§58. Кути встановлення керованих коліс

Кут розвалу – α_р – запобігає нахилу керованих коліс в випадку зносу поворотних упор і дозволяє зменшити плече обкатки – а₀ – не зменшується при цьому поперечного нахилу шкворня. Зменшення плеча обкатки знижує величину зусилля, яка необхідна для повороту керованих коліс, але значення його повинно бути оптимальним для кожного автомобіля, так як велике зменшення плеча обкатки знижує стабілізуючий ефект.

В наслідок розвалу керованих коліс створюється додаткові бічні сили і моменти, внаслідок бічної деформації шини, дія яких збільшується навантаження в рульовому приводі, а також опір кочення і знос шин.

Рис. 22 Схема сходження передніх коліс автомобіля

Для зменшення бічних сил, які діють в контакті колеса з опорною поверхнею, керовані колеса встановлюють в вертикальній площині під деяким кутом – Ө – до площини симетрії автомобіля, цей кут називають „кут сходження”

Внаслідок встановлення коліс з кутом сходження керовані колеса котяться з відведенням. При цьому виникає відцентрова сила – Рс –, яка діє перпендикулярно площині колеса і на плечі – r_k – (радіус кочення колеса) створює момент, який намагається повернути колеса в сторону, протилежну сходженню.

В наслідок цього нейтралізується бічні реакції, які викликані розвалом коліс, і відповідно, негативне явище кута розвалу.

Кожному куту розвалу відповідає оптимальний кут сходження, при якому напруга в площині контакту шини з дорогою буде найменшою.

§59. Кутові коливання керованих коліс

Керовані колеса автомобіля можуть коливатися навколо шкворнів.

Коливання коліс можуть виникнути при русі по нерівній дорозі в наслідок:

- неврівноваженості коліс;

- ексцентричності коліс;

- особливостей рульового приводу.

При русі автомобіля, який має залежну підвіску, по нерівній дорозі наїзд одного з керованих коліс на перешкоду викликає бічний нахил обох коліс.

Нахил переднього колеса в бік викликає намагання колеса повернутися навколо шкворня.

а) б)

Рис. 23 Схема сили та моментів, що діють керовані колеса

Моменти керованих коліс, які діють перпендикулярно площині обертання і повертають їх навколо шкворней, носять назву „гіроскопічних моментів”

У неврівноважених колесах, тобто у колеса, який має ділянку – А –, маса якого більше маси інших ділянок, відцентрова сила – Рj –, яка створюється цією неврівноваженою ділянкою, створює відносно шкворня повертаючий момент, який рівний:

Н м ( 135 )

Вертикальні складові – Р_jx – відцентрових сил викликають коливання коліс в поперечно мій площині. Для вказаних моментів буде змінюватися по напрямку при кожному обертання колеса.

Таку саму дію на коливання коліс створює їх ексцентричність.

На великих швидкостях неврівноважені сили зростають на стільки, що можуть викликати виляння керованих коліс.

Застосування незалежної підвіски, стабілізаторів поперечної стійкості, амортизаторів, балансування коліс ведуть до усунення коливань керованих коліс автомобіля.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Назвіть вимірювачі керованості автомобіля.

2. Яка умова кочення передніх коліс без поперечного ковзання?

3. Що таке відведення колеса, від яких чинників залежить і як впливає на керованість автомобіля?

4. Як визначити критичні швидкості автомобіля за умовами керованості і відведення?

5. Як впливають коливання колеса на керованість автомобіля?

6. Що таке стабілізація керованих коліс і від яких чинників вона залежить?