5.3.8. Стабилизирующие моменты, действующие во время движения на повороте.

 

При движении на повороте плечо обкатки, поперечный и продольный наклон оси поворота должны рассматриваться в комплексе, с учетом изменений, вызываемых креном кузова и поворотом рулевого колеса.

На наружном колесе вследствие крена кузова развал увеличивается при уменьшении угла поперечного наклона оси поворота σ, что укорачивает плечо R3, увеличивая составляющую Fn*cosδ вертикальной силы Fn (рис 5.61б). Необходимо помнить, что величина развала и наклона оси поворота определяется по отношению к опорной поверхности, а не относительно кузова автомобиля. На внутреннем колесе значение этих величин изменяется в противоположном направлении.

Вследствие поворота рулевого колеса и отклонения управляемого колеса на угол β изменяется поперечный σ и продольный τ угол наклона оси поворота колеса. Кроме того, изменяется плечо R3 вертикальной силы Fn и плечо вылета n’a (рис. 5.61б). Величина плеча R2 продольной силы Fb (рис 5.60а и б) при этом не претерпевает изменений.

poyasneniya_16_01

Рис. 5.69. Боковую силу Fsva, возникающую при движении в повороте, можно разложить на составляющие с учетом угла увода шины αv. Составляющая Fsva*cosαv имеет плечо na . Составляющую Fsva*sinαv, которую следует рассматривать, как силу, приложенную к центру колеса, действует на плече R2a.

 

Боковые Fs и продольные Fb силы, возникающие в пятне контакта колеса с дорогой во время качения шины под углом к направлению движения, могут быть разложены в двух взаимно перпендикулярных направлениях, определяемых углом увода αv шины (рис 5.69). Увод шины αv возникает и в результате действия боковой силы Fs на катящееся в прямолинейном направлении колесо, а при его повороте управляемого колеса на угол β продольная сила, действующая на колесо в пятне контакта, несколько снижает увод колеса.

Малая составляющая Fsva*sin αv, если рассматривать её приложенной к центру вращения колеса (рис.5.69а), образует на плече R2a момент продольной силы, который стремится повернуть колесо на больший угол.

Большая составляющая Fsva*cos av необходимо, как это показано на виде сзади (рис 5.69б), ещё раз, а именно в направлениях, параллельном и перпендикулярном оси поворота.

Сила Fsva*cos av*cos δ в варианте τa > 0, действуя на плече na=rД*sin τ, осуществляет возврат рулевого колеса, поэтому суммарный момент ML4 складывается из двух моментов действующих на наружном колесе:

poyasneniya_16_04

И на внутреннем колесе:

poyasneniya_16_05

Теоретически возврат наружного колеса на прямолинейную траекторию происходит только в том случае, когда:

poyasneniya_16_06

то есть угол продольного наклона τ, изменяясь в зависимости от угла поворота колеса β, ещё не принимает отрицательных значений. Немалое значение имеет и величина угла увода шины (sin αv) и длина отрезка R2a.

На внутренней стороне составляющая Fsv(внут)*(cos av*cos δ(внут)) усиливает возврат рулевого колеса; кроме того, оба плеча na(внут) и R2a(внут) увеличиваются.

poyasneniya_16_02

Рис. 5.70. При наличии отрицательного вылета шкворневой оси колеса боковые силы стремятся увеличить угол поворота передних колес вместо того, чтобы вернуть их в положение прямолинейного движения

 

Если автомобиль имеет отрицательный вылет оси поворота, то боковая сила стремится увеличить угол поворота колес (рис. 5.70), следовательно, моменты сил можно будет найти по формулам.

Для наружного колеса:

poyasneniya_16_07

Для внутреннего колеса

poyasneniya_16_08

Знак минус показывает, что отрицательный вылет приводит к уменьшению стабилизирующего момента.

 

Точное значение возвратных моментов можно получить, только зная фактическую величину углов продольного и поперечного наклона шкворневой оси, поскольку эти углы изменяются во время поворота управляемого колеса. Кроме того, перераспределение вертикальных сил на внутреннем и наружном колесах также меняют величину этих углов, особенно на подвеске McPherson.

poyasneniya_16_03

Рис. 5.71. Наличие отрицательного плеча обкатки приводит к уменьшению плеча вертикальной силы R3,длина которого влияет на величину стабилизирующего момента ML4 и, чтобы сохранить эту величину, необходимо увеличить угол поперечного наклона оси поворота δ0.

 

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о