W oryginalnej wersji takiego zawieszenia, opracowanej przez samego MacPhersona, przegub kulowy znajdował się na przedłużeniu osi amortyzatora - więc oś amortyzatora była jednocześnie osią obrotu koła. Później, na przykład w Audi 80 i Volkswagenie Passacie pierwszej generacji, przegub kulowy zaczął być wysuwany na zewnątrz w kierunku koła, co pozwoliło na uzyskanie mniejszych, a nawet ujemnych wartości barku docieranego.
Zatem, promień szorowania to odległość wzdłuż linii prostej między punktem, w którym oś obrotu koła przecina się z nawierzchnią drogi, a środkiem miejsca styku koła z drogą (w stanie nieobciążonym pojazdu). Podczas skręcania koło „toczy się” wokół osi swojego obrotu wzdłuż tego promienia.
Może być zerowa, dodatnia i ujemna (wszystkie trzy przypadki pokazano na ilustracji).
Przez dziesięciolecia większość pojazdów wykorzystywała stosunkowo duże dodatnie wartości barków bocznych. Umożliwiło to zmniejszenie wysiłku na kierownicy podczas parkowania w porównaniu z zerowym barkiem (ponieważ koło toczy się, gdy kierownica jest skręcona, a nie tylko obraca się w miejscu) i zwalnia miejsce w komorze silnika ze względu na ruch kół na zewnątrz.
Jednak z biegiem czasu stało się jasne, że dodatnie pobocze może być niebezpieczne – na przykład, gdy koła z jednej strony przejeżdżają przez odcinek krawężnika, który ma inny współczynnik przyczepności niż na drodze głównej, hamuje z jednej strony. boczna awaria, jedna z opon jest przebita lub regulacja jest naruszona, kierownica zaczyna mocno wyrywać się z rąk.” Ten sam efekt obserwuje się przy dużym dodatnim poboczu i podczas przejeżdżania przez wszelkie nierówności na drodze, jednak pobocze nadal było na tyle małe, że podczas normalnej jazdy pozostało niezauważalne.
Począwszy od lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych, wraz ze wzrostem prędkości poruszania się samochodów, a szczególnie wraz z upowszechnieniem się zawieszenia typu MacPherson, co łatwo przyznaje z technicznego punktu widzenia, auta z zerowym lub nawet ujemnym docieraniem dźwignia zaczęła pojawiać się masowo. Minimalizuje to opisane powyżej niebezpieczne skutki.
Na przykład w „klasycznych” modelach VAZ ramię włamywacza było bardzo pozytywne, w Nivie VAZ-2121, dzięki bardziej kompaktowemu mechanizmowi hamulcowemu z pływającym zaciskiem zostało zredukowane do prawie zera (24 mm), a w rodzinie LADA Samara z napędem na przednie koła bark dotarcia stał się węższy, ujemny. Mercedes-Benz generalnie preferował zerowy bark wjazdowy w swoich modelach RWD.
Ramię roll-off zależy nie tylko od konstrukcji zawieszenia, ale także od parametrów kół. Dlatego przy wyborze niefabrycznych „dysków” (zgodnie z terminologią przyjętą w literaturze technicznej ta część nazywa się "koło" i składa się z centralnej części - dysk i zewnętrzna, na której posadzona jest opona - obręcz) w przypadku samochodu należy przestrzegać dopuszczalnych parametrów wskazanych przez producenta, zwłaszcza offsetu, ponieważ przy montażu kół z niewłaściwie dobranym offsetem, bark toczenia może się znacznie zmienić, co ma bardzo istotny wpływ na sterowność i bezpieczeństwo samochodu, a także trwałości jego części.
Na przykład przy montażu kół z zerowym lub ujemnym przesunięciem, z dodatnim (na przykład zbyt szerokim) dostarczonym z fabryki, płaszczyzna obrotu koła jest przesunięta na zewnątrz od niezmiennej osi koła, a ramię toczne może uzyskać niepotrzebnie dużą wartość dodatnią - kierownica zaczyna "wyrywać się z ręki" na każdej nierównej drodze, wysiłek na niej podczas parkowania przekracza wszystkie dopuszczalne wartości (ze względu na wzrost ramienia dźwigni w porównaniu ze standardowym odjazdem) , a zużycie łożysk kół i innych elementów zawieszenia znacznie wzrasta.
Od prawidłowego ustawienia kół zależy wiele czynników: prowadzenie, żywotność opon, zużycie paliwa. Przyjrzyjmy się im – na co wpływają i dlaczego są potrzebne.
Do czego służą?
Zalecenia producentów dotyczące montażu kół należy przyjmować z pełną odpowiedzialnością. Zalecenia są różne dla każdego modelu. Te zakręty zapewniają najlepszą stabilność i właściwości jezdne, a także najniższe zużycie opon.Od czasu do czasu podczas eksploatacji auta (po 30 000 km przebiegu) przydaje się je kontrolować, a jeśli poszczególne elementy zawieszenia w aucie zostały wymienione, a tym bardziej po poważnych ciosach, należy to zrobić natychmiast. Należy pamiętać, że regulacja kątów kół kierowanych jest ostateczną operacją naprawy zawieszenia, części podwozia i układu kierowniczego.
Maksymalny kąt wychylenia
Charakteryzuje maksymalny kąt, pod jakim obróci się koło samochodu, gdy kierownica jest całkowicie wykręcona. Im jest mniejszy, tym sterowanie jest bardziej precyzyjne i płynne. Rzeczywiście, aby skręcić nawet pod niewielkim kątem, wystarczy niewielki ruch kierownicy.Nie zapominaj, że im mniejszy maksymalny kąt skrętu, tym mniejszy promień skrętu pojazdu. Te. rozmieszczenie w ograniczonej przestrzeni będzie trudne. Producenci muszą szukać „złotego środka”, manewrując między dużym promieniem skrętu a precyzją sterowania.
Ramię zatarte
Jest to najkrótsza odległość między środkiem opony a osią koła. Jeżeli oś obrotu i środek koła pokrywają się, to wartość uważana jest za zero. Przy wartości ujemnej oś obrotu porusza się na zewnątrz koła, a przy wartości dodatniej porusza się do wewnątrz. W przypadku pojazdów z napędem na tylne koła zalecane jest pobocze o wartości zerowej lub ujemnej. W praktyce, ze względu na konstrukcję maszyny, jest to trudne do wykonania. mechanizm nie mieści się w kole. Rezultatem jest samochód z dodatnim barkiem, który zachowuje się nieprzewidywalnie: podczas jazdy po nierównościach kierownica może wyrwać się z rąk, podczas pokonywania zakrętów powstaje wyczuwalny moment, który uniemożliwia równomierny ruch.
Aby zwalczyć pozytywny roll-off bark, specjaliści przechylili oś w kierunku poprzecznym i wykonali pozytywny camber. Chociaż zmniejszyło to bark dojazdowy, miało to zły wpływ na prowadzenie samochodu na zakręcie.
Kąt kółka
Odpowiada za dynamiczną stabilizację kierownic. Jeśli to proste, to sprawia, że samochód jedzie prosto ze zwolnioną kierownicą. Te. jeśli zdjąłeś ręce z kierownicy, samochód powinien idealnie jechać prosto, a nie gdzie nie zbaczać. Jeśli na samochód działa siła boczna (na przykład wiatr), to kółko powinno zapewnić płynny obrót samochodu w kierunku siły po zwolnieniu kierownicy. Ponadto kółko zapobiega przewróceniu się samochodu. Główną funkcją kółka jest pochylanie kół w kierunku kierownicy. Nachylenie kół wpływa na przyczepność, a tym samym na prowadzenie. Jeśli samochód jedzie prosto, koła mają największą przyczepność, co daje kierowcy szybki start i późne hamowanie.
Podczas obracania kołem opona odkształca się pod wpływem sił bocznych. Aby utrzymać maksymalny kontakt z drogą, koło przechyla się również w kierunku zakrętu. Ale musisz wiedzieć, kiedy przestać, ponieważ przy dużym kółku kierownica mocno się przechyli, a następnie straci przyczepność.
Boczne nachylenie osi
Odpowiada za stabilizację ciężaru kół kierowanych. Najważniejsze jest to, że w momencie, gdy koło odbiega od „neutralnego”, przód zaczyna się podnosić. A ponieważ dużo waży, wtedy gdy kierownica zostaje zwolniona pod wpływem grawitacji, system ma tendencję do przyjmowania pozycji wyjściowej odpowiadającej ruchowi w linii prostej. To prawda, że aby ta stabilizacja zadziałała, konieczne jest utrzymanie (choć niewielkiego, ale niepożądanego) dodatniego dotarcia barku. Początkowo inżynierowie zastosowali boczne pochylenie osi kierownicy, aby wyeliminować wady zawieszenia samochodu. Pozbył się takich "dolegliwości" jak pozytywny camber i zatarte ramię.
Wiele pojazdów wykorzystuje zawieszenie typu MacPherson. Umożliwia uzyskanie ujemnej lub zerowej dźwigni włamania. W końcu oś obrotu składa się z jednego wspornika dźwigni, który można umieścić wewnątrz koła. To zawieszenie nie jest idealne, ponieważ prawie niemożliwe jest zmniejszenie kąta pochylenia osi. Podczas pokonywania zakrętów przechyla zewnętrzne koło pod niekorzystnym kątem (jak dodatni camber), a wewnętrzne koło jednocześnie przechyla się w przeciwnym kierunku.
W rezultacie powierzchnia styku na zewnętrznym kole jest znacznie zmniejszona. Ponieważ koło zewnętrzne przejmuje główny ciężar podczas pokonywania zakrętów, cała oś traci dużo przyczepności. Można to oczywiście częściowo zniwelować dzięki casterowi i camberowi. Wtedy przyczepność koła zewnętrznego będzie dobra, a koła wewnętrznego praktycznie zniknie.
Zbieżność
Istnieją dwa rodzaje zbieżności: pozytywna i negatywna. Definicja jest prosta: musisz narysować dwie proste linie wzdłuż kół samochodu. Jeśli te linie przecinają się z przodu samochodu, to zbieżność jest dodatnia, a jeśli z tyłu, jest ujemna. W przypadku dodatniego zbieżności samochód łatwiej wchodzi w zakręt, a także nabiera dodatkowej podsterowności i jest bardziej stabilny podczas jazdy po linii prostej. Jeśli zbieżność jest ujemna, samochód jedzie niewłaściwie, szorując z boku na bok. Należy jednak pamiętać, że nadmierne odchylenie zbieżności od zera spowoduje zwiększenie oporów toczenia w ruchu prostoliniowym, na zakrętach będzie to odczuwalne w mniejszym stopniu.
Wygięcie
Może być negatywna i pozytywna. Patrząc z przodu pojazdu, gdy koła przechylają się do wewnątrz, jest to ujemne pochylenie. Jeśli odbiegają na zewnątrz - pozytywne. Camber jest niezbędny do utrzymania przyczepności koła do nawierzchni drogi. W samochodach produkcyjnych pochylenie zerowe lub nieznacznie dodatnie jest wykonywane. Jeśli potrzebna jest dobra obsługa, jest ona negatywna.
Regulacja tylnego koła
Wiele maszyn nie posiada regulacji kąta tylnego koła. Na przykład w samochodach VAZ z napędem na przednie koła, w których z tyłu zainstalowana jest sztywna belka. Naruszenia mogą wystąpić tylko w poważnym wypadku, gdy tylna belka się zgina. Ponadto tylne kąty nie są regulowane w SUV-ach ze sztywną osią. Wiele zagranicznych samochodów ma tylne zawieszenie wielowahaczowe. Oznacza to, że możesz regulować zbieżność i pochylenie tylnych kół.Należy to zrobić po uderzeniu w krawężnik lub wypadku. Ponieważ każdy samochód jest bardzo wrażliwy na zmiany kąta zbieżności tylnych kół. Jeśli jest ujemny, samochód będzie stale się ślizgał podczas pokonywania zakrętów. Jeśli pozytyw jest również zły, samochód będzie wykazywał podsterowność. Podczas pokonywania zakrętów samochód będzie jechał prosto.
Co zrobić najpierw?
Najpierw reguluje się kąty tylnych kół (jest to możliwe), a dopiero potem - przednich. Najpierw ustawia się kółko, potem - camber, a na końcu (koniecznie) - zbieżność. Musisz także upewnić się, że kierownica jest wyprostowana. W tym celu do jego naprawy używa się specjalnych urządzeń.Pamiętaj też, że korzystanie z ustawień sportowych negatywnie wpłynie na komfort. Jeśli sprawisz, że kółko będzie za duże lub będzie miało zbyt duże ujemne pochylenie, zwiększy się wysiłek związany z kierowaniem. Ale to najlepszy sposób na zmianę zachowania samochodu na bardziej sportowy.
Kierowca prowadzi samochód. Przed Tobą przeszkoda. Hamuje, ale hamulce „biorą” trochę inaczej. W większości przypadków ta różnica jest prawie niezauważalna. Ale przy bardzo ostrym hamowaniu (rys. 1) auto rzuca na bok, może tylko pół metra, albo wpada w poślizg i… wypadek. Często dzieje się tak również ze względu na to, że podczas hamowania koła jednej strony samochodu były na lodzie, błocie lub wodzie.
Co te sprawy mają ze sobą wspólnego? Wspólną rzeczą jest to, że koła prawej i lewej strony dostały się w różne warunki ze względu na siły oporu ruchu. I oczywiście te różne warunki „sprowokowały” poślizg lub spontaniczny skręt samochodu, na który kierowca nie zawsze miał czas naprawić.
„Samoobrona” przed poślizgiem
Wszystkie nowoczesne modele koniecznie mają dwa niezależne obwody w hamulcu hydraulicznym (patrz). Aby zapewnić utrzymanie skuteczności hamowania, a tym samym bezpieczeństwa, konieczne jest, aby przynajmniej jeden hamulec przedniego koła działał w przypadku jakichkolwiek usterek. Z tego powodu rozpowszechnił się najtańszy i najprostszy z dwuobwodowych obwodów diagonalnych oddzielnego hydraulicznego napędu hamulca. Ale przejście do tego zmusiło projektantów do ustanowienia „środków samoobrony” w geometrycznych relacjach parametrów przedniego zawieszenia i układu kierowniczego. Ta miara jest ujemnym poboczem.
Kilka słów o samym terminie. Ramię docierane (rys. 2) to odległość między punktem G kontaktu opony z drogą a punktem B. Oznacza przecięcie z drogą kontynuacji urojonej osi przechodzącej przez środki górnej i dolne przeguby kulowe przedniego zawieszenia z podwójnymi wahaczami. Jeżeli segment HW znajduje się wewnątrz toru pojazdu (rys. 2a), uważa się go za dodatni. Jeżeli ze względu na pewną kombinację wymiarów części w przednim zawieszeniu segment HW okazuje się być poza torem, to ramię docierane r uważa się za ujemne (rys. 2b).
Zobaczmy teraz, co dzieje się podczas hamowania samochodu z hydraulicznym układem hamulcowym z podziałem po przekątnej. Załóżmy, że jeden z obwodów (powiedzmy, obsługujący hamulce przednich prawych i tylnych lewych kół) jest niesprawny. Po naciśnięciu pedału hamowane są przednie lewe i tylne prawe koła (rys. 3). W punktach ich kontaktu z drogą powstają siły hamowania odpowiednio Ftp i Ftz.
Moment od siły bezwładności Fн, przyłożony w środku ciężkości środka ciężkości samochodu na poboczu równym połowie toru, obróci samochód wokół lewego przedniego koła. W niewielkim stopniu zostanie on zneutralizowany momentem od siły Fтз, który skręca samochód w przeciwnym kierunku wokół hamowanego tylnego prawego koła. Rozważmy osobno siłę Fтп. Jest znacznie większa niż Ftz (ze względu na redystrybucję ciężaru przyczepności podczas hamowania), dlatego dla uproszczenia schematu działania sił przyjmiemy, że hamuje tylko jedno przednie koło, a siła bezwładności kręci samochodem dookoła tego. Ale w przybliżeniu taka sama sytuacja występuje przy dowolnym schemacie, a nawet jeśli napęd jest w pełni sprawny, ale koła z jednej strony samochodu podczas hamowania spadają na powierzchnię o niskim współczynniku przyczepności (oblodzony, śnieżny, mokry) lub w w przypadku pęknięcia opony na jednym z przednich kół. Utrzymanie określonego kierunku jest bardzo trudne, a czasem wręcz niemożliwe. Dodatkowo, w tym przypadku koła kierowane mają tendencję do skręcania w kierunku, w którym może być realizowana siła hamowania ze względu na wyższy współczynnik przyczepności, znacznie zwiększający skręt samochodu.
Przejdźmy do ryc. 4. Podczas hamowania kierowane koło obraca się względem „czopu królewskiego”, urojonej osi AB, pod działaniem siły hamowania Fтп.
Wysiłek związany z kierowaniem zredukowany prawie do zera
W przypadku tradycyjnego dodatniego pobocza docieranego (przekrój GW na rys. 4a) pojawia się moment Мт działający w tym samym kierunku co moment Ми, utworzony przez siłę bezwładności Fн na poboczu równą połowie ścieżka.
Jeżeli zaprojektujemy zawieszenie przedniego koła tak, aby ramię docierające okazało się ujemne (segment VG na rys.4b), to iloczyn tego ramienia przez siłę Ftp przyłożoną w punkcie styku koła z drogą da moment Mt działający w kierunku przeciwnym do momentu Mi i zneutralizuje go.
Podczas testów porównawczych samochodów z ujemnymi i dodatnimi ramionami dojazdowymi, hamowanie odbywało się od prędkości początkowej 80 km/h przy braku blokady kół i zwolnieniu kierownicy. W tym przypadku jeden z obwodów obwodu napędu diagonalnego został sztucznie wyłączony. W modelu z dodatnim ramieniem dotaczającym kąt obrotu względem początkowego kierunku ruchu wynosił 140-160° przy znacznym przemieszczeniu bocznym. A model z wmontowanym w konstrukcję ujemnym barkiem docierania miał kąt skrętu w granicach 15-17°, czyli praktycznie nie odbiegał od pierwotnej trajektorii. Jest to wyraźny dowód na niewątpliwą przewagę ujemnego barku dojazdowego podczas asymetrycznego hamowania pojazdu.
Szczególnie interesujące pod tym względem są dane uzyskane podczas testów na temat wielkości siły lub momentu obrotowego, jakie musi przyłożyć kierowca do kierownicy, aby utrzymać samochód na pożądanej trajektorii podczas hamowania. Wymagany do tego moment obrotowy na kierownicy przy dodatnim ramieniu docierającym osiąga około 130 kgf * cm, to znaczy przy promieniu kierownicy 20-25 cm kierowca musi przyłożyć siłę większą niż 5-6 kgf . W samochodzie z ujemnym barkiem dojazdowym moment na kierownicy w tych samych warunkach jest znikomy i oscyluje wokół zera. Jednocześnie korekta trajektorii ruchu przez kierownicę nie sprawia kierowcy żadnych trudności.
Poślizg podczas hamowania - 10 razy mniej
Jest to pozytywny efekt negatywnego pobocza dojazdowego, który poprawia bezpieczeństwo, utrzymując prostą linię podczas hamowania lub gdy koła z jednej strony uderzają o śliską drogę.
Jak duże może być ujemne uderzenie barku? Zbyt duża wartość może prowadzić do pogorszenia właściwości stabilizujących układu kierowniczego, co będzie musiało być skompensowane odpowiednim wzrostem pochylenia wzdłużnego sworznia królewskiego. Ale taka „kompensacja” z kolei zwiększy wysiłek na kierownicy, co jest niepożądane. Dlatego w większości samochodów wartość ujemnego pobocza dotarcia waha się od 2 do 10 mm, osiągając w skrajnych przypadkach 18 mm (jak w Audi-80). Na drugim biegunie są modele z zerowym barkiem (Mercedes-Benz).
Kiedy „majstrujesz” przy naprawach, eksperymentujesz z rozmiarami kół lub dostrajasz nowo zainstalowane zawieszenie, może pojawić się zamieszanie, o którym być może nigdy nie słyszałeś – promień docieranego barku prawdopodobnie się zmieni. Ta „rzecz” może mieć poważny wpływ na prowadzenie Twojego samochodu.
Bez jasnego i pełnego zrozumienia wszystkich czynników wpływających na osiągi zawieszenia, zbieżność kół i geometrię, łatwo jest popełnić błąd w tuningu, który ostatecznie sprawi, że Twój samochód będzie czuł się gorzej niż wcześniej. Jednocześnie dość trudno jest uchwycić moment, w którym popełniono irytujący błąd.
W konturze promień docierania pobocza to nieuchwytne, niemal mityczne ustawienie gdzieś na granicy kluczowych ustawień, takich jak pochylenie, przesunięcie i rozmiar kół. W rzeczywistości jest to określane przez położenie punktu w przestrzeni, w którym wyimaginowana linia przechodząca przez środek zawieszenia przecina linię pionową przechodzącą przez środek koła, te dwie linie gdzieś się spotkają. Ważne jest, aby ten kąt był obliczany dla pojazdu bez ładunku. Dla obliczeń wykonywanych przez inżynierów jest to niezwykle ważne.
Zwróć uwagę na większy kąt zawieszenia w stosunku do koła
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją trzy główne opcje promienia barku:
Jeśli dwie linie przecinają się dokładnie w miejscu styku opony z drogą, pojazd nie ma promienia dotarcia.
Jeśli linie przecinają się poniżej miejsca styku, teoretycznie pod ziemią, nazywa się to dodatnim promieniem toczenia.
Kiedy obie linie zbiegają się nad obszarem kontaktu, jest to ujemny bark najazdowy.
W zależności od tych ustawień mogą one poważnie wpłynąć na sposób prowadzenia, przyspieszania i zatrzymywania samochodu. Różne obliczone obciążenia osi i konfiguracje napędu wymagają różnych korekt, które zostaną obliczone na długo zanim inżynierowie zaczną osiągać pożądane właściwości jezdne. Tak, producenci samochodów mają dużo ciężkiej pracy, a ten etap to tylko jeden z nich. Zmień tylko jeden parametr w zawieszeniu, a zainicjujesz reakcję łańcuchową, która ostatecznie zniweczy Twój główny cel.
Promień barku toczenia odnosi się do względnego kąta między zawieszeniem a osią koła.
Powszechnie uważa się, że przy zerowym promieniu to ustawienie może sprawić, że samochód będzie czuł się nieco niestabilny z przodu podczas pokonywania zakrętów i ostrego hamowania.
Z drugiej strony, w stanie postoju, kręcąc kierownicą, należy obrócić powierzchnię styku, która jest jak najbardziej płaska na nawierzchni drogi, co wymaga większego wysiłku i większego zużycia opony. To ustawienie (bez dźwigni) jest obecnie niezwykle rzadkie w samochodach. Trochę więcej lub trochę mniej, ale nie zero.
Możesz oczywiście zmienić ustawienie zera. Na przykład „rozciągnij” koła za pomocą podkładek lub zainstaluj w pełni regulowane gwintowane, a promień może stać się dodatni. Spowoduje to, że opona „drapie” podłoże podczas pokonywania zakrętów, zwiększając nierównomierne zużycie i skracając żywotność opony. Samochód z dodatnim poboczem może zachowywać się na drodze nieprzewidywalnie: kierownica może wyrwać się z rąk podczas jazdy po nierównościach, a podczas pokonywania zakrętów powstaje „namacalny moment uniemożliwiający równomierny ruch”.
Dobrą rzeczą w tej konfiguracji są pojazdy z napędem na tylne koła. Są przydatne, pomagając im utrzymać przednie koła w kierunku do przodu, nawet po zwolnieniu kierownicy. Stosowany w samochodach sportowych i jest standardowo wyposażony w większość konstrukcji zawieszenia z podwójnymi wahaczami.
Oś przednia Volkswagen Scirocco
Dodatni promień barku nie sprzyja hamowaniu, jeśli z jakiegokolwiek powodu między bokami pojazdu działa inna siła. Powiedzmy, że lewe koła mają mniejszą przyczepność, a system ABS nie pozwala im rozwinąć na nich maksymalnego wysiłku. W takim przypadku samochód będzie próbował skręcić w kierunku kół z większą przyczepnością.
Ekstremalnie dodatni promień barku może być bardzo duży, do tego stopnia, że był opłacalny tylko w starszych samochodach z bardzo cienkimi oponami.
Większość z nas ma ujemny promień barku w samochodach, ponieważ zwykle idzie w parze z ustawieniami kolumny MacPhersona. Dzięki temu sterowane przednie koła są bardziej stabilne na drodze, co jest dobre podczas pokonywania zakrętów i ogólnego prowadzenia, jeśli, na przykład, nagle zgubisz jedną z przednich opon. Innym przydatnym „efektem ubocznym” jest to, że jeśli wjedziesz kołami do wody po jednej stronie samochodu, ujemny promień będzie działał przeciwko naturalnemu ruchowi samochodu, łagodząc skutki przejeżdżania przez niebezpieczny obszar.
Ujemny promień barku jest bezpieczniejszy podczas aquaplaningu
Najbezpieczniejszą opcją jest regulacja zawieszenia na ujemnym barku. To (tuning) generuje określone siły, które ograniczą jakąkolwiek niezamierzoną tendencję kierowcy do zmiany kierunku jazdy, która może wystąpić w przypadku pozytywnego strojenia.
Notatka Michaiła ujawniła kilka pytań dotyczących regulacji kątów kół kierowanych.
Razem spróbujemy to rozgryźć.
Zawalić się(camber) - odzwierciedla orientację koła względem pionu i jest definiowany jako kąt między pionem a płaszczyzną obrotu koła.
Samochody F1 mają ujemny camber
Konwergencja(TOE) - charakteryzuje orientację kół względem osi wzdłużnej pojazdu.
Uważa się, że wpływ ujemnego pochylenia koła należy skompensować ujemnym czubkiem i odwrotnie, z powodu odkształcenia opony w miejscu styku, „zapadnięte” koło można przedstawić jako podstawę stożka.
Na zdjęciu pozytywny camber i pozytywny czubek.
Jednym z pozytywnych aspektów negatywnego zbieżności jest zwiększona szybkość reakcji układu kierowniczego.
Oprócz pochylenia i zbieżności, co widać po „oczku”, jest jeszcze kilka innych parametrów, które wpływają na prowadzenie auta.
Ramię zatarte—Jeden parametr, który wpływa na czułość sterowania. Dzięki niemu kierownica „sygnalizuje” o naruszeniu równości reakcji wzdłużnych na kierowanych kołach (nierówność nawierzchni, nierównomierny rozkład sił hamowania pomiędzy prawym i lewym kołem).
Dodatnia (a) i ujemna (6) dźwignia roll-off:
A, B - środki przegubów kulowych przedniego zawieszenia;
B - punkt przecięcia konwencjonalnej osi, „sworznia”, z nawierzchnią drogi;
Г - środek miejsca styku opony z drogą.
Ramię wtaczające się nie ma wpływu na łatwość kierowania. W obecności toczącego się ramienia siły wzdłużne działające na koła kierowane wytwarzają momenty, które mają tendencję do rozmieszczania ich wokół osi obrotu. Ale w przypadku równości sił na obu kołach momenty okazują się „lustrzane”, tj. równe i skierowane przeciwnie. Wzajemnie się kompensując, nie wpływają na kierownicę. Jednak momenty te obciążają części drążka kierowniczego siłami rozciągającymi lub ściskającymi (w zależności od położenia ramienia docierającego).
(Ujemny camber zwiększa dodatnią wartość barku)
Stabilizacja wagi przednich kół.
Kiedy koło jest skręcane, przód samochodu unosi się, dlatego pod wpływem ciężaru koło ma tendencję do przyjmowania pozycji ruchu prostoliniowego. Masową, czyli statyczną stabilizację kół przednich (czyli zapewniającą ich powrót w kierunku ruchu prostoliniowego) zapewnia wymuszone ramię odchylające oraz kąt bocznego pochylenia osi zawieszenia.
Boczne nachylenie stojaka obrotowego.
NOK - kąt bocznego pochylenia osi skrętnej kierownicy (wraz ze spadkiem kąta bocznego spada skuteczność stabilizacji ciężaru, nadmierne przechylenie prowadzi do nadmiernego wysiłku w kierowaniu)
IA - kąt zawarty (parametr konstrukcyjny auta pozostaje bez zmian, decyduje o wzajemnej orientacji osi obrotu i osi koła)
γ - kąt pochylenia
r - ramię docierane (w tym przypadku pozytywne)
rц - boczne przemieszczenie osi obrotu
W zawieszeniu dwuwahaczowym kąt rozwarcia zależy tylko od geometrii czopa.
Mechanizm pracy stabilizacji wagi.
Gdy koło jest obracane, jego czop porusza się po łuku koła, którego płaszczyzna jest prostopadła do osi obrotu. Jeśli oś jest pionowa, czop porusza się poziomo. Jeśli oś jest nachylona, tor czopu odbiega od poziomu.
Na łuku, który opisuje czop, pojawia się wierzchołek i opadające sekcje. Położenie górnego punktu łuku jest określone przez kierunek pochylenia osi skrętnej koła. Przy nachyleniu bocznym górna część łuku odpowiada neutralnemu położeniu koła. Oznacza to, że gdy koło odchyli się od pozycji neutralnej w dowolnym kierunku, czop (a wraz z nim koło) będzie miał tendencję do opadania poniżej poziomu początkowego. Koło działa jak podnośnik - podnosi część auta znajdującą się nad nim. „Podnośnikowi” przeciwdziała siła, która bezpośrednio zależy od szeregu parametrów: masy unoszonej części samochodu, kąta pochylenia osi, wartości jej przemieszczenia bocznego oraz kąta obrotu koła . Stara się przywrócić wszystko do pierwotnej, stabilnej pozycji, tj. obróć kierownicę w położenie neutralne
Dynamiczna stabilizacja przednich kół.
Aby zapewnić stabilność ruchu, czyli chęć auta do jazdy na wprost, nie wystarczy tylko boczne nachylenie osi goleni, zwłaszcza przy dużych prędkościach. Wynika to z pojawienia się dodatkowych oporów toczenia oraz efektu żyroskopowego, który może powodować oddziaływanie koła pod działaniem siły zakłócającej. Dla większej stabilności wprowadza się podłużne przechylenie osi goleni koła obrotowego, dzięki czemu punkt przecięcia osi obrotu z nawierzchnią drogi jest przesunięty do przodu w stosunku do kontaktu opony z drogą. Teraz koło ma tendencję do zajmowania pozycji za punktem przecięcia osi koła z drogą, a im większa siła oporu toczenia, tym większy moment przywraca koło do pozycji prostej. Przy takim przemieszczeniu siła działająca na koło podczas skręcania również ma tendencję do prostowania koła.
Główną funkcją zestawu kołowego jest szybka (lub dynamiczna) stabilizacja kierownic samochodu. W tym przypadku stabilizacja to zdolność kół kierowanych do przeciwstawienia się odchyleniu od pozycji neutralnej (odpowiadającej ruchowi po linii prostej) i automatycznego powrotu do niej po ustaniu sił zewnętrznych, które spowodowały odchylenie.
Ugięcie skrętu może być spowodowane celowym odwróceniem kierunku. W tym przypadku efekt stabilizujący pomaga w wyjściu z zakrętu, automatycznie przywracając koła do pozycji neutralnej. Ale na wejściu do zakrętu i jego wierzchołku „kierowca” musi pokonać „opór” kół, przykładając pewien wysiłek do kierownicy. Siła reaktywna generowana na kierownicy tworzy tak zwaną zawartość informacyjną kierowania.
Pożądany zwis osi obrotu (tzw. ramię stabilizujące) uzyskuje się najczęściej poprzez przechylenie go w kierunku wzdłużnym pod kątem, który nazywamy kółkiem. Przy niskich wartościach rzutów ramię stabilizujące jest małe w stosunku do wielkości koła, a ramię sił wzdłużnych (opory toczenia czy trakcja) jest nawet nieliczne. Dlatego nie są w stanie ustabilizować masywnego koła. „Guma przychodzi na ratunek”. W momencie działania destabilizujących sił bocznych w miejscu styku koła samochodowego z jezdnią powstają dość silne reakcje boczne (boczne), uciszające oburzenie. Powstają w wyniku złożonych procesów deformacji toczenia opony z poślizgiem bocznym.
Dodatkowe informacje na temat naciągu bocznego, mechanizmu reakcji bocznej i momentu stabilizującego podano poniżej.
W wyniku poślizgu koła pod działaniem siły bocznej (poślizgu siły) wypadkowa elementarnych reakcji bocznych jest zawsze przemieszczona do tyłu w kierunku jazdy od środka powierzchni styku. Oznacza to, że moment stabilizujący działa na koło nawet wtedy, gdy tor osi obrotu pokrywa się ze środkiem pola styku. Powstaje pytanie: po co nam w ogóle caster? Faktem jest, że moment stabilizujący (Mst) zależy od różnych czynników (konstrukcja i ciśnienie opony, obciążenie koła, przyczepność, siły wzdłużne itp.) i nie zawsze jest wystarczający do optymalnej stabilizacji kół kierowanych. W tym przypadku ramię stabilizujące zwiększa się o podłużne nachylenie osi obrotu, tj. pozytywny rzucający. Siły destabilizujące działające na koło jadącego samochodu mają różne przyczyny, ale z reguły mają ten sam, bezwładnościowy charakter. W związku z tym zarówno reakcje boczne, jak i momenty stabilizujące zwiększają się wraz ze wzrostem prędkości. Dlatego stabilizacja kół kierowanych, do której kółka wnosi znaczący wkład, nazywana jest dużą prędkością. Wraz ze wzrostem prędkości „steruje” zachowaniem kierowanych kół. Przy niskich prędkościach działanie tego mechanizmu staje się nieistotne, działa tu stabilizacja ciężaru, za co odpowiada nachylenie osi obrotu koła w kierunku poprzecznym.
Montaż osi skrętnej kół kierowanych z dodatnim kółkiem służy nie tylko do ich stabilizacji. Pozytywny rzucający eliminuje ryzyko nagłych zmian trajektorii.
Kolejna korzystna konsekwencja podłużnego pochylenia osi skrętnej prowadzi do znacznej zmiany pochylenia kierowanych kół podczas ich skrętu.
Mechanizm zależności łatwiej zrozumieć, jeśli wyobrazimy sobie hipotetyczną sytuację, w której oś obrotu koła jest pozioma (kółko ma 90 °). W tym przypadku „skręt” koła kierowanego zostaje całkowicie przekształcony w zmianę jego nachylenia względem jezdni, tj. zawalić się. Tendencja jest taka, że pochylenie zewnętrznego koła w zakręcie staje się bardziej negatywne, a wewnętrzne - bardziej pozytywne. Im większe kółko, tym większa zmiana kątów pochylenia w rogu.
..................
Poniżej wydruk ustawień bolidu F1, Lotus E20
Źródła.