2.2 Стабілізація керованих коліс
При русі сили, що діють на автомобіль, прагнуть відхилити керовані колеса від положення, відповідного прямолінійного руху. Щоб не допустити повороту керованих коліс під дією сил, що обурюють (поштовхи від нерівностей дороги, пориви вітру та ін.), Керовані колеса повинні мати стабілізацією.
Стабілізацією керованих коліс називається їх властивість зберігати положення, яке відповідає прямолінійного руху, і автоматично повертатися в це положення.
Чим вище стабілізація керованих коліс, тим легше управляти автомобілем, вища безпека руху, менше знос шин і рульового управління.
На автомобілях стабілізація керованих коліс забезпечується нахилом шворня або осі повороту коліс в поперечної і поздовжньої площинах і пружними властивостями пневматичної шини, які створюють відповідно ваговій, швидкісний і пружний стабілізуючі моменти.
Ваговій стабілізуючий момент виникає внаслідок поперечного нахилу шворня або осі повороту керованого колеса (при бесшкворневая підвісці). Поперечний нахил осі повороту (рисунок 2.2), що характеризується кутом # 946; ш. при повороті колеса викликає підйом передньої частини автомобіля на деяку висоту h '. При цьому маса передньої частини прагне повернути колесо в положення прямолінійного руху. Створюваний в даному випадку стабілізуючий момент і є ваговим.
Хоча ваговій стабілізуючий момент менше, ніж стабілізуючий момент шини, він не залежить ні від швидкості руху, ні від зчеплення колеса з дорогою. У автомобілів кут поперечного нахилу шворня (осі повороту) керованого колеса # 946; ш = 5. 10 °. При збільшенні кута # 946; ш підвищується стабілізація керованих коліс, але не може робота водія [2].
Ваговій стабілізуючий момент наближено можна розрахувати за наступною формулою:
де Gк - навантаження на колесо; lц - довжина поворотної цапфи; # 952; - кут повороту колеса.
Малюнок 2.2 Поперечний нахил осі повороту керованого колеса
Швидкісний стабілізуючий момент створюється в результаті поздовжнього нахилу шворня. Поздовжній нахил осі повороту (рисунок 2.3), який визначається кутом # 947; ш. створює плече а дії реакцій дороги, що виникають при повороті колеса між шиною і дорогою в місці їх торкання. Ці реакції допомагають поверненню колеса в положення, відповідне прямолінійного руху. Створюваний в цьому випадку стабілізуючий момент і є швидкісним.
Зазвичай бічні реакції дороги на колесах виникають внаслідок дії на автомобіль відцентрової сили, яка пропорційна квадрату швидкості руху на повороті. Тому швидкісний стабілізуючий момент змінюється пропорційно квадрату швидкості руху.
Малюнок 2.3 Поздовжній нахил осі повороту керованого колеса
У автомобілів кут поздовжнього нахилу осі повороту керованих коліс уш = 0. 3,5 °. При збільшенні кута уш підвищується стабілізація керованих коліс, але ускладнюється робота водія.
Швидкісний стабілізуючий момент
де а - плече дії реакції дороги Ry. rк - радіус колеса; # 947; ш - кут поздовжнього нахилу шворня.
Пружний стабілізуючий момент шини створюється при повороті керованого колеса внаслідок зсуву результуючої бічних сил, що діють в місці контакту шини з дорогою, щодо центру контактної площадки (рисунок 2.4).
Пружний стабілізуючий момент, створюваний шиною:
де Рб - результуюча бічних сил; b - плече дії сили Рб.
Малюнок 2.4 Схема виникнення пружного стабілізуючого моменту шини
Стабілізуючий момент шини досягає значної величини у легкових автомобілів, які мають високоеластичні шини і рухаються з великою швидкістю. Він може становити 200. 250Н · м при кутах відведення коліс 4. 5 °. Тому при дуже еластичних шинах кут поздовжнього нахилу шворня роблять рівним нулю, щоб не ускладнювати керування автомобілем. Однак при невеликій швидкості руху стабілізуючий момент шини не забезпечує надійної стабілізації керованих коліс. Крім того, пружний стабілізуючий момент шини різко зменшується на дорогах з невеликим коефіцієнтом зчеплення (слизьких, зледенілих).
Стабілізація керованих коліс нерозривно пов'язана з установкою керованих коліс автомобіля [1].
Інформація про роботу «Керованість автомобіля. Параметри маневру »
Розділ: Транспорт
Кількість знаків з пробілами: 31721
Кількість таблиць: 1
Кількість зображень: 11