К параметрам установки передних управляемых колес относятся:
1. Регулируемые:
а. продольный наклон геометрической оси поворота управляемого колеса;
б. схождение и развал колес.
2. Нерегулируемые:
а. поперечный наклон геометрической оси поворота управляемого колеса;
б. плечо обкатки.
Регулируемые параметры установки передних управляемых колёс.
В первую очередь проверяют и регулируют продольный наклон (кастер) геометрической оси поворота.
Продольный наклон (кастер) геометрической оси поворота - представляет собой угол в продольной плоскости автомобиля, между вертикальной линией и линией, проходящей через центры поворота колеса, измеряется в градусах.
Эта линия проходит через шаровые опоры верхнего и нижнего рычагов подвески («классическая» двухрычажная подвеска), либо через верхнюю и нижнюю точки крепления амортизаторной стойки (подвеска типа «МакФерсон»), либо по оси шкворня (шкворневая подвеска) в продольной плоскости автомобиля. Может быть как положительным, так и отрицательным (рис.6).
|
|
Кастер способствует стабилизации передних колес в направлении прямолинейного движения. Из-за того, что точка контакта колеса (при положительном касторе) с поверхностью лежит несколько позади оси поворота, при отклонении колеса от прямолинейного движения возникают боковые силы, стремящиеся вернуть колесо в начальное положение. Это способствует возвращению колеса в свое спокойное положение, выравниванию автомобиля.
Рисунок 6 – Продольный наклон (кастер).
Угол кастера влияет на поворачиваемость при накате, торможении и при ускорении, так как это наклоняет шасси больше или меньше в зависимости от величины угла кастера.
Характерные признаки отклонения величины угла (например при дефектах кузова после удара) от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе при левом и правом поворотах, односторонний износ протектора, визг шин на поворотах.
Развал колес – это угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса (рис. 7).
Способствует правильному положению катящегося колеса при работе подвески. Если верхняя часть колеса наклонена к центру автомобиля, то развал отрицательный, если наружу - положительный. Левый и правый развал по величине должны быть максимально приближены друг к другу. Разность развалов не должна превышать 30', т. к. может вызывать увод автомобиля от прямолинейного движения.
Развал меняется с изменением загрузки автомобиля. Зрительно это заметно у некоторых тяжёлых грузовиков: на незагруженном автомобиле такой большой развал задних колёс, что машина едет только на внешних шинах. Нулевой развал обеспечивает минимальный износ шин и следовательно повышается срок службы покрышек. Отрицательный развал улучшает устойчивость автомобиля на поворотах.
|
|
Эласто-кинематические свойства большинства типов современных подвесок таковы, что с увеличением веса, приходящегося на колесо, угол развала уменьшается. Чтобы при этом обеспечить максимальное сцепление колес с дорогой, логично их предварительно чуть «развалить» в «+».
Рисунок 7 – Развал колёс.
Под углом развала колесо опирается о дорогу и покрышку в зоне контакта деформирует. Выходит, что автомобиль движется словно на двух конусах, стремящихся раскатиться в стороны. Чтобы компенсировать эту неприятность, плоскости вращения колес надо свести. Процесс называется регулировкой схождения колёс. Оба параметра (развал – схождение) жестко связаны. То есть, если угол развала нулевой, не должно быть и схождения, отрицательный - требуется отрицательное схождение, положительный – требуется положительное схождение, иначе шины будут «гореть».
Схождение колёс - угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля (рис. 8).
Схождение способствует правильному положению передних колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля, стабилизации колес при движении на прямых участках дороги..
Схождение может быть как положительным (колеса сведены к оси впереди автомобиля) так и отрицательным (соответственно наоборот).
Схождение - так же может определяться разницей расстояний между передней (A) и задней (B) частью шин автомобиля в средней плоскости колеса.
Схождение колес контролируется и регулируется в последнюю очередь.
При отсутствии схождения автомобиль "рыскает" по дороге и водитель постоянно должен подруливать, стараясь сохранить траекторию движения. Повышенное схождение вызывает увеличение износа шин. Признаки отклонения схождения от нормы: сильный пилообразный износ шин (даже при небольших отклонениях), визг шин в повороте, повышенный расход топлива из-за большого сопротивления качению передних колес (накат автомобиля намного меньше положенного).
Рисунок 8 – Схождение колёс.
Нерегулируемые параметры установки передних управляемых колёс.
Угол поперечного наклона шкворня (рис.9) – угол между вертикалью и осью симметрии шкворня (либо линией, проходящей через шаровые опоры подвески, или стойку подвески) в поперечной плоскости.
Угол поперечного наклона принимает только положительные значения.
Угол β поперечного наклона шкворня обусловливает автоматический самовозврат колес к прямолинейному движению после поворота. При повороте колеса относительно шкворня, имеющего наклон в поперечной плоскости, оно стремится опуститься ниже плоскости дороги, однако это невозможно, поэтому любой поворот колеса вызывает подъем передней части автомобиля, и сила тяжести стремится вернуть колесо в нейтральное положение, соответствующее его прямолинейному движению. Стабилизирующий момент на управляемых колесах, возникающий вследствие поперечных наклонов шкворней, зависит от угла наклона и. массы, приходящейся на управляемые колеса автомобиля, и не зависит от скорости его движения. Эти углы относительно велики и составляют 6-10°.
Рисунок 9 - Угол поперечного наклона шкворня.
Плечо обкатки (рис. 10) - это расстояние от линии пересечения центральной плоскости вращения колеса с опорной поверхностью до точки пересечения оси поворота колеса с этой же поверхностью.
Если точка пересечения оси поворота колеса с дорогой лежит с внутренней стороны от плоскости вращения колеса, то плечо обкатки положительное, с наружной – отрицательное, существует также нулевое плечо обкатки.
|
|
При отрицательном плече обкатки колесо самостоятельно стремится повернуться в сторону, противоположную развороту, - рулевое колесо стремится вернутся в исходное положение.
При нулевом плече обкатки предупреждается передача посторонних сил на рулевое управление при торможении и при повреждении шины.
При положительном плече обкатки случайное повышение силы сопротивления одного из колес способно вызвать поворот руля в эту же сторону и нарушить курсовую устойчивость автомобиля.
Плечо обкатки определяется не только конструкцией подвески, но и параметрами колёс. При установке дисков с нулевым или близким к нему вылетом плоскость вращения колеса сдвигается наружу, и плечо обкатки может приобрести большие положительные значения, руль начнёт вырываться из рук на каждой неровности дороги, усилие на нём возрастет, а износ ступичных подшипников существенно увеличится.
Рисунок 10 – Плечо обкатки.
а – положительный, б – отрицательный, в – нулевой.