Угол тяги движения норма. Углы установки колес автомобиля

Почти на всех спортивных автомобилях передние колеса устанавливаются с отрицательным развалом, вопрос только в том, какой величины установить этот развал. Часто скоростные машины выполняются с большим отрицательным развалом, потому что предполагается, что это помогает улучшить управляемость, особенно при прохождении поворотов. Отрицательный развал, обеспечиваемый передней подвеской, улучшает положение одного колеса относительно дороги. Это может быть левое переднее колесо в правом повороте или правое колесо в левом повороте. На это колесо приходится большая динамическая нагрузка, поэтому важно правильно установить развал для обеспечения правильного положение колеса относительно дороги.

Два расстояния для определения поперечного и продольного наклона оси рулевого управления. Камбер: Угол наклона колеса относительно перпендикуляра к земле. Частота: продольный наклон колеса относительно перпендикуляра к земле. Включенный угол: угол между наклоном стойки и центральной линией колеса. Сходимость: угол между плоскостью колеса осевая линия колеса и продольная плоскость транспортного средства. Упорная ось: обязательность задней оси относительно продольной симметрии транспортного средства.

Дополнительные технические определения характеристических углов. Сброс: облик передней оси относительно продольной симметрии транспортного средства. Угол включен = Наклон шпинделя Камбер Белл Тяговый стержень = Задний угол тяги = Задняя направленная линия. Положительный отрицательный отрицательный положительный опрокидыватель, когда экваториальная плоскость колеса и вертикаль к земле, проходящая через центральную линию транспортного средства, встречаются ниже плоскости, на которой лежит колесо. Отрицательная развальца достигается, если экваториальная плоскость колеса и вертикаль к земле, проходящая через центральную линию транспортного средства, встречаются над плоскостью, на которой лежит колесо.

Итак, правильная установка высоко нагруженного переднего колеса очень важная задача. В качестве основной идеи установки колеса возьмем экстремальный случай (к несчастью, встречающийся на некоторых автомобилях ранних поколений). Будем рассматривать поведение правого переднего колеса в левом повороте. Геометрия подвески обеспечивает положительный развал передних колес до 5÷7 градусов. При скоростном прохождении поворота шины выглядят так, как будто они хотят сойти с диска и автомобиль явно плохо управляется. Достаточно сказать, что некоторые изменения в геометрии подвески (увеличение продольного наклона оси поворота для обеспечения динамического отрицательного развала, увеличение статического отрицательного развала, установка более жестких пружин подвески для снижения крена кузова, уменьшение высоты подвески, изменение положения рычагов подвески и т.д. и т.п.) приведут к совершенно другому поведению того же автомобиля движущемся с той же скоростью в том же повороте. Автомобиль можно сделать полностью управляемым, особенно в сравнении с первоначальной версией.

Если прямая и плоскость не встречаются, в параллельных условиях развал считается ничем, а колесо идеально ортогонально к земле. Это угол, измеренный в градусах, между экваториальной плоскостью колеса и плоскостью, ортогональной земле. В дополнение к абсолютной величине допустимый допуск является фундаментальным. Значение развала связано с величиной разлома, которая представляет собой наклон оси рулевого управления. Разница в шлеме между левым и правым не должна превышать 30 ', чтобы автомобиль не удерживал траекторию прямой линии.

Очень часто развал имеет положительное значение, потому что эта конфигурация позволяет уменьшить количество руки на поперечной земле. На передних колесах большее расстояние между точкой контакта с землей центральной линии шины и проекцией на землю оси рулевого управления и тем больше реакции, которые следует выиграть с рулевым управлением, в случае различного сцепления между двумя колесами при торможении, или в ускорении, а также в случае воздействия одного из двух колес на препятствие. Отрицательный развал, хотя он увеличивает руку на поперечном грунте, более выгоден, поскольку он способствует поперечной удержанию транспортного средства по прямой и на кривой.

Многие спортивные автомобили с большим отрицательным развалом (до 2,5÷3,5 градусов) не всегда имеют хорошие характеристики управляемости и имеют очень быстрый износ внутреннего края шины. Часто такие машины проявляют недостаточную поворачиваемость. Причина лежит в том, что при слишком большом угле развала передних колес пятно контакта шины с дорогой нагруженного колеса уменьшается тем больше, чем сильнее повернуто колесо. Этот эффект более выражен на легких автомобилях с очень широкими шинами.

Следовательно, чтобы удерживать поперечный рычаг заземления в допустимых пределах, обычно предпочтительно наклонять ось рулевого управления поперечно. Изменение развала также связано с боковыми силами из-за контакта с колесом - дорогой и с генерируемыми моментами, которые действуют на упругие элементы подвески.

Аномальные сильфоны генерируют разные радиусы вращения. Чрезмерное положительное или отрицательное значение развала приводит к нерегулярному потреблению шины. На практике есть два разных спицы вращения двух плеч протектора, которые будут стремиться к ползанию, чтобы компенсировать разницу в скорости, с последующим нерегулярным износом. Ошибка или превышение развала приводит к уменьшению толщины протектора относительно плеча, имеющего меньший радиус качения.

Рассмотрим поведение автомобиля при тяжелом торможении. Передняя часть автомобиля «ныряет» и в подвеске практически всегда возникает добавочный отрицательный развал. Итак, при торможении Вам нужно иметь максимальное пятно контакта шины с дорогой. Для обеспечения максимальной эффективности торможения колеса должны быть расположены как можно ближе к вертикали, без какого-либо развала и схождения (на практике это реализовать никогда не удается).

Аномальный развал Колесо с аномальным развалом склоняется к криволинейному направлению. Регулировка развала с помощью эксцентрикового болта. Регулировка развала в процессе технического обслуживания происходит путем замены оригинальных болтов, используемых для крепления шпинделя к рычагам, соединяющим корпус, с другими меньшим диаметром для создания или уменьшения небольшого зазора между отверстием и болтом, что необходимо для регулирование.

Изменение угла развала при изменении хода подвески Во время такта сжатия колесо может меняться от нулевого развала до состояния отрицательного развала. В то время как во время хода растяжения колесо может меняться от нулевого развала до состояния положительного развала.

Считается, что наиболее приемлемый статический отрицательный развал колеса должен лежать в пределах 0,5÷1,5 градуса. Следует избегать установки отрицательного развала более 1,5 градусов.

Продольный наклон оси поворота (Castor)

Продольный наклон оси поворота колеса определяется как угол между вертикалью, восстановленной из точки контакта колеса с дорогой, и линией, соединяющей центры шаровых шарниров поворотного кулака (колесной ступицы). Продольный наклон оси поворота приводит к изменению развала колес при повороте колеса влево и вправо от положения прямолинейного движения.

График изменения развала и конвергенции при изменении хода подвески. На графике показан колесный развал задней оси и его вариации во время перемещения подвески. Однако развал всегда отрицательный. Это связано с геометрией подвески и показывает, как степень вариаций развала во время перемещения подвески в зависимости от характеристик связей и положения точек крепления к телу очень важны для устойчивости при движении.

Этот угол считается положительным, когда точка встречи между осью рулевого управления и вертикальной стороной к земле, проходящей через центральную линию транспортного средства, находится выше уровня дороги. Отрицательный угол почти никогда не возникает. Функции наклона рулевой оси: уменьшение руки на поперечном грунте, что улучшает маневренность. После того, как рулевое управление должно гарантировать возврат колес к прямому механизму и к обслуживанию последнего при различных условиях. Наклон оси рулевого колеса - это угол, который трудно подстроить.

Например, при повороте влево правое переднее колесо приобретает дополнительный отрицательный развал в то время, как левое колесо теряет отрицательный развал (движение в сторону положительного развала). Оба передних колеса должны иметь одинаковый статический наклон оси поворота. Чем больше продольный наклон оси поворота, тем в большей степени будет изменяться развал колес при повороте.

Если вы измените значение, все остальные должны быть проверены. Изменение плеча на земле поперечно изменению оси рулевого управления. Крестовину можно уменьшить, наклонив рулевую ось, удерживая колесный развал в допустимых пределах. Мы все чаще стремимся оснастить автомобили последнего поколения подвесками с отрицательным заземлением с очень низким значением, так как это улучшает функции рулевого управления и безопасности. Положительный подлокотник обеспечивает более направленную стабильность в прямом и после изгиба, когда он стремится вернуть колеса обратно по прямой.

Для улучшения положения колес относительно дороги при прохождении поворотов угол продольного наклона оси поворота может быть изменен. Если автомобиль имеет большой статический отрицательный развал (больше 2÷3 градусов), нельзя изменить продольный наклон оси поворота так, чтобы еще больше увеличить отрицательный развал в повороте (речь, как Вы помните, идет только о правом переднем колесе в левом повороте). Противоположное колесо в любом случае будет терять отрицательный развал, но очень редко получается нулевой и практически никогда положительный развал. В основном внутреннее (по отношению к повороту) колесо изменяет развал не так, как бы хотелось. Большой статический отрицательный развал обычно устанавливают там, где трудно увеличить продольный наклон оси поворота, обеспечивающий достаточный динамический развал при прохождении тяжелых поворотов.

В противном случае отрицательный рычаг заземления будет иметь тенденцию оказывать противоположный эффект в пользу рулевого управления, что в некоторых случаях приводит к неточности рулевого управления. Но отрицательный наземный рычаг позволяет уравновешивать дисбалансы, которые могут возникать из-за разных значений сцепления рулевых колес той же оси. Следовательно, эта геометрия имеет характеристику управления колесом по направлению к внутренней части транспортного средства с большей адгезией, уравновешивая потерю сцепления другого с полным преимуществом направленной стабильности даже при наличии нерегулярной, ледяной влажной поверхности.

Когда на автомобиле для прохождения поворотов устанавливают слишком большой отрицательный угол развала, внешний край шины редко подвергается заметному износу, в то время как внутренний край изнашивается значительно. Шина изнашивается очень быстро и почти всегда по внутреннему краю обоих колес износ неравномерный.

Регулировки подвески, ведущие к увеличению динамического отрицательного развала, могут привести к недостаточной поворачиваемости в резких поворотах (недостаточная поворачиваемость слабее проявляется в длинных пологих поворотах). Нужно проделать настроечные работы (конечно, на каждом автомобиле по разному) в области регулировки характеристик подвески, которые обеспечат наилучшую управляемость автомобиля.

Поперечный заземляющий рычаг является параметром подвески, которая, в большей степени, чем другие, подвержена изменениям в значении из-за выхода боковины шины, поэтому рычаг на земле может сильно варьироваться на колесе, подверженном поперечной силе. Изменение положения колеса в пространстве при изменении угла поворота рулевого колеса. Колесо генерирует своего рода конус, вогнутость которого направлена ​​вверх, а ось симметрии, соответствующая оси рулевого управления, наклонена под углом с. Начиная с прямой позиции 1, позиции 2 и 3 соответствуют правому и левому повороту.

Считается, что наиболее выгодный диапазон продольного наклона оси поворота составляет 3÷8 градусов. Начальный установочный угол продольного наклона должен быть равен 3÷4 градуса, но должна быть обеспечена возможность его регулировок с шагом в 1 градус до максимальной (8 градусов) величины. Угол продольного наклона увеличивают, если при прохождении тяжелых поворотов возникает положительный развал внешнего (по отношению к повороту) колеса. Для низкоскоростных автомобилей угол продольного наклона должен укладываться в диапазон 2÷7 градусов.

Ступица опущена, приближаясь к земле, и, следовательно, колесо будет склоняться ниже плоскости, на которой она опирается. Поскольку такой случай не может быть достигнут, тело будет поднято и помещено в неустойчивое положение равновесия. Поэтому, управляя рулевым колесом, создается не только рулевое управление колесами, но также, преодолевая вес на них, подъем кузова. Как только действие на рулевом колесе останавливается, тело возвращается в самую низкую точку, заставляя рулевое управление возвращаться к прямому механизму.

Система колесной подвески-тела, как правило, достигает положения минимальной потенциальной энергии со скоростью, пропорциональной градиенту энергии, противодействуя, когда это положение будет достигнуто ко всем внешним силам, которые пытаются оттолкнуть его от него.

Поперечный наклон оси поворота (KPI)

1 - положительный вылет (плоскость крепления (С) находится между внешней стороной колеса и плоскостью его симметрии (D)),
2 - отрицательный вылет (плоскость крепления (С) расположена между плоскостью симметрии колеса (D) и его внутренней стороной.)

Следовательно, это алгебраическая сумма угла поперечного наклона оси рулевого управления и угла наклона колеса или развала. Если его значение правильное даже при наличии ошибок развала или наклона оси рулевого управления, это может быть признаком деформации рычагов подвески или соединений корпуса.

Графическое изображение продольного угла падения рулевой оси и продольного рычага на земле. Продольный угол наклона оси рулевого управления - это угол, измеренный в градусах, образованных этой осью с вертикальной по отношению к земле, от боковой точки наблюдения. Его также можно определить как заболеваемость или «заболевание вертикали». Частота считается положительной, если ось рулевого колеса повернута относительно вертикали к земле, в направлении, противоположном направлению движения транспортного средства; Частота считается отрицательной, если ось рулевого колеса повернута относительно вертикали к земле, в том же направлении, что и направление движения транспортного средства.

Представление трех возможных продольных рычагов на земле. Если проекция на грунт оси рулевого управления падает перед центральной линией покрытия шины, можно определить положительный продольный рычаг. Схематическое изображение падения жесткой оси. Угол падения рулевой оси приводит к очень важному эффекту с целью вождения транспортного средства: поддержание стабильности при прямом движении и возврате рулевого управления в прямом положении после рулевое управление.

Два возможных способа получить один и тот же продольный рычаг. Стабильность колеса из-за положительного продольного подлокотника Подвижные колеса вагонов. Нестабильность колеса из-за отрицательного продольного подлокотника. Поведение сил, действующих с положительным падением и уменьшенным продольным заземлением Если подвеска имеет угол падения, который генерирует положительный продольный рычаг заземления, когда колесо управляется, оно перемещает свою контактную точку на земле, изменяя след шина.

Современные автомобили не имеют реального шкворня, вокруг которого поворачивается управляемое колесо. Однако принцип шкворня в подвеске все равно остается. Поперечный наклон оси поворота (шкворня) представляется линией, соединяющей центры шаровых шарниров. Угол поперечного наклона определяется между этой линией и осью, перпендикулярной оси вращения колеса.

Влияние падения на развал во время рулевого управления. Развал варьируется в зависимости от положения и длины осциллирующих рычагов во время перемещения подвески. Это явление полезно для улучшения сдерживания на кривой, фактически центробежная сила, сжимающая и распространяющая соответственно внешнюю и внутреннюю подвеску на кривую, заставляет колесо за пределами кривой принять отрицательный развал и положительный развал на внутреннем колесе. То же самое явление можно получить при падении, не зависящем от центробежной силы, а в зависимости от амплитуды рулевого управления.

Линия, проходящая через центры шарниров ступицы, пересекается с поверхностью дороги в некоторой точке, более или менее отстоящей от центра пятна контакта. Это расстояние (плечо обкатки) довольно важный показатель.

Обычно точка пересечения лежит внутри пятна контакта и колесные диски имеют большой положительный вылет. При изменении колеи колес с помощью проставок или применения диска специальной конструкции, ситуация меняется в сторону ухудшения положения.

Примечание : вылетом колесного диска называется расстояние между плоскостью симметрии колеса и плоскостью его крепления. Различают положительный и отрицательный вылет. Вылет считается положительным если плоскость крепления находится между внешней стороной колеса и плоскостью его симметрии. При отрицательном вылете плоскость крепления расположена между плоскостью симметрии колеса и его внутренней стороной. Термин «offset» означает наличие отрицательного вылета, a «in-set» означает наличие положительного вылета, у нас же принято называть и положительный и отрицательный вылет термином «оффсет», что вносит путаницу в терминологию. Далее по тексту мы будем указывать какой именно - положительный или отрицательный вылет имеется ввиду.

Оптимальный угол поперечного наклона оси поворота лежит в диапазоне 9÷12 градусов, предпочтительнее устанавливать его равным 10 градусам. Обычно изменить угол поперечного наклона бывает невозможно, хотя его эффективная величина может быть изменена (в определенных пределах) установкой соответствующего отрицательного развала.

В массовом производстве автомобилей колеса устанавливают с погружением внутрь кузова (положительный вылет). При этом руководствуются главным принципом создания плеча обкатки: точка пересечения оси поворота колеса должна быть внутри пятна контакта колеса с дорогой и внутри колесной колеи. При создании спортивных автомобилей иногда устанавливают колеса с большим отрицательным вылетом только на том основании, что «это лучше выглядит», часто не задумываясь о вреде, нанесенном управляемости.

Иметь широкую колею колес хорошо до определенных пределов и уж, конечно, не в ущерб геометрии подвески.

Установим диски с таким отрицательным вылетом (или проставки соответствующей толщины), чтобы колесо отодвинулось от ступицы на 75 мм, увеличив тем самым колею передних колес на 150 мм. В связи с нововведениями рулевое управление будет проявлять тенденцию к множественным обратным ударам, особенно на неровном покрытии. Эта ситуация не очень хороша и может обернуться потерей контроля над автомобилем. Это случается, когда колесо наезжает на выступ дорожного покрытия и получает тенденцию повернуться в направлении возникшего сопротивления (левое колесо хочет повернуться влево, а правое - вправо). Это приводит к возникновению опрокидывающего момента относительного положения колес и их оси поворота.

Чем ближе точка пересечения поперечной оси поворота располагается относительно центра пятна контакта (уменьшение плеча обкатки), тем меньше действие вредного опрокидывающего момента и наоборот.

Рассмотрим другой случай. Пусть колесо с большим отрицательным вылетом наезжает на неровную поверхность (например, левое). Другое колесо (правое) остается на ровной поверхности. Автомобиль при этом получает тенденцию к повороту влево.

Иногда применяется геометрия подвески, сходная с подвеской картинга (с очень большим отрицательным вылетом). Это приводит к тому, что при повороте колеса от положения прямолинейного движения одна сторона шасси приподнимается, а другая - опускается. Так, если автомобиль поворачивает влево, левое переднее колесо стремится приподнять левую сторону кузова, правое колесо стремиться опустить эту сторону автомобиля. Чем больше отрицательным вылет, тем более выражена указанная тенденция (принудительное изменение геометрии кузова).

На многие автомобили устанавливаются колёса с большим отрицательным вылетом, но следует рассматривать только те случаи, в которых это приносит вред. Если требуется увеличить колею автомобиля, то следует изготовить новые рычаги подвески и рулевого управления, чем устанавливать проставки для увеличения отрицательного вылета или колёсные диски с увеличенным отрицательным вылетом. Это конечно трудоёмкий но и самый эффективный путь получить хорошо управляемый автомобиль.

В соответствии с выше изложенным, точка пересечения оси поворота колеса с поверхностью, по крайней мере должна проходить по внутреннему краю шины, однако управляемость автомобиля лучше, когда эта точка лежит по центру пятна контакта.

Избегайте устанавливать колёса со слишком большим отрицательным вылетом. Заметим, что современные спортивные автомобили имеют колеса с большим положительным вылетом.

Взаимосвязь между продольным и поперечным углами наклона оси поворота

Эти два геометрических фактора тесно между собой связаны, поскольку при данном угле поворота рулевого колеса передние колеса изменяют свой развал при изменении любого из указанных факторов. Например, если автомобиль поворачивает вправо, левое переднее колесо приобретает дополнительный отрицательный развал, правое же колесо теряет отрицательный развал иногда вплоть до положительного. В противоположном повороте изменение углов развала меняет направление. Поведение подвески можно отслеживать в стационарных условиях: пусть кто-нибудь вращает рулевое колесо, а Вы наблюдайте за изменением положения колес относительно пола.

Комбинация углов продольного и поперечного наклона оси поворота может привести к желаемому закону изменения динамического развала колес. Например, если ступица имеет 9 градусов поперечного наклона оси поворота при 6 градусах продольного наклона, при данном угле поворота рулевого колеса развал увеличивается сильнее, чем при комбинации 12 градусов поперечного и 3 градусах продольного наклона. Однако, регулировать продольный наклон легче, чем поперечный.

Желаемый закон изменения развала колес при данном угле поперечного наклона оси поворота может быть получен регулировкой только продольного наклона. Как только Вы уясните основной принцип работы подвески, Ваш взгляд на геометрию передней подвески никогда не будет оставаться постоянным: чем больше будет получено знаний и опыта, тем интереснее будет проводить изменения настроек подвески. Глава 2. Высота подвески Глава 10. Тестирование и регулировки автомобиля

Управляемость автомобиля — это его способность легко изменять направление движения при повороте рулевого колеса и удер­живать заданное направление движения.

Во время движения автомобиля очень важно, чтобы управляемые колеса не поворачивались произвольно и водителю не нужно было бы затрачивать усилия для удержания колес при движении прямо.

Во время движения автомобиля очень важно, чтобы управляемые колеса не поворачивались произвольно и водителю не нужно было бы затрачивать усилия для удержания колес при движении прямо. Для улучшения устойчивости автомобиля при его движении и облегчения управляемости конструктивно предусматриваются углы установки управляемых колес.

Рис. Углы установки управляемых колес:
γ – угол продольного наклона оси; α – угол развала; β – угол поперечного наклона оси; θв – внутренний угол поворота; θн – наружный угол поворота; А – расстояние между внутренними поверхностями передней части шин; В – расстояние между внутренними поверхностями задней части шин

Угол развала обеспечивает перпендикулярное расположение колес по отношению к поверхности дороги при движении автомобиля, а также передачу сил реакции дороги на внутренний подшипник, что разгружает наружный подшипник колеса меньшего размера, а значит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм.

Угол развала может быть поло­жительным, когда верхняя часть колеса отклонена наружу относи­тельно кузова автомобиля, отрица­тельным, когда верхняя часть колеса отклонена внутрь, и нуле­вым, когда плоскость колеса сов­падает с вертикалью.

  • повышенного износа протек­тора . Если угол развала имеет отклонение в положительную сторону, то износ отмечается на внешней стороне протектора, если в отри­цательную, изнашивается внут­ренняя сторона
  • ухудшения управляемости автомобиля. При повышенной раз­нице углов развала левого и право­го колес, автомобиль уводит в левую либо в правую сторону при движе­нии на ровной дороге с отпущен­ным рулевым колесом. Увод автомобиля будет в ту сторону, где находится колесо, угол развала которого имеет более положитель­ное значение. Как правило, разница углов развала левого и право­го колес у большинства автомоби­лей ограничивается значением 0°30′ (минут)
  • повышенного потребления топлива
  • ускоренного износа элементов подвески в связи с возрастанием действующих на них нагрузок

Все вышесказанное относится как к передним, так и к задним колесам автомобиля.

При диагностировании геометрии подвески углы развала колес прове­ряются всегда, на автомобилях всех марок, а регулировке подлежат лишь в тех случаях, когда это предусмотрено конструк­цией.

Значение угла развала передних колес для различных автомобилей варьируется от -2° до 2…4°. Задние колеса, как правило, имеют более значительные углы развала. На автомобилях BMW, например, задние колеса имеют угол развала более -3°.

Угол схождения колес (разность расстояний между внутренними поверхностями задней и передней частей шин переднего либо заднего моста (Б – А)) необходим для того, чтобы обеспечить параллельное качение колес, так как при движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5-1,0″ от вертикальной плоскости автомобиля, что приводит к качению колес по расходящимся дугам. Кроме того, угол схождения предохраняет колеса от проскальзывания при наличии люфта в сочленениях рулевых тяг, подшипниках колес.

Схождение колес может измеряться не только в линейных (мм), но и в угловых величинах (градусах), причем в последнее время измерение в угловых величинах предпочтительнее.

Общее схождение может быть положительным, когда расстояние А меньше, чем Б, отри­цательным, когда расстояние А больше, чем Б, и нулевым, когда А равно Б. Помимо общего схожде­ния различают индивидуальное схождение для каждого колеса, определяемое как угол между плоскостью колеса и осью симметрии в плане.

Неправильная установка углов развала колес может являться следствием:

  • ускоренного износа протектора шины. Если схождение больше норм – излишне положительное, то износ отмечается на наружной части протектора на обоих колесах, если схождение излишне отрицательное, то износ происходит на обоих колесах на внутренней части протектора
  • повышенный из-за увеличения сопротивления движению

Схождение колес измеряется всегда и регулируется на всех мар­ках автомобилей изменением длины рулевых тяг.

Колеса переднеприводных авто­мобилей обычно имеют небольшое схождение, как положительное, так и отрицательное (порядка ± 2 мм). На заднеприводных, как правило, только положительное при величине не более 5мм.

Угол поперечного наклона оси определяется углом, образуемым осью подвески с вертикальной плоскостью. Такой наклон совместно с углом развала уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси подвески с дорогой и точкой центра контакта шины, что уменьшает плечо момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, а значит, облегчает управление автомобилем.

При поперечном наклоне шкворня (оси поворота управляемых колес) повернуть колесо вместе с цап­фой всегда труднее, чем вернуть его в исходное положение – движе­ние по прямой. Это объясняется тем, что при повороте колеса вместе с цапфой передняя часть автомобиля приподни­мается на величину б (водитель прила­гает сравнительно большое усилие к рулевому колесу).

Как правило, этот угол является положительным и достаточно большим (от +5°до +20°) и в эксплуатации не регулируется.

Угол продольного наклона оси служит для стабилизации управляемых колес моментом, возникающим за счет плеча (расстояние от оси подвески до центра контакта шины) боковой силы.

Благодаря продольному наклону шкворня колесо устанавливается так, что его точка опоры по отношению к оси поворота (оси шкворня) отнесена назад на некоторую величину и колесо всегда стремится занять исходное положение, т. е. положение автомобиля при движении по пря­мой. При этом колесо находится сзади подвески и тянется за ней, это стабилизирует прямолинейный ход колеса с избегание угловых колебаний его. При движении задним ходом появляется противоположный эффект – колесо толкается подвеской, поэтому рулевое колесо удерживается труднее.

Продольный угол наклона оси поворота может быть положитель­ным, когда ось поворота наклонена в сторону водителя, отрицатель­ным, когда она наклонена от води­теля, и нулевым, когда ось пово­рота совпадает с вертикалью.

Слишком большие углы накло­на оси поворота приводят к резко­му возрастанию усилий, прикладываемых к рулевому коле­су при выполнении поворотов.

Неотрегулированность про­дольных углов наклона оси пово­рота приводит главным образом к неустойчивому движению авто­мобиля. Траектория движения ав­томобиля отклоняется в сторону того колеса, у которого ось пово­рота наклонена больше. На боль­шинстве автомобилей разница продольных углов наклона оси поворота левого и правого колес не должна превышать 0°30′.

Углы продольного наклона осей поворота колес подлежат проверке. Возможность регулировки предусмо­трена далеко не на всех автомобилях.

Оси поворота колес передне­приводных автомобилей имеют неболь­шие, обычно положительные углы продольного наклона (порядка +2°…+3°). У заднеприводных автомобилей диапазон изменения этого параметра намного больше (от +2° до +14°).

Разность внутреннего и наружного углов поворота необходима для исключения проскальзывания колес при их повороте.

При заходе автомобиля в поворот про­исходит постепенное перерастание схождения колес в расхождение благодаря специ­альной конструкции тяг управления колесом. Колесо внутреннего радиуса поворачивается сильнее, чем наружное, что автоматически усиливает изменение на­правления и облегчает усилие на руль. Это также необходимо и потому, что на пово­роте внутренние колеса имеют меньший радиус поворота, чем наружные.

При возвращении управляемых ко­лес в положение, соответствующее дви­жению по прямой, масса автомобиля помогает поворачиванию колес и води­тель прикладывает к рулевому колесу небольшое усилие.

Шины с небольшим внутренним дав­лением воздуха также имеют стабили­зирующие свойства, поэтому утлы на­клона шкворней в легковых автомоби­лях меньше или совсем отсутствуют. Однако на автомобилях, где давле­ние воздуха в шинах невелико, возни­кает боковой увод под действием попе­речной силы, вызывающей боковой прогиб шины, при этом колеса смеща­ются в сторону.

Рис. Схема бокового увода колес

Оба колеса передней оси имеют оди­наковый угол увода. При уводе колес радиус поворота увеличивается. При уводе колес задней оси радиус поворота уменьшается. Особенно это заметно, если угол увода задних колес больше, чем передних - стабильность движе­ния нарушается, автомобиль начинает «рыскать», и водителю все время приходится подправлять направление дви­жения. Для уменьшения влияния увода на управляемость автомобиля давле­ние воздуха в шинах передних колес должно быть несколько меньше, чем в задних. Увод колес будет тем боль­ше, чем больше будет боковая сила, действующая на автомобиль (например, на крутом повороте, где возникает большая центробежная сила.

Управляемость автомобиля зависит и от состояния рулевого управления. Во время движения водитель постоянно пользуется рулевым колесом, не выпуская его из рук. Если рулевое колесо необходимо по­ворачивать с большим усилием, водитель быстрее устает, переставая реагировать на небольшие отклонения автомобиля, срезает углы по-, ворота и этим создает угрозу для безопасности движения. При наруше­нии регулировки подшипников ступиц передних колес, большом люфте в сочленениях рулевого механизма и рулевого привода, неправильной установке передних колес (схождение и развал) или шинах несоответствующего размера также значительно ухудшается управляемость ав­томобиля.

Движение автомобиля связано с выполнением различных манев­ров. Во время поворотов на автомобиль действует центробежная си­ла, при этом нарушается устойчивость автомобиля и водитель затра­чивает значительно больше усилий, чем при движении по прямой. Чем длиннее автомобиль и чем круче повороты, тем больше должна быть ширина поезда.

Благодаря наличию рулевой трапеции передние колеса поворачи­ваются на неодинаковый угол и катятся без проскальзывания. Если полагать, что задние колеса катятся по следу передних, то радиусом поворота считают расстояние от центра поворота до середины задней оси. Наружным радиусом считается расстояние от центра поворота до крайней передней точки автомобиля, а внутренним радиусом - рас­стояние от центра поворота до ближайшей точки автомобиля у задней оси.

Минимальная величина радиуса поворота зависит от максимального угла поворота передних колес, который не у всех автомобилей одина­ков, а у легковых больше, чем у грузовых.

Для автомобилей с прицепами ширина проезда на повороте должна быть еще больше. В этом случае внутренний радиус поворота опреде­ляется по ближайшей точке до центра поворота у задней оси последнего прицепа.

Во время движения на по­вороте возникает центробежная сила, приложенная в центре тяжести автомобиля. Эта сила направлена по радиусу от цент­ра поворота (рис. 201); ее можно разложить на две составляющие, одна из которых (А) направлена вдоль оси автомобиля, а другая (Б)-в поперечном направлении, стремящаяся опрокинуть авто­мобиль или вызвать его занос.


Рис. Разложение центробежной силы на повороте

Поперечную составляющую центробежной силы определяют по формуле

C = Gv2/gR
где С - поперечная составляющая, приложенная к центру тяжести автомобиля, кгс; G - масса автомобиля, кг; v - скорость дви­жения автомобиля, м/с; R - радиус поворота (до середины задней оси), м; g - ускорение свободно падающего тела, м/с2.

Из приведенной зависимости видно, что чем больше масса и ско­рость движения и меньше радиус поворота, тем больше будет попереч­ная составляющая центробежной силы и хуже устойчивость автомо­биля на повороте. Наибольшее влияние на величину центробежной силы и ее поперечную составляющую оказывает скорость движения, так как в приведенной зависимости она берется в квадрате. Если ско­рость движения увеличить в 2 раза, то поперечная составляющая цент­робежной силы увеличится в 4 раза. Чтобы уменьшить центробежную силу на повороте, водитель должен снизить скорость движения.

Занос — это боковое скольжение задних колес при продол­жающемся поступательном движении автомобиля вперед. Иногда занос может привести к повороту автомобиля вокруг своей вертикаль­ной оси. Если резко повернуть управляемые колеса, то может оказать­ся, что инерционные силы станут больше, чем сила сцепления колес с дорогой, а автомобиль занесет, особенно это часто случается на сколь­зких дорогах.

При неодинаковых тяговых силах, приложенных на колеса правой и левой сторон, возникает поворачивающий момент, приводящий к за­носу. Непосредственной причиной заноса при торможении являются неодинаковые тормозные силы на колесах одной оси, неодинаковое сцепление колес правой и левой стороны с дорогой или неправильное размещение груза относительно продольной оси автомобиля. Причиной заноса автомобиля на повороте может быть также торможение его, так как при этом к поперечной силе добавляется продольная сила и их результирующая может превысить силу сцепления, препятствующую заносу.


Рис. Схема заноса автомобиля на повороте

Чтобы приостановить начавшийся занос автомобиля, необходимо сразу же прекратить торможение и, не выключая сцепление, повер­нуть колеса в сторону заноса. После прекращения заноса нужно вы­ровнять колеса, чтобы он не начался в другом направлении.

Чаще всего занос получается при резком торможении на мокрой или обледенелой дороге; особенно быстро наступает занос на большой ско­рости, поэтому на скользкой или обледенелой дороге и на поворотах нужно уменьшать скорость, не приме­няя торможение. Кроме заноса, при определенных условиях может воз­никнуть опрокидывание автомобиля.