Mașinile moderne au șasiu din ce în ce mai sofisticat și de înaltă calitate, care trebuie să îndeplinească atât cerințele pentru confort și sportivitate, cât și, într-o măsură specială, cerințele pentru siguranța traficului.
Pentru a vă asigura că cerințele pentru șasiu sunt îndeplinite pe toată durata de viață a mașinii, precum și după posibile accidente, astăzi există oportunități excelente pentru verificarea geometriei șasiului și corectarea setărilor incorecte.
Șasiul este legătura dintre mașină și carosabil. Atât forțele care acționează pe suprafața de rulment a roții, cât și forțele de tracțiune, precum și forțele de retragere laterală care decurg din viraje sunt transmise de șasiu către șosea prin roțile mașinii.
Șasiul este expus la multe forțe și momente. Puterea crescândă a mașinilor, precum și cerințele sporite pentru confortul și siguranța acestora conduc la o creștere constantă a cerințelor pentru șasiu.
Când „vă deranjează” reparațiile, experimentați cu dimensiunile roților sau reglați o suspensie recent instalată, s-ar putea să fie o jenă despre care poate nu ați auzit niciodată - probabil că raza umărului de alergare se va schimba. Acest „lucru” poate avea un impact grav asupra manipulării mașinii tale.
Fără o înțelegere clară și completă a tuturor factorilor care afectează funcționarea suspensiei, amplasarea roților și rezolvarea geometriei, este ușor să greșești la reglare, ceea ce va face ca mașina ta să se simtă mai rău decât înainte. În același timp, este destul de dificil să surprindem momentul în care s-a făcut o supraveghere nefericită.
În termeni generali raza de umăr care rulează - Acesta este un cadru evaziv, aproape mitic, care stă undeva la marginea ajustărilor cheilor, cum ar fi camber, offset și dimensiunea roții. De fapt, este determinată de locația punctului în spațiu în care o linie imaginară care trece prin centrul suspensiei traversează o linie verticală care trece prin centrul roții, aceste două linii se vor întâlni undeva. Este important ca acest unghi să fie calculat pe mașină fără sarcină. Pentru calculele efectuate de ingineri, acest lucru este extrem de important.
Atenție la unghiul de suspensie mai mare în raport cu roata.
În general, există trei opțiuni principale pentru raza umărului:
Dacă două linii se intersectează exact pe pata de contact a anvelopei cu șoseaua, o astfel de mașină nu are o rază de umăr care circulă.
Dacă liniile se intersectează sub punctul de contact, teoretic subteran, atunci aceasta se numește raza pozitivă a umărului de alergare.
Când ambele linii converg deasupra patch-ului de contact, acesta este umărul negativ de alergare.
În funcție de aceste setări, acestea pot afecta serios modul în care mașina este condusă, accelerată și oprită. Încărcările de osie diferite și configurațiile de antrenare necesită setări diferite, care vor fi calculate cu mult înainte ca inginerii să înceapă să implementeze caracteristicile de manipulare dorite. Da, producătorii de mașini au o muncă foarte complicată, iar această etapă este doar una dintre ele. Schimbă doar un parametru în suspensie și inițiezi o reacție în lanț, care în final îți poate anula obiectivul principal.
Raza de umăr de mers se referă la unghiul relativ dintre suspensie și axul roților
Cu o rază zero, credința obișnuită este că această setare poate face mașina să se simtă ușor instabilă în față atunci când virajezi și când frânezi brusc.
Pe de altă parte, când staționează, când rotiți volanul, trebuie să rotiți punctul de contact, care este răspândit pe cât posibil pe suprafața drumului, ceea ce necesită mai mult efort și mai multă uzură a anvelopelor. Astăzi, o astfel de setare (cu umăr zero) pe mașini este extrem de rară. Un pic mai mult sau puțin mai puțin, dar nu zero.
Desigur, puteți modifica setarea zero. De exemplu, „extindeți” roțile cu tocuri sau instalați bobine complet reglabile, iar raza poate deveni pozitivă. Acest lucru va determina ca pneul să se „zgârie” pe sol atunci când se vira, adăugând uzură neuniformă și reducând durata de funcționare. O mașină cu un umăr pozitiv care se deplasează se poate comporta imprevizibil pe șosea: volanul poate fi scos din drum atunci când circulă prin nereguli, iar la viraje se creează „un moment tangibil care împiedică deplasarea uniformă”.
Un aspect pozitiv al acestei setări există pentru mașinile cu tracțiune din spate. Pentru aceștia, această setare este utilă pentru a ajuta la menținerea roților din față în direcția înainte, chiar și atunci când eliberați volanul. Utilizat în mașinile sport și vine standard cu cele mai multe modele de suspensii dublu dublu.
Volkswagen Scirocco Axa fata
O rază de umăr pozitivă nu contribuie la frânare dacă, din orice motiv, o forță diferită acționează între laturile vehiculului. De exemplu, dacă roțile din stânga au o tracțiune mai mică și sistemul ABS nu le permite să depună efort maxim. În acest caz, mașina va încerca să se rotească în direcția roților cu prindere mare.
Raza extremă de umăr pozitivă poate fi foarte grea, atât de mult încât a fost cu adevărat viabilă doar la mașinile mai vechi cu anvelope foarte subțiri.
Cei mai mulți dintre noi au o rază de umăr negativă pe mașinile noastre, deoarece are tendința de a merge mână în mână cu setările de suspendare a structurii MacPherson. Acest lucru ajută roțile din față direcționate să se comporte mai stabil pe drum, ceea ce este bun pentru viraje și manevrarea generală a mașinii dacă, să spunem, ai avut brusc una dintre anvelopele din față. Un alt „efect secundar” convenabil este că dacă zbori în apă cu roți pe o parte a mașinii, o rază negativă va funcționa împotriva deplasării naturale a mașinii, atenuând consecințele trecerii unei secțiuni periculoase.
Raza negativă a umărului este mai sigură atunci când acvaplanează
Setarea suspensiei în umărul negativ este cea mai sigură opțiune. Acesta (reglarea) vă permite să generați anumite eforturi care vor reduce orice tendință neintenționată a șoferului de a schimba direcția de mișcare, ceea ce în cazul unei setări pozitive poate avea loc.
Șoferul conduce o mașină. Înainte este un obstacol. Se încetinește, dar frânele „iau” un pic diferit. În cele mai multe cazuri, această diferență este aproape imperceptibilă. Dar cu o frânare foarte ascuțită (Fig. 1), mașina aruncă în lateral, poate doar o jumătate de metru, sau aduce și ... un accident. De multe ori apare și datorită faptului că atunci când frânăm roțile dintr-o parte a mașinii erau pe gheață, noroi sau apă.
Ce au aceste cazuri în comun? Faptul general este că roțile laturilor din dreapta și din stânga au căzut în condiții diferite în funcție de forțele de rezistență la mișcare. Și, desigur, aceste condiții diferite „au provocat” o derivă sau o întoarcere spontană a mașinii, pe care șoferul nu a avut întotdeauna timp să o ajusteze la timp.
Autoapărare împotriva derapajelor
Toate modelele moderne au în mod necesar două circuite independente în acționarea frânei hidraulice (vezi). Pentru a vă asigura că performanțele de frânare și, prin urmare, siguranța, sunt menținute, este esențial ca cel puțin o frână cu roată față să funcționeze pentru orice defecțiune. Din acest motiv, cel mai ieftin și cel mai simplu dintre cele cu circuit dublu - schema diagonală a unei acționări hidraulice separate de frână - a devenit larg răspândit. Dar trecerea la ea i-a obligat pe proiectanți să pună „măsuri de autoapărare” în relația geometrică a parametrilor suspensiei față și a direcției. Această măsură este un umăr negativ de alergare.
Câteva cuvinte despre termenul în sine. Umărul înfășurat (Fig. 2) este distanța dintre punctul de contact al anvelopei with cu drumul și punctul B. Acesta indică intersecția cu drumul continuării axei imaginare care trece prin centrele articulațiilor superioare și inferioare ale bilei ale suspensiei frontale duble. Dacă segmentul GW este amplasat în interiorul pistei vehiculului (fig. 2a), acesta este considerat pozitiv. Dacă, datorită unei anumite combinații a dimensiunilor pieselor din suspensia din față, segmentul GW este în afara traseului, atunci umarul de rulare r este considerat negativ (Fig. 2b).
Acum, să vedem ce se întâmplă atunci când o mașină frânează cu un circuit de acționare hidraulică separată a frânei în diagonală. Să presupunem că unul dintre circuite (să zicem, întreținerea frânelor roților din față dreapta și spate din stânga) nu este în regulă. Când apăsați pedala, roțile din față stânga și spate dreapta sunt frânate (Fig. 3). În punctele contactului lor cu drumul, forțele de frânare apar, respectiv Ftp și Ftz.
Momentul datorat forței de inerție Fн aplicată în centrul de greutate al CT-ului vehiculului pe umăr, egală cu jumătate din pistă, va începe să întoarcă mașina în jurul roții din față stânga. Acesta va fi neutralizat într-o mică măsură doar de momentul forței FT, întorcând mașina în sens invers în jurul roții drepte spate frânate. Considerăm separat forța Ftp. Este mult mai mare decât Ftz (datorită redistribuirii greutății de prindere în timpul frânării), prin urmare, pentru a simplifica acțiunea forțelor, vom presupune condiționat că doar o singură frână cu roțile din față și forța de inerție rotesc mașina în jurul acesteia. Însă aproximativ aceeași situație apare cu orice schemă și chiar dacă acționarea este complet funcțională, însă roțile dintr-o parte a mașinii cad atunci când frânăm pe un înveliș cu un coeficient scăzut de aderență (înghețat, înzăpezit, umed) sau în cazul unei rupturi în anvelopa uneia dintre roțile din față. În același timp, păstrarea direcției date este foarte dificilă și uneori imposibilă. În plus, aici roțile direcționate tind să se întoarcă în direcția în care forța de frânare poate fi realizată datorită unui coeficient mai mare de aderență, crescând dramatic rândul mașinii.
Hai să apelăm la fig. 4. La frânare, volanul se rotește în raport cu „axul”, axa imaginară AB, sub influența forței de frânare Ftp.
Forța de direcție redusă la aproape zero
În cazul umărului pozitiv tradițional pozitiv (segmentul GV din fig. 4a), apare momentul Mt, care acționează în aceeași direcție ca momentul Mie, format prin forța de inerție Fn pe umăr, egală cu jumătate din pistă.
Dacă construim suspensia roților din față, astfel încât umărul de rulare să se dovedească negativ (segmentul VG din fig. 4b), atunci produsul acestui umăr prin forța Ftp aplicată la punctul de contact al roții G cu șoseaua va oferi un moment MT care acționează în direcția opusă momentului Mi , și îl va neutraliza.
În timpul testelor comparative ale vehiculelor cu umeri negri și pozitivi, a fost efectuată frânarea de la o viteză inițială de 80 km / h, în absența blocării roților, iar volanul a fost eliberat. Unul dintre contururile circuitului de acționare în diagonală a fost oprit artificial. La modelul cu umăr de alergare pozitiv, unghiul de rotație în raport cu direcția inițială de mișcare a fost de 140-160 ° cu deplasare laterală semnificativă. Și modelul cu umărul negativ de rulare în proiectare a avut un unghi de cotitură între 15 și 17 °, adică practic nu s-a abatut de la traiectoria inițială. Aceasta este o dovadă clară a avantajului indubitabil al umărului de rulare negativ cu frânarea asimetrică a mașinii.
Sunt deosebit de interesante în această privință datele de testare privind mărimea forței sau a cuplului pe care șoferul trebuie să-l aplice pe volan pentru a menține mașina pe traiectoria dorită în timpul frânării. Momentul volanului necesar pentru acest lucru, cu un umăr de mers pozitiv, atinge aproximativ 130 kgf * cm, adică cu o rază de volan de 20-25 cm, șoferul trebuie să aplice o forță mai mare de 5-6 kgf. Într-o mașină cu un umăr de mers negativ, momentul pe volan în aceleași condiții este neglijabil și fluctuează în jurul valorii de zero. În acest caz, reglarea traiectoriei volanului nu provoacă dificultăți șoferului.
Derapaj în timpul frânării - de 10 ori mai puțin
Acesta este efectul pozitiv al umărului de rulare negativ, care sporește siguranța prin menținerea unei căi drepte în timpul frânării sau când roțile dintr-o parte lovesc o secțiune alunecoasă a drumului.
Și cât de mare poate fi umărul negativ de rupere? O valoare prea mare poate duce la deteriorarea proprietăților de stabilizare a direcției, care va trebui compensată, respectiv, prin creșterea înclinării longitudinale a știftului. Dar o astfel de „compensare”, la rândul său, va crește forța de direcție, ceea ce este nedorit. Prin urmare, pentru majoritatea mașinilor, valoarea brațului de rulare negativ variază între 2 și 10 mm, ajungând în cazuri extreme la 18 mm (așa cum se face pe Audi-80). Cealaltă extremă este modelele cu un umăr de zero (Mercedes-Benz).
În versiunea inițială a unei astfel de suspensii, dezvoltată chiar de MacPherson, articulația cu bilă a fost amplasată pe continuarea axei amortizorului - astfel, axa amortizorului a fost și axa de rotație a roții. Mai târziu, de exemplu, pe prima generație Audi 80 și Volkswagen Passat, articulația cu bilă a început să fie deplasată spre roată, ceea ce a făcut posibilă obținerea unor valori mai mici și chiar negative ale umărului care circulă.
În acest fel umăr de alergare (Radius Scrub) este distanța într-o linie dreaptă între punctul în care axa de rotație a roții se intersectează cu calea rutieră și centrul punctului de contact al roții și al drumului (în starea descărcată a mașinii). La rotire, roata „circulă” în jurul axei de rotație de-a lungul acestei raze.
Poate fi zero, pozitiv și negativ (toate cele trei cazuri sunt prezentate în ilustrație).
De zeci de ani, majoritatea mașinilor au folosit valori pozitive relativ mari ale umărului de alergare. Acest lucru a făcut posibilă reducerea efortului pe volan în timpul parcării, comparativ cu umărul de rulare zero (deoarece roata se rostogolește atunci când volanul este rotit și nu doar se rotește în loc) și eliberează spațiul în compartimentul motorului prin mutarea roților „afară”.
Cu toate acestea, de-a lungul timpului, a devenit clar că un umăr pozitiv ar putea fi periculos - de exemplu, atunci când lovește roți dintr-o parte pe o secțiune a bordurii, având un coeficient de aderență diferit de drumul principal, o defecțiune a frânelor dintr-o parte, o puncție a uneia dintre anvelope sau o încălcare a volanului începe să se rupă. din mână ". Același efect este observat cu un umăr pozitiv mare care se rostogolește și în timpul trecerii oricăror denivelări pe drum, dar umărul a fost totuși suficient de mic, astfel încât, în condiții de conducere normală, să rămână invizibil.
Începând cu anii șaptezeci și optzeci, cu creșterea vitezei vehiculului și, în special, cu răspândirea suspensiei MacPherson, care permite cu ușurință acest lucru din punct de vedere tehnic, au început să apară mașini cu brațe de rulare zero sau chiar negative. Acest lucru minimizează efectele periculoase descrise mai sus.
De exemplu, la modelele VAZ „clasice”, umărul rulant a fost pozitiv, pe „Niva” VAZ-2121, datorită mecanismului de frânare mai compact cu un suport flotant, acesta a fost redus la aproape zero (24 mm), iar pe familia cu tracțiune față LADA Samara, umărul era deja rulat negativ. Mercedes-Benz a preferat, în general, un umăr de rupere zero pe modelele sale cu tracțiune din spate.
Brațul de rulare este determinat nu numai de designul suspensiei, ci și de parametrii roții. Prin urmare, atunci când selectați „discuri” din fabrică (conform terminologiei acceptate în literatura tehnică, această parte este denumită „Roată“ și este format din partea centrală - disc și externe, pe care se află anvelopa - buză) pentru mașină, trebuie respectați parametrii admisibili specificați de producător, în special de amploare, deoarece la instalarea roților cu o întindere necorespunzătoare, umărul rulării se poate schimba semnificativ, ceea ce afectează foarte mult manevrabilitatea și siguranța mașinii, precum și durabilitatea pieselor sale.
De exemplu, atunci când instalați roți cu o înălțime zero sau negativă cu o valoare pozitivă (de exemplu, prea largă) furnizată din fabrică, planul de rotație al roții este deplasat spre exterior de la axa de rotație a roții, care nu se schimbă în același timp, iar umărul de rulare poate dobândi o valoare pozitivă excesiv de mare - volanul „Îndepărtându-se” pe fiecare rugozitate a drumului, forța de pe acesta atunci când parchează depășește toate valorile admise (datorită creșterii brațului pârghiei în comparație cu atingerea standard) și uzurii rulmenților de roți și a altor componente suspensie tovarășe crește în mod substanțial.
Mulți factori depind de alinierea corectă a roților: manevrabilitate, durata de viață a anvelopelor, consumul de combustibil. Să le dăm seama - ce influențează și de ce este nevoie.
Pentru ce sunt ele?
Recomandările producătorilor de roți trebuie tratate cu întreaga responsabilitate. Pentru fiecare model, recomandările sunt diferite. Aceste colțuri oferă cei mai buni indicatori de stabilitate și controlabilitate, precum și uzura minimă a anvelopelor.Periodic, în timpul funcționării unei mașini (după 30.000 km de rulare) este util să le controlați, iar dacă elementele de suspensie individuale au fost înlocuite cu o mașină, și cu atât mai mult după lovituri grave, aceasta trebuie făcută imediat. Trebuie amintit că reglarea unghiului roților direcționate este operațiunea de reparare a suspensiei finale, părți ale șasiului și direcției.
Unghiul maxim de rotație
Caracterizează unghiul maxim la care roata mașinii se va întoarce cu volanul rotit complet. Cu cât este mai mic, cu atât este mai mare precizia și netezimea controlului. Într-adevăr, pentru a se roti chiar și sub un unghi mic, este necesară doar o mică mișcare a volanului.Nu uitați că cu cât este mai mic unghiul de rotire maxim, cu atât raza de rotire a mașinii este mai mică. Ie desfășurat în spații strânse va fi dificil. Producătorii trebuie să caute „media aurie”, manevrând între o rază mare de viraj și un control de precizie.
Rupeți umărul
Aceasta este cea mai scurtă distanță între mijlocul anvelopei și axa de rotație a roții. Dacă axa de rotație și mijlocul roții coincid, atunci valoarea este considerată zero. Cu o valoare negativă, axa de rotație se mișcă spre exterior a roții și cu o valoare pozitivă, spre interior. Pentru vehiculele cu tracțiune cu roțile din spate, este recomandat un umăr cu volan cu o valoare zero sau negativă. În practică, datorită designului mașinii, este dificil de făcut, deoarece mecanismul nu se încadrează în interiorul roții. Rezultatul este o mașină cu un umăr de rulare pozitiv, care se comportă imprevizibil: atunci când conduceți prin denivelări, poate fi scos din mâini, în timp ce virați, se creează un moment tangibil care împiedică mișcarea uniformă.
Pentru a combate rularea pozitivă a umerilor, experții au înclinat axa de rotație în direcție transversală și au făcut o cameră pozitivă. Deși a redus rularea umărului, dar a avut un efect rău asupra conducerii într-o curbă.
Unghiul rotativ
Este responsabil pentru stabilizarea dinamică a roților direcționate. Dacă este simplu, atunci el face ca mașina să meargă drept cu volanul eliberat. Ie dacă mâinile tale sunt scoase de pe volan, atunci în mod ideal, mașina ar trebui să meargă drept și să nu aibă unde să se abată. Dacă forța laterală (de exemplu, vântul) acționează asupra mașinii, atunci rola trebuie să asigure o rotire lină a mașinii în direcția forței atunci când volanul este eliberat. În plus, rola nu permite autovehiculului să se răstoarnă. Funcția principală a rotulei este înclinarea roților în direcția de rotație a volanului. Înclinarea roții afectează prinderea și, prin urmare, manevrabilitatea. Dacă mașina se mișcă drept, atunci roțile au cea mai mare aderență pe drum, ceea ce oferă șoferului o pornire rapidă și o frânare târzie.
La rotirea roții, anvelopa este deformată sub influența forțelor laterale. Pentru a păstra punctul maxim de contact cu șoseaua, roata se înclină și în direcția de rotație. Dar trebuie să cunoașteți măsura, pentru că, cu un rulou mare, roata se va înclina puternic, apoi va pierde strânsoarea.
Axa de înclinare transversală
Responsabil pentru stabilizarea în greutate a roților direcționate. Linia de jos este că, în momentul în care roata se abate de la fața „neutră”, partea din față începe să se ridice. Și de când cântărește foarte mult, atunci când eliberați volanul sub influența gravitației, sistemul tinde să ocupe poziția inițială corespunzătoare mișcării în linie dreaptă. Este adevărat, pentru ca această stabilizare să funcționeze, trebuie să mențineți (deși mici, dar nedorite) rularea pozitivă a umărului. Inițial, unghiul transversal de înclinare a axei pivotului a fost folosit de ingineri pentru a elimina dezavantajele suspendării mașinii. El a eliminat astfel de „afecțiuni”, cum ar fi rulajul pozitiv și umărul.
Multe mașini folosesc suspensie de tip MacPherson. Este posibil să obțineți o rulare negativă sau zero a umărului. La urma urmei, axa de rotație constă în sprijinul unei singure pârghii, care poate fi plasată în interiorul roții. Această suspensie nu este perfectă, deoarece este aproape imposibil de a face unghiul de înclinare a axei mic. La rândul său, ea înclină roata exterioară într-un unghi defavorabil (ca o cameră pozitivă), în timp ce roata interioară se înclină în direcția opusă în același timp.
Drept urmare, locul de contact de la roata exterioară este mult redus. pentru că sarcina principală cade pe roata exterioară într-un viraj, întreaga axă pierde mult în prindere. Desigur, acest lucru poate fi parțial compensat de rola și prăbușirea. Atunci ambreiajul roții exterioare va fi bun, iar cel interior va dispărea practic.
Alinierea roților
Există două tipuri de convergență: pozitiv și negativ. Simplu de definit: trebuie să trasați două linii drepte de-a lungul roților mașinii. Dacă aceste linii se intersectează în fața mașinii, atunci convergența este pozitivă, iar dacă este în spate, este negativă. Dacă convergența este pozitivă, atunci mașina va intra în viraj mai ușor și va câștiga, de asemenea, un semnalizator suplimentar, cu mișcarea rectilinie va fi mai stabilă. În cazul în care o convergență negativă - atunci mașina merge inadecvat, scorbind dintr-o parte în alta. Dar trebuie amintit că o deviere excesivă a convergenței de la valoarea zero va crește rezistența la rulare în timpul mișcării rectilinii, acest lucru va fi mai puțin vizibil în colțuri.
convexitate
Este negativ și pozitiv. Dacă te uiți la partea din față a mașinii, iar roțile se vor îndoi spre interior - acesta este un camber negativ. Dacă deviază spre exterior - pozitiv. Prăbușirea este necesară pentru a menține aderența roții la șosea. Pe mașinile în serie faceți camber zero sau ușor pozitiv. Dacă aveți nevoie de controlabilitate bună - este făcut negativ.
Reglare roată spate
La multe mașini, unghiurile roților din spate nu sunt reglate. De exemplu, pe mașinile VAZ cu tracțiune față, unde este instalat un fascicul rigid în spate. Încălcările nu pot fi încălcate decât atunci când fasciculul posterior este îndoit. De asemenea, colțurile din spate pe SUV-uri cu punte rigidă nu sunt reglabile. Pe multe mașini străine există o suspensie cu mai multe legături în spate. Așadar, puteți regla vârful și vârful roților din spate.Acest lucru trebuie făcut după lovirea unei borduri sau accident. Deoarece orice mașină este foarte sensibilă la schimbările unghiului de convergență a roților din spate. Dacă este negativă, mașina va în derivă constant la viraje. Dacă pozitivul este și rău, subsemnatul va apărea în mașină. Într-un colț, mașina va tinde să conducă drept.
Ce să faci mai întâi?
Mai întâi, unghiurile de instalare ale roților din spate sunt reglate (este posibil) și numai apoi cele din față. Mai întâi puneți rola, apoi - prăbușirea și ultima (necesară) - piciorul. De asemenea, trebuie să vă asigurați că volanul este drept. Pentru aceasta se folosesc dispozitive speciale pentru remedierea acestuia.De asemenea, rețineți că utilizarea setărilor sportive va afecta negativ confortul. Dacă faceți caseta prea mare sau mare negativă - creșteți forța pe volan. Dar acesta este cel mai bun mod de a schimba comportamentul mașinii într-una mai sportivă.