6. Управляемость автомобиля

Под управляемостью понимают свойство автомо­биля изменять направление движения при воздейст­вии водителя на рулевое управление. Управляемость зависит от многих причин, что не дает возможности оценить ее каким-то одним показателем. Хорошая управляемость автомобиля обеспечивается, если его конструкция удовлетворяет следующим требованиям:

рулевой привод обеспечивает такое соотношение углов поворота управляемых колес, при котором они катятся без бокового скольжения;

у управляемых колес исключаются произвольные колебания, и обеспечивается хорошая стабилизация;

углы увода переднего и заднего мостов находятся в определенном соотношении;

водитель имеет возможность оценивать силы, дей­ствующие на управляемые колеса.

Рассмотрим, как удовлетворяются эти требования у современного автомобиля. Качение управляемых колес без бокового скольжения шин по дороге при криволинейном движении обеспечивается поворотом правого и левого колес на различные углы. Так, при повороте вправо правое колесо должно быть поверну­то на больший угол по сравнению с левым. При левом повороте, наоборот, больше должен быть угол поворо­та левого колеса. Разница между углами поворота колес тем больше, чем меньше радиус кривой, по которой движется автомобиль.

Нужное соотношение углов поворота обеспечивает­ся работой рулевой трапеции. Если форма трапеции нарушена (изогнута поперечная тяга или поворотный рычаг), то изменится и соотношение углов поворота: колеса начнут проскальзывать по дороге, затрудняя управление автомобилем. Кроме того, резко ускорит­ся изнашивание шин. У легковых автомобилей форма рулевой трапеции может быть нарушена вследствие неправильной регулировки схождения. Регулировать схождение у автомобилей с трапецией, имеющей две боковые тяги, нужно так, чтобы обе тяги имели оди­наковую длину. На практике часто схождение регули­руют, поворачивая только одну тягу (обычно левую). Это недопустимо, так как при этом трапеция стано­вится несимметричной и правильное соотношение уг­лов поворота колес утрачивается.

Управляемые колеса под воздействием толчков от неровностей дороги постоянно отклоняются от нейтрального положения. Свойство управляемых колес сохранять нейтральное положение и автоматически в него возвращаться называется стабилизацией. Авто­мобиль с хорошей стабилизацией может двигаться прямолинейно, даже если водитель не держит в руках рулевое колесо. При выходе такого автомобиля из поворота управляемые колеса без участия водителя автоматически возвращаются в нейтральное положе­ние.

Рис. 12. Способы, обеспечивающие стабилизацию колес: а — поперечный наклон шкворня; б — продольный наклон шкворня

Стабилизация колес обеспечивается благодаря наклону шкворней (или шкворневых пальцев) пово­ротных цапф в поперечном и продольном направлени­ях. При поперечном наклоне шкворня на угол д (рис. 12,а) уменьшается расстояние а между средней плоскостью колеса и осью шкворня (плечо поворота). Уменьшение плеча поворота облегчает управление автомобилем. Кроме того, при повороте колеса вокруг шкворня с поперечным наклоном колесо стремится опуститься ниже поверхности дороги, как показано штриховыми линиями, а так как это невозможно, то поднимается передняя часть автомобиля. При выходе автомобиля из поворота передняя часть автомобиля опускается, облегчая возвращение передних колес в исходное положение.

При продольном наклоне шкворня на угол г (рис. 12, б) его ось пересекается с дорогой впереди цен­тра контакта шины на расстоянии b (плечо стабили­зации). При повороте автомобиля под влиянием цен­тробежной силы Р_ц в зонах контакта шины с дорогой возникают поперечные реакции R_у. Действуя на плече b, эти реакции создают моменты, возвращающие передние колеса в исходное положение при выходе ав­томобиля из поворота.

При неправильной установке шкворней ухудшает­ся стабилизация и могут возникнуть их колебания. Колебания колес, затрудняющие управление автомо­билем, появляются также из-за неуравновешенности (дисбаланса) колес. При вращении неуравновешенно­го колеса действуют центробежные силы, периодичес­ки стремящиеся повернуть колесо в стороны и ото­рвать его от дороги. При большом дисбалансе коле­бания колес так велики, что водитель вынужден умень­шить скорость.