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 (рис. 156, а) поперечного наклона шкворня обусловливает автоматический самовозврат колес к прямо линейному движению после поворота. При повороте колеса относительно шкворня, имеющего наклон в поперечной плоскости, оно стремится опуститься ниже плоскости дороги на величину. Однако это невозможно, поэтому любой поворот колеса вызывает подъем передней части автомобиля, и сила тяжести стремится вернуть колесо в нейтральное положение, соответствующее его прямо линейному 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 6-100.

Наклон шкворней в продольной плоскости (угол у) выполняют таким образом, чтобы нижние концы шкворней смещались вперед относительно верти кали. Назначение угла у обеспечить сохранение прямо линейности движения колес при значительных скоростях. В случае криволинейного движения автомобиля возникающая центробежная сила (рис. 156, б) вызывает действие боковых реакций Ry со стороны дороги на колеса. Наличие продольного наклона шкворней приводит к тому, что реакции Ry 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.

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.

Угол у обычно составляет 1- 3,50 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 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 r:J. 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 развала = 20 градусов. Чрезмерное увеличение угла 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 о. 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.