شرایط و عناوین ویژه برای شاسی خودرو. شعاع دویدن شانه چیست و چرا اهمیت دارد؟ حداکثر زاویه چرخش

در نسخه اصلی چنین سیستم تعلیق که توسط خود مک فرسون ساخته شده است، مفصل توپ در امتداد محور پایه کمک فنر قرار داشت - بنابراین، محور پایه کمک فنر نیز محور چرخش چرخ بود. بعدها، به عنوان مثال در آئودی 80 و فولکس واگن پاسات نسل های اول، مفصل توپ شروع به جابجایی به سمت بیرون به سمت چرخ کرد، که این امکان را به دست آورد که مقادیر کوچکتر و حتی منفی شکستن شانه را به دست آورد.

بدین ترتیب، شعاع اسکراب- این فاصله خط مستقیم بین نقطه ای است که در آن محور فرمان چرخ با سطح جاده و مرکز تماس بین چرخ و جاده (در حالت بدون بار وسیله نقلیه) تلاقی می کند. هنگام چرخش، چرخ حول محور چرخش خود در امتداد این شعاع "غل می کند".

می تواند صفر، مثبت یا منفی باشد (هر سه حالت در تصویر نشان داده شده است).

برای چندین دهه، اکثر وسایل نقلیه از مقادیر نسبتاً بزرگ مثبت استفاده کرده اند. این امر باعث می‌شود که در هنگام پارک کردن در مقایسه با بازوی غلتشی صفر (زیرا چرخ هنگام چرخاندن فرمان می‌چرخد و فقط در جای خود نمی‌چرخد) فشار روی فرمان را هنگام پارک کردن کاهش داده و فضا را آزاد کند. محفظه موتوربه دلیل جابجایی چرخ ها "بیرون".

با این حال، با گذشت زمان، مشخص شد که چرخش شانه مثبت می تواند خطرناک باشد - برای مثال، هنگامی که چرخ های یک طرف با قسمتی از کنار جاده که ضریب چسبندگی متفاوتی نسبت به جاده اصلی دارد، ترمزها برخورد می کنند. از یک طرف خراب می شود، یکی از لاستیک ها سوراخ می شود، یا فرمان به شدت شروع به "پاره شدن" می کند. همین اثر با یک رول-این شانه مثبت بزرگ و هنگام رانندگی بر روی هر ناهمواری در جاده مشاهده می شود، اما شانه هنوز به اندازه کافی کوچک است به طوری که در رانندگی عادی به سختی قابل توجه باقی می ماند.

با شروع از دهه هفتاد و هشتاد، با افزایش سرعت وسایل نقلیه، و به ویژه با گسترش سیستم تعلیق از نوع مک فرسون، که به راحتی این امکان را فراهم کرد. سمت فنی، خودروهایی با اهرم خروجی صفر یا حتی منفی به طور انبوه ظاهر شدند. این به ما امکان می دهد تا اثرات خطرناکی که در بالا توضیح داده شد را به حداقل برسانیم.

به عنوان مثال، در مدل های "کلاسیک" VAZ، شانه چرخشی بزرگ و مثبت بود؛ در Niva VAZ-2121، به لطف مکانیزم ترمز فشرده تر با کالیپر شناور، تقریباً به صفر (24 میلی متر) کاهش یافت. و در خانواده LADA Samara دیفرانسیل جلو، شانه رول در منفی باریکتر شد. مرسدس بنز عموماً ترجیح می‌دهد در مدل‌های دیفرانسیل عقب خود، شانه‌ای صفر داشته باشد.

شانه نورد نه تنها با طراحی تعلیق، بلکه با پارامترهای چرخ نیز تعیین می شود. بنابراین، هنگام انتخاب "دیسک" غیر کارخانه ای (با توجه به اصطلاحات پذیرفته شده در ادبیات فنی، این بخش نامیده می شود "چرخ"و از یک بخش مرکزی تشکیل شده است - دیسکو بیرونی که لاستیک روی آن قرار دارد - رینگ ها) برای خودرو باید دستورالعمل سازنده رعایت شود. پارامترهای معتبربه خصوص افست، زیرا هنگام نصب چرخ هایی با افست نادرست انتخاب شده، شانه غلتشی می تواند تا حد زیادی تغییر کند، که به طور قابل توجهی روی هندلینگ و ایمنی خودرو و همچنین دوام قطعات آن تأثیر می گذارد.

به عنوان مثال، هنگام نصب چرخ هایی با افست صفر یا منفی با افست مثبت ارائه شده از کارخانه (به عنوان مثال، بیش از حد عریض)، صفحه چرخش چرخ از محور چرخش چرخ که تغییر نمی کند به سمت بیرون جابه جا می شود و غلتش. بازو می تواند ارزش مثبت بیش از حد زیادی را به دست آورد - فرمان در هر دست انداز در جاده شروع به "پاره شدن از دستان شما" می کند ، نیروی وارده به آن هنگام پارک کردن از همه مقادیر مجاز فراتر می رود (به دلیل افزایش بازوی اهرمی در مقایسه با تا حد استاندارد)، و می پوشند بلبرینگهای چرخو سایر اجزای تعلیق به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

چرا به زوایای کمبر، پنجه و کاستور نیاز داریم؟

سیستم تعلیق بدون گوشه

اگر به هیچ وجه زاویه ایجاد نکنید، چرخ در حین فشرده سازی و برگشت عمود بر جاده، ثابت و ثابت می ماند. تماس قابل اعتمادبا او درست است، از نظر ساختاری، ترکیب صفحه چرخش مرکزی چرخ و محور چرخش آن بسیار دشوار است (از این پس ما در مورد سیستم تعلیق کلاسیک دو استخوان صحبت خواهیم کرد. ماشین چرخ عقب، به عنوان مثال "لادا")، زیرا هر دو مفاصل گردهمراه با مکانیزم ترمزچرخ ها در داخل جا نمی شوند. و اگر چنین است، آنگاه صفحه و محور با فاصله A که به آن شانه غلتشی گفته می شود «واگرا» می شوند (هنگام چرخش، چرخ حول محور ab می چرخد). در حرکت، نیروی مقاومت غلتشی چرخ غیرمحرک، لحظه قابل توجهی را روی این شانه ایجاد می کند که هنگام رانندگی بر روی سطوح ناهموار، ناگهان تغییر می کند. در نتیجه، فرمان مدام از دستان شما پاره می شود.

در صفحه عرضی، موقعیت چرخ با زوایای α (کمبر) و β (شیب محور فرمان) مشخص می شود.

علاوه بر این، باید از قدرت عضلانی برای غلبه بر این مهم ترین لحظه در یک نوبت استفاده کنید. بنابراین، مثبت (در در این مورد) مطلوب است که شانه غلتشی را کاهش دهیم یا حتی آن را به صفر برسانیم. برای این کار می توانید محور چرخش ab را کج کنید. در اینجا مهم است که زیاده روی نکنید، تا هنگام حرکت به سمت بالا، چرخ بیش از حد به داخل سقوط نکند.

چرخش یک چرخ شیبدار شبیه به غلتیدن یک مخروط است

در عمل این کار را انجام می دهند: با کمی کج کردن محور چرخش (β)، با کج کردن صفحه چرخش چرخ (α) مقدار مورد نظر به دست می آید. زاویه زنبور کمبر است. در این زاویه چرخ روی جاده قرار می گیرد. لاستیک در ناحیه تماس تغییر شکل داده است.

معلوم می شود که ماشین به گونه ای حرکت می کند که گویی روی دو مخروط حرکت می کند و تمایل دارد به طرفین بغلتد. برای جبران این مشکل باید سطوح چرخش چرخ ها را به هم نزدیک کرد. این فرآیند تنظیم انگشت پا نامیده می شود. هر دو پارامتر به شدت مرتبط هستند. یعنی اگر زاویه کمبر صفر باشد، نباید انگشتی در آن وجود داشته باشد؛ منفی - واگرایی لازم است، در غیر این صورت لاستیک ها "سوزانند". در صورتی که خودرو دارای کمبر چرخ متفاوتی باشد، با شیب بیشتری به سمت چرخ کشیده می شود.

با چرخش شانه مثبت، چرخاندن چرخ با بلند کردن جلوی بدنه همراه است

دو زاویه دیگر تثبیت چرخ‌های فرمان را تضمین می‌کنند - به عبارت دیگر، ماشین را مجبور می‌کنند تا با آزاد شدن فرمان مستقیماً رانندگی کند. زاویه شیب جانبی محور فرمان (β) مسئول تثبیت وزن است. به راحتی می توان متوجه شد که با این طرح (شکل) در لحظه ای که چرخ از "خنثی" منحرف می شود، جلو شروع به بالا رفتن می کند. و از آنجایی که وزن زیادی دارد، هنگامی که فرمان تحت تأثیر گرانش رها می شود، سیستم تمایل دارد موقعیت اولیه خود را مطابق با حرکت در یک خط مستقیم بگیرد. درست است، برای این لازم است که همان شانه چرخشی مثبت، هرچند کوچک، اما نامطلوب حفظ شود.

کاستور - زاویه شیب طولی محور چرخش

زاویه طولیکج کردن محور فرمان - کاستور - تثبیت دینامیکی می دهد. اصل آن از رفتار چرخ پیانو مشخص است - هنگام حرکت، تمایل دارد پشت پا باشد، یعنی پایدارترین موقعیت را بگیرد. برای دستیابی به همین اثر در خودرو، نقطه ای که محور فرمان با سطح جاده (c) قطع می کند باید جلوی مرکز لکه تماس چرخ (d) باشد. برای انجام این کار، محور چرخش در امتداد ...

این است که چگونه یک کاستور "کار می کند"

حالا در هنگام چرخش، واکنش های جانبی جاده پشت ... (به لطف کاستور!) سعی کنید چرخ را به جای خود برگردانید.
علاوه بر این، اگر ماشین تحت یک نیروی جانبی باشد که با چرخش همراه نیست (مثلاً در یک شیب یا در باد متقابل رانندگی می کنید)، کاستور فراهم می کند. چرخش صافماشین "سرازیری" یا "پایین باد" و از واژگونی آن جلوگیری می کند.

شانه های چرخشی مثبت (الف) و منفی (ب).

که در ماشین چرخ جلوبا سیستم تعلیق مک فرسون وضعیت کاملاً متفاوت است. این طراحی به دست آوردن یک شانه چرخشی صفر و حتی منفی (شکل ب) امکان پذیر می شود - از این گذشته، فقط تکیه گاه یک اهرم منفرد باید در داخل چرخ "پر شود". زاویه کمبر (و بر این اساس، زاویه انگشت پا) را می توان به راحتی به حداقل رساند. درست است: VAZ های خانواده "هشتم" دارای کامبر - 0°±30، پنجه - 0±1 میلی متر هستند. از آنجایی که چرخ های جلو اکنون ماشین را می کشند، تثبیت دینامیکدر هنگام شتاب، لازم نیست - چرخ دیگر پشت پا نمی چرخد، بلکه آن را به همراه خود می کشد. یک زاویه کوچک (1 درجه 30 اینچ) از شیب طولی محور چرخش برای پایداری در هنگام ترمز حفظ می شود. کمک قابل توجهی به رفتار "صحیح" خودرو توسط بازوی غلتشی منفی - به عنوان مقاومت غلتشی چرخ انجام می شود. افزایش می یابد، به طور خودکار مسیر را اصلاح می کند.

زوایای هر مدل خودرو پس از آزمایشات فراوان، اصلاحات و آزمایشات مجدد تعیین می شود. در یک ماشین قدیمی و فرسوده، تغییر شکل های الاستیک سیستم تعلیق (عمدتاً عناصر لاستیکی) بسیار بیشتر از یک ماشین جدید است - چرخ ها به طور قابل توجهی از نیروهای بسیار کوچکتر جدا می شوند. اما به محض توقف، در شرایط ایستا تمام گوشه ها به جای خود باز می گردند. بنابراین تنظیم یک تعلیق شل اتلاف وقت است. ابتدا باید آن را تعمیر کنید.
راه های دیگری برای بی اثر کردن تمام تلاش های توسعه دهندگان وجود دارد. مثلا یه جوری بزار بازگشتماشین. ببینید، کستر تغییر علامت داد و خاطرات از تثبیت پویا باقی ماند. و اگر در هنگام شتاب "ورزشکار" هنوز بتواند با این وضعیت کنار بیاید، پس چه زمانی ترمز اضطراری- به ندرت. و اگر لاستیک ها و چرخ های غیر استاندارد را با افست متفاوت اضافه کنید، پیش بینی اینکه در پایان چه اتفاقی خواهد افتاد به سادگی غیرممکن است.

راننده ماشین را می راند. مانعی در پیش است. سرعت آن کاهش می یابد، اما ترمزها کمی متفاوت تر می شوند. در بیشتر موارد، این تفاوت عملا قابل توجه نیست. اما در خیلی ترمز سخت(شکل 1) ماشین به پهلو پرتاب می شود، شاید فقط نیم متر، یا می لغزد و... تصادف. همچنین اغلب به این دلیل رخ می دهد که هنگام ترمزگیری، چرخ های یک طرف خودرو به یخ، گل یا آب ختم می شود.

وجه اشتراک این موارد چیست؟ نکته کلی این است که چرخ های سمت راست و چپ وارد شدند شرایط مختلفتوسط نیروهای مقاومت در برابر حرکت. و طبیعتاً این شرایط مختلف باعث لغزش یا چرخش خود به خودی ماشین شد که راننده همیشه وقت نداشت تا به موقع آن را اصلاح کند.

"دفاع از خود" در برابر لغزش

همه مدل های مدرنلزوماً دو مدار مستقل در درایو ترمز هیدرولیک وجود دارد (نگاه کنید به). برای اطمینان از حفظ راندمان ترمز و در نتیجه ایمنی، لازم است که ترمز حداقل یک چرخ جلو در صورت بروز هرگونه نقص فعال شود. به همین دلیل، ارزان ترین و ساده ترین سیستم های دو مداره - مدار مورب جداگانه درایو هیدرولیکترمزها اما انتقال به آن طراحان را مجبور کرد که "اقدامات دفاع شخصی" را در روابط هندسی پارامترهای تعلیق جلو و درایو فرمان بگنجانند. این معیار یک اهرم در حال اجرا منفی است.

چند کلمه در مورد خود اصطلاح. شانه شکست (شکل 2) فاصله بین نقطه G تماس لاستیک با جاده و نقطه B است. تقاطع را با جاده امتداد محور فرضی که از مراکز بالا و پایین می گذرد مشخص می کند. اتصالات توپی سیستم تعلیق جلوی دو استخوانی. اگر قطعه GW در داخل مسیر خودرو قرار داشته باشد (شکل 2a)، مثبت در نظر گرفته می شود. اگر به دلیل ترکیب معینی از اندازه قطعات در سیستم تعلیق جلو، بخش تعلیق اصلی به خارج از مسیر ختم شود، آنگاه شانه دویدن r منفی در نظر گرفته می شود (شکل 2b).

حال بیایید ببینیم هنگام ترمز کردن یک خودرو با مدار محرک ترمز هیدرولیک مجزا چه اتفاقی می افتد. فرض کنید یکی از مدارها (مثلاً سرویس دهنده ترمزچرخ های جلو راست و عقب چپ) از کار افتاد. وقتی پدال را فشار می دهید، جلو چپ و عقب ترمز می کنند چرخ راست(شکل 3). در نقاط تماس آنها با جاده، نیروهای ترمز به ترتیب Ftp و Ftz بوجود می آیند.

لحظه اعمال نیروی اینرسی Fn در مرکز ثقل CG خودرو بر روی شانه ای برابر با نصف مسیر، شروع به چرخاندن خودرو به دور چرخ جلوی چپ می کند. فقط در لحظه از نیروی Fts تا حد کمی خنثی می شود و ماشین را در جهت مخالف در اطراف چرخ عقب راست ترمزدار می چرخاند. اجازه دهید به طور جداگانه قدرت Ftp را در نظر بگیریم. به طور قابل توجهی بزرگتر از Ftz است (به دلیل توزیع مجدد وزن چسبندگیهنگام ترمز کردن)، بنابراین، برای ساده کردن نمودار عمل نیروها، به طور معمول فرض می کنیم که فقط یک ترمز چرخ جلو، و نیروی اینرسی ماشین را به دور آن می چرخاند. اما همین وضعیت در هر طرحی پیش می‌آید و حتی اگر درایو کاملاً عملیاتی باشد، اما هنگام ترمزگیری، چرخ‌های یک طرف خودرو به سطحی با ضریب چسبندگی کم (یخ، برف، مرطوب) برخورد می‌کنند یا در صورت وقوع پارگی لاستیک یکی از چرخ های جلو در حین رانندگی. این را ذخیره کنید جهت داده شدهبسیار سخت و گاهی غیر ممکن علاوه بر این، در اینجا چرخ‌های فرمان به دلیل ضریب چسبندگی بالاتر تمایل دارند در جهتی بچرخند که نیروی ترمز می‌تواند متوجه شود و به شدت چرخش خودرو را افزایش می‌دهد.

بیایید به شکل. 4. هنگام ترمزگیری، چرخ فرمان نسبت به "پیوت"، محور فرضی AB، تحت اثر نیروی ترمز Ftp می چرخد.

تلاش فرمان تقریباً به صفر رسید

با یک بازوی غلتشی سنتی و مثبت (قطعه GV در شکل 4a)، یک گشتاور Mm به وجود می‌آید، که در همان جهت ممان Mi عمل می‌کند که توسط نیروی اینرسی Fn روی بازویی برابر با نیمی از مسیر ایجاد می‌شود.

اگر سیستم تعلیق چرخ های جلو را طوری طراحی کنیم که بازوی در حال حرکت منفی شود (بخش VG در شکل 4b)، آنگاه حاصل ضرب این بازو توسط نیروی Ftp در نقطه تماس G چرخ است. با جاده یک لحظه Mt در جهت مخالف لحظه Mi عمل می کند و آن را خنثی می کند.

طی تست های مقایسه ای خودروهای دارای شانه های منفی و مثبت، ترمزگیری از سرعت اولیه 80 کیلومتر در ساعت در صورت عدم قفل چرخ انجام شد و فرمان آزاد شد. یکی از مدارهای مدار محرک مورب به طور مصنوعی خاموش شد. برای مدل با بازوی شکست مثبت، زاویه چرخش نسبت به جهت اصلی حرکت 140-160 درجه با یک جابجایی جانبی قابل توجه بود. و مدل با بازوی دویدن منفی که در طرح تعبیه شده بود دارای زاویه چرخش 15-17 درجه بود ، یعنی عملاً از مسیر اصلی منحرف نشد. این شواهد واضحی از مزیت بی‌تردید یک شانه‌ی منفی در هنگام ترمز نامتقارن خودرو است.

به خصوص در این زمینه داده های آزمایشی به دست آمده در مورد میزان نیرو یا گشتاوری که راننده باید به فرمان وارد کند تا هنگام ترمزگیری خودرو را در مسیر مورد نظر خود نگه دارد، جالب توجه است. گشتاور روی فرمان مورد نیاز برای این کار با بازوی شکست مثبت تقریباً به 130 کیلوگرم در سانتی متر می رسد ، یعنی با شعاع فرمان 20-25 سانتی متر ، راننده باید نیرویی بیش از 5-6 کیلوگرم بر ثانیه اعمال کند. . در خودرویی با شانه ران منفی، گشتاور روی فرمان در شرایط مشابه ناچیز است و در حدود صفر در نوسان است. در عین حال، تنظیم مسیر فرمان هیچ مشکلی برای راننده ایجاد نمی کند.

هنگام ترمز لغزیدن - 10 برابر کمتر

که چگونه اثر مثبتشانه ران منفی، که با حفظ مسیر مستقیم هنگام ترمزگیری یا هنگام برخورد چرخ ها در یک طرف، ایمنی را افزایش می دهد. منطقه لغزندهجاده ها

شانه در حال اجرا منفی چقدر می تواند بزرگ باشد؟ اگر مقدار آن بیش از حد بزرگ باشد، می تواند منجر به بدتر شدن ویژگی های تثبیت کننده فرمان شود، که باید با افزایش متعاقب شیب طولی کینگ پین جبران شود. اما چنین "غرامت" به نوبه خود باعث افزایش نیروی روی فرمان می شود که نامطلوب است. بنابراین، برای اکثر خودروها، مقدار شانه منفی از 2 تا 10 میلی‌متر متغیر است و در موارد شدید به 18 میلی‌متر می‌رسد (همانطور که در آئودی 80 انجام می‌شود). حالت افراطی دیگر، مدل هایی است که شانه ی شکسته ای برابر با صفر دارند (مرسدس بنز).

ایمنی غیرفعال خودرو

زوایای تراز صحیح چرخ یکی از موارد است مهمترین عواملتضمین کنترل، ثبات و پایداری طبیعی خودرو در حین حرکت در خط مستقیم و هنگام پیچیدن. پارامترهای هندسی تعلیق بهینه برای هر مدل در مرحله طراحی تنظیم می شوند. زوایای تراز چرخ مشخص شده در معرض تغییر هستند و به دلیل نیاز به تنظیم دوره ای دارند فرسودگی طبیعیاجزا و عناصر شاسی یا پس از تعمیر سیستم تعلیق.

تعیین زوایای تراز چرخ

هندسه سیستم تعلیق که به درستی تنظیم شده است به خودرو اجازه می دهد تا نیروها و لحظاتی را که در تماس چرخ با سطح جاده در طول مسیر ایجاد می شود، به طور موثرتری درک کند. حالت های مختلفحرکات این امر رفتار قابل پیش بینی خودرو را تضمین می کند، یعنی: پایداری در یک خط مستقیم، ثبات در پیچ ها، تثبیت در هنگام شتاب گیری و ترمز. همچنین به دلیل عدم مقاومت چرخش بیش از حد چرخ ها، لاستیک ها به طور یکنواخت ساییده می شوند که باعث افزایش طول عمر آنها می شود.

زوایای تراز چرخ مشخص شده توسط سازنده بهینه هستند ماشین خاصو با هدف و تنظیمات تعلیق آن مطابقت دارد. با این حال، در صورت لزوم، طراحی امکان تغییر یا تنظیم آنها را فراهم می کند. تعداد پارامترهایی که می توان برای هر خودرو تنظیم کرد فردی است.

انواع زوایای تراز اصلی چرخ خودرو

پارامتر	محور ماشین	پارامتر قابل تنظیم	چه تاثیری دارد؟
زاویه ی خمیده	جلو عقب	آره (بسته به ماشین)	ثبات کرنر سایش زودرسلاستیک
زاویه پنجه چرخ (انگشت پا)	جلو عقب	آره	ثبات خط مستقیم سایش زودرس لاستیک
زاویه فرمان جانبی (KPI)	جلو	خیر
زاویه میل طولی محور چرخش (Caster)	جلو	آره (بسته به ماشین)	تثبیت کننده خودرو در حین رانندگی
شکستگی شانه	جلو	خیر	پایداری خودرو هنگام ترمزگیری تثبیت کننده خودرو در حین رانندگی

کمبر چرخ

کمبر چرخ کمبر) زاویه ای است که توسط صفحه وسط چرخ و عمود عبور از نقطه تلاقی صفحه وسط چرخ و سطح نگهدارنده ایجاد می شود. جنبه های مثبت و منفی وجود دارد:

• مثبت (+) - هنگامی که قسمت بالای چرخ به سمت بیرون متمایل شده است (دور از بدنه ماشین).
• منفی (-) - هنگامی که قسمت بالای چرخ به سمت داخل متمایل شده است (به سمت بدنه ماشین).

مثبت و زوایای منفیکمبر چرخ

از نظر ساختاری، کمبر توسط موقعیت مجموعه توپی تشکیل می شود و حداکثر سطح تماس تایر با جاده را فراهم می کند. در صورت دو اهرم تعلیق مستقلموقعیت هاب با بالا و پایین تعیین می شود جناغ ها. B بر شکل گیری زاویه کمبر تأثیر می گذارد پایین بازوو پایه کمک فنر.

انحراف مقادیر زاویه کمبر از هنجار به روش زیر بر خودرو تأثیر می گذارد.

• ثبات خوبماشین در نوبت؛
• کشش چرخ در طول حرکت خط مستقیم بدتر می شود.
• افزایش سایش داخللاستیک ماشین.

• گرفتن خوبچرخ با جاده؛
• ثبات پیچ ها بدتر می شود.
• افزایش سایش در قسمت بیرونی لاستیک

تنظیم چرخ

تنظیم چرخ انگشت پا) - زاویه بین محور طولی ماشین و صفحه چرخش چرخ. همچنین می تواند به عنوان تفاوت در فاصله بین فلنج های جلو و عقب رینگ چرخ ها تعریف شود (در شکل این مقدار A منهای B است). بنابراین، انگشت پا را می توان بر حسب درجه یا میلی متر اندازه گیری کرد.

تراز چرخ ماشین

همگرایی کلی و فردی وجود دارد. انگشت پا جداگانه برای هر چرخ محاسبه می شود. این انحراف صفحه چرخش آن از محور طولی تقارن خودرو است. کل انگشت پا به عنوان مجموع زوایای انگشتان پای چرخ های چپ و راست یک محور محاسبه می شود. کل انگشت در میلی متر به طور مشابه تعیین می شود. با انگشت مثبت انگشت پا) چرخ ها متقابلاً در جهت حرکت به سمت داخل چرخانده می شوند، با مقدار منفی (eng. پا بیرون) – بیرون.

انگشت چرخ مثبت و منفی

انحراف مقادیر زاویه انگشت پا از هنجار به روش زیر بر روی خودرو تأثیر می گذارد.

زاویه منفی خیلی زیاد:

• افزایش سایش لاستیک در داخل؛
• واکنش شدید خودرو به فرمان

زاویه مثبت خیلی بزرگ است:

• حفظ مسیر حرکت بدتر می شود.
• افزایش سایش لاستیک در خارج

زاویه شیب عرضی محور چرخش چرخ

زاویه میل عرضی محور چرخش (eng. KPI) - زاویه بین محور چرخش چرخ و عمود بر سطح نگهدارنده. به لطف این پارامتر، هنگام چرخاندن چرخ های فرمان، بدنه خودرو بالا می رود و در نتیجه نیروها ایجاد می شود.
تلاش برای برگرداندن چرخ به موقعیت مستقیم بنابراین، KPI تأثیر قابل توجهی بر پایداری و پایداری وسیله نقلیه در هنگام رانندگی در مسیر مستقیم دارد. تفاوت در زوایای شیب جانبی محور راست و چپ می تواند منجر به کشیده شدن وسیله نقلیه به کناره با شیب زیاد شود. این اثر همچنین می تواند خود را زمانی نشان دهد که سایر زوایای تراز چرخ با مقادیر عادی مطابقت داشته باشند.

زاویه ریخته گری محور چرخ

زاویه میل طولی محور چرخش

زاویه شیب طولی محور چرخش (eng. کاستور -زاویه بین محور فرمان چرخ و عمود بر سطح نگهدارنده در صفحه طولی خودرو. زوایای شیب طولی محور چرخش چرخ دارای زوایای مثبت و منفی است.

کاستور مثبت به تثبیت دینامیکی اضافی خودرو هنگام رانندگی در حالت متوسط ​​و متوسط ​​کمک می کند سرعت بالا. در همان زمان، فرمان بدتر می شود سرعت کم.

شکستگی شانه

علاوه بر پارامترهای فوق، یک ویژگی دیگر برای محور جلو اهمیت زیادی دارد - شانه در حال اجرا. این فاصله بین نقطه ای است که توسط تقاطع محور تقارن چرخ و سطح نگهدارنده و نقطه تلاقی خط شیب عرضی محور فرمان و سطح نگهدارنده ایجاد می شود. اگر نقطه تلاقی سطح و محور چرخش چرخ به سمت راست محور تقارن چرخ باشد (شانه صفر) مثبت است و اگر در سمت چپ آن قرار گیرد منفی است. اگر این نقاط منطبق باشند، شانه دویدن صفر است.

مقدار شانه در حال اجرا

این پارامترروی تثبیت و فرمان پذیری چرخ تأثیر می گذارد. مقدار بهینه برای ماشین های مدرنیک شانه دویدن صفر یا مثبت است. علامت شانه در حال حرکت توسط کمبر، شیب عرضی محور چرخش چرخ و افست لبه چرخ تعیین می شود.

سازندگان خودرو نصب را توصیه نمی کنند دیسک های چرخبا یک افست غیر استاندارد، زیرا این ممکن است منجر به تغییر بازوی در حال اجرا مشخص شده به مقدار منفی شود. این می تواند به طور جدی بر پایداری و هندلینگ خودرو تأثیر بگذارد.

تغییر زاویه تراز چرخ و تنظیم آنها

زوایای تراز چرخ ها به دلیل ساییدگی و پارگی طبیعی قطعات و همچنین پس از جایگزینی آنها با قطعات جدید، دستخوش تغییر می شوند. بدون استثنا، تمام میله های کراوات و انتهای آن دارند اتصال رشته ای، که به شما امکان می دهد طول آنها را برای تنظیم زوایای انگشتان چرخ افزایش یا کاهش دهید. همگرایی چرخهای عقبو همچنین در جلو، روی همه انواع سیستم تعلیق، به استثنای تیر یا محور وابسته به عقب، قابل تنظیم است.

یادداشت میخائیل سوالاتی را در مورد تنظیم زوایای فرمان آشکار کرد.

با هم سعی خواهیم کرد آن را کشف کنیم.

کمبر(کمبر)-- جهت چرخ را نسبت به عمود منعکس می کند و به عنوان زاویه بین عمود و صفحه چرخش چرخ تعریف می شود.

خودروهای F1 دارای کمبر منفی هستند

همگرایی(TOE) - جهت چرخ ها را نسبت به محور طولی وسیله نقلیه مشخص می کند.

اعتقاد بر این است که نفوذ کمبر منفیباید با انگشت منفی جبران شود و بالعکس، به دلیل تغییر شکل لاستیک در قسمت تماس، چرخ "شکسته" را می توان به عنوان پایه یک مخروط نشان داد.

تصویر کامبر مثبت و انگشت پا مثبت را نشان می دهد.

یکی از جنبه‌های مثبت ورود انگشت منفی، افزایش پاسخ فرمان است.

علاوه بر کامبر و پنجه که با چشم قابل مشاهده است، چندین پارامتر دیگر نیز وجود دارد که بر هندلینگ خودرو تأثیر می گذارد.

شانه چرخان- یکی از پارامترهایی که بر حساسیت فرمان تأثیر می گذارد. به لطف آن، فرمان "سیگنال" نقض برابری واکنش های طولی روی چرخ های فرمان می دهد. (سطوح ناهموار، توزیع نابرابر نیروهای ترمز بین چرخ های راست و چپ).

بازوی غلتشی مثبت (الف) و منفی (6):
A، B - مراکز اتصالات توپی تعلیق جلو؛
B نقطه تقاطع محور معمولی، "محور" با سطح جاده است.
ز - وسط لکه تماس لاستیک با جاده.

شانه غلتشی روی سهولت فرمان تاثیری ندارد. در حضور یک شانه غلتان، نیروهای طولی وارد بر چرخ‌های هدایت‌شونده لحظاتی را ایجاد می‌کنند که تمایل دارند آنها را حول محور چرخش بچرخانند. اما در مورد نیروهای مساوی روی هر دو چرخ، ممان‌ها «آینه» می‌شوند، یعنی. جهات مساوی و مخالف با جبران متقابل یکدیگر، تأثیری ندارند فرمان. با این حال، ممان‌ها بخش‌های پیوند فرمان را با نیروهای کششی یا فشاری (بسته به محل بازوی غلتشی) بارگذاری می‌کنند.

(کمبر منفی ارزش مثبت بازوی غلتشی را افزایش می دهد)

تثبیت وزن چرخ های جلو.

هنگامی که چرخ می چرخد، قسمت جلویی خودرو بالا می رود، بنابراین تحت تأثیر وزن چرخ به سمت حرکت خطی تمایل پیدا می کند. تثبیت وزن یا ایستا چرخ های جلو (یعنی اطمینان از بازگشت آنها به جهت حرکت خط مستقیم) توسط یک بازوی نورد مثبت و زاویه شیب جانبی محور ستون فرمان تضمین می شود.

شیب عرضی پایه دوار.

SAI - زاویه شیب جانبی محور فرمان (با کاهش زاویه جانبی، کارایی تثبیت وزن کاهش می یابد؛ شیب بیش از حد منجر به نیروی بیش از حد بر روی فرمان می شود)

IA - شامل زاویه (پارامتر طراحی بدون تغییر ماشین، جهت متقابل محور فرمان و محور چرخ را تعیین می کند)

γ - زاویه کمبر چرخ

r - چرخش شانه (در این مورد مثبت)

rts - جابجایی جانبی محور چرخش

در سیستم تعلیق 2 پیوندی، زاویه موجود فقط با هندسه محور تعیین می شود.

مکانیسم تثبیت وزن

هنگامی که چرخ می چرخد، محور آن در امتداد قوس دایره ای حرکت می کند که صفحه آن عمود بر محور چرخش است. اگر محور عمودی باشد، تراننیون به صورت افقی حرکت می کند. در صورت کج شدن محور، مسیر ترونیون از افقی منحرف می شود.

قوسی که محور توصیف می کند دارای بخش های اوج و نزولی است. موقعیت نقطه بالاقوس با جهت شیب محور چرخش تعیین می شود. با شیب جانبی، بالای قوس مطابق با موقعیت خنثی چرخ است. این بدان معنی است که وقتی چرخ در هر جهتی از حالت خنثی منحرف می شود، محور (و همراه با آن چرخ) به پایین تر از سطح اولیه تمایل پیدا می کند. چرخ مانند جک کار می کند - قسمتی از ماشین را که بالای آن قرار دارد بلند می کند. "جک" با نیرویی که مستقیماً به تعدادی پارامتر بستگی دارد خنثی می شود: وزن قسمت بلند شده ماشین، زاویه شیب محور، بزرگی جابجایی جانبی آن و زاویه چرخش چرخ. . او سعی می کند همه چیز را به موقعیت اولیه و باثبات خود بازگرداند، یعنی. فرمان را در حالت خنثی قرار دهید

تثبیت دینامیک چرخ های جلو.

برای اطمینان از ثبات حرکت، یعنی تمایل ماشین به حرکت مستقیم، فقط شیب عرضی محور استرات فرمان کافی نیست، به ویژه در سرعت بالا. این به دلیل ظهور مقاومت غلتشی اضافی و اثر ژیروسکوپی است که می تواند باعث تأثیر چرخ تحت تأثیر یک نیروی مزاحم شود. برای پایداری بیشتر، یک شیب طولی از محور فرمان چرخ ارائه می شود که به دلیل آن نقطه تقاطع محور فرمان با سطح جاده نسبت به تماس لاستیک با جاده به جلو منتقل می شود. اکنون چرخ تمایل دارد در پشت نقطه تقاطع محور چرخ با جاده قرار بگیرد و هر چه نیروی مقاومت غلتش بیشتر باشد، گشتاور بیشترچرخ را به حالت مستقیم برمی گرداند. با چنین جابجایی، نیروی وارد بر چرخ هنگام چرخش نیز تمایل به صاف کردن چرخ دارد.

عملکرد اصلی کاستور تثبیت سرعت بالا (یا پویا) چرخ های فرمان ماشین است. تثبیت در این حالت، توانایی چرخ‌های فرمان برای مقاومت در برابر انحراف از حالت خنثی (مطابق با حرکت خطی) و بازگشت خودکار به آن پس از توقف نیروهای خارجی که باعث انحراف شده‌اند، است.

انحراف چرخ های هدایت شده می تواند ناشی از اقدامات عمدی مرتبط با تغییر جهت حرکت باشد. در این حالت، اثر تثبیت کننده به هنگام خروج از یک گوشه کمک می کند و به طور خودکار چرخ ها را به حالت خنثی باز می گرداند. اما در ورودی پیچ و در راس آن، "راننده"، برعکس، باید بر "مقاومت" چرخ ها غلبه کند و نیروی خاصی را به فرمان اعمال کند. نیروی واکنشی ایجاد شده بر روی فرمان چیزی را ایجاد می کند که به آن بازخورد فرمان می گویند.

دسترسی مورد نیاز محور چرخش (به آن بازوی تثبیت کننده می گویند) اغلب با کج کردن آن در جهت طولی در یک زاویه به دست می آید که به آن کاستور می گویند. در مقادیر کم کاستور، بازوی تثبیت کننده نسبت به اندازه چرخ کوچک است و بازوی نیروی طولی (مقاومت غلتشی یا کشش) کاملاً ناچیز است. بنابراین، آنها قادر به تثبیت یک چرخ عظیم نیستند. "لاستیک به کمک می آید." در لحظه اعمال نیروهای جانبی بی ثبات کننده در لکه تماس چرخ ماشینواکنش‌های عرضی (جانبی) بسیار قدرتمندی با جاده ایجاد می‌شوند و با اختلال مقابله می‌کنند. به دلیل بوجود می آیند فرآیندهای پیچیدهتغییر شکل چرخش لاستیک با لغزش جانبی.

اطلاعات تکمیلی در مورد کشش جانبی، مکانیسم تشکیل واکنش جانبی و ممان تثبیت کننده در زیر آورده شده است.

در نتیجه دور شدن چرخ تحت تأثیر یک نیروی جانبی (کشش نیرو)، نتیجه واکنش های جانبی اولیه همیشه در جهت حرکت از مرکز منطقه تماس به عقب جابجا می شود. یعنی گشتاور تثبیت کننده حتی زمانی که رد محور چرخش با مرکز لکه تماسی منطبق باشد روی چرخ عمل می کند. این سوال پیش می آید: اصلاً چرا به یک کاستور نیاز دارید؟ واقعیت این است که ممان تثبیت کننده (Mst) به عوامل مختلفی (طراحی و فشار تایر در آن، بار چرخ، چسبندگی جاده، مقدار نیروهای طولی و غیره) بستگی دارد و همیشه برای تثبیت بهینه چرخ های فرمان کافی نیست. در این مورد، بازوی تثبیت با شیب طولی محور چرخش افزایش می یابد، یعنی. کاستور مثبت نیروهای بی ثبات کننده که بر روی چرخ ماشین در حال حرکت عمل می کنند ناشی از به دلایل مختلف، اما، به عنوان یک قاعده، آنها دارای یک ویژگی اینرسی هستند. بر این اساس، هم واکنش های جانبی و هم ممان های تثبیت کننده با افزایش سرعت افزایش می یابند. بنابراین، تثبیت چرخ های فرمان، که کاستور سهم قابل توجهی در آن دارد، سرعت بالا نامیده می شود. با افزایش سرعت، رفتار چرخ‌های فرمان را هدایت می‌کند. در سرعت های کم، تأثیر این مکانیسم ناچیز می شود؛ تثبیت وزن در اینجا کار می کند که مسئول شیب محور چرخش چرخ در جهت عرضی است.

تنظیم محور فرمان با کاستور مثبت نه تنها برای تثبیت آنها مفید است. کاستور مثبت خطر تغییر ناگهانی مسیر را از بین می برد.

یکی دیگر از پیامدهای مطلوب شیب طولی محور فرمان منجر به تغییر قابل توجهی در کمر چرخ های فرمان هنگام چرخش آنها می شود.

درک مکانیسم وابستگی آسان تر است اگر یک موقعیت فرضی را تصور کنیم که در آن محور چرخش چرخ افقی است (کاستر 90 درجه است). در این حالت ، "چرخش" چرخ فرمان کاملاً به تغییر در شیب آن نسبت به سطح جاده تبدیل می شود ، یعنی. سقوط - فروپاشی گرایش به این صورت است که در حین چرخش، کامبر چرخ بیرونی منفی‌تر می‌شود و چرخ درونی مثبت‌تر می‌شود. هر چه کاستور بزرگتر باشد تغییر بیشترزوایای کمبر در نوبت.

..................

در زیر پرینت تنظیمات خودروی F1 لوتوس E20 را مشاهده می کنید

منابع.