Установка управляемых колес

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

Угол (3 (рис. 156, а) поперечного на­клона шкворня обусловливает автома-

тический самовозврат колес к прямоли­нейному движению после поворота. При повороте колеса относительно шкворня, имеющего наклон в попереч­ной плоскости, оно стремится опустить­ся ниже плоскости дороги на величину И. 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°.

Наклон шкворней в продольной пло­скости (угол у) выполняют таким обра­зом, чтобы нижние концы шкворней смещались вперед относительно верти-

Рис. 156.

Углы установки 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

кали. Назначение угла у обеспечить со­хранение прямолинейности движения колес при значительных скоростях. В случае криволинейного движения ав­томобиля возникающая центробежная сила Р_ц (рис. 156,6) вызывает действие боковых реакций К_у со стороны дороги на колеса. Наличие продольного накло­на шкворней приводит к тому, что реак­ции К_у 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 у обычно составляет 1—3,5° 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 привести к возникновению доста­точного стабилизирующего момента, и тогда продольный наклон шкворней окажется ненужным и даже вредным.

Если управляемые колеса катятся в вертикальных плоскостях, парал­лельных продольной оси автомобиля, то они испытывают наименьшее сопро­тивление качению, а следовательно, и обусловливают минимальный расход топлива на преодоление этого сопроти­вления. Одновременно снижается и из­нос шин. Однако у некоторых автомо­билей такого качения можно достигнуть лишь при наличии развала управляемых колес в вертикальной плоскости и их схождения в горизонтальной плоскости.

Угол а развала колес (рис. 156, 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 а считают поло­жительным. Назначение развала ко­лес — обеспечение вертикального поло­жения колес при движении, несмотря на возможные деформации деталей пере­днего моста и наличие зазоров в под­шипниках цапф и втулках шкворней.

У современных автомобилей угол ос = 0 4- 2°. Чрезмерное увеличение угла а приводит к боковому проскальзыва­нию шин. Наличие угла развала упра­вляемых колес облегчает их поворот и уменьшает нагрузку на внешний под­шипник колеса.

В результате установки колес с разва­лом появляются силы, вызывающие движение колес с развертыванием по расходящимся дугам. Для устранения этого явления применяют схождения ко­лес в горизонтальной плоскости. Схо­ждение колес в горизонтальной плоско­сти обычно оценивают как разность расстояний А и Б (рис. 156, г) между ко­лесами, измеряемых на высоте их осей между краями ободьев. Эта разность может составлять 0—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.

Соблюдение заданных углов установ­ки шкворней и колес оказывает боль­шое влияние на безопасность движения и износ шин. Недостаточные углы на­клона шкворней вызывают неустойчи­вое «держание автомобилем дороги» и обусловливают необходимость допол­нительных усилий от водителя. Слиш­ком большие углы наклона шкворней затрудняют ввод автомобиля в пово­рот. Несоблюдение заданных углов раз­вала и схождения колес приводит к по­вышенному износу шин.