br/>В
Малюнок 2.1. Схеми установки керованих коліс:
а - розвал; б - сходження; О - точка перетину продовження осі колеса з площиною дороги; А, Б - відстані між задніми і передніми частинами коліс
При наявності розвалу кероване колесо прагне котитися в бік від автомобіля по дузі навколо точки О (рисунок 2.1, а) перетину продовження його осі з площиною дороги. Так як керовані колеса пов'язані між собою, то їх кочення по розбіжним дуг супроводжувалося б бічним ковзанням. Для запобігання такого ковзання керовані колеса встановлюють зі сходженням, тобто не паралельно, а під деяким кутом до поздовжньої осі автомобіля.
Кут сходження керованих коліс Оґ З (рисунок 2.1, б) визначається різницею відстаней А і Б між колесами, які вимірюють ззаду і спереду по краях ободів на висоті осі коліс. Кут сходження коліс у автомобілів знаходиться в межах 0 В° 20 '... 1 В°, а різниця відстаней А і Б між колесами ззаду і спереду становить 2 ... 12 мм. p> Установка керованих коліс з одночасним розвалом і сходженням забезпечує їх прямолінійне кочення по дорозі без бічного ковзання. При цьому має бути правильно підібрано співвідношення між кутами розвалу і сходження. Кожному кутку розвалу відповідає певний кут сходження, при якому опір руху, витрата палива і знос шин будуть мінімальними. Звичайно оптимальний кут сходження керованих коліс складає в середньому 15 ... 20% кута їх розвалу. Проте в процесі експлуатації керовані колеса часто встановлюють зі сходженням дещо більшим, ніж потрібно для компенсації їх розвалу. Це викликано тим, що у коліс внаслідок наявності зазорів і пружності рульового приводу може з'явитися негативне сходження. У результаті навіть при їх позитивному розвалі зростають опір руху, витрата палива і знос шин [3] .
2.2 Стабілізація керованих коліс
При русі сили, що діють на автомобіль, прагнуть відхилити керовані колеса від положення, відповідного прямолінійного руху. Щоб не допустити повороту керованих коліс під дією збурюючих сил (поштовхи від нерівностей дороги, пориви вітру та ін), керовані колеса повинні володіти стабілізацією.
Стабілізацією керованих коліс називається їх властивість зберігати положення, що відповідає прямолінійного руху, і автоматично повертатися в це положення.
Чим вище стабілізація керованих коліс, тим легше управляти автомобілем, вище безпеку руху, менше знос шин і рульового управління.
На автомобілях стабілізація керованих коліс забезпечується нахилом шворня або осі повороту коліс в поперечної і поздовжньої площинах і пружними властивостями пневматичної шини, які створюють відповідно ваговій, швидкісний і пружний стабілізуючі моменти.
Ваговий стабілізуючий момент виникає внаслідок поперечного нахилу шкворня або осі повороту керованого колеса (при бесшкворневая підвісці). Поперечний нахил осі повороту (рисунок 2.2), що характеризується кутом ОІ ш , при повороті колеса викликає підйом передньої частини автомобіля на деяку висоту h '. При цьому маса передній частині прагне повернути колесо в положення прямолінійного руху. Створюваний в даному випадку стабілізуючий момент і є ваговим.
Хоча ваговій стабілізуючий момент менше, ніж стабілізуючий момент шини, він не залежить ні від швидкості руху, ні від зчеплення колеса з дорогою. У автомобілів кут поперечного нахилу шкворня (осі повороту) керованого колеса ОІ ш = 5 ... 10 В°. При збільшенні кута ОІ ш підвищується стабілізація керованих коліс, але не може робота водія [2] .
Ваговий стабілізуючий момент наближено можна розрахувати за наступною формулою:
(9)
де G до - навантаження на колесо; l ц - довжина поворотної цапфи; Оё - кут повороту колеса.
В
Малюнок 2.2 Поперечний нахил осі повороту керованого колеса
Швидкісний стабілізуючий момент створюється в результаті поздовжнього нахилу шворня. Поздовжній нахил осі повороту (малюнок 2.3), який визначається кутом Оі ш , створює плече а дії реакцій дороги, що виникають при повороті колеса між шиною і дорогою в місці їх торкання. Ці реакції допомагають поверненню колеса в положення, відповідне прямолінійного руху. Створюваний у цьому випадку стабілізуючий момент і є швидкісним.
Зазвичай бічні реакції дороги на колесах виникають внаслідок дії на автомобіль відцентрової сили, яка пропорційна квадрату швидкості руху на повороті. Тому швидкісний стабілізуючий момент змінюється пропорційно квадрату швидкості руху.
В
Малюнок 2.3 Поздовжній нахил осі повороту керованого колеса
У автомобілів кут поздовжнього нахилу осі повороту керованих коліс у ш = 0 ... 3,5 В°. При збільшенні кута у ш підвищується стабілізація керованих коліс, але ускладнюється робота водія.
Швидкісний стабілізуючий момент
(...
