Компоновка автомобилей

Компоновка портального автомобиля заключается в выборе наиболее выгодного взаимного расположения и согласования размеров и параметров его механизмов и агрегатов, при которых обеспечиваются возможность использования всего портала, компактность, максимальная обзорность при движении и выполнении погрузочно-разгрузочных операций, достаточная устойчивость, рациональное распределение нагрузок по осям и наилучшая доступность механизмов и агрегатов для технического обслуживания, а также современные эстетические требования к внешним формам и очертаниям всего автомобиля.

Нахождение оптимального варианта компоновки является трудоемким процессом и всегда заканчивается компромиссом различных, часто противоречивых, эксплуатационных, конструктивных и технологических требований. При этом в отличие от компоновки обычных автомобилей, при которой имеются довольно большие возможности в отношении распределения нагрузки по колесам (не говоря уже и об увеличении числа осей) за счет изменения базы, размеров кузова и его установки, а следовательно, и расположения груза, смещения кабины, при компоновке портального автомобиля этих возможностей нет, ибо свесы рамы за оси отсутствуют, а груз, за малыми отклонениями, размещают симметрично относительно рамы.

Работа по общей компоновке портального автомобиля разбивается обычно на три основных этапа: первый этап включает разработку ходовой части и погрузочно-разгрузочного устройства; второй — размещение рабочего места водителя, двигателя, трансмиссии и рулевого управления, третий — установку всех остальных систем и агрегатов.

На первом этапе компоновки исходят из требуемых размеров портала и, главным образом из допустимой ширины автомобиля, так как обеспечение заданных размеров этих параметров сопряжено с наибольшими конструктивными трудностями. Значительно легче определить необходимые размеры базы, длины и высоты как шасси, так и портального автомобиля.

Компоновка ходовой части

Несмотря на все многообразие конструкций портальных автомобилей, компоновку их ходовой части можно свести к двум принципиальным схемам (рис. 49).

У портальных автомобилей с компоновкой ходовой части, выполненной по схеме А, все колеса управляемые, подрессоренные, конструкция и размеры их одинаковые. При этой схеме снаряженный вес более равномерно распределяется по осям и колесам портального автомобиля. Кроме того, упрощается конструкция автомобиля и появляется возможность осуществить подрессоривание всех колес, а следовательно, увеличить плав-

Рис. 49. Принципиальные схемы компоновки ходовой части портальных

автомобилей

ность хода и скорость движения автомобиля и снизить динамические нагрузки на дорогу и на элементы автомобиля.

Портальные автомобили с ведущими управлямыми колесами обладают значительно лучшей управляемостью, так как у них в соответствии с поворотом колес изменяется и направление тягового усилия.

При компоновке ходовой части по схеме А между колесами можно разместить погрузочно-разгрузочные устройства любого типа: с раздельными и совмещенными механизмами зажима и подъема груза, без механизмов зажима груза и с горизонтальными поворотными вилочными подхватами. Поэтому данная схема преимущественно применяется при проектировании портальных автомобилей.

Поскольку компоновка автомобилей с ходовой частью, выполненной по схеме А, характеризуется равномерным распределением снаряженного веса автомобиля по осям, в табл. 24 приведены весовые соотношения между отдельными элемента-

Распределение (в %) сухого веса портальных автомобилей между отдельными агрегатами и механизмами¹

ми в выполненных конструкциях отечественных и финских-портальных автомобилей этого типа. Из табл. 24 видно, что на долю ходовой части, представляющей собой комплекс идентичных агрегатов как по конструктивному выполнению, таки по функциям, приходится 39,3—53,8% сухого веса. Агрегаты ходовой части симметрично расположены относительно продольной и поперечной плоскостей автомобилей. Таким, образом,: можно считать, что вес ходовой части, таких, автомобилей равномерно распределен по колесам.

Это относится и к погрузочно-разгрузочному устройству, доля которого в общем весе автомобиля велика (15,35—23,25%). Основные агрегатьь погрузочно-разгрузочного устройства (не считая бака с рабочей жидкостью), особенно у автомобилей последних выпусков, также расположены симметрично относительно осей симметрии автомобиля, в связи с чем, их. вес равномерно распределяется на все колеса. Исключение составляют портальные автомобили первых выпусков с механическими приводами погрузочно-разгрузочных устройств. Громоздкие и тяжелые коробки отбора мощности и фрикционные реверсивные механизмы этих устройств были расположены несимметрично.

Компоновка ходовой части по схеме Б характеризуется различными по размерам, конструкции и способу крепления колесами передней и задней осей. Ведущие передние непод-рессоренные неуправляемые колеса имеют увеличенные, а задние подрессоренные управляемые колеса — уменьшенные размеры по сравнению с колесами портальных автомобилей того же веса, скомпонованных по схеме А.

И хотя увеличенные размеры ведущих колес в схеме Б не исключают возможности их подрессоривания, конструктивное выполнение подвески колес связано с большими трудностями по размещению направляющих и упругих элементов в лонжеронах рамы, высота которых над ведущими колесами невелика. Отсутствие упругой подвески позволяет использовать в трансмиссии таких автомобилей закрытые бортовые передачи.

Небольшой диаметр управляемых колес позволяет поворачивать их на значительный угол, причем величина угла не ограничивается элементами привода. Поэтому внутренний радиус поворота портальных автомобилей этого типа гораздо меньше, чем у автомобилей с ходовой частью, выполненной по схеме Л, у которых угол поворота управляемых ведущих колес ограничен наличием полуосевых карданных передач. Однако несовпадение следов передних и задних колес при повороте автомобилей, выполненных по схеме Б, приводит к относительному увеличению ширины проезжей части и проезда, необходимых для их движения, а осуществление поворота при помощи только задних колес затрудняет отъезд портального автомобиля передним ходом от близко расположенной стены, другого автомобиля или тротуара (см. рис. 37) по сравнению с автомобилями, выполненными на схеме А. Это объясняется тем, что задняя часть автомобиля при движении на повороте выходит за окружность, описываемую передним ведущим колесом. При компоновке автомобиля по схеме £, вследствие короткой базы и увеличенного диаметра передних ведущих колес, снабженных, как правило, шинами с грунтозацепами, повышается его проходимость по сравнению с проходимостью автомобиля, у которого размеры колес одинаковые. Поэтому компоновка по схеме Б применяется в автомобилях, используемых в основном для рабохы в неблагоприятных дорожных условиях (доставка труб при прокладке трубопроводов, перевозка строительных материалов на строительных площадках и т. п.). Необходимо, однако, отметить, что при передних ведущих колесах несколько снижается проходимость во время движения на подъем, особенно по скользким дорогам, что вызывается уменьшением сцепного веса вследствие разгрузки передних колес. Кроме того, при передних ведущих неуправляемых колесах ухудшается и устойчивость автомобиля на поворотах. Кроме того, короткая база (до 3000 мм) не позволяет применять на автомобилях с компоновкой ходовой части по этой схеме устройства с механизмами зажима и разжима, так как из-за небольшого расстояния между колесами грузозахватные башмаки не могут отклоняться в стороны.

На таких автомобилях также не устанавливают горизонтальные поворотные вилочные подхваты, так как для установ-кп их в нейтральное положение (параллельно продольной оси автомобиля под лонжеронами рамы) при существующей ширине порталов размеры базы недостаточны. Вес агрегатов ходовой части при компоновке по схеме Б неравномерно распределяется по осям—на передние колеса приходится более 70% веса ходовой части. Поэтому, если у портальных автомобилей с компоновкой по схеме А размещение двигателя и трансмиссии над одной осью или вблизи нее недопустимо, то у портальных автомобилей, скомпонованных по схеме Б, двигатель и агрегаты трансмиссии довольно часто располагают непосредственно у передних колес, снабженных шинами увеличенного размера и обладающих повышенной грузоподъемностью.