|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Кафедра «Сервис
и техническая эксплуатация автотранспортных средств»
Конструкция, расчет и потребительские
свойства автомобилей
РАСЧЕТ МЕХАНИЗМОВ, СИСТЕМ И
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ
Учебное пособие
9. РАСЧЕТ УПРАВЛЯЕМОСТИ АВТОМОБИЛЯ
9.2. Стабилизация управляемых колес автомобиля
Стабилизация управляемых колес – это их способность сохранять нейтральное
положение при прямолинейном движении и самостоятельно возвращаться в нейтральное положение в случае отклонения от него. При хорошей
стабилизации управляемых колес можно длительно сохранять прямолинейность движения без вмешательства водителя. При плохой стабилизации
всякие случайные отклонения управляемых колес должны выправляться водителем путем воздействия на рулевое колесо, что делает управление
машиной излишне утомительным.
При движении автомобиля его управляемые колеса нагружены силами Рк сопротивления качению. Эти
силы, действуя на плечо а (рис.18), стремятся повернуть колеса вокруг шкворней (поворотных стоек).
Рис.18. Углы стабилизации управляемых колес автомобиля
При одинаковой величине сил сопротивления, т.е. когда
РК1=РК2, колеса не поворачиваются, так как суммарный момент, действующий на рулевую систему, равен нулю. Если одно
из колес испытывает сопротивление большее, чем другое, т.е. РК1 ≠ РК2, разность моментов, поворачивающих колеса
вокруг шкворней, создаст дестабилизирующие силы в звеньях рулевой системы. Для уменьшения этих сил стремятся уменьшить плечо а
действия сил сопротивления.
Стабилизация управляемых колес обеспечивается тем, что шкворни расположены не вертикально, а наклонены как
в поперечной (угол ß на рис.18), так и в продольной (угол y) плоскостях, а управляемые колеса установлены не параллельно
продольной плоскости автомобиля, а под углом развала (α) в вертикальной плоскости и под углом схождения в горизонтальной плоскости.
При наличии поперечного наклона шкворня под углом ß всякий выход колеса из нейтрального положения
сопровождается подъемом передней части машины. Это следует из схемы на рис.18, где точкой 2 показано положение колеса после его
условного поворота на 180° вокруг шкворня. Если бы не было подъема передней части машины, то колесо должно было бы опуститься ниже
поверхности дороги.
Поперечный наклон шкворней совместно с развалом колес уменьшает расстояние а между средней
плоскостью колеса и точкой пересечения оси шкворня с поверхностью дороги. Это расстояние называется плечом обкатки колеса. Уменьшение
плеча обкатки соответственно снижает величину поворачивающих моментов, создаваемых относительно оси шкворня силами сопротивления
движению и силами торможения.
В зоне контакта колес с дорогой возникают дополнительные силы и моменты, которые увеличивают сопротивление
качению и вызывают повышенный износ шин. Напряженность в зоне контакта шины с дорогой можно уменьшить путем выбора рациональных
соотношений между углами развала и схождения колес. Угол схождения колес δ (см.рис.18) осуществляется разностью расстояний
l и l', замеренных между внутренними боковинами шин в горизонтальной плоскости, проходящей через центры обоих колес,
установленных в нейтральное положение.
Установка колес с продольным наклоном шкворня под углом y (см.рис.18) создает момент боковых реакций на
управляемые колеса относительно оси шкворня. Если принять, что результирующая боковая реакция приложена в середине площадки контакта, то
она создаст относительно оси шкворня стабилизирующий момент с плечом b.
Углы установки управляемых колес современных отечественных автомобилей колеблются в следующих пределах:
угол α развала колес равен от 10' до 50' для легковых и от 45' до 1°30' для грузовых автомобилей; угол ß поперечного
наклона шкворня составляет от 5°30' до 7°50' для легковых и от 6° до 8° для грузовых автомобилей, а угол y продольного
наклона шкворня – от 0° до 2° для легковых и от 1° до 3°30' для грузовых автомобилей.
| 
