Установка управляемых колёс

Для автомобиля очень важна стабилиза­ция управляемых колес, т. е. их способ­ность устойчиво сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота. Для стабилизации управляемых колес их шкворни наклоняют в попереч­ной и продольной плоскостях.

Поперечный наклон шкворня на угол β (рис. 15.16, а) после поворота обеспечи­вает автоматический самовозврат колес к положению, соответствующему прямоли­нейному движению. При повороте колеса автомобиля относительно шкворня, имею­щего наклон в поперечной плоскости, оно стремится опуститься ниже плоскости до­роги на величину h. Однако это невоз­можно, поэтому любой поворот колеса вызывает подъем передней части автомо­биля и сила тяжести стремится вернуть колесо в нейтральное положение, соответ­ствующее 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°.

Продольный наклон шкворней на угол γ выполняют таким образом, чтобы нижние концы шкворней смещались вперед относительно вертикали. Назначением этой установки является обеспечение со­хранения прямолинейности движения колес при значительных скоростях. В случае криволинейного движения авто­мобиля возникающая центробежная сила Р_ц (рис. 15.16, б) вызывает действие боковых реакций R_у со стороны дороги на колеса. Наличие продольного наклона шкворней приводит к тому, что реакции создают на плечах В, представляющих собой расстояния от точек касания коле­са с дорогой до точек пересечения осей шкворней с дорогой, стабилизирующие моменты, стремящиеся вернуть управля­емые колеса в положение прямолиней­ного движения.

Угол γ обычно составляет 1...3° и зави­сит от боковой эластичности шин. У шин, обладающих значительной боковой элас­тичностью, уже в пределах самой контактной площадки появляется смещение боковой реакции назад относительно центра этой площадки, что может принести к возникновению достаточного стабилизирующего момента и тогда про- дольный наклон шкворней окажется не нужным и даже вредным.

Угол α развала колес (рис. 15.16, в ) представляет собой угол между вертикальной плоскостью и плоскостью колеса. Этот угол создают установкой поворотных кулаков с наклоном    цапф вниз. При наклоне верхней части колеса наружу от автомобиля угол считают положительным. Развал колес обеспечивает вертикальное положение колес при движении, несмотря на возможные деформации де­талей переднего моста и наличие зазоров в подшипниках цапф и втулках шкворней.

У современных автомобилей угол α = 0...2°. Чрезмерное увеличение угла приводит к боковому проскальзыванию шин. Наличие угла развала управляемых колес облегчает их поворот и уменьшает нагрузку на внешний подшипник колеса.

Угол развала колес обеспечивает:

· установку колеса вертикально за счёт деформации балки;

· увеличивает нагрузку на внутренний подшипник, уменьшая на наружний;

· компенсирует износ втулок шкворней и износ подшипников ступиц колёс;

· уменьшает износ протектора;

· управление автомобиля на повороте.

Схождение колес в горизонтальной плоскости обычно оценивают как разность расстояний А и Б (рис. 15.16, г ) между колесами, измеряемых на высоте их осей между краями ободьев. Эта разность мо­жет составлять 2...12 мм, что соответствует углам, не превышающим 1°. Схождение колес обычно регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги.

Углы установки колес у легковых авто­мобилей можно регулировать элементами подвески. У грузовых автомобилей схож­дение колес регулируют при помощи резьбовых наконечников поперечной руле­вой тяги.

Рис. 15.16. Установка передних колес и шкворней поворотных кулаков:

а и б —углы наклона шкворня в плоскостях соответственно поперечной и продольной; в —угол развала колес; г —схождение колес

Тема № 16

Рама