Einbruchskraft der Schulter. Was ist ein Einfahrschulterradius und warum ist er wichtig? Der Mechanismus der Arbeit der Gewichtsstabilisierung

Die richtige Achsvermessung ist einer der wichtigsten Faktoren für das normale Fahrverhalten, die Stabilität und die Stabilität des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt und in Kurven. Die für jedes Modell optimalen Parameter der Fahrwerksgeometrie werden bereits in der Konstruktionsphase festgelegt. Die eingestellten Werte der Achsvermessungswinkel können sich ändern und erfordern eine regelmäßige Anpassung aufgrund des natürlichen Verschleißes der Komponenten und Elemente des Fahrwerks oder nach einer Reparatur der Aufhängung.

Achsvermessungswinkel zuweisen

Durch eine richtig abgestimmte Fahrwerksgeometrie kann das Auto die Kräfte und Momente, die in der Aufstandsfläche des Rads mit der Fahrbahn in verschiedenen Fahrmodi auftreten, besser aufnehmen. Dies gewährleistet das vorhersehbare Verhalten des Autos, nämlich: Stabilität der Bewegung in gerader Linie, Stabilität in Kurven, Stabilisierung beim Beschleunigen und Bremsen. Außerdem verschleißen die Reifen aufgrund des Fehlens eines übermäßigen Rollwiderstands der Räder gleichmäßiger, wodurch ihre Lebensdauer erhöht werden kann.

Die vom Hersteller eingestellten Achsvermessungswerte sind für ein bestimmtes Auto optimal und entsprechen dessen Einsatzzweck und Fahrwerkseinstellungen. Das Design sieht jedoch bei Bedarf die Möglichkeit vor, diese zu ändern oder anzupassen. Die Anzahl der Parameter, die für jedes Fahrzeug angepasst werden können, ist individuell.

Arten von grundlegenden Auto-Radausrichtungswinkeln

Sturz

Sturz (eng. Sturz) ist der Winkel, den die Radmittelebene und die Vertikale bilden, die durch den Schnittpunkt der Radmittelebene und der Lagerfläche verläuft. Unterscheiden Sie zwischen positivem und negativem Sturz:

• positiv (+) - wenn die Oberseite des Rades nach außen geneigt ist (von der Karosserie weg);
• negativ (-) - wenn die Oberseite des Rades nach innen (in Richtung der Karosserie) geneigt ist.

Strukturell wird der Sturz durch die Position der Nabenbaugruppe gebildet und bietet eine maximale Reifen-Straßen-Kontaktfläche. Bei Doppelquerlenkern wird die Position der Nabe durch den oberen und unteren Querlenker bestimmt. B, die Bildung des Sturzwinkels wird durch den unteren Querlenker und das Federbein beeinflusst.

Die Abweichung der Werte des Sturzwinkels von der Norm wirkt sich wie folgt auf das Auto aus.

• gute Kurvenstabilität des Autos;
• bei Geradeausfahrt verschlechtert sich die Radhaftung;
• erhöhter Verschleiß an der Reifeninnenseite.

• guter Grip der Räder;
• Kurvenstabilität verschlechtert sich;
• erhöhter Verschleiß an der Reifenaußenseite.

Vorspur

Achsvermessung (engl. Zehe) ist der Winkel zwischen der Längsachse des Fahrzeugs und der Drehebene des Rades. Er kann auch als Differenz des Abstands zwischen Vorder- und Hinterwand der Felge definiert werden (in der Abbildung ist dies der Wert von A minus B). Somit kann die Konvergenz in Grad oder Millimeter gemessen werden.

Unterscheiden Sie zwischen totaler und individueller Konvergenz. Die individuelle Spur wird für jedes Rad separat berechnet. Dies ist die Abweichung der Rotationsebene von der Längssymmetrieachse des Fahrzeugs. Die Vorspur berechnet sich als Summe der einzelnen Spurwinkel der linken und rechten Räder derselben Achse. Die Gesamtkonvergenz in Millimetern wird auf ähnliche Weise bestimmt. Bei positiver Konvergenz (eng. Vorspur) drehen sich die Räder gegenseitig in Fahrtrichtung nach innen, mit einem negativen Wert (eng. Zehenspitzen) - nach außen.

Die Abweichung der Werte des Spurwinkels von der Norm wirkt sich wie folgt auf das Auto aus.

Zu großer negativer Winkel:

• erhöhter Reifenverschleiß auf der Innenseite;
• akute Reaktion eines Autos auf das Lenken.

Positiver Winkel zu groß:

• die Aufrechterhaltung der Bewegungsbahn verschlechtert sich;
• erhöhter Reifenverschleiß an der Außenseite.

Querneigungswinkel der Drehachse (eng. KPI) ist der Winkel zwischen der Drehachse des Rades und der Senkrechten zur Auflagefläche. Dank dieses Parameters hebt sich beim Drehen der gelenkten Räder die Karosserie, wodurch Kräfte entstehen,
versuchen, das Rad in eine geradlinige Position zurückzubringen. Somit hat der KPI einen wesentlichen Einfluss auf die Stabilität und Stabilität des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt. Der Unterschied in den Werten der seitlichen Neigungswinkel der rechten und linken Achse kann dazu führen, dass das Fahrzeug mit einer großen Neigung zur Seite abdriftet. Dieser Effekt kann auch auftreten, wenn die Normalwerte der anderen Achsvermessungswinkel konsistent sind.

Nachlaufwinkel der Drehachse des Rades

Längsneigungswinkel der Drehachse (eng. Gießer) - der Winkel zwischen der Drehachse des Rades und der Senkrechten zur Auflagefläche in der Längsebene des Fahrzeugs. Unterscheiden Sie zwischen positiven und negativen Nachlaufwinkeln der Drehachse des Rades.

Ein positiver Nachlauf trägt dazu bei, dass bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten eine zusätzliche dynamische Stabilisierung des Fahrzeugs entsteht. Dies verstärkt das Untersteuern bei niedriger Geschwindigkeit.

Einbruchschulter

Neben den oben genannten Parametern ist für die Vorderachse ein weiteres Merkmal von großer Bedeutung – die Einlaufschulter. Dies ist der Abstand zwischen dem durch den Schnittpunkt der Symmetrieachse des Rades und der Auflagefläche gebildeten Punkt und dem Schnittpunkt der Querneigungslinie der Drehachse und der Auflagefläche. Die Einrollschulter ist positiv, wenn der Schnittpunkt der Fläche und der Raddrehachse rechts von der Symmetrieachse des Rades liegt (Nullschulter), negativ, wenn sie links von . liegt es. Wenn diese Punkte zusammenfallen, ist die Einlaufschulter Null.

Dieser Parameter beeinflusst die Stabilität und Lenkung des Rades. Der optimale Wert für moderne Autos ist Null oder positive Einlaufschulter. Das Einlaufschulterzeichen wird durch Sturz, Seitenneigung der Radlenkachse und Radversatz bestimmt.

Autohersteller raten davon ab, Räder mit einem nicht standardmäßigen Offset zu installieren, da dies kann zu einer Änderung der eingestellten Einlaufschulter auf einen negativen Wert führen. Dies kann die Stabilität und das Fahrverhalten des Fahrzeugs ernsthaft beeinträchtigen.

Achsvermessungswerte ändern und anpassen

Die Achsvermessungswinkel unterliegen Änderungen aufgrund des natürlichen Verschleißes von Teilen sowie nach dem Austausch durch neue Teile. Ausnahmslos alle Lenkstangen und Spitzen verfügen über eine Gewindeverbindung, mit der Sie ihre Länge vergrößern oder verkleinern können, um die Werte der Achsvermessungswinkel anzupassen. Die Vorspur der Hinterräder sowie der Vorderräder ist bei allen Aufhängungstypen einstellbar, mit Ausnahme des hinteren abhängigen Trägers oder der Achse.

Wenn Sie an Reparaturen „basteln“, mit Radgrößen experimentieren oder eine neu installierte Federung tunen, kann es zu einer Verwirrung kommen, von der Sie vielleicht noch nie gehört haben – der Radius der Einlaufschulter ändert sich wahrscheinlich. Dieses "Ding" kann einen gravierenden Einfluss auf das Fahrverhalten Ihres Autos haben.

Ohne ein klares und vollständiges Verständnis aller Faktoren, die die Federungsleistung, die Radausrichtung und die Geometrie beeinflussen, ist es leicht, einen Abstimmungsfehler zu machen, der Ihr Auto letztendlich schlechter anfühlen lässt als zuvor. Gleichzeitig ist es ziemlich schwierig, den Moment zu erwischen, in dem der nervige Fehler gemacht wurde.

In Umrissen Einlaufschulterradius ist eine schwer fassbare, fast mythische Einstellung irgendwo am Rande wichtiger Anpassungen wie Sturz, Offset und Radgröße. Tatsächlich wird es durch die Position eines Punktes im Raum bestimmt, an dem eine imaginäre Linie, die durch die Mitte der Aufhängung verläuft, eine vertikale Linie schneidet, die durch die Mitte des Rads verläuft, diese beiden Linien werden sich irgendwo treffen. Es ist wichtig, dass dieser Winkel bei einem unbeladenen Fahrzeug berechnet wird. Für die Berechnungen der Ingenieure ist dies äußerst wichtig.

Beachten Sie den größeren Winkel der Aufhängung zum Rad

Im Allgemeinen gibt es drei Hauptoptionen für den Schulterradius:

Wenn sich zwei Linien genau an der Reifen-Straßen-Aufstandsfläche schneiden, hat das Fahrzeug keinen Einlaufradius.

Wenn sich die Linien unterhalb der Aufstandsfläche, theoretisch unter der Erde, kreuzen, wird dies als positiver Einrollradius bezeichnet.

Wenn beide Linien über der Kontaktfläche zusammenlaufen, ist dies eine negative Einrollschulter.

Abhängig von diesen Einstellungen können sie das Fahren, Beschleunigen und Anhalten des Autos stark beeinflussen. Unterschiedliche berechnete Achslasten und Antriebskonfigurationen erfordern unterschiedliche Anpassungen, die berechnet werden, lange bevor Ingenieure beginnen können, die gewünschten Fahreigenschaften zu erreichen. Ja, Autohersteller haben viel harte Arbeit, und diese Phase ist nur eine davon. Ändern Sie nur einen Parameter in der Federung und Sie lösen eine Kettenreaktion aus, die Ihr Hauptziel letztendlich zunichte machen kann.

Der Einrollschulterradius bezeichnet den relativen Winkel zwischen Federung und Radachse.

Bei einem Radius von Null wird allgemein angenommen, dass sich das Auto durch diese Einstellung bei Kurvenfahrten und beim harten Bremsen vorne leicht instabil anfühlt.

Auf der anderen Seite muss man im Stand beim Drehen des Lenkrads die möglichst ebene Aufstandsfläche auf der Fahrbahn drehen, was mehr Kraftaufwand und mehr Verschleiß des Reifens erfordert. Diese Einstellung (Null-Hebel) ist heutzutage bei Autos extrem selten. Ein bisschen mehr oder ein bisschen weniger, aber nicht Null.

Natürlich können Sie die Nullstellung ändern. Zum Beispiel die Räder mit Shims „verlängern“ oder voll einstellbare Gewindefahrwerke einbauen und der Radius kann positiv werden. Dies führt dazu, dass der Reifen bei Kurvenfahrten den Boden „kratzt“, was zu ungleichmäßigem Verschleiß führt und die Lebensdauer des Reifens verkürzt. Ein Auto mit positivem Seitenstreifen kann sich im Straßenverkehr unvorhersehbar verhalten: Beim Überfahren von Unebenheiten kann das Lenkrad aus den Händen ausbrechen, bei Kurvenfahrten entsteht ein "fühlbares Moment, das eine gleichmäßige Bewegung verhindert".

Das Gute an diesem Setup ist für Fahrzeuge mit Heckantrieb. Sie helfen ihnen dabei, die Vorderräder auch dann in Vorwärtsrichtung zu halten, wenn Sie das Lenkrad loslassen. Wird in Sportwagen verwendet und ist bei den meisten Doppelquerlenker-Aufhängungen serienmäßig.

Vorderachse Volkswagen Scirocco

Ein positiver Schulterradius ist nicht bremsfördernd, wenn, aus welchen Gründen auch immer, zwischen den Fahrzeugseiten eine unterschiedliche Kraft wirkt. Zum Beispiel, wenn die linken Räder weniger Traktion haben und das ABS-System ihnen nicht erlaubt, maximale Kraft auf sie zu entwickeln. In diesem Fall wird das Auto versuchen, sich mit mehr Grip in Richtung der Räder zu drehen.

Ein extrem positiver Schulterradius kann sehr schwer sein, so stark, dass er nur bei älteren Autos mit sehr dünnen Reifen wirklich praktikabel war.

Die meisten von uns haben einen negativen Schulterradius bei Autos, weil er dazu neigt, Hand in Hand mit den Einstellungen der MacPherson-Federbeine zu gehen. Dies trägt dazu bei, dass die lenkbaren Vorderräder stabiler auf der Straße liegen, was gut für die Kurvenfahrt und das Gesamthandling ist, wenn Sie beispielsweise plötzlich einen Ihrer Vorderreifen platt haben. Ein weiterer praktischer "Nebeneffekt" ist, dass, wenn Sie Ihre Räder auf einer Seite des Autos ins Wasser fahren, der negative Radius der natürlichen Bewegung des Autos entgegenwirkt und die Auswirkungen des Passierens des Gefahrenbereichs abmildert.

Negativer Schulterradius ist beim Aquaplaning sicherer

Eine negative Querlenkeraufhängung ist die sicherste Möglichkeit, dies zu tun. Es (Abstimmung) erzeugt bestimmte Kräfte, die eine ungewollte Tendenz des Fahrers, die Fahrtrichtung zu ändern, die bei einer positiven Abstimmung auftreten kann, reduzieren.

Auf diese Weise, Scheuerradius ist der Luftlinienabstand zwischen dem Schnittpunkt der Lenkachse des Rades mit der Fahrbahn und der Mitte der Aufstandsfläche zwischen Rad und Fahrbahn (im unbelasteten Zustand des Fahrzeugs). Beim Drehen "rollt" das Rad entlang dieses Radius um die Drehachse.

Er kann null, positiv und negativ sein (alle drei Fälle sind in der Abbildung dargestellt).

Die meisten Fahrzeuge haben jahrzehntelang relativ große positive Roll-Off-Shoulder-Werte verwendet. Dadurch konnte der Kraftaufwand am Lenkrad beim Einparken im Vergleich zur Null-Überroll-Schulter reduziert werden (weil das Rad beim Drehen des Lenkrads rollt und nicht nur auf der Stelle dreht) und Platz im Motorraum geschaffen werden aufgrund der Auswärtsbewegung der Räder.

Im Laufe der Zeit wurde jedoch klar, dass ein positiver Seitenstreifen gefährlich sein kann – wenn beispielsweise die Räder einer Seite über einen Abschnitt des Seitenstreifens laufen, der einen anderen Grip-Wert als die Hauptstraße hat, bremst man auf einem Seitenfehler, einer der Reifen hat eine Reifenpanne oder das Lenkrad ist nicht richtig eingestellt. Der gleiche Effekt wird bei einem großen positiven Einfahrstreifen und beim Durchfahren von Unebenheiten der Fahrbahn beobachtet, aber der Seitenstreifen wurde noch so klein gemacht, dass er im normalen Fahrbetrieb unbemerkt blieb.

Ab den siebziger und achtziger Jahren, mit der Zunahme der Bewegungsgeschwindigkeit von Autos und insbesondere mit der Verbreitung der Aufhängung vom Typ MacPherson, die es aus technischer Sicht leicht zugibt, Autos mit null oder sogar negativem Einlauf Hebelwirkung begann massenhaft zu erscheinen. Dadurch werden die oben beschriebenen gefährlichen Auswirkungen minimiert.

Bei den "klassischen" VAZ-Modellen war die Einfahrschulter beispielsweise sehr positiv, beim Niva VAZ-2121 wurde sie dank eines kompakteren Schwimmsattel-Bremsmechanismus auf fast Null (24 mm) reduziert und weiter bei der frontgetriebenen LADA Samara-Familie wurde die Einfahrschulter negativ schmaler. Mercedes-Benz bevorzugte bei seinen RWD-Modellen generell eine Null-Einfahr-Schulter.

Die Abrollschulter wird nicht nur durch das Fahrwerksdesign, sondern auch durch die Parameter der Räder bestimmt. Daher wird dieser Teil bei der Auswahl von nicht werksseitigen "Festplatten" (gemäß der in der Fachliteratur akzeptierten Terminologie) als "Rad" und besteht aus einem Mittelteil - Scheibe und das Äußere, auf dem der Reifen gepflanzt ist - Rand) für das Auto sind die vom Hersteller angegebenen zulässigen Parameter zu beachten, insbesondere die Einpresstiefe, da sich beim Einbau von Rädern mit falsch gewählter Einpresstiefe die Einrollschulter stark verändern kann, was einen ganz erheblichen Einfluss auf die Beherrschbarkeit und Sicherheit hat des Autos sowie auf die Haltbarkeit seiner Teile.

Zum Beispiel wird beim Einbau von Rädern mit Null- oder negativem Offset, mit einem positiven (zum Beispiel zu breiten) ab Werk die Drehebene des Rades nach außen von der unveränderlichen Drehachse des Rades verschoben, und die Rolle -in Arm kann einen unnötig großen positiven Wert annehmen - das Lenkrad beginnt bei jeder unebenen Straße "aus der Hand zu brechen", der Kraftaufwand beim Einparken überschreitet alle zulässigen Werte (aufgrund einer Erhöhung des Hebelarms gegenüber Standardabfahrt) und der Verschleiß von Radlagern und anderen Fahrwerkskomponenten nimmt deutlich zu.

AUTO-LIEBHABER-CLUB

/WILL ALLES WISSEN

WINKELAUFHÄNGUNG

DER PROPERTY DRIVER IST FÜR DIE GRUNDLAGEN DER GEOMETRIE GEEIGNET

TEXT / EVGENY BORISENKOV

Die einfachste und scheinbar naheliegende Lösung besteht darin, überhaupt keine Ecken zu machen. In diesem Fall bleibt das Rad während der Einfederung senkrecht zur Fahrbahn in ständigem und zuverlässigem Kontakt mit dieser (Abb. 1). Es ist zwar strukturell ziemlich schwierig, die zentrale Drehebene des Rades und seine Drehachse zu kombinieren (im Folgenden sprechen wir von der klassischen Doppelquerlenkeraufhängung des Hinterradantriebs "Zhiguli"), da beide Kugellager, zusammen mit dem Bremsmechanismus nicht in das Rad passen. Und wenn ja, dann "divergen" Ebene und Achse im Abstand A, Rollarm genannt (beim Drehen rollt das Rad um die ab-Achse). In der Fahrt erzeugt die Rollwiderstandskraft des nicht antreibenden Rades an dieser Schulter ein spürbares Moment, das sich beim Überfahren von Unebenheiten schlagartig ändert. Nur wenige Menschen werden es genießen, wenn ihnen das Lenkrad ständig aus der Hand gerissen wird!

Außerdem wirst du viel schwitzen müssen, um genau diesen Moment in der Ecke zu überwinden. Daher ist es wünschenswert, die positive (in diesem Fall) Schulter des Einlaufs zu reduzieren oder sogar vollständig auf Null zu reduzieren. Dazu können Sie die Drehachse ab kippen (Abb. 2). Hier ist es wichtig, es nicht zu übertreiben, damit das Rad bei der Aufwärtsfahrt nicht zu stark nach innen kippt. In der Praxis tun sie dies: Durch leichtes Kippen der Drehachse (b) wird der gewünschte Wert durch Kippen der Drehebene des Rades (a) erreicht. Winkel a ist Sturz. In diesem Winkel liegt das Rad auf der Straße auf. Der Reifen ist im Aufstandsbereich verformt (Abb. 3).

Es stellt sich heraus, dass sich das Auto wie auf zwei Kegeln bewegt, die versuchen, zur Seite auszurollen. Um dieses Problem zu kompensieren, müssen die Rotationsebenen der Räder verkleinert werden. Der Vorgang wird als Zehenanpassung bezeichnet. Wie Sie vielleicht vermutet haben, sind beide Parameter eng gekoppelt. Das heißt, wenn der Sturzwinkel Null ist, sollte keine Spur vorhanden sein, negativ - eine Abweichung ist erforderlich, sonst "brennen" die Reifen. Wird der Sturz am Auto anders eingestellt, wird er mit großer Steigung zum Rad gezogen.

Die anderen beiden Ecken sorgen für eine Stabilisierung der Lenkräder, d. h. sie lassen das Auto bei losgelassenem Lenkrad geradeaus fahren. Die erste, uns bereits bekannte, seitliche Neigung der Lenkachse (b) ist für die Gewichtsstabilisierung zuständig. Es ist leicht zu erkennen, dass bei diesem Schema (Abb. 4) in dem Moment, in dem das Rad aus dem "Neutral" einfedert, die Frontpartie zu steigen beginnt. Und da es viel wiegt, neigt das System beim Loslassen des Lenkrads unter dem Einfluss der Schwerkraft dazu, die Startposition einzunehmen, die der Bewegung in einer geraden Linie entspricht. Dafür ist es zwar notwendig, die gleiche, wenn auch kleine, aber unerwünschte positive Schulter des Einlaufs beizubehalten.

Die Längsneigung der Lenkachse - Nachlauf - sorgt für eine dynamische Stabilisierung (Abb. 5). Sein Prinzip wird aus dem Verhalten des Flügelrades deutlich - in Bewegung neigt es dazu, sich hinter dem Bein zu befinden, dh die stabilste Position einzunehmen. Um den gleichen Effekt in einem Auto zu erzielen, muss der Schnittpunkt des Drehpunkts mit der Straßenoberfläche (c) vor der Mitte des Rad-zu-Straße-Patches (d) liegen. Dazu wird die Drehachse entlang gekippt. Bei Kurvenfahrt versuchen nun die seitlichen Fahrbahnreaktionen hinten ... (Dank des Nachlaufs!) (Abb. 6) das Rad wieder in Position zu bringen.

Wirkt außerdem eine Seitenkraft auf das Fahrzeug, die nicht mit einer Kurve verbunden ist (z das Auto "downhill" oder "downwind" und kippt nicht um.

Bei einem frontgetriebenen Fahrzeug mit McPherson-Fahrwerk ist die Situation ganz anders. Durch diese Konstruktion ist es möglich, eine Null und sogar eine negative (Abb. 7b) Einrollschulter zu erhalten – schließlich muss nur die Unterstützung eines einzigen Hebels in das Rad „geschoben“ werden. Camber (und damit Zehen) lassen sich leicht auf ein Minimum reduzieren. So ist es: Die allen VAZs der "achten" Familie bekannten haben Sturz - 0° ± 30", Spur - 0 ± 1 mm. Da die Vorderräder jetzt das Auto ziehen, ist keine dynamische Stabilisierung beim Beschleunigen erforderlich - das Rad rollt nicht mehr hinter das Bein, sondern zieht es mit. Kleiner (1 ° 30") Nachlauf bleibt für Stabilität beim Bremsen erhalten. Einen wesentlichen Beitrag zum „richtigen“ Verhalten des Autos leistet die negative Roll-Off-Schulter – bei steigendem Radrollwiderstand korrigiert sie automatisch die Trajektorie.

Wie Sie sehen, ist der Einfluss der Federungsgeometrie auf das Handling und die Stabilität schwer zu überschätzen. Darauf legen die Designer natürlich größtes Augenmerk. Die Winkel für jedes Automodell werden nach sehr vielen Tests, Verfeinerungen und Tests wieder ermittelt! Aber nur ... auf ein funktionierendes Auto zählen. Bei einem alten, verschlissenen Auto sind die elastischen Verformungen der Federung (vor allem Gummielemente) viel größer als bei einem neuen - die Räder weichen merklich von viel geringeren Kräften ab. Aber es lohnt sich, anzuhalten, denn in der Statik sind alle Ecken wieder an Ort und Stelle. Das Einstellen einer lockeren Federung ist also eine Affenarbeit! Zuerst müssen Sie es reparieren.

Es gibt andere Möglichkeiten, alle Bemühungen der Entwickler zunichte zu machen. Heben Sie zum Beispiel die Rückseite des Autos gut an. Siehst du - der Caster hat das Zeichen gewechselt und es gibt Erinnerungen an die dynamische Stabilisierung. Und wenn der "Sportler" beim Beschleunigen noch in der Lage ist, die Situation zu bewältigen, ist dies bei einer Notbremsung unwahrscheinlich. Und wenn Sie Custom-Reifen und -Räder mit unterschiedlichem Offset hinzufügen, wer kann dann vorhersagen, was am Ende passieren wird? Abgenutztes Gummi und „tote“ Lager sind vor der Laufzeit gar nicht so schlimm. Es könnte schlimmer sein...

Reis. 1. "Aufhängung ohne Ecken".

Reis. 2. In der Querebene wird die Radstellung durch die Winkel a (Sturz) und b (Steigung der Lenkachse) charakterisiert.

Reis. 3. Das Schwingen des Taumelrades ähnelt dem Rollen eines Kegels.

Reis. 4. Wenn die Abrollschulter positiv ist, wird die Raddrehung von einem Anheben des vorderen Endes der Karosserie begleitet.

Reis. 5. Nachlauf - der Winkel der Längsneigung der Drehachse.

Reis. 6. So "funktioniert" der Zaubernde.

Reis. 7. Positive (a) und negative (b) Rollschultern.

Mikhails Notiz enthüllte einige Fragen bezüglich der Einstellung der Winkel der gelenkten Räder.

Gemeinsam werden wir versuchen, es herauszufinden.

Zusammenbruch(Sturz) - spiegelt die Ausrichtung des Rades relativ zur Vertikalen wider und ist definiert als der Winkel zwischen der Vertikalen und der Drehebene des Rades.

F1-Autos haben negativen Sturz

Konvergenz(TOE) - charakterisiert die Ausrichtung der Räder relativ zur Längsachse des Fahrzeugs.

Es wird angenommen, dass der Einfluss des negativen Sturzes durch negativen Sturz ausgeglichen werden muss und umgekehrt, aufgrund der Verformung des Reifens in der Aufstandsfläche kann das "kollabierte" Rad als Basis des Konus dargestellt werden.

Das Bild zeigt positiven Sturz und positive Spur.

Einer der positiven Aspekte der negativen Spur ist die erhöhte Reaktionsgeschwindigkeit der Lenkung.

Neben Sturz und Vorspur, die "mit dem Auge" zu sehen sind, gibt es noch einige weitere Parameter, die das Fahrverhalten des Autos beeinflussen.

Eingelaufene Schulter—Ein Parameter, der die Lenkempfindlichkeit beeinflusst. Dank ihm "signalisiert" das Lenkrad die Verletzung der Gleichheit der Längsreaktionen an den gelenkten Rädern (Unebenheit der Oberfläche, ungleichmäßige Verteilung der Bremskräfte zwischen rechtem und linkem Rad).

Positiver (a) und negativer (6) Roll-off-Hebel:
A, B - Zentren der Kugelgelenke der Vorderradaufhängung;
B - der Schnittpunkt der konventionellen Achse "Kingpin" mit der Straßenoberfläche;
Г - die Mitte der Kontaktfläche des Reifens mit der Straße.

Die Einrollschulter hat keinen Einfluss auf den Lenkkomfort. Bei einer Rollschulter erzeugen die auf die gelenkten Räder wirkenden Längskräfte Momente, die dazu neigen, diese um die Schwenkachse zu entfalten. Bei Kräftegleichheit auf beiden Rädern erweisen sich die Momente jedoch als "gespiegelt", d.h. gleich und entgegengesetzt gerichtet. Sie kompensieren sich gegenseitig und beeinflussen das Lenkrad nicht. Die Momente belasten jedoch die Teile des Lenkgestänges mit Zug- oder Druckkräften (je nach Lage der Einlaufschulter).

(Negativer Sturz erhöht den positiven Roll-Off-Shoulder-Wert)

Gewichtsstabilisierung der Vorderräder.

Wenn das Rad gedreht wird, hebt sich die Vorderseite des Autos, daher neigt das Rad unter dem Einfluss des Gewichts dazu, die Position einer geradlinigen Bewegung einzunehmen. Die Gewichts- oder statische Stabilisierung der Vorderräder (dh die Sicherstellung ihrer Rückkehr in die Richtung der geradlinigen Bewegung) wird durch einen positiven Einrollarm und einen seitlichen Neigungswinkel der Achse des Schwenkständers bereitgestellt.

Seitliche Neigung des Schwenkständers.

SAI - der Winkel der seitlichen Neigung der Lenkachse des gelenkten Rades (wenn der seitliche Winkel abnimmt, nimmt die Wirksamkeit der Gewichtsstabilisierung ab, übermäßige Neigung führt zu übermäßigem Lenkaufwand)

IA - eingeschlossener Winkel (der Designparameter des Autos bleibt unverändert, er bestimmt die gegenseitige Ausrichtung der Drehachse und der Radachse)

γ - Sturzwinkel

r - Einlaufschulter (in diesem Fall positiv)

rц - seitliche Verschiebung der Drehachse

Bei einer 2-Lenker-Aufhängung wird der eingeschlossene Winkel nur durch die Geometrie des Drehzapfens bestimmt.

Der Mechanismus der Arbeit der Gewichtsstabilisierung.

Wenn das Rad gedreht wird, bewegt sich sein Drehzapfen entlang eines Kreisbogens, dessen Ebene senkrecht zur Drehachse steht. Wenn die Achse vertikal ist, bewegt sich der Zapfen horizontal. Bei gekippter Achse weicht die Zapfenbahn von der Horizontalen ab.

An dem Bogen, den der Zapfen beschreibt, erscheinen ein Scheitelpunkt und absteigende Abschnitte. Die Position des höchsten Punkts des Bogens wird durch die Neigungsrichtung der Lenkachse des Rades bestimmt. Bei seitlicher Neigung entspricht die Spitze des Bogens der Neutralstellung des Rades. Dies bedeutet, dass der Drehzapfen (und damit das Rad) tendenziell unter das Ausgangsniveau fällt, wenn das Rad in eine beliebige Richtung von der Neutralstellung abweicht. Das Rad funktioniert wie ein Wagenheber - es hebt den darüber liegenden Teil des Autos an. Dem "Wagenheber" wirkt eine Kraft entgegen, die direkt von einer Reihe von Parametern abhängt: dem Gewicht des angehobenen Teils des Autos, dem Neigungswinkel der Achse, dem Wert seiner seitlichen Verschiebung und dem Drehwinkel des Rades . Sie versucht, alles in seine ursprüngliche, stabile Position zurückzubringen, d.h. drehe das lenkrad auf neutral

Dynamische Stabilisierung der Vorderräder.

Um die Bewegungsstabilität, das heißt den Wunsch des Autos, geradeaus zu fahren, zu gewährleisten, reicht es insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten nicht aus, nur die seitliche Neigung der Achse der Schwenkradstrebe zu haben. Dies ist auf das Auftreten von zusätzlichem Rollwiderstand und auf den Kreiseleffekt zurückzuführen, der die Beeinflussung des Rades unter Einwirkung einer störenden Kraft bewirken kann. Für eine größere Stabilität wird eine Längsneigung der Achse der Schwenkradstrebe eingeführt, wodurch der Schnittpunkt der Schwenkachse mit der Fahrbahn relativ zum Kontakt des Reifens mit der Fahrbahn nach vorne verschoben wird. Nun neigt das Rad dazu, eine Position hinter dem Schnittpunkt der Radachse mit der Straße einzunehmen, und je größer die Rollwiderstandskraft ist, desto größer ist das Moment, das das Rad in die Geradeaus-Position zurückführt. Bei dieser Verschiebung neigt auch die beim Drehen auf das Rad wirkende Kraft dazu, das Rad zu begradigen.

Die Hauptfunktion der Nachlaufrolle ist die Hochgeschwindigkeits- (oder dynamische) Stabilisierung der Lenkräder des Autos. In diesem Fall ist die Stabilisierung die Fähigkeit der gelenkten Räder, einer Abweichung von der neutralen Position (entsprechend einer geradlinigen Bewegung) Widerstand zu leisten und nach Beendigung der äußeren Krafteinwirkung, die die Abweichung verursacht hat, automatisch dorthin zurückzukehren.

Das Ausschlagen des Lenkrads kann durch absichtliche Fahrtrichtungsänderungen verursacht werden. In diesem Fall unterstützt die stabilisierende Wirkung den Ausstieg aus der Kurve und führt die Räder automatisch in die Neutralstellung zurück. Aber am Eingang der Kurve und in ihrer Spitze muss der "Fahrer" den "Widerstand" der Räder überwinden und dabei eine gewisse Kraft auf das Lenkrad ausüben. Die am Lenkrad erzeugte Reaktionskraft erzeugt den sogenannten Lenkinformationsinhalt.

Der gewünschte Überhang der Schwenkachse (dieser wird als Stabilisierungsarm bezeichnet) wird meistens durch Kippen in Längsrichtung in einem Winkel erreicht, der als Nachlauf bezeichnet wird. Bei niedrigen Nachlaufwerten ist der Stabilisierungsarm im Verhältnis zur Radgröße klein, der Arm der Längskräfte (Rollwiderstand oder Traktion) sogar spärlich. Daher können sie das massive Rad nicht stabilisieren. "Gummi kommt zur Rettung." Im Moment der Wirkung destabilisierender Querkräfte in der Aufstandsfläche des Autorades mit der Straße werden ziemlich starke seitliche (seitliche) Reaktionen erzeugt, die die Empörung abwehren. Sie entstehen durch komplexe Verformungsprozesse des Reifens, der mit Seitenschlupf rollt.

Weitere Informationen zu seitlichem Rückzug, seitlichem Reaktionsmechanismus und stabilisierendem Moment finden Sie weiter unten.

Durch Radschlupf unter Einwirkung einer Querkraft (Kraftschlupf) wird die Resultierende aus elementaren Querreaktionen immer aus der Mitte der Aufstandsfläche in Fahrtrichtung nach hinten verlagert. Das heißt, das stabilisierende Moment wirkt auch dann auf das Rad, wenn die Spur der Schwenkachse mit der Mitte der Aufstandsfläche zusammenfällt. Es stellt sich die Frage: Warum brauchen wir überhaupt einen Caster? Tatsache ist, dass das stabilisierende Moment (Mst) von verschiedenen Faktoren (Reifendesign und -druck, Radlast, Haftung, Längskräfte etc.) abhängt und nicht immer ausreicht, um die gelenkten Räder optimal zu stabilisieren. In diesem Fall wird der Stabilisierungsarm um die Längsneigung der Schwenkachse vergrößert, d.h. eine positive Rolle. Die auf das Rad eines fahrenden Autos wirkenden destabilisierenden Kräfte haben unterschiedliche Ursachen, haben aber in der Regel den gleichen Trägheitscharakter. Dementsprechend nehmen mit zunehmender Geschwindigkeit sowohl Querreaktionen als auch stabilisierende Momente zu. Daher wird die Stabilisierung der gelenkten Räder, zu der der Nachlauf einen wesentlichen Beitrag leistet, als High-Speed ​​bezeichnet. Mit zunehmender Geschwindigkeit „lenkt“ er das Verhalten der gelenkten Räder. Bei niedrigen Geschwindigkeiten wird die Wirkung dieses Mechanismus vernachlässigbar, hier funktioniert eine Gewichtsstabilisierung, für die die Neigung der Raddrehachse in Querrichtung verantwortlich ist.

Der Einbau der Lenkachse der gelenkten Räder mit positivem Nachlauf ist nicht nur zu deren Stabilisierung sinnvoll. Ein positiver Nachlauf eliminiert die Gefahr abrupter Flugbahnänderungen.

Eine weitere günstige Folge der Längsneigung der Lenkachse führt zu einer deutlichen Änderung des Sturzes der gelenkten Räder beim Einlenken.

Der Abhängigkeitsmechanismus ist leichter zu verstehen, wenn wir uns eine hypothetische Situation vorstellen, in der die Drehachse des Rades horizontal ist (Nachlauf beträgt 90 °). In diesem Fall wird die "Drehung" des gelenkten Rades vollständig in eine Änderung seiner Neigung gegenüber der Fahrbahn umgewandelt, d.h. Zusammenbruch. Die Tendenz besteht darin, dass der Sturz des äußeren Rades in einer Kurve negativer und der innere - positiver wird. Je größer der Nachlauf, desto größer die Änderung der Sturzwinkel in der Kurve.

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Unten ist ein Ausdruck der Einstellungen des F1-Autos Lotus E20

Quellen.