Reklama
PWS Poznań
A A A

Ustawienie kół kierowanych

Samoczynne powracanie skręconych kół do położenia odpowiadającego jeździe wprost, czy U tzw. skłonność samochodu do wychodzenia z zakrętu, oraz utrzymywanie przez samo­chód kierunku jazdy wprost mimo działania niewielkich sił bocznych uzyskuje się przez odpowiednie pochylenie kół oraz sworzni zwrotnic. Pra­widłowe ustawienie kół wpływa korzystnie na stateczność kierunkową sa­mochodu i ułatwia prowadzenie go, a nieprawidłowe — nie tylko utrudnia kierowanie samochodem, lecz może być także przyczyną szybkiego zuży­wania się- opon. Ustawienie kół kierowanych określają następujące wielkości geo­metryczne (rys. 19.8): kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy a, kąt pochy­lenia koła y, kąt pochylenia sworznia zwrotnicy (3 oraz zbieżność kół. Kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy a jest to kąt, jaki tworzy z pionem oś sworznia zwrotnicy, mierzony w rzucie na płasz­czyznę pionową, równoległą do podłużnej płaszczyzny symetrii samocho­du. Ustawienie sworznia zwrotnicy pod kątem a sprawia, że punkt A prze­cięcia osi sworznia z płaszczyzną jezdni wyprzedza teoretyczny punkt B styku ogumienia z jezdnią. Skręcenie kół podczas jazdy powoduje powstanie momentu siły oporów toczenia F„ działającej na ramieniu a (rys. 19.8), który przyczynia się do powracania koła do pozycji odpowiadającej jeździe wprost. Moment ten nazywamy momentem stabilizującym. Moment stabilizujący powstaje także podczas jazdy na zakręcie, wskutek działania bocznej siły Y, której punkt przyłożenia do koła jest odsunięty od punktu A przecięcia się osi sworznia z płaszczyzną jezdni. Moment stabilizujący przeciwstawia się więc skracaniu koła i dlatego kąt wyprzedzenia sworznia nie powinien być zbyt duży, gdyż mógłby utrudniać prowadzenie samochodu. Zwykle kąt ten nie przekracza 4°, przy czym w samochodach osobowych stosuje się mniejsze wartości (często nawet a = 0). Kąt pochylenia sworznia zwrotnicy p jest to kąt, jaki tworzy z pionem oś sworznia zwrotnicy, mierzony w rzucie na płaszczyznę pionową, prostopadłą do podłużnej płaszczyzny symetrii samochodu. Kąt pochylenia koła y jest to kąt między płaszczyzną koła i płaszczyzną pionową, równoległą do podłużnej płaszczyzny symetrii sa­mochodu, mierzony przy kołach ustawionych symetrycznie do osi podłuż­nej samochodu. O ile kąty wyprzedzenia i pochylenia sworznia zwrotnicy uzyskuje się przez odpowiednie wywiercenie otworów pod sworzeń, kąt pochylenia koła uzyskuje się przez pochylenie czopów zwrotnic w dół, pod kątem do poziomu równym kątowi y. Kąty pochylenia sworznia zwrotnicy (3 i pochylenia koła y umoż­liwiają dobranie najkorzystniejsze; odległości między punktami C i D (rys. 19.8) przecięcia się osi sworznia zwrotnicy z powierzchnią jezdni oraz styku koła z jezdnią. Odległość ta, zwana promieniem zataczania, powinna wynosić kilka do kilkunastu milimetrów. Ma ona duży wpływ na stateczność kierun­kową samochodu, wpfywa na wartość momentów stabilizujących oraz powo­duje napięcie układu zwrotniczego. Ze względu na to, że odległość sworznia zwrotnicy od płaszczyzny symetrii koła jest uwarunkowana względami kon­strukcyjnymi, kąty p i y dobiera się tak, żeby uzyskać wymagany promień zataczania. Kąty pochylenia koła nie mogą przybierać zbyt dużych wartości ponieważ powodowałoby to zużywanie się bocznej powierzchni bieżnika. Dlatego większe wartości przyjmuje się dla kątów pochylenia sworzni zwrotnic. Zwykle wartości kątów pochylenia koła zawierają się w granicach 04-2°, natomiast wartości kątów pochylenia sworzni zwrotnic — 4-^8°. Dodatkowym, ważnym, efektem pochylenia koła jest wywołanie działania składowej siły ciężkości, powodującej jak gdyby wywracanie odchy­lonego od pionu koła. Działanie tej siły powoduje samoczynne kasowanie się luzów w łożyskach tocznych piast kół. Luzy w łożyskach piast (monta­żowe oraz powstające w wyniku zużycia) powodują skłonność do drgań kół — tzw. trzepotania — bardzo niekorzystnie wpływających na statecz­ność ruchu oraz powodujących obciążenia dynamiczne układu kierowniczego. Zbieżność kół jest to różnica {by—b2) między rozstawem kół kierowanych, mierzonym z tyłu i z przodu, w płaszczyźnie równoległej do jezdni i przechodzącej przez środki kół ustawionych symetrycznie wzglę­dem podłużnej osi samochodu. Siły oporów działające na koło na ramieniu równym promieniowi zataczania powodują w czasie jazdy występowanie momentów rozchylających koła na zewnątrz. Dzięki zbieżności koła kie­rowane nie wykazują tendencji do rozchylania się, mimo luzów oraz sprę­żystych odkształceń elementów układu kierowniczego. Zbieżność dobiera się tak, aby równoważyła tendencję do rozchylania się kół. Dzięki temu podczas jazdy koła ustawiają się równolegle do kierunku jazdy. W samochodach wyposażonych w ogumienie niskociśnieniowe stosuje się zbieżność kół w granicach 2-^3 mm. W przypadkach opon wysokociśnieniowych zbieżność dochodzi nawet do 10 mm. W samochodach z przednim napędem stosuje się ujemną zbieżność (rozbieżność) kół.