24.4. Установка керованих коліс

Для створення найменшого опору руху, уповільнення зношування шин і зниження витрати пального керовані колеса повинні котитись у вертикальних площинах, паралельних до поздовжної осі автомобіля. Для цього їх встановлюють на автомобілі з розвалом у вертикальній площині та зі сходженням в горизонтальній площині.

Кут α між площиною колеса і вертикальною площиною, паралельною до поздовжньої осі автомобіля називається кутом розвалу керованих коліс. Якщо колесо нахилене від автомобіля назовні, то такий кут розвалу вважається позитивним. В випадку нахилу колеса всередину, кут розвалу є негативним.

Рис. 24.14. Кут розвалу керованих коліс

Кут розвалу необхідний для забезпечення перпендикулярного розташування коліс відносно поверхні дороги при деформації деталей моста під дією ваги передньої частини автомобіля. У разі встановлення колеса з розвалом виникає осьова сила, яка притискає маточину з колесом до внутрішнього підшипника, розмір якого зазвичай більший, ніж розмір зовнішнього підшипника. Внаслідок цього розвантажується зовнішній підшипник маточини колеса. Кут розвалу забезпечується конструкцією керованого моста нахилом поворотної цапфи і становить 0–2°.

Під час експлуатації кут розвалу коліс змінюється. Це відбувається через зношення втулок шворнів поворотних кулаків, підшипників маточини коліс і деформацію балки переднього моста.

За наявності розвалу колесо прагне котитися по дузі вбік від автомобіля. Оскільки керовані колеса сполучені жорсткою балкою моста, то їх кочення по дугах, які розходяться, буде супроводжуватись бічним ковзанням. Для уникнення цього явища колеса встановлюють зі сходженням, тобто не паралельно, а під деяким кутом до поздовжньої осі автомобіля.

Рис. 24.15. Сходження керованих коліс

Кут сходження керованих коліс δ визначається різницею відстаней А і Б між колесами, які заміряють ззаду і спереду по краях обода на рівні осі коліс. Кут сходження коліс у різних автомобілів коливається у межах 0°20′–1°, а різниця відстаней між ободами коліс ззаду та спереду становить 2–12 мм. Під час експлуатації кути сходження коліс можуть змінюватись через зношення втулок шворнів поворотних кулаків, шарнірних з’єднань рульової трапеції і деформації її важелів. Регулюють кут сходження в експлуатації зміною довжини поперечної рульової тяги.

Встановлення керованих коліс з одночасним розвалом і сходженням забезпечує їхнє прямолінійне кочення по дорозі без бічного ковзання. Кожному куту розвалу відповідає певний кут сходження, при якому опір рухові, витрата пального і зношення шин будуть мінімальними. Зазвичай оптимальний кут сходження керованих коліс становить в середньому 15–20 % кута їхнього розвалу.

У легкових автомобілів розвал коліс регулюють за допомогою спеціальних деталей підвіски (ексцентрикових втулок, прокладок тощо). У вантажних автомобілів розвал коліс не регулюється. Його можна відновити за допомогою заміни або правки відповідних деталей. Сходження керованих коліс регулюють зміною довжини поперечної рульової тяги.