5.3.7. Продольный наклон оси поворота колеса

 

Продольный наклон оси поворота τ колеса определяется как угол между осью поворота и вертикалью, проведенной через центр колеса. Соответствующее расстояние между точками E и N (рис. 061) в плоскости дороги называется вылетом оси поворота na, или плечом устойчивости.

poyasneniya_15_01

Рис. 5.66. Образование плеча устойчивости управляемого колеса смещением оси поворота (шкворневой оси) на величину вылета na.

 

«Отставание» точки контакта колеса N от точки пересечения E шкворневой оси с опорной поверхностью может быть получено путем смещения оси поворота вперед относительно центра колеса (рис 5.66а). На переднеприводных автомобилях в связи с повышенным стабилизирующим моментом под действием тяговых сил может устанавливаться отрицательный вылет шкворневой оси колеса (-na), полученный путем обратного наклона оси поворота (рис 5.66б), или смещением оси поворота относительно оси вращения колеса назад (рис 5.66в).

poyasneniya_15_02

Рис.5.67. Эффект рояльного колесика

FR – тяговая сила, прилагаемая к оси поворота колеса; Wa – сила сопротив-ления качения, приложенная к центру пятна контакта.

 

Действие вылета оси поворота управляемого колеса может быть сравнено с эффектом рояльного колесика (рис.5.67), которое в ведомом режиме стремится занять крайне-заднее по отношению к направлению движения положению. В ведущем режиме векторы тяговой силы Fa и вектор противодействующей её силы сопротивления качению Wa расположены на одной линии, а это значит, что они обеспечивают устойчивое состояние в процессе взаимодействия. Аналогичный эффект, несмотря на наличие плеча обкатки rS и поперечного наклона σ оси поворота колеса присутствует и на колесах автомобиля.

poyasneniya_15_03

Рис. 5.67. Образование стабилизирующего момента за счет силы сопротивления качению WR и вылета шкворневой оси na.

 

Если дорожная неровность или поворот рулевого колеса отклоняют управляемое колесо на угол β от прямолинейного направления (рис. 063), то составляющая сопротивления качению WR*sinβ, действуя на плече na, будет стремиться поворачивать колеса до тех пор, пока они не начнут катиться прямо. Составляющая WR*cosβ, действующая на противоположные колеса одной оси, оказывают только сжимающее усилие на рулевые тяги, не отклоняя колеса от выбранной водителем траектории движения.

Если в подвеске управляемых колес установить отрицательный вылет оси поворота колеса, это привело бы к противоположному действию, то есть колеса под действием составляющей WR*sinβ, действуя на отрицательном плече –na привела бы к ещё большему повороту колес, что приведет к неуправляемому движению.

Во время прямолинейного движения вылет шкворневой оси колеса создает не только преимущества, но может оказать отрицательное влияние на устойчивость автомобиля. Дорожные неровности (рис. 5.68а) вызывают появление боковых сил в контакте колеса с дорогой, которые на плече na создают моменты относительно оси поворота. Действие этих моментов воспринимают рулевые тяги, вызывая колебания рулевого колеса.

Порыв ветра (рис. 5.69б), приложенный к центру боковой парусности W расположенный не всегда в центре масс S автомобиля, вызывает появление момента, поворачивающего автомобиль. Боковые силы Fs, действующие на плече na, пытаются вызывать поворот управляемых колес, что вынуждает водителя противодействовать повороту, удерживая рулевое колесо в положении прямолинейного движения.

poyasneniya_15_04

Рис. 5.68. Влияние боковых сил на управляемость и устойчивость автомобиля с вылетом шкворневой оси управляемого колеса

 

Если под действием боковых сил, прилагаемых к колесам, вызывает их увод, автомобиль будет отклоняться от прямолинейного движения.

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о