу постоянна, поэтому уравнение продольной динамики принимается как v˙ x ≈ 0. Это упрощает исследование поперечной динамики и динамики рыскания при постоянной скорости движения. U. Это обычное допущение при оценке курсовой устойчивости автомобиля.

3

Эта первая динамическая модель предполагает отсутствие бокового проскальзывания колес, что означает наличие ограничивающей силы на границе раздела колесо-земля, которая предотвращает смещение колеса вне плоскости.Позже мы сможем оценить это предположение и смоделировать боковое скольжение.

Если бы Борн управлял этим транспортным средством, он мог бы сказать, что шины были довольно «жесткими», хотя ему может не понравиться то, что оно остается на земле (не может спускаться по ступенькам) и не имеет рулевого управления!

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Да, этот автомобиль похож на тележку для покупок

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Направление устойчивости

Ссылки

Схема

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Устойчивость одноосного транспортного средства

Рассмотрим два случая для этого транспортного средства. — в схематическом виде ниже.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Ссылки

Схема

Введение

Одноосный автомобиль

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Одноосный автомобиль -фиксированная рама Динамические уравнения для транспортного средства взяты из общих уравнений Эйлера для твердого тела, выраженных в неподвижной раме. «Обрежьте» уравнения следующим образом: 1

Нет движения по вертикали, vz = 0, крен, ωy = 0 или тангаж, ωx = 0

2

Предположим, что vx = U является постоянным, поэтому на самом деле не нужно x уравнение

3

Отсутствие бокового скольжения на задней оси: vaxle = vy — l2 ωz = 0 (уравнение ограничения), Fa — сила ограничения

p˙x = mv˙ x = Fx — ωy pz + ωz py = Fx — ωy mvz + ωz mvy = 0 p˙y = mv˙ y = Fy — ωz px + ωx pz = Fy — ωz mvx + ω vxmz ˙hz = Iz ω˙ z = Tz — ωx hy + ωy hx = Tz — ω ω ω ω y + y Ix xx Iy

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Схема

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Одноосная модель (продолжение) Из фиксированного на теле уравнения для vy, mv˙ y = Fay — ωz mU ⇒ l2 Fay = ml2 v˙ y + ωz ml2 U, которое подставляется в уравнение рыскания, Iz ω˙ z = −l2 Fy = −ml2 v ˙ y — ωz ml2 U Продифференцируем уравнение связи: v˙ y = l2 ω˙ z и подставим вместо v˙ y, Iz ω˙ z = −ml22 ω˙ z — ml2 U ωz Тогда уравнение скорости рыскания принимает вид τ ω ˙ z + ωz = 0. где скорость U отображается в параметре постоянной времени системы τ = (Iz + ml22) / ml2 U, а не в качестве входных данных. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Каталожные номера

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Одноосная модель (продолжение.) Характеристическое уравнение для этой системы простое, τ s + 1 = 0, и единственный корень (собственное значение) для этой системы, s = −1 / τ. Эта система всегда стабильна1, если транспортное средство не движется назад, U

1 Чтобы понять, как оценивается стабильность, просмотрите приложение. Этот материал поможет понять, как оценивается устойчивость систем автомобиля, представленных на остальных слайдах. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Ссылки

Добавление глубины резкости меняет ситуацию….много! Совершенно другая ситуация, когда вы добавляете ролл. Транспортное средство ниже — «Reliant Robin».

Смотрите в действии: http://www.youtube.com/watch?v=roAKRTR69zU&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=QQh56geU0X8 ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Повышенная сложность с поперечным скольжением Для оценки устойчивости и контроля колесных транспортных средств нам необходимо понять влияние скольжения как в продольном, так и в поперечном направлении.Сначала мы обсудим боковое скольжение и индуцированную силу. Затем мы рассмотрим совместное действие продольных и поперечных сил скольжения. Явление контакта колеса с землей является значительным источником неопределенности в динамике транспортного средства из-за сложности и изменчивости процессов трения. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Направление устойчивости

Ссылки

Схема

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Боковое усилие при контакте колеса с землей

Угол скольжения, α, образуется между плоскостью колеса и направлением вынужденного внеплоскостного движения.Боковое усилие возникает при контакте колеса с землей только в том случае, если колесо движется в направлении, отличном от его плоскости, а не при прямом движении колеса. Боковая сила, действующая перпендикулярно плоскости колеса, позволяет автомобилю управлять и совершать повороты.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Устойчивость по направлению

Ссылки

Схема

Введение

Одноосный автомобиль

Боковое скольжение и усилие

Устойчивость по направлению

Поперечная устойчивость

Ссылки

, силы являются функцией угла скольжения Для пневматических шин сила поворота связана с углом скольжения,

Примеры соотношений для радиальных и диагональных шин показаны на рисунке ниже.

Fyα = f (α) и для малых углов скольжения Fyα ≈ Cα α, где Cα называется жесткостью на поворотах.

Угловая сила также может зависеть от других факторов, таких как развал колеса, нормальная нагрузка, давление в накачке, передача поперечной нагрузки, размер и тип шины (например, радиальная, диагональная и т. Д.), Количество слоев, угол наклона корда, ширина колеса и протектор.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Ссылки

Коэффициент прохождения поворотов

определяется как CCα = Cα / Fz, где Fz — вертикальная нагрузка.Обратите внимание, что Cα имеет единицы силы / угла (например, Н / рад), а CCα имеет единицы измерения 1 / угол. Типичный седан может иметь CCα около 8 рад − 1, а спортивный автомобиль может иметь значение около 40 рад − 1.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Покрытые брызгами шины?

From Wong [10]

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Схема

Введение

Одноосный автомобиль

Поперечное усилие

курсовая устойчивость

Каталожные номера

Хорошо, но как насчет колес из твердой резины?

Боковая сила по существу моделируется кулоновской силой Fy / Fz = µy, где коэффициент бокового трения µy теперь принимает более сложную функциональную форму в зависимости от угла скольжения, нормальной нагрузки и т. Д.Реальные данные о колесах из твердой резины найти сложно. Однако можно было бы ожидать, что поперечная сила будет «нарастать» от нуля по мере увеличения угла скольжения. «Жесткость» резины, вероятно, сделает колесо более жестким в поперечном направлении. (Если вы найдете какие-либо данные о силе поворота на жестких резиновых колесах, поделитесь!)

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Outline

Introduction

Одноосный автомобиль

Боковое скольжение и усилие

Направление устойчивость

Справочная информация

Направленная устойчивость с учетом бокового скольжения

Прежде чем рассматривать влияние продольного скольжения, можно проверить курсовую устойчивость транспортного средства, подверженного боковым силам скольжения.Например, при изучении характеристик управляемости принято предполагать, что поступательная (продольная) скорость транспортного средства постоянна (в установившемся режиме), как это было сделано для упрощенной модели, изученной ранее. Рокар (1903–1992) сообщил об одном из первых анализов курсовой устойчивости двухосного транспортного средства в 1954 году [7]. Краткое изложение его работы можно найти в Steeds [9] (поскольку оригинальную работу может быть трудно найти).

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Модель Рокарда [9] В модели Рокарда транспортное средство упрощено в виде жесткой прямоугольной рамы с колесами на каждом углу а плоскость каждого колеса вертикальна и параллельна раме.Нет (кинематического) поворота колес. Усилие рулевого управления (т. Е. Силы поворота на каждое колесо / шину) моделируется линейным соотношением F = Kα (в современных обозначениях Fy = Cα α), где α — угол скольжения, K — жесткость на повороте и контакт предполагается, что движение транспортного средства не влияет на силы. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Опорная устойчивость

Результат Рокара Рокар вывел два ОДУ 2-го порядка для этой задачи и из линейных приближений нашел характеристическое уравнение, s2 + Rs h + S s2 = 0 i 2 2 R = M2V K1 1 + ka2 + K3 1 + kb 2 S =

4K1 K3 (a + b) 2 (M кВ) 2

—

2 (K1 a − K3 b) M k2

, из которого он определил критическую скорость, 2

Vc2 =

2K1 K3 (a + b ) M (K1 a — K3 b)

, ниже которого автомобиль будет устойчивым по курсу.Если K3 b> K1 a, автомобиль устойчив на всех скоростях. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

1

Результаты определяют положение центра масс транспортного средства и характеристики усилия рулевого управления для передних и задних шин

2

При равном усилии рулевого управления обеспечивается стабильность если b больше, чем a, или если ЦТ находится перед средней точкой колесной базы.

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Классическая двухосная модель «велосипеда» (четырехколесного транспортного средства) Эта модель предполагает наличие двух колес на передней и задней оси двухосного транспортного средства имеют равные углы скольжения и нормальные нагрузки (также называемая одноколейной моделью).Влияние крена и тангажа не учитывается.

От Вонга [10] (Глава 5)

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Модель велосипеда имеет как минимум три состояния: — поступательный импульс или скорость прямой ЦТ — поперечный поступательный импульс или скорость ЦТ — рыскание угловой момент или скорость около CG

Схема

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Уравнения динамики модели велосипеда Приведенные ниже уравнения имеют форму / обозначение, данное Вонгом [ 10] (глава 5), но может быть получено из основных уравнений Эйлера.Это уравнения с фиксированным телом. m (v˙ x — vy ωz) = Fxf cos (δf) + Fxr — Fyf sin (δf) | {z} {z} | {z} | передний привод

задний привод

влияние поперечной силы

м (v˙ y + vx ωz) = Fyr + Fyf cos (δf) + Fxf sin (δf) Iz ω˙ z = l1 Fyf cos (δf) — l2 Fyr + l1 Fxf sin (δf) Обратите внимание, что правые части — это в основном просто «внешние» силы и моменты (здесь приложенные силами индуцированного взаимодействия шины с поверхностью). Уравнения легко адаптируются для включения управления задними колесами, а также внешних сил или крутящих моментов из-за органов управления или возмущений.Помните: продольные и поперечные силы колеса / шины являются функциями переменных состояния движения (vx, vy, ωz). ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Формулы угла скольжения

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Боковое скольжение и сила

Направление устойчивости

Ссылки

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Модель велосипеда с уменьшенной степенью свободы — 2 степени свободы, vx = постоянная В этом случае мы считаем скорость движения постоянной, поэтому : vx = V δf = δ = угол поворота (малый) mv˙ x — vy omegaz = Fxf cos (δf) + Fxr — Fyf sin (δf) | {z} | {z} | {z} задний привод

передний привод

влияние поперечной силы

Итак, уравнения приведенной модели велосипеда (опять же, фиксированные на корпусе): mv˙ y = Fyr + Fyf + Fxf δf −mvx ωz | {z} ∼0

Iz ω˙ z = l1 Fyf — l2 Fyr + l1 Fxf δf | {z} ∼0

Обратите внимание, что хотя δ выпадает при приближении малых углов, оно снова входит в поперечные силы через определения угла скольжения, поскольку αf = δf — tan − 1 (vy + l1 ωz) / vx ≈ δf — (vy + l1 ωz) / vx, а −1 αr = tan (l2 ωz — vy) / vx ≈ (l2 ωz — vy) / vx.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Ссылки

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Справочная информация

Глобальная траектория движения

Только что представленные модели велосипедов рассчитывают скорость движения вперед и в поперечном направлении, а также скорость рыскания в результате входных углов поворота, δ, относительно осей, закрепленных на корпусе. Чтобы найти траекторию и ориентацию (X, Y, ψ) транспортного средства в наземных координатах, мы используем уравнения преобразования для двумерного моделирования траектории, как и раньше, X˙ = vx cos (ψ) — vy sin (ψ) Y˙ = vx sin (ψ) + vy cos (ψ) ψ˙ = ωz

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Схема

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направление устойчивости

Ссылки

Примеры моделирования модели велосипеда

Следующие примеры проиллюстрированы с помощью моделирования: 1

Уменьшенная модель велосипеда моделируется на постоянной скорости с нулевым углом поворота и между моментами времени tdon и tdof fa в поперечное направление на передней оси.Сравнивается отклик стабильного автомобиля и нестабильного автомобиля, поскольку жесткость заднего поворота снижается вдвое.

2

Устойчивая модель транспортного средства управляется с помощью команд рулевого управления без обратной связи для смены полосы движения.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

«Простая» модель велосипеда «Простая» модель велосипеда Код относится к уменьшенной модели велосипеда, в которой скорость движения постоянна, поэтому состояниями являются только поперечная скорость и скорость рыскания, а также глобальное положение и ориентация.2 Wf = L2 * Вт / л; % статической нагрузки на переднюю ось Wr = L1 * W / L; % статической нагрузки на заднюю ось% Обратитесь к Wong, раздел 1.4, чтобы узнать о следующих параметрах CCf = 0,171 * 180 / pi; % коэффициент жесткости лобовой части, / рад CCr = 1 * 0,181 * 180 / пи; % коэффициент жесткости заднего каркаса, / рад Cf = CCf * Wf / 2; % жесткости Corning на шину, Н / рад (перед) Cr = CCr * Wr / 2; % жесткости на повороте сзади на шину, Н / рад (задняя) ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожные номера

Возмущающая сила в «простой» модели велосипеда Этот первый пример показывает, как транспортное средство реагирует на возмущающую силу, приложенную к передней оси, для двух разных случаев.

Обратите внимание на возмущающую силу, Fd vy_dot = (-m * vx * omegaz + Fyr + Fyf * cos (deltaf) + Fxf * sin (deltaf) + Fd) / m; omegaz_dot = (L1 * Fyf * cos (deltaf) — L2 * Fyr + L1 * Fxf * sin (deltaf) + Fd * L1) / Iz;

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Ссылки

Стабильная реакция по сравнению с нестабильной базой

Стабильный случай

ME

379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Жесткость на поворотах сзади уменьшена вдвое

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и усилие

Двухполосная смена разомкнутого контура Фиксированные углы поворота удерживаются выше пред -определенные периоды времени для создания двойной смены полосы движения.

Входы смены полосы движения% двойной смены полосы движения if (t = 1 & t = 2 & t = 3 & t = 4 & t = 5 & t = 6) deltaf = 0; конец;

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Устойчивость по направлению

Справочные данные

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и усилие

Устойчивость по направлению, устойчивость

Справочные данные

Контрольные данные и управляемость Термины «контроль», «устойчивость» и «управляемость» тщательно определены в динамике автомобиля.Диксон [2] определяет эти термины следующим образом: Управление — это действие водителя, направленное на то, чтобы повлиять на движение автомобиля. Стабильность относится к нежеланию автомобиля отклоняться от существующего пути, что обычно является желательной чертой в умеренных количествах. Управляемость — это способность автомобиля успешно проходить повороты, изучение того, как это происходит, и изучение восприятия водителями поведения автомобиля на поворотах. Использование определенных терминов для описания динамики транспортного средства должно учитывать контекст, в котором они используются.Рассмотрим термины недостаточная и избыточная поворачиваемость, которые определены ниже.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Справочные данные

Снижение и избыточная поворачиваемость от

Недостаточная и избыточная поворачиваемость относятся к восприятию водителем того, насколько автомобиль чувствителен к командам рулевого управления.Для транспортного средства с недостаточной поворачиваемостью водитель будет ощущать, что для прохождения данного поворота требуется больше рулевого управления, чем ожидалось, в то время как для транспортного средства с избыточной поворачиваемостью верно обратное. С этой точки зрения автомобиль с недостаточной поворачиваемостью будет иметь тенденцию ощущаться «вялым», в то время как автомобиль с избыточной поворачиваемостью будет чувствовать себя чрезмерно чувствительным к командам рулевого управления. Это имеет смысл, если определить с точки зрения устойчивости системы, что автомобиль с недостаточной поворачиваемостью является устойчивым, а автомобиль с избыточной поворачиваемостью может быть нестабильным. Коэффициент недостаточной поворачиваемости, или градиент, Kus, используется для количественной оценки этих характеристик: Kus> 0 ⇒ недостаточная поворачиваемость, всегда стабильная по направлению Kus

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Outline

Introduction

Одноосный автомобиль

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Коэффициент или градиент недостаточной поворачиваемости Коэффициент или градиент недостаточной поворачиваемости, Kus, определяется как Wf Wr Kus = — Cαf Cαr Это выражение можно использовать двумя разными способами.1

Кус можно определить из анализа устойчивости модели велосипеда. Это не должно вызывать удивления, поскольку Рокар вывел критерий устойчивости из аналогичной модели. Фактически, можно показать, что результаты эквивалентны.

2

Кус может быть получен путем объединения уравнения поперечной динамики в установившемся режиме с кинематикой поворачивающегося транспортного средства. Эти результаты дают представление о концепции нейтрального рулевого управления, поскольку Kus возникает как член в уравнении рулевого управления, δ = L / R + Kus ay / g, где δ — угол поворота, необходимый для достижения поворота радиуса R для транспортного средства. с колесной базой L и ay — поперечное ускорение в повороте.Обратите внимание, что автомобиль с нейтральным рулевым управлением имеет идеальное рулевое управление, δ = L / R.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Справочные данные

Уравнение рулевого управления и Кус Наклон недостаточной поворачиваемости помогает определить величина и направление управляющих воздействий, необходимых для достижения нейтрального поворота. Это мера направленного отклика разомкнутого контура.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Ссылки

Пример: влияние шин на управляемость и устойчивость

Этот плакат из сервисного центра розничной продажи шин пытается показать, как значительная разница в степени износа ваших шин может привести к нестабильности, особенно когда дорожные условия ухудшают адгезионные свойства.1

«Как правило, новые шины обеспечивают повышенное сопротивление аквапланированию за счет полной глубины рисунка протектора. С новыми шинами на задних колесах можно легче избежать заноса из-за поворачиваемости ».

2

«Независимо от того, является ли ваш автомобиль передним, задним или полноприводным, если ваши задние колеса теряют сцепление с дорогой из-за аквапланирования на мокрой дороге, избыточная поворачиваемость может привести к потере управления, особенно в поворот ».

3

«Вождение автомобиля с неподходящим комплектом шин опасно.Это может серьезно повлиять на управляемость вашего автомобиля ».

Не могли бы вы оспорить существо утверждений, сделанных в этом плакате?

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Каталожные номера

Нестабильность по рысканию вокруг передней оси Изношенные шины или допустимая сила поворота, которая напрямую влияет на поперечную динамику и динамику рыскания автомобиля.Это дополнительно усугубляется тем фактом, что более низкие продольные или тяговые силы шины могут облегчить блокировку колеса во время торможения.

Нестабильность рыскания может возникнуть, если передние и задние колеса не блокируются одновременно. Возмущение относительно центра рыскания передней оси вызовет рыскание, которое прогрессирует с повышенным ускорением с уменьшением, когда он завершает поворот на 180 градусов. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Каталожные номера

Последствия потери поперечной силы при блокировке колеса Отличная иллюстрация На рисунке 3 показано, что происходит с силой поворота, когда колесо / шина приближается к 100% скольжению или заносу, как при блокировке.54 из Вонга [10], воспроизводится ниже.

Очевидно, почему алгоритмы контроля тяги борются за то, чтобы поддерживать пробуксовку / занос на уровне 20% или ниже, чтобы поддерживать курсовую устойчивость автомобиля. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Справочные документы

Пример: ранние испытания, проведенные Брэдли и Вудом (1931 г.) эксперименты иллюстрируют влияние на курсовую устойчивость при блокировке одного или нескольких колес

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Эти результаты «предсказуемы». После того, как комбинированное моделирование продольных и поперечных сил выполнено, можно достичь относительно хорошего прогноза курсовой устойчивости транспортного средства.На приведенном ниже графике показаны результаты двух различных исследований экспериментов Брэдли и Вуда.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Устойчивость по направлению

Справочные материалы

Тяговые / тормозные силы вызывают снижение силы на поворотах Типичные тенденции Ниже показано, как сила тяги влияет на силу поворота.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Моделирование сочетания продольных и поперечных сил идеальный эллипс.

Как вы этим пользуетесь? 1

Учитывая состояние привода колеса / шины, вы знаете скольжение, s.

2

Вы найдете Fx при s

3

Для данной кривой µ — скольжения вы знаете Fx max

4

Значение Fy α — это максимальная сила поворота для данного значения угла скольжения α .

5

Затем, чтобы найти фактическую (приведенную) силу на повороте, Fy, при текущих условиях скольжения и угла скольжения, вы оцениваете, используя уравнение модели эллипса.

Эллипс трения выглядит следующим образом:

Fy Fyα

2

+

Fx Fx max

2 = 1

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Краткое описание

Введение

транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Ссылки

Резюме Устойчивость транспортного средства зависит не только от сил, возникающих на стыке шины / колеса с землей, и от того, как они уравновешиваются с динамикой транспортного средства, но также и от других приложенных сил и моментов , преднамеренно или нет.Можно изучить ряд различных транспортных платформ, от одноосных транспортных средств, которые обычно используются в небольших наземных роботах, до многоосных транспортных средств, более распространенных для транспортных средств, используемых для пассажирских, промышленных и т. Д. Приложений. Это понимание может быть полезно при рассмотрении того, как следует строить и развертывать автомобильные системы. Картина стабильности не является полной, так как нам необходимо изучить, как ведут себя управляемые автомобильные системы, и применить методы устойчивости для управления настройкой и внедрением и т. Д.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Outline

Introduction

Одноосное транспортное средство

Боковое скольжение и сила

Направленная устойчивость

Каталожный номер

Каталожный номер

[1]

J.П. Ден Хартог, Механика, Дуврское издание.

[2]

Дж. К. Диксон, Шины, подвеска и управление (2-е изд.), SAE, Warrendale, PA, 1996.

[3]

Д. Т. Гринвуд, Принципы динамики, Прентис-Холл, 1965. ( или любое более позднее издание).

[4]

Т.Д. Гиллеспи, Основы динамики транспортного средства, SAE, Warrendale, PA, 1992.

[5]

D.C. Karnopp and D.L. Марголис, Технические приложения динамики, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 2008.

[6]

J.B. Liljedahl, P.K. Тернквист, Д. Смит и М. Хоки, Тракторы и их силовые агрегаты, ASAE, Сент-Джозеф, Мичиган, 1996.

[7]

Я. Рокар, «L’instabilite en Mecanique», Masson et Cie, Paris, 1954.

[8]

Л. Сегель, «Теоретическое предсказание и экспериментальное обоснование реакции автомобиля на рулевое управление», Институт инженеров-механиков, Труды автомобильного отдела, № 7, стр. 310-330, 1956-7.

[9]

W. Steeds, Mechanics of Road Vehicles, Iliffe and Sons, Ltd., Лондон, 1960.

[10]

J.Y. Вонг Дж. Ю. Теория наземных транспортных средств, John Wiley and Sons, Inc., Нью-Йорк, 2001 г. (3-е изд.).

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости по Рау

Примеры критериев устойчивости по Рау

Определения устойчивости Мы должны уточнить наше понимание устойчивости транспортного средства.Статическая устойчивость системы относится к ее способности или тенденции искать состояние статического равновесия после того, как оно было нарушено. При небольшом отклонении от состояния равновесия оно устойчиво, если возвращается в состояние равновесия. Справа показан классический способ иллюстрации этих концепций.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Статическая устойчивость иногда измеряется, например, величиной силы (или крутящего момента), необходимой для смещения тела на определенное расстояние (или угол).

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критериев устойчивости Рауса

Статическая и динамическая устойчивость транспортных средств Исследование наземных транспортных средств должно учитывать как статическую, так и динамическую устойчивость движения в одной или нескольких основных степенях свобода: продольное, поперечное, рыскание, крен и т. д.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Транспортное средство, которое нестабильно статично, обычно нестабильно динамически.Однако нелегко оценить, будет ли статически устойчивая система также динамически устойчивой. Анализ с помощью линеаризованных моделей обращается к динамической устойчивости, но может быть неточным для больших движений от равновесия, когда нелинейный анализ или моделирование более точны. В любом случае полученное понимание ровно настолько хорошо, насколько хороша модель.

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критериев устойчивости Рауса

Устойчивость линейных систем Мы используем модели для понимания стабильности, признавая, что они несовершенны и не предназначены для включения всех эффектов, которые могут повлиять на стабильность , как известные, так и неизвестные.Например, силы, вызванные взаимодействием с землей и имеющие значительную изменчивость, играют ключевую роль и могут возникать как в результате пассивных, так и активных действий. Мы все еще можем многому научиться, используя линейные модели таких сил. Методы анализа устойчивости с использованием линейных систем дают представление, даже если они применимы только для небольшого движения относительно состояния равновесия. На следующих слайдах представлены некоторые из этих методов.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критериев устойчивости Рауса

От BIBO до оценки устойчивости с использованием функций s-области, графиков полюс-ноль 1

Рассмотрим постоянную силу, приложенную к массе, скажем, p˙ x = mv˙ x = Fx = F.В то время как входная сила ограничена, выходная скорость vx не ограничена. Эта система не является стабильной с ограниченным входом-ограниченным выходом (BIBO).

2

Система с импульсной характеристикой h (t) называется BIBO тогда и только тогда, когда Z ∞ | h (t) | dt

R

3

Например, массовая «система» имеет функция импульсного отклика h (t) = RR∞ ∞ −∞ | h (τ) | dτ = 0 1 · dτ = ∞ (не ограничена).

4

Передаточная функция системы G (s) может быть найдена путем преобразования Лапласа функции импульсной характеристики.

5

Преобразование Лапласа единичного шага, 1 (t), равно 1 / с.

6

Передаточная функция системы с одной массой, которая имеет входное усилие, выражается, G (s) = V / F = 1 / s.

7

Передаточная функция 1 / с имеет единственный полюс (корень) в начале координат при нанесении на график полюс-ноль.

8

Любая система с одним полюсом в исходной точке не является стабильной BIBO.

9

Системы, у которых есть полюса с положительными действительными частями, нестабильны.

F dt = 1 (t), функция единичного шага. Итак,

10 Системы, у которых есть полюса с отрицательными действительными частями, являются стабильными. 11 Системы, у которых есть полюса на воображаемой оси, называются предельно устойчивыми (они колеблются).

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критериев устойчивости Рауса

Стабильность системы низкого порядка

Для одной степени свободы проблемы со стабильностью могут быть легче изучать и понимать, используя «физическую» интерпретацию или анализ.Динамические системы второго порядка позволяют нам построить фундаментальное понимание определений устойчивости. В следующих примерах характеристическое уравнение из линейного дифференциального уравнения используется для понимания того, как собственные значения зависят от параметров системы.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Пример линейной системы вращения Для простой системы вращения, представленной ниже, характеристическое уравнение имеет следующий вид: s2 + (b / J) s + (k / J) = 0.Корни легко найти: s 2 kbb ± j — s = — 2J J 2J

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Пока b и J положительны, эта модель говорит нам, что эта система всегда стабильный. Полюса всегда находятся справа от мнимой оси (отрицательные действительные части).

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Устойчивость с различными уровнями демпфирования

График сложных корней для вращательной системы, показанный ниже, показывает, как корни изменяются в зависимости от демпфирования, б.

Случаи, когда корни находятся на мнимой оси, соответствуют чистым гармоническим колебаниям. Иногда мы говорим, что это незначительно или нейтрально. Когда b дает корни в (f), система нестабильна. Ситуации, когда затухание отрицательное, могут возникать в некоторых физических системах, хотя этот эффект может быть только временным. Тем не менее, этого может быть достаточно, чтобы вызвать автоколебания, как показано на следующем слайде.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости по Раусу

Примеры критериев устойчивости по Раусу

Неустойчивость, вызванная отрицательным демпфированием

Отрицательные демпфирующие силы

Отрицательные демпфирующие силы

из-за сухого трения о ленту (вибрация)

Обратите внимание, что эффективное демпфирование, обозначенное НАКЛОНОМ кривой, в обоих случаях отрицательное.Это один из способов определить вероятность нестабильности в системе. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критериев устойчивости Рауса

Неустойчивость, вызванная отрицательной жесткостью Отрицательная жесткость также может привести к нестабильному поведению. Работа клапана впрыска топлива, показанная ниже, специально имеет отрицательные характеристики пружины, как показано на характеристиках справа.

Возвратная сила, действующая на гирю, складывается из механической силы пружины и силы «Бернулли» из-за изменения давления на седле клапана. ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Кривая силы-смещения

Клавиши на клавиатуре также имеют аналогичную преднамеренно «нестабильную» конструкцию, предназначенную для изгиба.

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Критерий устойчивости Рауса — 1

Для более сложных систем может быть непросто «интуитивно» оценить стабильность или легко решить корни систем низкого порядка.Мы можем оценить «абсолютную стабильность», используя критерий устойчивости Рауса. Этот метод сообщит нам, стабильна ли система, но ничего не скажет о «насколько» стабильной или относительной стабильности. Мы получаем представление об относительной стабильности, изучая конкретные положения полюсов системы на реально-воображаемой плоскости. Например, метод корневого локуса дает представление об относительной стабильности.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Критерий устойчивости Рауса — 2

Критерий устойчивости Рауса позволяет определить число полюсов передаточной функции, лежащих в правой половине s-плоскости, без факторизации полинома.Это относится к передаточным функциям с конечными полиномами вида G (s) =

B (s) bm sm + bm − 1 sm − 1 + · · · + b1 s + b0 = an sn + an − 1 sn− 1 + · · · + a1 s + a0 A (s)

Это полезно для помощи в определении диапазона, например, который могут принимать определенные параметры без потери стабильности системы.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Критерий устойчивости Рауса Таблица Рауса:

an sn + an − 1 sn − 1 + · · · + A1 s + a0 = 0 an − 1 an − 2 — an an − 3 an − 1 an − 1 an − 4 — an an − 5 b2 = an − 1

b1 =

b1 an− 3 — an − 1 b2 c1 = b1 c2 =

b1 an − 5 — an − 1 b3 b1

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

sn sn − 1.. . …

ан-2 ан-4. . . ан-1 ан-3 ан-5. . . b1

b2

b3. . .

c1

c2

c3. . .

Критерий: Корни имеют отрицательные действительные части тогда и только тогда, когда элементы первого столбца таблицы Рауса имеют одинаковый знак. Количество смен знака равно количеству корней с положительными действительными частями.

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критериев устойчивости Рауса

1

Описание критерия устойчивости Рауса

2

Пример 1 — числовое характеристическое уравнение

3

— диапазон нахождения 9000 из K для устойчивости

4

Пример 3 — определение диапазона K для устойчивости

5

Пример 4 — Анализ устойчивости по Routh для шимми колеса

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Примеры критериев устойчивости по Routh

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Пример Рауса -1

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Концепции устойчивости

Пример анализа устойчивости

2

ME 379M / 397 Cyber ​​Автомобиль Systems (Longoria)

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости Рауса

Примеры критерия устойчивости Рауса

Пример Рауса — 3 Для характеристического уравнения определите K для устойчивости.Таблица Рауса: 3

2

s + 3s + 3s + 1 + K = 0 Мы требуем, чтобы оба этих условия выполнялись для устойчивости, 8 − K> 0 1 + K> 0, следовательно, −1

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

s3 1 3 0 … s2 3 1 + K 0 … 0 … s1 (8 — K) / 3 s0 1 + K 0 …

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости по Раусу

Примеры критериев устойчивости по Раусу

Анализ устойчивости по Раусу для регулировочной шайбы колеса — 1 На приведенном ниже рисунке показана регулировочная шайба колеса, распространенная в конструкциях осей транспортных средств 1930-х годов [1].Для объяснения требуется описание 3 степеней свободы. Это самовозбуждающаяся вибрация, но она также может быть вызвана дисбалансом шин.

Регулировочная шайба колесного типа более четко проиллюстрирована ниже.

Анализ устойчивости по Раусу (следующий слайд) показывает, что система устойчива, если mal> IG + ma2. Проблема в конечном итоге устраняется независимой подвеской передних колес.

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Концепции устойчивости

Анализ устойчивости

Критерий устойчивости по Раусу

Примеры критериев устойчивости по Раусу

Анализ устойчивости по Раусу для колесных шайб — 2

Характеристическое уравнение для колесных шайб , s3 +

amV kl2 V kl 2 s + s + = 0 2 2 IG + ma IG + ma IG + ma2

Из таблицы Рауса требуется стабильность, aml> IG + ma2 и, V kl> 0

ME 379M / 397 Cyber ​​Vehicle Systems (Longoria)

Таблица Рауса: s3 s2 s1 s0

1 амВ / Ie (kl2 / Ie — V kl / amV) V kl / (IG + ma2)

, где Ie = IG + ma2

kl2 / Ie V kl / Ie 0 0

0 0

… … … …

Курсовая устойчивость — обзор

7.5 Летные качества и управляемость

Как и в случае с продольной устойчивостью, характеристики поперечной устойчивости самолета критически важны для определения полета и качества управляемости, и нет сомнений, что они должны быть правильными. Традиционно акцент на полет в поперечном направлении и управляемость был гораздо меньше, чем на продольный полет и управляемость.В отличие от качества полета и управляемости в продольном направлении, характеристики полета в поперечном направлении и управляемости обычно существенно не меняются в зависимости от условий полета, особенно в контексте моделирования малых возмущений. Таким образом, после того как они зафиксированы аэродинамической конструкцией планера, они имеют тенденцию оставаться более или менее постоянными независимо от условий полета. Любые серьезные отклонения в боковом направлении от номинально малых возмущений дифферента, вероятно, будут временными под полным контролем пилота и, следовательно, вряд ли вызовут серьезные проблемы с управлением.Однако это не обязательно является безопасным предположением при рассмотрении самолета с высокими техническими характеристиками, тема которого выходит за рамки настоящего обсуждения.

В работе с качествами постоянно встречается тема, что краткосрочная динамика должным образом контролируется дизайном. Типичные частоты, участвующие в краткосрочной динамике, аналогичны частотам пилот-сигнала человека, и их непреднамеренное несовпадение — верный рецепт потенциальных проблем с управлением. Итак, по причинам, аналогичным тем, которые обсуждались более подробно в Разделе 6.5, что касается продольной динамики, поэтому не менее важно, чтобы режимы короткопериодической устойчивости в поперечном направлении управлялись должным образом. Это может быть истолковано как означающее, что демпфирование как режима оседания крена, так и режима нисходящего крена должно быть адекватным.

Режим оседания крена кажется пилоту задержкой в ​​реакции на управление и, очевидно, если постоянная времени становится слишком большой, реакция крена на управление становится слишком вялой. Большая постоянная времени режима крена является прямым результатом низкой устойчивости крена, хотя режим обычно стабилен, как обсуждалось в разделе 7.2.1. Как правило, приемлемые уровни устойчивости режима крена приводят к постоянной времени или запаздыванию реакции на крен, которая почти незаметна для пилота. Однако довольно часто встречаются летательные аппараты с недостаточным демпфированием в режиме крена, но редко встречаются воздушные суда с избыточным демпфированием.

Спиральный режим, будучи долгопериодическим режимом, обычно не оказывает существенного влияния на краткосрочное управление. Когда он стабилен и его постоянная времени достаточно велика, он практически не влияет на летные качества и управляемость, но когда он нестабилен, это проявляется как проблема дифферента, поскольку самолет постоянно пытается отклониться в сторону.Когда его постоянная времени мала, режим становится более нестабильным, и скорость расхождения увеличивается с соответствующим увеличением рабочей нагрузки пилота. Поскольку режим обычно развивается очень медленно, связанные с ним сигналы движения могут быть незаметны для пилота. Таким образом, опасная ситуация может легко возникнуть, если внешние визуальные сигналы, доступные пилоту, плохие или отсутствуют вообще, например, в условиях полета по метеорологическим условиям по приборам (IMC). Нередко неопытные пилоты теряют ориентацию в таких условиях с неизбежным исходом! Следовательно, общее требование состоит в том, чтобы спиральный режим был стабильным; однако, поскольку на многих самолетах этого трудно достичь, в нестабильном состоянии постоянная времени должна быть больше определенного минимума.

Поскольку голландский режим крена является короткопериодическим режимом и является направленным эквивалентом продольного короткопериодического режима, его важность для управляемости также имеет решающее значение. Как правило, важно, чтобы режим холостого крена был стабильным и чтобы его демпфирование превышало определенный минимум. Столь же жесткие ограничения накладываются на допустимый диапазон комбинаций частоты и затухания. Однако допустимый уровень демпфирования ниже, чем у продольной короткопериодической моды.Возможно, это удобно, но более вероятно, что это является результатом конфликта конструкции со спиральной модой, которая не должна иметь более чем ограниченную степень нестабильности.

КОНЕЧНАЯ НАПРАВЛЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ПОМОЩЬЮ ПИЛОТА-ЧЕЛОВЕКА С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОГО ПОВЕДЕНИЯ НА УКАЗАНИЯХ

Водитель транспортного средства оказывает значительное влияние на управляемость и устойчивость транспортного средства. Из-за сложного поведения человека-пилота моделью водителя обычно пренебрегают при решении проблемы устойчивости транспортного средства.В этой работе основное внимание уделяется взаимодействию между транспортным средством и пилотом-человеком. Модель, характеризующая поведение человека-оператора в задаче регулирования, используется для изучения устойчивости по направлению. Линейная устойчивость анализируется с применением критерия Рауса-Гуркица и строятся границы устойчивости, отделяющие табличную область работы драйвера от нестабильной. Линейный анализ предсказывает, что единственно возможной нестабильностью в системе водитель / транспортное средство является колебательная нестабильность с возрастающей амплитудой.Показано, что добавление кинематической нелинейности, а также нелинейности угла скольжения в модель транспортного средства может иметь стабилизирующий эффект на эти колебания комбинированной системы водитель / транспортное средство. Они также могут быть ответственны за обратное, а именно, линейно устойчивое движение может стать неустойчивым к возмущениям конечного размера. Эти нелинейные движения предсказываются бифуркационным анализом и проверяются прямым численным моделированием. (Автор / TRRL)

• Наличие:
• Корпоративных авторов:

  Издательская служба Swets

  Heereweg 347B
  2161 CA Lisse, Нидерланды
• Авторов:
  • TOUSI, S
  • БАДЖАЙ, А К
  • Soedel, W
• Дата публикации: 1991

Информация для СМИ

Предмет / указатель

Подача информации

• Регистрационный номер: 00619972
• Тип записи: Публикация
• Агентство-источник: Транспортная научно-исследовательская лаборатория
• Файлы: ITRD, TRIS
• Дата создания: 31 марта 1992 г., 00:00

PBS Устойчивость по направлению при торможении Переходные меры Документ для обсуждения

Консультации закрыты в пятницу, 12 февраля 2021 г.Мы хотели бы поблагодарить всех, кто нашел время, чтобы оставить отзыв.

Что это?

Целью Стандарта курсовой устойчивости при торможении (DSUB) является управление риском безопасности, связанным с неустойчивостью транспортного средства при торможении в повороте или на поперечных склонах тротуара. Транспортное средство не должно проявлять сильную блокировку колес в любых условиях нагрузки и должно оставаться в прямой полосе движения шириной, равной ширине, указанной в стандартной способности слежения на прямом пути для соответствующего уровня эксплуатации при торможении с расстояния 60 км. /час.Соответствие настоящему стандарту в настоящее время достигается за счет положений о том, что «считается соответствующим» (например, транспортное средство, которое имеет работающую антиблокировочную систему или тормозную систему с пропорциональной нагрузкой, которая эффективно предотвращает сильную блокировку колес на каждой группе осей, считается соответствующим стандарту. ).

Фон

При одобрении проекта Национальной транспортной комиссии по рынку PBS были сформулированы четыре рекомендации, одна из которых заключалась в том, чтобы NHVR завершил обзор стандартов PBS.Чтобы выполнить эту рекомендацию, NHVR приступила к проекту обзора PBS и наняла консультанта доктора Джона де Понта из TERNZ Transport Research Ltd (TERNZ Transport) для проведения обзора первых трех стандартов, включая требования к характеристикам направленной устойчивости при торможении. NHVR проводил консультации, встречи и семинары с представителями отрасли и юрисдикций, чтобы получить обратную связь на протяжении всего процесса разработки Стандарта.

NHVR предоставляет рекомендованные поправки к этому Стандарту и рекомендации от TERNZ Transport и промышленности, а также ряд переходных мер для управления влиянием, которое изменение может оказать на существующий парк PBS.

Почему мы обращаемся к

Чтобы предоставить отрасли и заинтересованным сторонам достаточно времени для внесения необходимых изменений в бизнес в результате поправок к стандарту DSUB, NHVR предлагает использовать поэтапный подход к реализации. NHVR обязуется предоставить промышленности возможность внести свой вклад в эти договоренности до их внедрения.

Основной документ

Испытание на устойчивость автомобиля при торможении

Заказчик военных исследований и разработок
Глэсьер Чен, менеджер по отраслевым приложениям для электромобилей, Dewesoft China

Несмотря на усовершенствования конструкции шасси автомобиля за последние десятилетия, смещение рулевого управления во время торможения, когда водитель должен применить корректирующий крутящий момент рулевого управления для сохранения курса, все еще может наблюдаться в определенных условиях во время движения.

Заказчику, занимающемуся военными исследованиями и разработками, необходимо точно измерить эффективность торможения транспортных средств, в частности, как точно измерить смещение центральной линии тормоза. Компания Dewesoft предоставила решение, основанное как на плагине Dewesoft X Brake test, так и на плагине Polygon в сочетании с технологией GPS RTK.

Введение

Все автомобили демонстрируют некоторую нестабильность направления при прямолинейном торможении, так как реальные автомобили не являются действительно симметричными.

По сегодняшним стандартам транспортного средства, управляемости и управляемости , даже незначительное отклонение такого типа недопустимо. Если водитель не исправит ситуацию, автомобиль может съехать на определенную сторону дороги, так называемое тормозное усилие. Существует множество источников такого поведения:

• кинематический тормоз рулевого управления,
• асимметричное массовое распределение, или
• тормозной дисбаланс.

Существует три оценочных показателя эффективности торможения автомобиля:

• эффективность торможения,
• постоянство эффективности торможения, а
• курсовая устойчивость тормозящего автомобиля.

Направление устойчивости при торможении — это характеристика, при которой автомобиль не рыскает, не буксует и даже не теряет управляемость при торможении.

В дополнение к регистрации общих параметров испытания тормозов, таких как тормозной путь, начальная скорость торможения, среднее полное замедление (MFDD) и другие параметры, нашему клиенту необходимо было измерить скорость угла рыскания во время торможения и отклонение центральной линии тормоза. сумма и т. д.

Скорость рыскания может быть точно измерена гироскопом.Как точно измерить смещение центральной оси тормоза было проблемой для клиента.

Инерциальная навигационная система DS-IMU2 от Dewesoft

Заказчик

Причины отклонения рулевого управления при торможении необходимо выяснить на этапе проектирования. Заказчиком этого проекта является военная R&D , и ему требуется набор оборудования, которое может точно измерить тормозные характеристики военной машины .

В Европейском стандарте ECE R13H, приложение 3 Испытания на торможение и характеристики тормозных систем, 1.2.7 предусматривает, что транспортное средство не должно отклоняться от испытательной дороги длиной 3,5 метра. В китайских стандартах GB7258-2017 также есть четкие требования к тормозам транспортных средств, согласно которым они не могут отклоняться от 2,5-метровой полосы движения при торможении.

ECE R13H Приложение 3, параграф 1.2.7. состояния:

Требуемые характеристики должны быть достигнуты без блокировки колес на скоростях, превышающих 15 км / ч, без отклонения транспортного средства от полосы движения шириной 3,5 м, без превышения угла рыскания 15 ° и без аномальных вибраций.

Следовательно, необходимо одновременно измерять эффективность торможения и курсовую устойчивость транспортного средства во время торможения.

Заказчику необходимо рассчитать следующие параметры:

• тормозной путь,
• начальная скорость торможения,
• означает полное замедление (MFDD),
• смещение осевой линии тормоза и т. Д.

Смещение центральной линии тормоза определяется как расстояние по вертикали от точки проекции центра масс испытуемого транспортного средства на землю до прямой траектории транспортного средства.Как спрогнозировать прямолинейную траекторию автомобиля при торможении — это ключ к точному измерению смещения центральной линии тормоза.

Задача измерения

В программном обеспечении для сбора данных DewesoftX вы можете использовать модуль тестирования тормозов для выполнения теста эффективности тормозов и плагин polygon для измерения смещения центральной линии тормозящего транспортного средства.

Однако плагин Polygon может измерять расстояние между конечным положением транспортного средства и выносной линией курса транспортного средства только в момент торможения.

Поскольку угол курса автомобиля при движении по прямой перед торможением может незначительно колебаться, измерения неточны. Например, при прямом измерении угол курса может колебаться до 1,51 °. Предполагая тормозной путь 45 м, погрешность измерения смещения осевой линии тормоза составляет sin (1,51 ° / 2) * 45 = 0,6 м, что, очевидно, слишком неточно.

Рисунки 1. и 2. Колебание угла курса и смещение центральной линии торможения.

Решение для измерений

Объединив реальные потребности заказчиков, мы предложили заказчику тестовое решение на основе технологии GPS RTK.

Навигационные системы Dewesoft (GPS / GNSS и IMU / INS)

В систему входят:

Рис. 3. Общая схема измерения.

Что касается расчета тестовых данных, мы предложили нашим клиентам использовать среднее значение угла курса за одну секунду до запуска теста в качестве прогнозируемого угла курса для расчета траектории движения по прямой.Следовательно, можно уменьшить количество ошибок, вызванных колебаниями угла курса или отклонениями направления движения.

Рис. 4. Угол курса за секунду до тестового триггера, используемый для расчета траектории движения по прямой.

Программные настройки

1) Использование статистической функции в математической формуле для увеличения канала вычисления среднего угла курса.

Рисунок 5. Настройка базовой статистики в программе DewesoftX DAQ.

2) Настройка виртуального транспорта в плагине Polygon. Автомобиль использует средний угол курса в качестве угла курса.

Рисунок 6. Угол курса в подключаемом модуле DewesoftX Polygon.

3) Добавление заголовка прогноза и использование функции блокировки триггера.

Рис. 7. Функция многоугольной блокировки триггера DewesoftX.

4) Добавление канала для расчета расстояния от центра транспортного средства до прогнозируемой линии курса.

Это значение представляет собой смещение осевой линии тормоза, вычисленное с использованием среднего угла курса за 1 секунду до срабатывания спускового крючка, который представляет собой прогнозируемый угол курса.

Рисунок 8. Настройка выходных каналов многоугольника X Dewesoft.

Заключение

Это решение Dewesoft для испытания тормозов также можно рекомендовать клиентам, занимающимся исследованиями в области автомобильных тормозов. Помогите им участвовать в исследованиях в области автомобильного торможения и повысить устойчивость автомобиля.

Это решение было продемонстрировано заказчику, и заказчик доволен и готовится к закупке.

По сравнению с решениями конкурентов, решение Dewesoft вполне может удовлетворить потребности клиентов в тестировании, с гибкими настройками параметров и высокоточным оборудованием для сбора данных для тестирования.

Стабильность и контроль, вращения — Общественный колледж Биг-Бенд

Коммерческая наземная школа AVF 221

Стабильность и управляемость и вращение

Стабильность
Стабильность — это неотъемлемое свойство воздушного судна, позволяющее корректировать условия, которые могут нарушить его равновесие
Это способность воздушного судна поддерживать равномерный полет и восстанавливаться после эффектов мешающего воздействия
Эти мешающие влияния могут включать в себя такие вещи, как порывы ветра, диапазон cg и ввод данных пилота
Он должен обладать достаточной стабильностью, чтобы минимизировать рабочую нагрузку пилота, но достаточной управляемостью, чтобы позволить полезность
Таким образом, конструкторы самолетов должны найти баланс между стабильностью и управляемостью

Стабильность в целом
Стабильность обычно обсуждается со ссылкой на 3 оси
Продольная устойчивость, которая представляет собой устойчивость по тангажу
Боковая устойчивость, которая представляет собой устойчивость к качению
Вертикальная устойчивость, которая представляет собой устойчивость по рысканью
Стабильность далее классифицируется
Положительно стабильная — сопротивляется любому смещению
Отрицательно стабильный — способствует смещению
Нейтрально стабильно — не сопротивляется и не поддерживает смещение

Конструктивные характеристики самолета
Инженеры разрабатывают конкретные характеристики управления на основе работы, которую должен выполнять самолет
Учебно-тренировочные самолеты обычно быстро реагируют на входные данные
Самолеты транспортной категории обычно медленнее реагируют и тяжелее на органах управления
Стабильность влияет на 2 области значительно:
Маневренность
Управляемость

Маневренность и управляемость
Управляемость:
Способность самолета реагировать на действия пилота
Особенно в отношении траектории полета и положения
Маневренность:
Качество самолета, позволяющее легко маневрировать
Также способность выдерживать напряжения, вызываемые этими маневрами
Это зависит от веса, инерции, размера и расположения органов управления полетом, прочности конструкции и силовой установки

Стабильность
Траектории полета и высота полета самолета ограничены
Аэродинамические характеристики
Тяга
Структурные ограничения
Если требуется максимальная полезность, он должен быть в состоянии безопасно контролировать свои пределы без превышения силы пилота
Есть два типа устойчивости
Статическая
Динамическая

Статическая устойчивость
Это начальная тенденция самолета к перемещению после того, как он был смещен из своего положения равновесия.
Этот тип устойчивости имеет три подтипа:
Положительная статическая устойчивость определяется начальным движением обратно в исходное положение
Нейтральная статическая устойчивость обозначается начальным перемещением для сохранения в новом положении
Отрицательная статическая устойчивость обозначается начальным перемещением от исходного положения

Динамическая устойчивость
Под динамической устойчивостью понимается реакция воздушного судна с течением времени, когда его нарушают из-за заданного угла атаки, скольжения или крена.
Этот тип устойчивости также имеет три подтипа:
Положительная динамическая устойчивость — с течением времени движение смещенного объекта уменьшается по амплитуде, и, поскольку оно является положительным, смещенный объект возвращается к состоянию равновесия.
Нейтральная динамическая устойчивость — после смещения смещенный объект не уменьшается и не увеличивается по амплитуде. Изношенный автомобильный амортизатор демонстрирует эту тенденцию.
Отрицательная динамическая устойчивость — со временем движение перемещаемого объекта увеличивается и становится более расходящимся.

Динамическая устойчивость
Колебания, возникающие во время прогрессии, называются периодическим движением
Амплитуда — это измерение движения каждого периода колебаний
Апериодическое движение не синхронизированное движение
Самолет может иметь положительную статическую устойчивость, но это не означает, что она имеет положительную динамическая стабильность в любых условиях
Внешние силы могут действовать таким образом, чтобы увеличивать амплитуду

Статическая и динамическая устойчивость
Если самолет имеет положительную статическую устойчивость, обычно будут существовать колебания
Однако под действием внешней силы динамическая устойчивость может быть нейтральной или даже отрицательной
Колебания могут оставаться такими же или увеличиваться
Это может произойти до разрушения конструкции
Если самолет имеет нейтральную или отрицательную статическую устойчивость, колебаний не будет
Движение может происходить в новом направлении или отклоняться от исходного направления все быстрее и быстрее

Типы устойчивости
Мы можем разделить устойчивость по 3-м осям:
Продольная устойчивость или устойчивость по тангажу
Крен происходит вокруг боковой оси
Боковая устойчивость или устойчивость к крену
Кренение происходит вокруг продольной оси
Вертикальная устойчивость или устойчивость по рысканью
Рыскание происходит вокруг вертикальной оси

Продольная устойчивость
Продольная устойчивость — это качество, которое делает самолет устойчивым относительно его поперечной оси
Самолет без этого может уклоняться в пикирование или набор высоты и в сваливание
Статическая продольная устойчивость зависит от трех основных факторов:
Расположение крыла относительно cg
Расположение хвоста относительно cg
Площадь или размер поверхности хвоста

Продольная устойчивость
Центр давления перемещается назад с уменьшением
Центр давления перемещается вперед при увеличении
Это означает, что момент повышения тангажа вызывает нестабильное состояние, поскольку подъемная сила увеличивается и движется вперед одновременно
Это приводит к дальнейшему увеличению a.
Чтобы решить эту проблему, cg должен быть впереди центра подъема

Продольная устойчивость
Чтобы сделать это состояние стабильным, необходима прижимная сила оперения
Здесь задействованы две силы:
a имеет отрицательное значение
Наклон вниз от основного крыла
Чем быстрее самолет летит, тем больше прижимной силы от оперения. поток вниз (кроме Т-образных хвостовиков)
На лифтах производитель устанавливает прижимную силу хвостового оперения на оптимальную для крейсерской скорости и настроек мощности
На стабилизаторах для достижения того же результата используется изгиб аэродинамического профиля и триммер
В среднем стабилизатору требуется только отклонить примерно половину объема лифта

Продольная устойчивость
По мере уменьшения скорости динамическое давление на хвостовое оперение уменьшается, позволяя носу опускаться вниз
Вдобавок также уменьшается поток вниз, вызывая меньшую направленную вниз силу на хвост.
Это помещает самолет в носовую часть с низким шагом, позволяя скорость для увеличения
Это, в свою очередь, вызывает подъем носа, но на этот раз не настолько сильно (в случае динамически стабильного самолета)
Это колебание продолжается до тех пор, пока не выровняется
Изменение мощности имеет тот же эффект

Продольная устойчивость
Считается, что мощность оказывает дестабилизирующее влияние на устойчивость
Обычно добавление мощности вызывает увеличение тангажа
Это все зависит от линии тяги, встроенной в конструкцию самолета, однако
Ниже cg добавление мощности дает шаг вверх
Через cg добавление мощности не приведет к изменению шага (кроме смыва вниз на хвосте, обсуждаемого ранее)
Выше cg добавление мощности вызовет снижение шага

Продольная устойчивость
Влияние нагрузки на продольную устойчивость
При заднем ЦТ чрезмерное вращение может стать реальной проблемой
При переднем ЦТ самолет может быть настолько устойчивым, что будет сопротивляться любому вращению, пока не будет достигнута очень высокая скорость полета

Устойчивость по рысканью
На курсовую устойчивость в основном влияют вертикальные конструкции
Для достижения положительной устойчивости больше площади поверхности должно быть позади ЦГ, чем впереди
При смещении самолет все еще движется в том же направлении со смещением продольной оси
Это приводит к мгновенному заносу, который корректируется большей силой со стороны плоскости в направлении скольжения.
Эта сила вызывает возвращение плоскости t
o, однако появляется новый курс.
Таким образом, сила рыскания всегда требует коррекция курса от пилота

Устойчивость к рысканью
Для повышения устойчивости к рысканью можно использовать
Сопротивление крыла увеличивается на крыле, движущемся вперед, что приводит к рысканию носа назад в исходное положение
Может возникнуть голландский крен при быстром нажатии на педаль руля направления и отпускании рысканье, на передвигающемся крыле создается большая подъемная сила, что вызывает крен и лобовое сопротивление.
Поскольку сопротивление отталкивает это крыло назад, другое крыло теперь перемещается вперед, создавая большую подъемную силу и снова крен
Это может продолжаться до тех пор, пока не произойдет структурный отказ

Устойчивость по направлению
Степень устойчивости по направлению пропорциональна размеру вертикального стабилизатора и расстоянию от CG.
Увеличьте одно или оба, и увеличение курсовой устойчивости приведет к

Боковая устойчивость и управление
Боковая устойчивость — это устойчивость, отображаемая относительно продольной оси самолета, или, в частности, устойчивость при крене.
Существует 4 основных конструктивных фактора, которые делают самолет устойчивым в поперечном направлении:
Двугранный
Стреловидный
Эффект Киля
Распределение веса

Боковая устойчивость
Другая особенность поперечной устойчивости заключается в том, что при крене действительно нет силы, которая заставила бы самолет выпрямиться.
На самом деле нет аэродинамической силы, создаваемой при крене, которая стремится вернуть крылья к горизонтальному полету. нет силы, которая продолжила бы крен после того, как он начался
Большинство самолетов нейтрально устойчивы в крене
Тенденция к выходу за пределы крена в развороте

Двугранный или угловой
Двугранный — это стабилизирующая конструкция, в то время как угловой элемент — дестабилизирующая конструкция.
Стабилизирующий эффект двугранности возникает, когда возникает боковое скольжение в результате турбулентности или порыва, смещающего самолет.

Двугранный
Боковое скольжение приводит к тому, что крыло, направленное вниз, имеет больший угол атаки, чем крыло, направленное вверх. Затем дополнительный подъемник приводит в движение самолет.
Наиболее распространенный способ обеспечения поперечной устойчивости — использование двугранного угла.
Изготовление с углом от 1 до 3 градусов.

Двугранный
Двугранный угол обеспечивает баланс подъемной силы, создаваемый каждым крылом
Если порыв вызывает крен, самолет уклоняется в направлении крена
Поскольку крылья имеют двугранный угол, воздух ударяет по нижнему крылу с гораздо большим a
Это вызывает больше подъемной силы, создаваемой на опущенном крыле, заставляя его подниматься
После выравнивания подъемная сила снова становится равной

Двугранный Как это работает?
Как вы можете видеть на этой увеличенной диаграмме, возникающее боковое скольжение вызывает увеличение
Относительный ветер изменяется из-за скольжения
Опущенное крыло имеет более высокое значение из-за того, что относительный ветер меняется с прямого на 90 °. градусов на угол от законцовки крыла
Кроме того, опущенное крыло имеет большую вертикальную подъемную составляющую
Поднятое крыло имеет большую горизонтальную подъемную составляющую
Это вызывает дисбаланс подъемной силы между двумя крыльями

Двугранный
Если мы посмотрим на векторы сил для двугранного крыла, мы увидим, что часть подъемной силы, создаваемой крылом, наклонена в горизонтальное положение
Этот горизонтальный вектор требует большей подъемной силы от крыла, чем если бы оно не имело двугранного угла
Однако эта концепция незначительно, основная причина работы двугранного угла связана с боковым скольжением и увеличением
. Есть некоторые штрафы, которые сопровождают слишком большой двугранный угол:
Меньшая вертикальная составляющая подъемной силы
Большее сопротивление (больше сопротивления, чтобы компенсировать потерю подъемной силы)
Больше силы крена элеронов

Положение крыла
Эффект маятника:
Высокое крыло создает ситуацию маятникового типа.
Это может привести к возникновению двугранного угла от 1 до 3 градусов.
Значит, двугранности не нужно.
В некоторых плоскостях требуется отрицательный двугранный угол.
Низкое крыло, однако верно и обратное.
У других самолетов есть как двугранный, так и угловой
Эффект киля:
Большая часть киля находится выше и позади cg
Когда происходит проскальзывание, давление воздушного потока на верхнюю часть киля отбрасывает крылья до уровня

Крыло стреловидности
Когда боковая стреловидность установлена ​​в крыле стреловидности, крыло с наветренной стороны будет иметь больший угол атаки из-за более благоприятного относительного ветра.

Направленно-поперечная муфта
Одним из лучших примеров этого является Неблагоприятное рыскание.
Поскольку рыскание происходит в направлении, противоположном развороту, его называют отрицательным
При перекате в поворот вектор подъемной силы восходящего крыла наклоняется назад. из-за изменения относительных составляющих ветра вверх и параллельно траектории полета

Неблагоприятный рыскание
Вектор подъемной силы направленного вниз крыла наклонен вперед из-за изменения относительных составляющих ветра, направленного вниз и параллельно траектории полета.
Эти две силы препятствуют входу в поворот и вызывают сильный рыскание.
Сопротивление элеронов — еще одна частая причина резкого рыскания.
Элероны Frize и дифференциальный ход элеронов являются обычными способами компенсации эффекта торможения элеронов.
Использование спойлеров для поворота решает эту проблему.

Спины

Вращение может быть определено как сильное сваливание сваливания, которое приводит к так называемому «авторотации», когда самолет движется по нисходящей траектории штопора.
Когда самолет вращается вокруг вертикальной оси, поднимающееся крыло меньше сваливается, чем опускающееся крыло, создавая движение крена, рыскания и тангажа.
Самолет в основном движется вниз под действием силы тяжести, крена, рыскания и тангажа по спиральной траектории.
Сваливание происходит, когда плавный воздушный поток над крылом самолета нарушается, и подъемная сила быстро уменьшается.
Это происходит, когда крыло превышает критический угол атаки.
Это может произойти на любой воздушной скорости, в любом положении, при любых настройках мощности.
Если выход из сваливания не достигается своевременно и надлежащим образом за счет уменьшения угла атаки (AOA), может произойти вторичное сваливание и / или вращение.
Всем вращениям предшествует срыв, по крайней мере, на части крыла.
Угол относительного ветра определяется в первую очередь воздушной скоростью и положением самолета.
Факторы, которые следует учитывать:
вес воздушного судна
центр тяжести
Конфигурация
величина ускорения, используемого при развороте

Вращения
2 аэродинамических условия поддерживают вращение:
1. срыв
2. какая-то сила рыскания
вращений

Основной причиной непреднамеренного вращения является превышение критического AOA при использовании чрезмерного или недостаточного руля направления и, в меньшей степени, элеронов.
Недостаточные или чрезмерные управляющие воздействия для корректировки коэффициента мощности (PF) или асимметричная нагрузка гребного винта могут усугубить ускорение вращения.

Вращение
Согласно определению FAA, существует 3 типа вращения:
Начальное вращение — это часть вращения с момента остановки самолета и начала вращения до тех пор, пока вращение не станет полностью развитым. Начальные вращения, которым не позволяют развиться в устойчивое вращение, обычно используются в качестве введения в методы тренировки вращения и восстановления.
Полностью развитое устойчивое вращение происходит, когда угловая скорость, воздушная скорость и вертикальная скорость самолета стабилизируются от поворота к повороту на траектории полета, близкой к вертикальной.
Плоский штопор характеризуется близким к горизонтальному наклону и креном с осью вращения вблизи ЦТ самолета. Восстановление после плоского вращения может быть чрезвычайно трудным, а в некоторых случаях невозможным.

спинов

Первым шагом в восстановлении после вертикального вращения является полное закрытие дроссельной заслонки, чтобы исключить мощность и минимизировать потерю высоты.
Если конкретные методы восстановления вращения самолета неизвестны, следующим шагом является нейтрализация элеронов, определение направления поворота и применение полностью противоположного руля направления.
Когда вращение замедлится, резко переместите рычаг подъемника вперед приблизительно в нейтральное положение.
Некоторым самолетам требуется просто ослабление противодавления; другие требуют полного давления управления лифтом вперед.

Движение ручки управления лифтом вперед уменьшает AOA.
Как только стойло сломано, отжим останавливается.
Нейтрализуйте руль направления, когда вращение прекращается, чтобы избежать вращения в противоположном направлении.
Когда руль направления нейтрализован, постепенно увеличивайте давление в кормовой части руля высоты, чтобы вернуться к горизонтальному полету.
Слишком большое или резкое давление на корму руля высоты и / или включение руля направления и элеронов во время восстановления может привести к вторичному сваливанию и, возможно, другому вращению.
Если вращение выполняется в самолете, двигатель иногда перестает развивать мощность из-за центробежной силы, действующей на топливо в баках самолета, вызывая прерывание подачи топлива.
Поэтому рекомендуется исходить из того, что мощность недоступна при отработке восстановления от вращения.
По приблизительной оценке, потеря высоты приблизительно на 500 футов за каждый 3-секундный поворот может ожидаться в большинстве небольших самолетов, в которых разрешено вращение. На больших высотах плотности можно ожидать больших потерь.
PARE — хорошее сокращение для запоминания этих шагов

спинов
Самолеты нормальной категории должны пройти 1 оборот или 3 секунды, в зависимости от того, что больше
Однако они по-прежнему помечаются против вращений.
Вращение должно быть управляемым
Самолеты служебной категории могут быть сертифицированы в нормальных или акробатических категориях с соответствующими табличками и маркировкой, указывающими, в какой
Акробатической категории самолет должен восстановиться после 6 вращений или 3 секунд в зависимости от того, что дольше любая точка вращения
Самолет с перекрестным управлением обычно будет вращаться в направлении руля направления
Отклонение элеронов на малых скоростях может вызвать сваливание крыла, движущегося вверх, потому что элерон потребовал увеличения угла атаки (элерон вниз
Единственный способ быть полностью уверенным в тенденциях самолета при вращении — это проверить их на вращении.
При вращении отклонение элеронов может увеличивать или уменьшать скорость вращения.
Самолет может иметь возможность вращаться в служебной категории, но когда он загружен. в нормальной категории может не восстановиться

Крутая спираль

Спиральный режим — это режим авторотации, аналогичный вращению.
Центр вращения находится близко к средней линии самолета, но самолет не останавливается.
Многие самолеты и планеры не вращаются в передних точках ЦТ, а вращаются по спирали.
Многие самолеты войдут в штопор, но вращение станет более вертикальным и перейдет в спираль.
Важно отметить, что когда вращение переходит в спиралевидное, скорость полета увеличивается по мере того, как нос опускается почти до вертикали.
Боковые нагрузки на самолет нарастают очень быстро, и восстановление необходимо производить непосредственно перед превышением конструктивных ограничений самолета.
Ослабьте обратное давление на рукоять (траверсу), нейтрализуйте руль направления и восстановитесь после крутого пикирования.
Так же, как при остановке и восстановлении вращения, избегайте резких или чрезмерных нагрузок на элеватор, которые могут привести к вторичному срыву.
Некоторые самолеты могут превысить Vne, если им разрешено продолжать более 1 витка по крутой спирали

.

No related posts.