AUTOKLUBI

/TAHAD KÕIKE TEADA

NURKVERMUS

PÄDEV JUHT VAJAB GEOMEETIA ALUSID

TEKST / EVGENI BORISENKOV

Lihtsaim ja pealtnäha ilmselge lahendus on jätta nurki üldse tegemata. Sel juhul jääb ratas kokkusurumise ja tagasilöögi ajal teega risti, sellega pidevas ja usaldusväärses kontaktis (joonis 1). Tõsi, ratta keskmist pöörlemistasandit ja selle pöörlemistelge on ehituslikult üsna keeruline kombineerida (edaspidi räägime klassikalisest kahe õõtshoovaga vedrustus tagavedu "Lada"), kuna mõlemad kuulliigendid koos pidurdusmehhanism Rattad ei mahu sisse. Ja kui nii, siis tasapind ja telg “lahknevad” vahemaa A võrra, mida nimetatakse veerevaks õlaks (pööramisel veereb ratas ümber ab-telje). Liikumisel tekitab mittevedava ratta veeretakistusjõud sellele õlale märgatava momendi, mis ebatasasel pinnal sõites järsult muutub. Vähesed inimesed naudiksid sõitmist pidevalt käest rebiva rooliga!

Lisaks peate kõvasti tööd tegema, et sellest pöördemomendist üle saada. Seetõttu positiivne (in sel juhul) on soovitav veerevat õlga vähendada või isegi nullini viia. Selleks saate pöörata telge ab (joonis 2). Siin on oluline mitte üle pingutada, et üles liikudes ratas liiga sissepoole ei kukuks. Praktikas teevad nad seda: pöördetelge (b) kergelt kallutades saadakse soovitud väärtus ratta pöörlemistasandi (a) kallutamisel. Nurk a on kumerus. Selle nurga all toetub ratas teele. Kontakttsoonis olev rehv on deformeerunud (joonis 3).

Selgub, et auto liigub justkui kahel koonul, kipub külgedele veerema. Selle häda kompenseerimiseks tuleb rataste pöörlemistasandid kokku viia. Protsessi nimetatakse varvaste korrigeerimiseks. Nagu võite arvata, on mõlemad parameetrid tihedalt seotud. See tähendab, et kui kaldenurk on null, ei tohiks olla negatiivset - lahknemine on vajalik, muidu rehvid "põlevad". Kui autol on erinev rattakamber, siis tõmmatakse see suurema kaldega ratta poole.

Ülejäänud kaks nurka tagavad juhitavate rataste stabiliseerimise – teisisõnu sunnivad autot vabastatud rooliga otse sõitma. Esimene nurk, meile juba tuttav külgmine kalle Pöörlemistelg (b) vastutab kaalu stabiliseerimise eest. Lihtne on märgata, et selle skeemi puhul (joonis 4) hakkab sel hetkel, kui ratas “neutraalsest” kõrvale kaldub, esiosa tõusma. Ja kuna see kaalub palju, siis raskusjõu mõjul rooli vabastades kipub süsteem võtma esialgne asend, mis vastab sirgjoonelisele liikumisele. Tõsi, selleks on vaja säilitada sama, ehkki väike, kuid ebasoovitav positiivne võimendus sissejooks

Pöördetelje pikisuunaline kaldenurk - ratas - tagab dünaamilise stabiliseerimise (joon. 5). Selle põhimõte tuleb selgelt välja klaveriratta käitumisest - liikudes kipub see jala taha jääma ehk võtma kõige stabiilsema asendi. Sama efekti saavutamiseks autos peab roolitelje teepinnaga lõikumise punkt (c) olema ratta kokkupuutekoha (d) keskpunkti ees. Selleks kallutatakse pöörlemistelg piki. Nüüd, pöörates, taga rakenduvad tee külgreaktsioonid... (aitäh rattale!) (joon. 6) üritavad ratast oma kohale tagasi viia.

Veelgi enam, kui autole mõjub külgjõud, mis ei ole seotud pööramisega (näiteks sõidate kallakul või külgtuules), tagab ratas sujuv pööre masin "allamäge" või "allatuult" ja takistab selle ümberminekut.

IN esirattaveoline auto MacPhersoni vedrustusega on olukord hoopis teine. See disain võimaldab saada nulli ja isegi negatiivse (joonis 7b) veereva õla - lõppude lõpuks tuleb ratta sisse "toppida" ainult ühe kangi tugi. Kaldenurka (ja vastavalt ka varba nurka) saab hõlpsasti minimeerida. Täpselt nii: kõigile tuttavate “kaheksanda” perekonna VAZ-ide kalle on 0°±30”, varbavahe 0±1 mm Kuna esirattad tõmbavad nüüd autot, siis kiirendusel dünaamiline stabiliseerimine ei ole vajalik - ratas ei veere enam jala taha, vaid tõmbab seda mööda väikest (1°30") nurka. pikisuunaline kalle Roolitelg jääb pidurdamisel stabiilsuse tagamiseks alles. Olulise panuse auto “õigesse” käitumisse annab negatiivne veereõlg – ratta veeretakistuse suurenedes korrigeerib see automaatselt trajektoori.

Nagu näete, on vedrustuse geomeetria mõju juhitavusele ja stabiilsusele raske üle hinnata. Loomulikult pööravad disainerid sellele suurt tähelepanu. Iga automudeli nurgad tehakse kindlaks pärast väga paljusid katseid, arendustööd ja rohkem katseid! Aga ainult... töötava auto põhjal. Vanal kulunud autol vedrustuse elastsed deformatsioonid (peamiselt kummist elemendid) palju rohkem kui uus – rattad lahknevad märgatavalt palju väiksema jõu korral. Aga niipea kui peatute, on staatilistes tingimustes kõik nurgad omal kohal tagasi. Nii et lahtise vedrustuse reguleerimine on ahvi töö! Kõigepealt peate selle parandama.

Arendajate jõupingutuste tühistamiseks on ka teisi viise. Näiteks tee head kuradit tagasi auto. Vaata, ratas muutis oma märki ja dünaamiline stabiliseerimine Mälestused jäävad. Ja kui kiirenduse ajal saab “sportlane” siiski olukorraga hakkama, siis millal hädapidurdus- vaevalt. Ja kui lisada mittestandardsed rehvid ja erineva nihkega rattad, kes hakkab ennustama, mis lõpuks juhtub? Ajagraafikust ees kulunud rehvid ja “surnud” laagrid pole nii hullud. See võib olla hullem...

Riis. 1. "Nurkadeta ripats."

Riis. 2. Risttasapinnas iseloomustavad ratta asendit nurgad a (kamber) ja b (juhttelje kalle).

Riis. 3. Kaldus ratta veeremine meenutab koonuse veeremist.

Riis. 4. Positiivse veereva õlaga kaasneb ratta pööramisega kere esiosa tõstmine.

Riis. 5. Ratas - pöördetelje pikisuunalise kalde nurk.

Riis. 6. Nii "töötab" ratas.

Riis. 7. Positiivsed (a) ja negatiivsed (b) veerevad õlad.

Sellise vedrustuse algses versioonis, mille töötas välja MacPherson ise, asus kuulliigend telje pikendusel amortisaatori tugi- seega oli amortisaatori toe telg ühtlasi ka ratta pöörlemistelg. Hiljem, näiteks esimeste põlvkondade Audi 80 ja Volkswagen Passati puhul, hakati kuulliigendit nihutama väljapoole ratta suunas, mis võimaldas saada väiksemaid ja isegi negatiivseid sissemurdmisõla väärtusi.

Seega Puhastusraadius- see on sirge kaugus punkti vahel, kus ratta roolitelg lõikub teepinnaga, ning ratta ja tee vahelise kontaktala keskpunkti vahel (sõiduki koormamata olekus). Pöörates "veereb" ratas mööda seda raadiust ümber oma pöörlemistelje.

See võib olla null, positiivne või negatiivne (kõik kolm juhtumit on näidatud joonisel).

Aastakümneid on enamik sõidukeid kasutanud suhteliselt suuri positiivseid sissesõiduväärtusi. See võimaldas vähendada rooli pingutust parkimisel võrreldes nullveeremishooga (sest ratas veereb rooli keerates, mitte ei pöördu lihtsalt paigale) ja vabastas ruumi mootoriruum rataste “väljaspool” liigutamise tõttu.

Aja jooksul sai aga selgeks, et positiivne veerev õlg võib olla ohtlik – näiteks kui ühe poole rattad põrkuvad kokku teeserva lõiguga, mille haardetegur on peateel erinev, siis pidurid. ühel küljel puruneb üks rehv või hakkab rool tugevalt käest ära rebenema. Sama efekt on täheldatav ka suure positiivse rulluva õla puhul ja tee ebatasasustest üle sõitmisel, kuid õlg tehti siiski piisavalt väikeseks, nii et tavasõidul jääb see vaevumärgatavaks.

Alates seitsmekümnendatest ja kaheksakümnendatest, kui sõidukite kiirused suurenesid, ja eriti MacPherson-tüüpi vedrustuse levikuga, mis seda hõlpsasti võimaldas. tehniline pool, hakkas massiliselt ilmuma autosid, mille sissesõiduvõimendus oli null või isegi negatiivne. See võimaldab meil ülalkirjeldatud ohtlikke tagajärgi minimeerida.

Näiteks "klassikalistel" VAZ-mudelitel oli Niva VAZ-2121 sisserullimisõlg suur ja positiivne, tänu kompaktsemale ujuvsadulaga pidurimehhanismile vähenes see peaaegu nullini (24 mm); , ja esiveolisel LADA Samara perekonnal muutus sisserullimise õlg kitsamaks negatiivseks. Mercedes-Benz eelistas oma tagaveoliste mudelite puhul üldiselt nulli sissemurdmist.

Veerevat õla ei määra mitte ainult vedrustuse konstruktsioon, vaid ka ratta parameetrid. Seetõttu on tehaseväliste “ketaste” valimisel (vastavalt tehnilises kirjanduses aktsepteeritud terminoloogiale nimetatakse seda osa nn. "ratas" ja koosneb keskosast - kettale ja välimine, millele rehv istub - veljed) auto puhul tuleks järgida tootja määratud lubatud parameetreid, eriti nihet, kuna valesti valitud nihkega rataste paigaldamisel võib veerev õlg oluliselt muutuda, mis mõjutab väga oluliselt auto juhitavust ja ohutust, kuna samuti selle osade vastupidavus.

Näiteks null- või negatiivse nihkega rataste paigaldamisel tehase poolt pakutava positiivse nihkega (näiteks liiga lai) nihkub ratta pöörlemistasand ratta pöörlemisteljest väljapoole, mis ei muutu, ja veeremine. käsi võib omandada liiga suure positiivse väärtuse - rool hakkab iga tee konaruse korral käest rebenema, parkimisel mõjuv jõud ületab kõik lubatud väärtused (võrreldes kangi hoova suurenemise tõttu standardse ulatuseni) ja kulumist rattalaagrid ja muud vedrustuse komponendid suureneb oluliselt.

Õiged rataste joondamise nurgad on üks kõige olulisemad tegurid, tagades auto normaalse juhitavuse, stabiilsuse ja stabiilsuse sirgjoonelisel liikumisel ja kurvides. Iga mudeli optimaalsed vedrustuse geomeetria parameetrid määratakse projekteerimisetapis. Määratud rataste joondamise nurgad võivad muutuda ja nõuavad perioodilist reguleerimist normaalne kuluminešassii komponendid ja elemendid või pärast vedrustuse remonti.

Rataste joondusnurkade määramine

Õigesti häälestatud vedrustuse geomeetria võimaldab autol tõhusamalt tajuda jõude ja momente, mis tekivad ratta kokkupuutekohas teekate ajal erinevad režiimid liigutused. See tagab auto ennustatava käitumise, nimelt stabiilsuse sirgel, stabiilsuse pööretel, stabiliseerumise kiirendamisel ja pidurdamisel. Samuti kuluvad rataste liigse veeretakistuse puudumise tõttu rehvid ühtlasemalt, mis pikendab nende kasutusiga.

Tootja määratud rataste joondamise nurgad on optimaalsed konkreetne auto ning vastavad selle otstarbele ja vedrustuse seadistustele. Vajadusel näeb konstruktsioon aga ette võimaluse neid muuta või kohandada. Iga auto puhul reguleeritavate parameetrite arv on individuaalne.

Põhiliste auto rataste joondusnurkade tüübid

Parameeter	Auto telg	Reguleeritav parameeter	Mida see mõjutab?
Kaldenurk	Ees Tagumine	Jah (olenevalt autost)	Stabiilsus kurvides Enneaegne kulumine rehvid
Ratta varba nurk (varvas)	Ees Tagumine	Jah	Sirgejooneline stabiilsus Rehvide enneaegne kulumine
Külgsuunaline roolinurk (KPI)	Ees	Ei
Pöördtelje pikisuunaline kaldenurk (Caster)	Ees	Jah (olenevalt autost)	Sõiduki stabiliseerimine sõidu ajal
Õlgade sissemurdmine	Ees	Ei	Sõiduki stabiilsus pidurdamisel Sõiduki stabiliseerimine sõidu ajal

Ratta kumerus

Ratta kumerus kumerus) on nurk, mille moodustavad ratta kesktasapind ja ratta kesktasandi ja toetuspinna lõikepunkti läbiv vertikaal. On positiivseid ja negatiivseid kumerusi:

• positiivne (+) - kui ratta ülaosa on kallutatud väljapoole (auto kerest eemale);
• negatiivne (-) - kui ratta ülaosa on kallutatud sissepoole (auto kere poole).

Positiivsed ja negatiivsed kaldenurgad

Struktuurselt moodustub kumerus rummu asendist ja see tagab rehvi maksimaalse kokkupuuteala teega. Topeltkangi korral sõltumatu vedrustus Rummu asend määratakse ülemise ja alumise õõtshoova abil. B mõjutab kaldenurga kujunemist alumine käsi Ja amortisaatori tugi.

Kaldenurga väärtuste kõrvalekalle normist mõjutab autot järgmiselt.

• hea stabiilsus auto pöördeid;
• ratta veojõud halveneb sirgjoonelise liikumise ajal;
• suurenenud kulumine sees rehvid.

• hea ratta haardumine;
• kurvides stabiilsus halveneb;
• suurenenud kulumine rehvi välisküljel.

Rataste joondamine

Rataste joondamine varvas) - auto pikitelje ja ratta pöörlemistasandi vaheline nurk. Võib defineerida ka kui rattavelgede esi- ja tagaäärikute vahekauguste erinevust (joonisel on see väärtus A miinus B). Seega saab varba mõõta kraadides või millimeetrites.

Auto rataste joondamine

On olemas täielik ja individuaalne lähenemine. Individuaalne varvas arvutatakse iga ratta jaoks eraldi. See on selle pöörlemistasandi kõrvalekalle auto pikisuunalisest sümmeetriateljest. Koguvarvas arvutatakse ühe telje vasaku ja parema ratta üksikute varbanurkade summana. Sarnaselt määratakse ka varvaste kogupind millimeetrites. Positiivse varbaga toe-in) on rattad vastastikku liikumise suunas sissepoole pööratud negatiivse väärtusega (ingl. toe-out) – välja.

Positiivne ja negatiivne ratta varvas

Varvaste nurga väärtuste kõrvalekalle normist mõjutab autot järgmiselt.

Negatiivne nurk liiga suur:

• suurenenud rehvi kulumine seestpoolt;
• auto äge reaktsioon roolile.

Positiivne nurk on liiga suur:

• liikumise trajektoori säilitamine halveneb;
• suurenenud rehvi kulumine väljastpoolt.

Ratta pöörlemistelje põiksuunaline kaldenurk

Pöördtelje põiksuunaline kaldenurk (ingl. KPI) - ratta pöörlemistelje ja tugipinnaga risti asetseva nurga vahel. Tänu sellele parameetrile tõuseb juhitavate rataste pööramisel auto kere, mille tagajärjel tekivad jõud
püüdes ratast sirgesse asendisse tagasi viia. Seega on KPI-l oluline mõju sõiduki stabiilsusele ja stabiilsusele sirgjoonel sõitmisel. Parema ja vasakpoolse telje külgmiste kaldenurkade erinevus võib viia selleni, et sõiduk tõmbub suure kaldega küljele. See efekt võib avalduda ka siis, kui muud rataste joondusnurgad vastavad normaalväärtustele.

Ratta telje valunurk

Pöördtelje pikisuunaline kaldenurk

Pöördtelje pikisuunaline kaldenurk (ingl. ratas - nurk ratta roolitelje ja tugipinnaga risti oleva nurga vahel auto pikitasandil. Ratta pöörlemistelje pikisuunalisel kaldenurgal on positiivsed ja negatiivsed nurgad.

Positiivne ratas aitab kaasa auto täiendavale dünaamilisele stabiliseerimisele keskmise ja keskmise kiirusega sõitmisel suur kiirus. Samal ajal halveneb roolimine madalal kiirusel.

Õlgade sissemurdmine

Lisaks ülaltoodud parameetritele on esitelje jaoks väga oluline veel üks omadus - jooksuõlg. See on kaugus ratta sümmeetriatelje ja tugipinna lõikepunktist moodustatud punkti ning roolitelje ristkaldejoone ja tugipinna lõikepunkti vahel. Veerev õlg on positiivne, kui ratta pinna ja ratta pöörlemistelje lõikepunkt asub ratta sümmeetriateljest paremal (null õlg), ja negatiivne, kui see asub sellest vasakul. Kui need punktid langevad kokku, siis on jooksuõlg null.

Sissesõitnud õla väärtus

See parameeter mõjutab ratta stabiliseerimist ja roolimist. Optimaalne väärtus kaasaegsed autod on null või positiivne jooksev õlg. Sissesõitmise õla märgi määravad kalle, ratta pöördetelje põikkalle ja ratta velje nihe.

Autotootjad ei soovita paigaldada ratta kettad mittestandardse nihkega, sest see võib viia määratud sissetöötamise haru negatiivse väärtuseni. See võib tõsiselt mõjutada sõiduki stabiilsust ja juhitavust.

Rataste joondamise nurkade muutmine ja reguleerimine

Rataste joondusnurgad võivad muutuda osade loomuliku kulumise tõttu, samuti pärast nende asendamist uutega. Eranditult on kõigil ratastel ja otstel keermestatud ühendus, mis võimaldab ratta varvaste nurkade reguleerimiseks nende pikkust suurendada või vähendada. Lähenemine tagumised rattad, nagu ka eesmised, on reguleeritav igat tüüpi vedrustustel, välja arvatud tagumine sõltuv tala või telg.

Mihhaili märkus paljastas mõned küsimused rooli nurkade reguleerimise kohta.

Püüame koos selle välja mõelda.

Camber(kamber) – peegeldab ratta orientatsiooni vertikaali suhtes ja on määratletud kui nurga vertikaali ja ratta pöörlemistasandi vahel.

F1 autodel on negatiivne kalle

Lähenemine(TOE) – iseloomustab rataste orientatsiooni sõiduki pikitelje suhtes.

Arvatakse, et negatiivse kumeruse mõju tuleb kompenseerida negatiivse varbaga ja vastupidi, kuna rehvi deformatsioon kontaktkohas, võib “kamberdatud” ratast kujutada koonuse alusena.

Pildil on positiivne kumerus ja positiivne varvas.

Negatiivse sisselülitamise üks positiivseid külgi on suurenenud juhtreaktsioon.

Lisaks silmaga nähtavale kumerusele ja varbale on veel mitmeid auto juhitavust mõjutavaid parameetreid.

Rulluv õlg- üks parameetritest, mis mõjutab rooli tundlikkust. Tänu sellele annab rool "signaali" juhitavate rataste pikisuunaliste reaktsioonide võrdsuse rikkumisest (pinna ebatasasused, ebaühtlane jaotus pidurdusjõud parema ja vasaku ratta vahel).

Positiivne (a) ja negatiivne (6) veerehoob:
A, B - esivedrustuse kuulliigendite keskpunktid;
B on tavapärase telje, pöördepunkti ja teekatte lõikepunkt;
G - rehvi kokkupuutekoha keskosa teega.

Veerev õlg ei mõjuta juhtimise lihtsust. Veereva õla olemasolul tekitavad juhitavatele ratastele mõjuvad pikijõud momente, mis kipuvad neid ümber pöördetelje pöörama. Aga mõlema ratta võrdsete jõudude korral osutuvad momendid “peegliks”, s.t. võrdsed ja vastassuunalised. Üksteist vastastikku kompenseerides need ei mõjuta rool. Momendid aga koormavad roolihoovastiku osi tõmbe- või survejõududega (olenevalt veerehoova asukohast).

(Negatiivne kumerus suurendab veeremisõla positiivset väärtust)

Esirataste kaalu stabiliseerimine.

Kui ratas pöörleb, tõuseb auto esiosa, mistõttu raskuse mõjul kipub ratas võtma lineaarse liikumise asendi. Esirataste raskuse ehk staatilise stabiliseerimise (st nende tagasipöördumise tagamine sirgjoonelise liikumise suunda) tagab positiivne veerehoob ja roolisamba telje külgne kaldenurk.

Pöördaluse põikkalle.

SAI - roolitelje külgmise kaldenurk (külgnurga vähenedes väheneb kaalu stabiliseerimise efektiivsus; liigne kallutus põhjustab roolile liigset jõudu)

IA - kaasatud nurk (auto muutumatu konstruktsiooniparameeter määrab roolitelje ja rattatelje vastastikuse orientatsiooni)

γ - ratta kaldenurk

r - veerev õlg (antud juhul positiivne)

rts - pöörlemistelje külgsuunaline nihe

2-lülilises vedrustuses määrab kaasasoleva nurga ainult telje geomeetria.

Kaalu stabiliseerimise mehhanism.

Kui ratas pöörleb, liigub selle telg mööda ringjoont, mille tasapind on pöörlemisteljega risti. Kui telg on vertikaalne, liigub võll horisontaalselt. Kui telg on kallutatud, kaldub võlli teekond horisontaalsest kõrvale.

Kaarel, mida telg kirjeldab, on tipp ja laskuvad lõigud. positsioon ülemine punkt Kaare määrab ratta pöördetelje kalde suund. Külgkalde korral vastab kaare ülaosa ratta neutraalasendile. See tähendab, et kui ratas kaldub neutraalasendist mis tahes suunas kõrvale, kipub telg (ja koos sellega ratas) algtasemest madalamale langema. Ratas töötab nagu tungraud – tõstab selle kohal asuvat autoosa üles. Tungraua vastu töötab jõud, mis sõltub otseselt paljudest parameetritest: auto ülestõstetud osa kaal, telje kaldenurk, selle külgnihke suurus ja ratta pöördenurk. . Ta püüab kõik tagasi viia algsesse, stabiilsesse asendisse, s.t. keerake rool asendisse neutraalne asend

Esirataste dünaamiline stabiliseerimine.

Liikumise stabiilsuse, st auto sirgjoonelise liikumise tagamiseks ei piisa ainult roolitoe telje ristkaldest, eriti kui suur kiirus. Selle põhjuseks on täiendava veeretakistuse ilmnemine ja güroskoopiline efekt, mis võib häiriva jõu toimel põhjustada ratta mõju. Suurema stabiilsuse tagamiseks viiakse sisse ratta roolitelje pikisuunaline kalle, mille tõttu roolitelje ja teepinna ristumispunkt nihkub rehvi kokkupuute suhtes teega ettepoole. Nüüd kipub ratas võtma positsiooni ratta telje ja tee ristumispunkti taga ning mida suurem on veeretakistusjõud, seda suurem on moment, mis ratta sirgjoonelise liikumise asendisse tagasi viib. Sellise nihke korral kipub rattale pööramisel mõjuv jõud ka ratast sirgeks ajama.

Ratta põhifunktsiooniks on auto roolirataste kiire (või dünaamiline) stabiliseerimine. Stabiliseerimine on antud juhul juhitavate rataste võime seista vastu kõrvalekaldumisele neutraalasendist (mis vastab lineaarsele liikumisele) ja pärast kõrvalekaldumise põhjustanud välisjõudude lakkamist sellesse automaatselt tagasi pöörduda.

Juhtrataste läbipainde võib põhjustada tahtlikud tegevused, mis on seotud liikumissuuna muutmisega. Sel juhul aitab stabiliseeriv efekt kurvist väljumisel, viies rattad automaatselt tagasi neutraalasendisse. Kuid pöörde sissepääsu juures ja selle tipus peab “juht”, vastupidi, ületama rataste “vastupanu”, rakendades roolile teatud jõudu. Roolile tekitatud reaktiivjõud loob nn rooli tagasiside.

Pöördetelje (seda nimetatakse stabiliseerimisõlaks) nõutav ulatus saavutatakse enamasti pikisuunas nurga all kallutades, mida nimetatakse rattaks. Madalatel rataste väärtustel osutub stabiliseerimishoob ratta suuruse suhtes väikeseks ja pikisuunaline jõuõlg (veeretakistus või veojõud) on täiesti tühine. Seetõttu ei suuda nad massiivset ratast stabiliseerida. "Appi tuleb kumm." Kontaktplaastris destabiliseerivate külgjõudude mõju hetkel auto ratas Teega tekitatakse üsna võimsaid põiki (külgmisi) reaktsioone, mis takistavad häireid. Need tekivad tänu keerulised protsessid rehvi veeremise deformatsioon külglibisemisega.

Täiendav teave külgtõmbe, kõrvalreaktsiooni tekkimise mehhanismi ja stabiliseerimismomendi kohta on toodud allpool.

Külgjõu mõjul ratta eemaletõmbumise (jõutõmbe) tulemusena osutub elementaarsete külgreaktsioonide resultant alati kokkupuuteala keskpunktist liikumissuunas tagasi nihutatuks. See tähendab, et stabiliseerimismoment mõjub rattale isegi siis, kui pöördetelje jälg langeb kokku kontaktpinna keskpunktiga. Tekib küsimus: milleks ratast üldse vaja on? Fakt on see, et stabiliseerimismoment (Mst) sõltub erinevatest teguritest (rehvi konstruktsioon ja rõhk selles, rattakoormus, tee haardumine, pikisuunaliste jõudude suurus jne) ega ole alati piisav juhitavate rataste optimaalseks stabiliseerimiseks. Sel juhul suurendatakse stabiliseerimishooba pöörlemistelje pikisuunalise kalde võrra, s.o. positiivne ratas. Liikuva auto roolile mõjuvad destabiliseerivad jõud on põhjustatud erinevatest põhjustest, kuid reeglina on neil sama, inertsiaalne iseloom. Vastavalt sellele suurenevad kiiruse suurenedes nii külgmised reaktsioonid kui ka stabiliseerimismomendid. Seetõttu nimetatakse juhitavate rataste stabiliseerimist, millesse ratas annab olulise panuse, kiireks. Kiiruse suurenedes "tüürib" see juhitavate rataste käitumist. Madalatel kiirustel muutub selle mehhanismi mõju tähtsusetuks, siin töötab kaalu stabiliseerimine, mis vastutab ratta pööramise telje kalde eest ristsuunas.

Roolitelje seadistamine positiivse rattaga on kasulik mitte ainult nende stabiliseerimiseks. Positiivne ratas välistab äkiliste trajektoorimuutuste ohu.

Roolitelje pikisuunalise kalde teine ​​​​soodne tagajärg toob kaasa olulise muutuse juhitavate rataste kalles nende pööramisel.

Sõltuvuse mehhanismi on lihtsam mõista, kui kujutame ette hüpoteetilist olukorda, kus ratta pöörlemistelg on horisontaalne (ratas on 90°). Sel juhul muundub juhitava ratta “pööre” täielikult selle kalde muutuseks teepinna suhtes, s.o. kollaps Tendents on selline, et välisratta kumerus muutub pöörde ajal negatiivsemaks ja siseratta kumerus positiivsemaks. Mida suurem on ratas, seda rohkem muutusi kaldenurgad pöörete kaupa.

..................

Allpool on väljatrükk F1 auto Lotus E20 seadistustest

Allikad.

Miks me vajame kumerus-, varba- ja pöördenurki?

Vedrustus ilma nurkadeta

Kui te üldse nurki ei tee, jääb ratas kokkusurumise ja tagasilöögi ajal teega risti, sellega pidevas ja usaldusväärses kontaktis. Tõsi, ratta keskmist pöörlemistasandit ja selle pöörlemistelge on konstruktsiooniliselt üsna keeruline kombineerida (edaspidi räägime klassikalisest kahe õõtshoovaga vedrustusest tagaveoline auto, näiteks "Lada"), kuna mõlemad kuulliigendid koos pidurimehhanismiga ei mahu ratta sisse. Ja kui nii, siis tasapind ja telg “lahknevad” vahemaa A võrra, mida nimetatakse veerevaks õlaks (pööramisel veereb ratas ümber ab-telje). Liikumisel tekitab mittevedava ratta veeretakistusjõud sellele õlale märgatava momendi, mis ebatasasel pinnal sõites järsult muutub. Selle tulemusena rebeneb rool pidevalt käte vahelt.

Risttasapinnas iseloomustavad ratta asendit nurgad α (kamber) ja β (juhttelje kalle)

Lisaks peate kasutama lihasjõudu, et ületada see pöörde kõige olulisem hetk. Seetõttu on soovitav positiivset (antud juhul) veeremisvõimendust vähendada või isegi nullini viia. Selleks saate kallutada pöördetelge ab. Siin on oluline mitte üle pingutada, et üles liikudes ratas liiga sissepoole ei kukuks.

Kaldus ratta veeremine meenutab koonuse veeremist

Praktikas teevad nad seda: pöörlemistelje (β) kergelt kallutades saadakse soovitud väärtus ratta pöörlemistasandi (α) kallutamisel. Herilase nurk on kumerus. Selle nurga all toetub ratas teele. Kontaktpiirkonna rehv on deformeerunud.

Selgub, et auto liigub justkui kahel koonul, kipub külgedele veerema. Selle häda kompenseerimiseks tuleb rataste pöörlemistasandid kokku viia. Protsessi nimetatakse varvaste korrigeerimiseks. Mõlemad parameetrid on tihedalt seotud. See tähendab, et kui kaldenurk on null, ei tohiks olla negatiivset - lahknemine on vajalik, muidu rehvid "põlevad". Kui autol on erinev rattakamber, siis tõmmatakse see suurema kaldega ratta poole.

Positiivse veereva õlaga kaasneb ratta keeramisega kere esiosa tõstmine

Ülejäänud kaks nurka tagavad juhitavate rataste stabiliseerimise – teisisõnu sunnivad autot vabastatud rooliga otse sõitma. Roolitelje külgmise kaldenurk (β) vastutab kaalu stabiliseerimise eest. Lihtne on märgata, et selle skeemi (joonis) korral hakkab ratas "neutraalsest" kõrvalekaldumise hetkel esiosa tõusma. Ja kuna see kaalub palju, kipub süsteem raskusjõu mõjul rooli vabastamisel võtma oma algasendi, mis vastab sirgjoonelisele liikumisele. Tõsi, selleks on vaja säilitada sama, ehkki väike, kuid ebasoovitav positiivne veerev õlg.

Ratas - pöördetelje pikisuunalise kalde nurk

Roolitelje pikisuunaline kaldenurk - ratas - tagab dünaamilise stabiliseerimise. Selle põhimõte tuleb selgelt välja klaveriratta käitumisest - liikudes kipub see jala taha jääma ehk võtma kõige stabiilsema asendi. Sama efekti saavutamiseks autos peab roolitelje teepinnaga lõikumise punkt (c) olema ratta kokkupuutekoha (d) keskpunkti ees. Selleks kallutatakse pöörlemistelg piki...

Nii "töötab" ratas

Nüüd keerates püüavad taga oleva tee külgreaktsioonid... (aitäh rattale!) ratast oma kohale tagasi viia.
Veelgi enam, kui autole mõjub külgjõud, mis ei ole seotud pööramisega (näiteks sõidate mööda kallakut või külgtuules), tagab ratas, et auto pöörab sujuvalt "allamäge" või "allatuult". rool vabaneb kogemata ja ei lase sellel ümber minna.

Positiivsed (a) ja negatiivsed (b) veerevad õlad

MacPhersoni vedrustusega esiveolise auto puhul on olukord hoopis teine. See disain võimaldab saada nulli ja isegi negatiivset (joonis b) veerevat õla - lõppude lõpuks tuleb ratta sisse "toppida" ainult ühe kangi tugi. Kaldenurka (ja vastavalt ka varba nurka) saab hõlpsasti minimeerida. Nii see on: "kaheksanda" perekonna VAZ-id - 0°±30", varvas - 0±1 mm. Kuna esirattad tõmbavad nüüd autot, pole dünaamilist stabiliseerimist kiirenduse ajal vaja - ratas ei veere enam taga jalga, kuid tõmbab seda Pidurdamisel stabiilsuse tagamiseks säilitatakse pöördetelje väike (1°30") pikisuunaline kaldenurk. Olulise panuse auto “õigesse” käitumisse annab negatiivne veereõlg – ratta veeretakistuse suurenedes korrigeerib see automaatselt trajektoori.

Iga automudeli nurgad määratakse pärast paljusid katseid, täpsustusi ja kordusteste. Vanal kulunud autol on vedrustuse (peamiselt kummielementide) elastsed deformatsioonid palju suuremad kui uuel - rattad lahknevad märgatavalt palju väiksematest jõududest. Aga niipea kui peatute, on staatilistes tingimustes kõik nurgad omal kohal tagasi. Seega on lahtise vedrustuse reguleerimine ajaraisk. Kõigepealt peate selle parandama.
Arendajate jõupingutuste tühistamiseks on ka teisi viise. Näiteks tõstke auto tagaosa hästi üles. Ennäe imet, ratas vahetas märki ja mälestused dünaamilisest stabiliseerimisest jäid alles. Ja kui kiirenduse ajal saab "sportlane" ikkagi olukorraga hakkama, siis hädapidurduse ajal on see ebatõenäoline. Ja kui lisada mittestandardsed rehvid ja erineva nihkega veljed, siis on lihtsalt võimatu ennustada, mis lõpuks juhtub.