Стабілізація керованих коліс

Стабілізація керованих коліс. Сили, що діють на автомобіль, прагнуть відхилити керовані колеса від положення, що відповідає прямолінійному руху. Щоб не допустити повороту коліс під дією випадкових сил (поштовхів від наїзду на нерівності дороги тощо), керовані колеса повинні володіти здатністю зберігати положення, відповідне прямолінійному руху і повертатися до нього з будь-якого іншого положення. Ця здатність називається стабілізацією керованих коліс.
Стабілізація забезпечується нахилами шворнів в поперечної і поздовжньої площинах і пружними властивостями пневматичної шини.
Поперечний нахил шворня викликає піднесення центру ваги автомобіля при повороті керованих коліс. Поворачиваемое колесо, спираючись на дорогу, викликає відповідний підйом передньої осі і центру ваги автомобіля. Якщо відпустити кермо, то передня частина автомобіля опуститься вниз, і передні колеса повертаються в положення, відповідне прямолінійному руху. Стабілізуючий момент, діючий на керовані колеса, із збільшенням кута нахилу шворня і ваги, що приходить на передню вісь, зростає. На стабілізуючий момент, який виникає внаслідок поперечного нахилу шворня, не впливають швидкість руху і якість дороги. Поперечний нахил шворня (6-10°) зменшує плече повороту колеса, знижуючи передачу ударних навантажень, що діють на рульове керування від дороги. Часто стабілізуючий момент від нахилу шворня вбік називають ваговим стабілізуючим моментом.
Поздовжній нахил шворня зазвичай вибирають таким, при якому нижній кінець шворня зміщений вперед щодо вертикалі, що проходить через його середину. Внаслідок цього точка перетину осі з дорогою розташована попереду центру контактної майданчики колеса і дороги. При русі автомобіля його траєкторія руху часто має криволінійний характер, що визначає виникнення відцентрової сили. Ця сила прагне зрушити автомобіль від центру повороту, чому перешкоджають реакції дороги, докладені в центрі контактних майданчиків і спрямовані до центру повороту. Реакції керованих коліс, діючи на плечі, створеному в результаті нахилу шворня тому, прагнуть повернути керовані колеса в положення, відповідне прямолінійному руху. Стабілізуючий момент, діючий на керовані колеса, в результаті нахилу шворнів в поздовжній площині пропорційний квадрату швидкості і називається швидкісним стабілізуючим моментом. Кут нахилу шворня в поздовжній площині дорівнює 1-3,5° і значною мірою пов’язаний з пружним стабілізуючим моментом пневматичної шини.
Еластична шина контактує з дорогою на певній площі, званої контактної майданчиком. Сили, що діють в контактній площадці, протидіють повороту колеса. Створюється стабілізуючий момент залежить від еластичності шин. У вантажних автомобілів, забезпечених порівняно жорсткими шинами, пружний стабілізуючий момент невеликий, у легкових автомобілів він більше і призводить іноді до надмірної стабілізації керованих коліс, ускладнюючи упраа1ение. Для зменшення впливу пружного стабілізуючого моменту у більшості легкових автомобілів кут нахилу шворня в поздовжній площині роблять рівним нулю.

2