การตั้งศูนย์ล้อรถ. ผลบวกของเลเวอเรจเชิงลบ มุมลบใหญ่เกินไป

บันทึกของ Mikhail ได้เปิดเผยคำถามบางประการเกี่ยวกับการปรับมุมของพวงมาลัย

เราจะพยายามคิดออกด้วยกัน

ทรุด(แคมเบอร์)-- สะท้อนการวางแนวของล้อที่สัมพันธ์กับแนวตั้ง และถูกกำหนดให้เป็นมุมระหว่างแนวตั้งกับระนาบการหมุนของล้อ

รถ F1 มีแคมเบอร์ติดลบ

คอนเวอร์เจนซ์(TOE) - กำหนดทิศทางของล้อที่สัมพันธ์กับแกนตามยาวของรถ

เป็นที่เชื่อกันว่าผลกระทบของแคมเบอร์ลบจะต้องได้รับการชดเชยด้วยนิ้วเท้าลบและในทางกลับกัน เนื่องจากการเสียรูปของยางในแผ่นปะหน้าสัมผัส ล้อที่ "ยุบ" สามารถแสดงเป็นฐานของกรวยได้

ภาพแสดงแคมเบอร์บวกและคอนเวอร์เจนซ์เชิงบวก

ข้อดีอย่างหนึ่งของนิ้วเท้าลบคือความเร็วที่เพิ่มขึ้นของการตอบสนองของพวงมาลัย

นอกจากการยุบตัวและการบรรจบกันซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วย "ตา" แล้ว ยังมีพารามิเตอร์อื่นๆ อีกหลายประการที่ส่งผลต่อการควบคุมรถ

รันอินไหล่— หนึ่งในพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อความไวของพวงมาลัย ต้องขอบคุณเขาที่พวงมาลัย "สัญญาณ" ละเมิดความเท่าเทียมกันของปฏิกิริยาตามยาวบนล้อพวงมาลัย (ความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิว การกระจายแรงเบรกระหว่างล้อขวาและซ้ายไม่สม่ำเสมอ)

บวก (a) และเชิงลบ (6) ไหล่รันอิน:
A, B - ศูนย์กลางของข้อต่อบอลของระบบกันสะเทือนด้านหน้า
B - จุดตัดของแกนเงื่อนไข "เดือย" กับผิวถนน
D - ตรงกลางของหน้าสัมผัสของยางกับถนน

ไหล่ม้วนไม่ส่งผลต่อความง่ายในการบังคับเลี้ยว เมื่อมีไหล่ที่หมุน แรงตามยาวที่กระทำกับล้อที่บังคับเลี้ยวจะสร้างโมเมนต์ที่มักจะหมุนรอบแกนของการหมุน แต่ในกรณีของแรงเท่ากันทั้งสองล้อ ช่วงเวลานั้นกลับกลายเป็น “กระจก” กล่าวคือ ทิศทางที่เท่ากันและตรงกันข้าม ตอบแทนซึ่งกันและกันไม่กระทบกระเทือน ล้อ. อย่างไรก็ตาม ช่วงเวลาโหลดรายละเอียดของสี่เหลี่ยมคางหมูบังคับเลี้ยวด้วยแรงดึงหรือแรงอัด (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแขนหมุน)

(แคมเบอร์ลบเพิ่มค่าบวกของไหล่ม้วน)

การรักษาเสถียรภาพน้ำหนักของล้อหน้า

เมื่อหมุนล้อ ด้านหน้าของรถจะสูงขึ้น ดังนั้นภายใต้อิทธิพลของน้ำหนัก ล้อจึงมีแนวโน้มที่จะรับตำแหน่งการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง น้ำหนักหรือคงที่ ความมั่นคงของล้อหน้า (เช่น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าล้อหน้ากลับสู่ทิศทางการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง) มาจากไหล่ที่กลิ้งไปในเชิงบวกและมุม ความชันตามขวางแกนหมุน

เอียงตามขวางของแท่นหมุน

SAI - มุมเอียงตามขวางของแกนหมุนของพวงมาลัย (เมื่อมุมตามขวางลดลงประสิทธิภาพของการรักษาเสถียรภาพของน้ำหนักจะลดลงการเอียงมากเกินไปจะทำให้พวงมาลัยมีแรงมากเกินไป)

IA - รวมมุม (พารามิเตอร์การออกแบบที่ไม่เปลี่ยนแปลงของรถกำหนดทิศทางร่วมกันของแกนหมุนและรองแหนบล้อ)

γ - มุมแคมเบอร์ล้อ

r - ไหล่วิ่ง (ในกรณีนี้เป็นบวก)

rc - การกระจัดตามขวางของแกนหมุน

ในระบบกันสะเทือนแบบ 2 ลิงค์ มุมที่รวมไว้จะถูกกำหนดโดยรูปทรงของรองแหนบเท่านั้น

กลไกการทรงตัวของน้ำหนัก

เมื่อล้อหมุน รองแหนบจะเคลื่อนที่ไปตามส่วนโค้งของวงกลม ซึ่งระนาบนั้นตั้งฉากกับแกนหมุน หากแกนเป็นแนวตั้ง รองแหนบจะเคลื่อนที่ในแนวนอน หากแกนเอียง วิถีของรองแหนบจะเบี่ยงเบนไปจากแนวนอน

ส่วนโค้งที่อธิบายโดยรองแหนบมีส่วนยอดและส่วนจากมากไปน้อย ตำแหน่ง จุดสูงสุดส่วนโค้งถูกกำหนดโดยทิศทางการเอียงของแกนหมุนของล้อ ด้วยการเอียงตามขวาง ส่วนบนของส่วนโค้งจะสอดคล้องกับตำแหน่งที่เป็นกลางของล้อ ซึ่งหมายความว่าเมื่อล้อเบี่ยงเบนจากตำแหน่งที่เป็นกลางในทุกทิศทาง รองแหนบ (และด้วยล้อนี้) จะมีแนวโน้มลดลงต่ำกว่าระดับเริ่มต้น ล้อทำงานเหมือนแม่แรง - ยกส่วนของรถขึ้นด้านบน "แม่แรง" ถูกตอบโต้ด้วยแรงที่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์จำนวนหนึ่งโดยตรง: น้ำหนักของส่วนที่ยกขึ้นของรถ, มุมเอียงของเพลา, ขนาดของการเคลื่อนที่ด้านข้างและมุมการหมุนของล้อ . เธอพยายามทำให้ทุกอย่างกลับสู่ตำแหน่งเดิมที่มั่นคงนั่นคือ หมุนพวงมาลัยให้เป็นกลาง

เสถียรภาพแบบไดนามิกของล้อหน้า

เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของการเคลื่อนไหว กล่าวคือ ความปรารถนาของรถที่จะเคลื่อนที่ตรง ๆ ไม่เพียงแต่ความลาดเอียงตามขวางของแกนของสตรัทล้อแบบหมุนเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วสูง นี่เป็นเพราะลักษณะของแรงต้านการหมุนเพิ่มเติมและเอฟเฟกต์ไจโรสโคปิก ซึ่งอาจทำให้เกิดอิทธิพลของล้อภายใต้การกระทำของแรงรบกวน เพื่อความเสถียรที่มากขึ้นจะมีการแนะนำความเอียงตามยาวของแกนพวงมาลัยของล้อเนื่องจากจุดตัดของแกนหมุนกับพื้นผิวถนนจะถูกเลื่อนไปข้างหน้าเมื่อเทียบกับหน้าสัมผัสของยางกับถนน ตอนนี้ล้อมีแนวโน้มที่จะเข้ายึดตำแหน่งหลังจุดตัดของแกนล้อกับถนน และยิ่งมีแรงต้านทานการหมุนมากขึ้น ช่วงเวลาจะยิ่งทำให้ล้อกลับสู่ตำแหน่งเส้นตรงมากขึ้น ด้วยการกระจัดนี้ แรงที่กระทำต่อล้อเมื่อหมุนก็มีแนวโน้มที่จะทำให้ล้อตั้งตรงเช่นกัน

หน้าที่หลักของล้อคือการรักษาเสถียรภาพความเร็วสูง (หรือไดนามิก) ของล้อพวงมาลัยของรถ การรักษาเสถียรภาพในกรณีนี้คือความสามารถของล้อบังคับเพื่อต้านทานการเบี่ยงเบนจากตำแหน่งที่เป็นกลาง (ซึ่งสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง) และกลับสู่ตำแหน่งนั้นโดยอัตโนมัติหลังจากสิ้นสุดแรงภายนอกที่ทำให้เกิดการเบี่ยงเบน

การโก่งตัวของพวงมาลัยอาจเกิดจากการเปลี่ยนทิศทางโดยเจตนา ในกรณีนี้ เอฟเฟกต์การทรงตัวช่วยเมื่อออกจากมุมโดยเปลี่ยนล้อให้เป็นกลางโดยอัตโนมัติ แต่ที่ทางเลี้ยวและจุดยอด ในทางกลับกัน "คนขับ" ต้องเอาชนะ "แรงต้าน" ของล้อ โดยใช้แรงบางอย่างกับพวงมาลัย แรงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนพวงมาลัยจะสร้างสิ่งที่เรียกว่าเนื้อหาข้อมูลของพวงมาลัย

ระยะที่ต้องการของแกนหมุน (เรียกว่าไหล่เสถียรภาพ) มักได้มาจากการเอียงในทิศทางตามยาวในมุมหนึ่งซึ่งเรียกว่าลูกล้อ ที่ค่าต่ำของลูกล้อ แขนกันโคลงจะมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับขนาดของล้อ และแขนของแรงตามยาว (แรงต้านทานการหมุนหรือแรงฉุดลาก) นั้นน่าสังเวชอย่างยิ่ง ดังนั้นจึงไม่สามารถทำให้ล้อขนาดใหญ่มั่นคงได้ "ยางมาช่วยชีวิต" ในช่วงเวลาของการกระทำของกองกำลังด้านข้างที่ไม่เสถียรในแพทช์สัมผัส ล้อรถปฏิกิริยาตามขวาง (ด้านข้าง) ที่มีกำลังเพียงพอจะถูกสร้างขึ้นพร้อมกับถนนเพื่อปัดป้องการรบกวน สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นจากกระบวนการเปลี่ยนรูปที่ซับซ้อนของยางที่กลิ้งไปพร้อมกับสลิปด้านข้าง

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลื่นด้านข้าง กลไกของปฏิกิริยาข้างเคียง และโมเมนต์การทรงตัวแสดงไว้ด้านล่าง

อันเป็นผลมาจากการลื่นไถลของล้อภายใต้การกระทำของแรงด้านข้าง (การลื่นไถล) ผลของปฏิกิริยาข้างเคียงเบื้องต้นมักจะถูกเลื่อนกลับในทิศทางของการเคลื่อนที่จากศูนย์กลางของพื้นที่สัมผัสเสมอ กล่าวคือ โมเมนต์การทรงตัวจะกระทำบนล้อแม้ว่าร่องรอยของแกนหมุนจะตรงกับศูนย์กลางของแผ่นปะหน้าสัมผัส คำถามเกิดขึ้น: ทำไมคุณถึงต้องการล้อเลื่อนเลย? ความจริงก็คือโมเมนต์การทรงตัว (Mst) นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ (การออกแบบและแรงดันของยางในนั้น น้ำหนักบรรทุกของล้อ การยึดเกาะถนน แรงตามแนวยาว ฯลฯ) และไม่เพียงพอสำหรับการรักษาเสถียรภาพของล้อพวงมาลัยอย่างเหมาะสมเสมอไป ในกรณีนี้ แขนกันสั่นจะเพิ่มขึ้นตามความเอียงตามยาวของแกนหมุน นั่นคือ ลูกล้อบวก แรงที่ไม่เสถียรที่กระทำต่อล้อของรถที่กำลังเคลื่อนที่นั้นเกิดจากหลายสาเหตุ แต่ตามกฎแล้ว แรงดังกล่าวมีลักษณะเฉื่อยเหมือนกัน ดังนั้น ทั้งปฏิกิริยาข้างเคียงและโมเมนต์การทรงตัวจึงเพิ่มขึ้นตามความเร็วที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นการรักษาเสถียรภาพของล้อพวงมาลัยซึ่งล้อมีส่วนสำคัญจึงเรียกว่าความเร็วสูง ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น มันจะ "บังคับ" พฤติกรรมของพวงมาลัย ที่ความเร็วต่ำอิทธิพลของกลไกนี้ไม่มีนัยสำคัญการรักษาเสถียรภาพของน้ำหนักทำงานที่นี่ซึ่งต้องรับผิดชอบการเอียงของแกนหมุนของล้อในทิศทางตามขวาง

การตั้งค่าแกนหมุนของพวงมาลัยด้วยลูกล้อที่เป็นบวกนั้นมีประโยชน์ไม่เพียงแต่สำหรับการรักษาเสถียรภาพเท่านั้น ลูกล้อที่เป็นบวกช่วยขจัดอันตรายจากการเปลี่ยนแปลงวิถีโคจรอย่างกะทันหัน

ผลดีอีกประการหนึ่งของการเอียงตามยาวของแกนหมุนนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในแคมเบอร์ของล้อที่บังคับเลี้ยวเมื่อหมุน

กลไกการพึ่งพาจะเข้าใจได้ง่ายขึ้นหากเราจินตนาการถึงสถานการณ์สมมติเมื่อแกนหมุนของล้ออยู่ในแนวนอน (ล้อเลื่อนคือ 90°) ในกรณีนี้ "การเลี้ยว" ของพวงมาลัยจะเปลี่ยนเป็นความเอียงที่สัมพันธ์กับถนนโดยสิ้นเชิง กล่าวคือ ทรุด. แนวโน้มคือมุมแคมเบอร์ของล้อด้านนอกจะกลายเป็นด้านลบมากขึ้นในทางกลับกัน และแคมเบอร์ของล้อด้านในจะกลายเป็นบวกมากขึ้น ยิ่งล้อมีขนาดใหญ่เท่าใด มุมแคมเบอร์ก็จะยิ่งเปลี่ยนแปลงมากขึ้นเท่านั้น

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

ด้านล่างนี้เป็นภาพพิมพ์การตั้งค่าของรถ F1 Lotus E20

แหล่งที่มา

ทำไมเราต้องมีมุมแคมเบอร์ นิ้วเท้า และล้อเลื่อน?

หากไม่มีการทำมุมใดๆ เลย ล้อจะยังคงตั้งฉากกับถนนในระหว่างการอัดและการดีดตัวกลับ โดยการสัมผัสกับล้ออย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้ จริงอยู่ที่การรวมระนาบกลางของการหมุนของล้อและแกนของการหมุนเข้าด้วยกันนั้นค่อนข้างยากในเชิงโครงสร้าง (ต่อไปนี้เรากำลังพูดถึงระบบกันสะเทือนแบบสองคันแบบคลาสสิก รถขับเคลื่อนล้อหลังตัวอย่างเช่น "Zhiguli") เนื่องจากทั้ง ลูกหมากควบคู่ไปกับการ กลไกการเบรกล้อไม่พอดีกับภายใน และถ้าเป็นเช่นนั้น ระนาบและแกนจะ "เบี่ยง" ด้วยระยะทาง A ซึ่งเรียกว่าไหล่ม้วน (เมื่อหมุน ล้อจะหมุนรอบแกน ab) ในการเคลื่อนที่ แรงต้านการหมุนของล้อที่ไม่ขับเคลื่อนจะสร้างช่วงเวลาที่จับต้องได้บนไหล่นี้ ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันเมื่อขับผ่านการกระแทก ส่งผลให้พวงมาลัยหลุดออกจากมือตลอดเวลา

นอกจากนี้ ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อจะต้องเอาชนะช่วงเวลาสำคัญนี้ให้ได้ ดังนั้นจึงควรลดค่าบวก (ในกรณีนี้) ไหล่ที่กลิ้งลง หรือแม้แต่ลดให้เหลือศูนย์โดยสิ้นเชิง ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถเอียงแกนของการหมุน ab ได้ เป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่หักโหมจนเกินไป เพื่อที่ว่าเมื่อขึ้นไป ล้อจะไม่ตกเข้าในมากเกินไป

ในทางปฏิบัติพวกเขาทำเช่นนี้: โดยการเอียงแกนหมุนเล็กน้อย (β) เล็กน้อย จะได้ค่าที่ต้องการโดยการเอียงระนาบการหมุนของล้อ (α) มุมของตัวต่อคือการยุบตัว ในมุมนี้ ล้อวางอยู่บนถนน ยางในเขตสัมผัสเสียรูป

ปรากฎว่ารถเคลื่อนที่ราวกับว่าอยู่บนกรวยสองอันโดยพุ่งไปด้านข้าง เพื่อชดเชยปัญหานี้ ต้องนำระนาบการหมุนของล้อมารวมกัน กระบวนการนี้เรียกว่าการปรับคอนเวอร์เจนซ์ พารามิเตอร์ทั้งสองมีการเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา นั่นคือถ้ามุมแคมเบอร์เป็นศูนย์ ไม่ควรมีการบรรจบกัน เป็นลบ - จำเป็นต้องมีไดเวอร์เจนซ์ ไม่เช่นนั้นยางจะ "ไหม้" หากตั้งค่าแคมเบอร์บนรถต่างกัน แคมเบอร์จะถูกดึงเข้าหาล้อโดยมีความลาดชันมาก

อีกสองมุมทำให้พวงมาลัยมีเสถียรภาพ - กล่าวอีกนัยหนึ่งคือทำให้รถตรงโดยปล่อยพวงมาลัย มุมของความเอียงตามขวางของแกนหมุน (β) มีหน้าที่ในการรักษาเสถียรภาพของน้ำหนัก เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าด้วยรูปแบบนี้ (รูปที่) ในขณะที่ล้อเบี่ยงเบนจาก "เป็นกลาง" ส่วนหน้าจะเริ่มสูงขึ้น และเนื่องจากมันมีน้ำหนักมาก เมื่อปล่อยพวงมาลัยภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ระบบจึงมีแนวโน้มที่จะใช้ตำแหน่งเดิมซึ่งสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรง จริงอยู่สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องรักษาไหล่ที่เหมือนกันแม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่ก็ไม่เป็นที่ต้องการ

มุมเอียงตามยาวของแกนหมุน - ลูกล้อ - ให้ความเสถียรแบบไดนามิก หลักการของมันชัดเจนจากพฤติกรรมของวงล้อเปียโน - ในการเคลื่อนไหว มันมักจะอยู่หลังขา นั่นคือ อยู่ในตำแหน่งที่มั่นคงที่สุด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์แบบเดียวกันในรถยนต์ จุดตัดของจุดหมุนที่มีพื้นผิวถนน (c) จะต้องอยู่ข้างหน้าจุดศูนย์กลางของแผ่นปะหน้าล้อ-ถนน (d) การทำเช่นนี้แกนหมุนและเอียงพร้อม ...

เวลาเข้าโค้ง ปฏิกิริยาด้านข้างของถนนจะกระทบด้านหลัง... (ต้องขอบคุณล้อเลื่อน) พยายามใส่ล้อกลับเข้าที่
นอกจากนี้ หากรถอยู่ภายใต้แรงด้านข้างที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเลี้ยว (เช่น คุณกำลังขับบนทางลาดหรือทางลม) ล้อเลื่อนจะปล่อยพวงมาลัยโดยไม่ได้ตั้งใจ เลี้ยวเรียบเครื่อง "ลงเนิน" หรือ "ลงลม" และป้องกันไม่ให้พลิกคว่ำ

ที่ รถขับเคลื่อนล้อหน้าด้วยระบบกันสะเทือนของ MacPherson สถานการณ์จึงแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง การออกแบบนี้ช่วยให้คุณได้ศูนย์และแม้แต่ค่าลบ (รูปที่ b) ไหล่กลิ้ง - หลังจากทั้งหมดจะต้อง "ผลัก" เฉพาะคันโยกเพียงอันเดียวเท่านั้นที่จะ "ผลัก" ภายในล้อ มุมของการยุบ (และการบรรจบกัน) นั้นง่ายต่อการย่อให้เล็กสุด ดังนั้นมันจึงเป็น: VAZ ของตระกูล "ที่แปด" มีมุมแคมเบอร์ 0 °± 30 ", ปลายเท้าที่ 0 ± 1 มม. เนื่องจากล้อหน้ากำลังดึงรถอยู่ในขณะนี้จึงไม่จำเป็นต้องรักษาเสถียรภาพแบบไดนามิกระหว่างการเร่งความเร็ว - ล้อจะไม่หมุนหลังขาอีกต่อไป แต่ดึงด้วยมุมลูกล้อขนาดเล็ก (1°30") เพื่อความมั่นคงในการเบรก การสนับสนุนที่สำคัญต่อพฤติกรรมที่ "ถูกต้อง" ของรถเกิดจากไหล่กลิ้งเชิงลบ - ด้วยการเพิ่มความต้านทานการหมุนของล้อ มันจะแก้ไขวิถีโดยอัตโนมัติ

มุมของรถแต่ละรุ่นจะถูกกำหนดหลังจากการทดสอบ การเก็บผิวละเอียด และการทดสอบซ้ำหลายครั้ง บนรถเก่าที่สึกหรอ การเสียรูปยางยืดของระบบกันสะเทือน (โดยหลักแล้ว องค์ประกอบยาง) มากกว่าอันใหม่ - ล้อแยกจากแรงที่เล็กกว่ามากอย่างเห็นได้ชัด แต่มันก็คุ้มค่าที่จะหยุดเพราะในสถิตยศาสตร์ทุกมุมก็เข้ามาแทนที่อีกครั้ง ดังนั้นการปรับระบบกันสะเทือนแบบหลวมจึงเป็นการเสียเวลา ก่อนอื่นคุณต้องซ่อมแซมมัน
คุณสามารถลบล้างความพยายามทั้งหมดของนักพัฒนาด้วยวิธีอื่นได้ เช่น กินอะไรดี กลับรถยนต์. คุณดู - ลูกล้อเปลี่ยนเครื่องหมายและจาก การรักษาเสถียรภาพแบบไดนามิกความทรงจำยังคงอยู่ และถ้าในระหว่างการเร่ง "นักกีฬา" ยังสามารถรับมือกับสถานการณ์ได้ก็ด้วย เบรกฉุกเฉิน- แทบจะไม่. และถ้าคุณเพิ่ม ยางแบบกำหนดเองและล้อที่มีออฟเซ็ตต่างกัน ก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะคาดเดาว่าจะเกิดอะไรขึ้นในท้ายที่สุด

การตั้งศูนย์ล้อที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ช่วยให้การควบคุมรถ เสถียรภาพ และความเสถียรของรถเป็นไปอย่างปกติเมื่อขับตรงและเมื่อเข้าโค้ง พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของช่วงล่างที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละรุ่นถูกกำหนดในขั้นตอนการออกแบบ ค่าที่กำหนดของมุมตั้งศูนย์ล้ออาจเปลี่ยนแปลงได้และต้องมีการปรับเป็นระยะเนื่องจากการสึกหรอตามธรรมชาติของส่วนประกอบและองค์ประกอบของแชสซีหรือหลังการซ่อมแซมระบบกันสะเทือน

การกำหนดมุมตั้งศูนย์ล้อ

รูปทรงเรขาคณิตของระบบกันสะเทือนที่ปรับอย่างเหมาะสมช่วยให้รถรับรู้ถึงแรงและโมเมนต์ที่เกิดขึ้นในบริเวณหน้าสัมผัสของล้อกับพื้นผิวถนนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในระหว่างโหมดการขับขี่ต่างๆ ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงพฤติกรรมที่คาดเดาได้ของรถ กล่าวคือ เสถียรภาพในเส้นทางตรง เสถียรภาพในการเลี้ยว เสถียรภาพระหว่างการเร่งความเร็วและการเบรก นอกจากนี้ เนื่องจากไม่มีแรงต้านทานการหมุนของล้อมากเกินไป จึงเกิดการสึกหรอของยางที่สม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งช่วยให้ยืดอายุการใช้งานได้

ค่าตั้งศูนย์ล้อที่กำหนดโดยผู้ผลิตนั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับรถยนต์รุ่นใดรุ่นหนึ่งและสอดคล้องกับวัตถุประสงค์และการตั้งค่าระบบกันสะเทือน อย่างไรก็ตาม หากจำเป็น ความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงหรือการปรับเปลี่ยนจะมีการจัดโครงสร้างไว้ จำนวนพารามิเตอร์ที่สามารถปรับได้สำหรับรถแต่ละคันเป็นรายบุคคล

ประเภทของมุมตั้งศูนย์ล้อรถพื้นฐาน

แคมเบอร์

แคมเบอร์ล้อ (ภาษาอังกฤษ) แคมเบอร์) คือมุมที่เกิดจากระนาบมัธยฐานของล้อและแนวตั้งที่ผ่านจุดตัดของระนาบมัธยฐานของล้อและพื้นผิวรองรับ แยกแยะระหว่างแคมเบอร์บวกและลบ:

• บวก (+) - เมื่อเอียงส่วนบนของล้อออกไปด้านนอก (ห่างจากตัวรถ);
• ลบ (-) - เมื่อเอียงส่วนบนของล้อเข้าด้านใน (เข้าหาตัวรถ)

โครงสร้างแคมเบอร์เกิดขึ้นจากตำแหน่งของชุดดุมล้อและให้พื้นที่สูงสุดของแผ่นปะหน้ายางกับถนน ในกรณีของคันโยกคู่ ระงับอิสระตำแหน่งของดุมล้อถูกกำหนดโดยด้านบนและด้านล่าง ปีกนก. ในการก่อตัวของมุมแคมเบอร์นั้นได้รับอิทธิพลจากแขนท่อนล่างและสตรัทกันสะเทือน

ความเบี่ยงเบนของมุมแคมเบอร์จากค่าปกติจะส่งผลต่อตัวรถดังนี้

• เสถียรภาพของรถที่ดีในมุม;
• การยึดเกาะของล้อลดลงระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง
• เพิ่มการสึกหรอที่ด้านในของยาง

• ยึดเกาะได้ดีล้อกับถนน
• ความมั่นคงในทางกลับแย่ลง;
• เพิ่มการสึกหรอที่ด้านนอกของยาง

ตั้งศูนย์ล้อ

การจัดตำแหน่งล้อ (ภาษาอังกฤษ) นิ้วเท้า) - มุมระหว่างแกนตามยาวของรถกับระนาบการหมุนของล้อ นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดความต่างของระยะห่างระหว่างด้านหน้าและด้านหลังของขอบล้อได้ (ในรูปคือค่า A ลบ B) ดังนั้นการบรรจบกันสามารถวัดได้เป็นองศาหรือมิลลิเมตร

แยกความแตกต่างระหว่างการบรรจบกันทั้งหมดและรายบุคคล การบรรจบกันแต่ละรายการจะคำนวณแยกกันสำหรับแต่ละล้อ นี่คือความเบี่ยงเบนของระนาบของการหมุนจากแกนตามยาวของสมมาตรของรถ ค่า toe-in ทั้งหมดคำนวณจากผลรวมของมุม toe-in ของล้อซ้ายและขวาของเพลาเดียวกัน จะกำหนดคอนเวอร์เจนซ์รวมเป็นมิลลิเมตรเช่นเดียวกัน ด้วยการบรรจบกันในเชิงบวก (อังกฤษ. นิ้วเท้า) ล้อหมุนเข้าด้านในในทิศทางของการเดินทางโดยมีค่าลบ (อังกฤษ. นิ้วเท้าออก) ออก.

การเบี่ยงเบนของค่ามุมบรรจบกันจากบรรทัดฐานส่งผลต่อรถดังนี้

มุมลบที่ใหญ่เกินไป:

• การสึกหรอของยางภายในเพิ่มขึ้น
• ปฏิกิริยาที่คมชัดของรถต่อการบังคับเลี้ยว

มุมบวกใหญ่เกินไป:

• การรักษาวิถีการเคลื่อนที่แย่ลง
• การสึกหรอของยางด้านนอกเพิ่มขึ้น

มุมเอียงตามขวางของแกนหมุน (อังกฤษ. ตัวชี้วัด) คือมุมระหว่างแกนหมุนของล้อกับแนวตั้งฉากกับพื้นผิวรองรับ ต้องขอบคุณพารามิเตอร์นี้เมื่อหมุนพวงมาลัยตัวรถก็สูงขึ้นอันเป็นผลมาจากแรงที่เกิดขึ้น
พยายามคืนล้อให้อยู่ในตำแหน่งตรง ดังนั้น KPI จึงมีผลกระทบอย่างมากต่อความเสถียรและความเสถียรของรถในแนวเส้นตรง ความแตกต่างในค่าของมุมเอียงตามขวางของเพลาขวาและซ้ายสามารถนำไปสู่การถอนตัวของรถไปด้านข้างด้วยความเอียงขนาดใหญ่ เอฟเฟกต์นี้ยังสามารถปรากฏขึ้นได้หากมุมการจัดตำแหน่งล้ออื่นๆ สอดคล้องกับค่าปกติ

มุมสนาม

มุมเอียงตามยาวของแกนหมุน (อังกฤษ. ลูกล้อ -มุมระหว่างแกนหมุนของล้อและแนวตั้งฉากกับพื้นผิวรองรับในระนาบตามยาวของรถ แยกแยะระหว่างมุมบวกและมุมลบของการเอียงตามยาวของแกนหมุนของล้อ

ลูกล้อที่เป็นบวกทำให้เกิดการทรงตัวแบบไดนามิกเพิ่มเติมของรถเมื่อขับที่ความเร็วปานกลางและ ความเร็วสูง. ส่งผลให้ความสามารถในการเลี้ยวลดลง ความเร็วต่ำ.

ไหล่แตก

นอกเหนือจากพารามิเตอร์ข้างต้นแล้ว คุณลักษณะอีกประการหนึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเพลาหน้า - ไหล่วิ่ง นี่คือระยะห่างระหว่างจุดที่เกิดจากจุดตัดของแกนสมมาตรของล้อกับพื้น และจุดตัดของเส้นของความเอียงตามขวางของแกนหมุนกับพื้น ไหล่รันอินจะเป็นค่าบวก หากจุดตัดของพื้นผิวและแกนหมุนของล้ออยู่ทางด้านขวาของแกนสมมาตรของล้อ (ศูนย์ไหล่) และค่าลบหากอยู่ทางด้านซ้ายของ มัน. หากจุดเหล่านี้ตรงกัน แสดงว่าไหล่วิ่งเข้าจะเป็นศูนย์

พารามิเตอร์นี้ส่งผลต่อความมั่นคงและการบังคับเลี้ยวของล้อ ค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ รถยนต์สมัยใหม่เป็นศูนย์หรือไหล่รันอินบวก เครื่องหมายของบ่าวิ่งเข้าถูกกำหนดโดยแคมเบอร์ ความเอียงตามขวางของแกนหมุนของล้อ และออฟเซ็ตของขอบล้อ

ผู้ผลิตรถยนต์ไม่แนะนำให้ติดตั้ง จานล้อด้วยการออกเดินทางที่ไม่ได้มาตรฐานเพราะ ซึ่งอาจส่งผลให้เปลี่ยนชุด run-in shoulder เป็นค่าลบ ซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงต่อความเสถียรและการควบคุมรถ

การเปลี่ยนค่ามุมของการติดตั้งล้อและการปรับ

มุมตั้งศูนย์ล้ออาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากการสึกหรอตามธรรมชาติของชิ้นส่วน และหลังจากเปลี่ยนชิ้นส่วนใหม่ แกนบังคับเลี้ยวและทิปทั้งหมดไม่มีข้อยกเว้น การเชื่อมต่อแบบเกลียวซึ่งช่วยให้คุณสามารถเพิ่มหรือลดความยาวเพื่อปรับค่ามุมของการบรรจบกันของล้อ คอนเวอร์เจนซ์ ล้อหลังเช่นเดียวกับด้านหน้า สามารถปรับได้กับระบบกันสะเทือนทุกประเภท ยกเว้นลำแสงหรือเพลาแบบขึ้นกับด้านหลัง

ยานพาหนะสมัยใหม่มีแชสซีส์คุณภาพสูงและซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งด้านความสะดวกสบายและความสปอร์ต และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยการจราจร

เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของแชสซีตลอด "อายุการใช้งานของรถ" และหลังจากเกิดอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้ วันนี้จึงมีโอกาสที่ดีที่จะตรวจสอบรูปทรงของแชสซีและแก้ไขการตั้งค่าที่ไม่ถูกต้อง

แชสซีคือตัวเชื่อมระหว่างรถกับถนน ทั้งแรงที่กระทำต่อพื้นผิวลูกปืนของล้อและแรงฉุดลาก ตลอดจนแรงเลื่อนด้านข้างที่เกิดขึ้นขณะเข้าโค้ง ช่วงล่างบนถนนผ่านล้อรถ

แชสซีได้รับแรงและโมเมนต์มากมาย กำลังที่เพิ่มขึ้นของยานพาหนะ ตลอดจนความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความสะดวกสบายและความปลอดภัย ส่งผลให้ข้อกำหนดสำหรับแชสซีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

คลับรถ

/อยากรู้ทุกอย่าง

ช่วงล่างเชิงมุม

คนขับที่แท้จริงจะใช้พื้นฐานของเรขาคณิต

ข้อความ / EVGENY BORISENKOV

วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดและดูเหมือนชัดเจนคือการไม่ทำมุมใดๆ เลย ในกรณีนี้ ล้อในระหว่างการอัดและการดีดตัวจะยังคงตั้งฉากกับถนน โดยให้สัมผัสที่คงที่และเชื่อถือได้ (รูปที่ 1) จริงอยู่ที่การรวมระนาบกลางของการหมุนของล้อและแกนของการหมุนเข้าด้วยกันนั้นค่อนข้างยากในโครงสร้าง (ต่อไปนี้เรากำลังพูดถึงระบบกันสะเทือนแบบสองคันแบบคลาสสิกของ Zhiguli ขับเคลื่อนล้อหลัง) เนื่องจากตลับลูกปืนทั้งสองพร้อม กลไกเบรกไม่พอดีกับล้อ และถ้าเป็นเช่นนั้น ระนาบและแกนจะ "เบี่ยง" ด้วยระยะทาง A ซึ่งเรียกว่าไหล่ม้วน (เมื่อหมุน ล้อจะหมุนรอบแกน ab) ในการเคลื่อนที่ แรงต้านการหมุนของล้อที่ไม่ขับเคลื่อนจะสร้างช่วงเวลาที่จับต้องได้บนไหล่นี้ ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันเมื่อขับผ่านการกระแทก ไม่กี่คนที่ชอบขับรถโดยที่พวงมาลัยขาดจากมือตลอดเวลา!

นอกจากนี้ คุณจะต้องเสียเหงื่อให้มาก เพื่อเอาชนะช่วงเวลานี้ในทางกลับกัน ดังนั้นจึงควรลดค่าบวก (ในกรณีนี้) ไหล่ที่กลิ้งลง หรือแม้แต่ลดให้เหลือศูนย์โดยสิ้นเชิง ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถเอียงแกนของการหมุน ab (รูปที่ 2) เป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่หักโหมจนเกินไป เพื่อที่ว่าเมื่อขึ้นไป ล้อจะไม่ตกเข้าในมากเกินไป ในทางปฏิบัติพวกเขาทำเช่นนี้: โดยการเอียงแกนหมุนเล็กน้อย (b) เล็กน้อย จะได้ค่าที่ต้องการโดยการเอียงระนาบการหมุนของล้อ (a) มุม a คือการยุบ ในมุมนี้ ล้อวางอยู่บนถนน ยางในเขตสัมผัสเสียรูป (รูปที่ 3)

ปรากฎว่ารถเคลื่อนที่ราวกับว่าอยู่บนกรวยสองอันโดยพุ่งไปด้านข้าง เพื่อชดเชยปัญหานี้ ต้องนำระนาบการหมุนของล้อมารวมกัน กระบวนการนี้เรียกว่าการปรับคอนเวอร์เจนซ์ อย่างที่คุณอาจเดาได้ว่าพารามิเตอร์ทั้งสองนั้นเชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนา นั่นคือถ้ามุมแคมเบอร์เป็นศูนย์ ไม่ควรมีการบรรจบกัน เป็นลบ - จำเป็นต้องมีไดเวอร์เจนซ์ ไม่เช่นนั้นยางจะ "ไหม้" หากตั้งค่าแคมเบอร์บนรถต่างกัน แคมเบอร์จะถูกดึงเข้าหาล้อโดยมีความลาดชันมาก

อีกสองมุมทำให้พวงมาลัยมีเสถียรภาพ - กล่าวอีกนัยหนึ่งคือทำให้รถตรงโดยปล่อยพวงมาลัย อย่างแรกที่เราคุ้นเคยคือมุมของความเอียงตามขวางของแกนหมุน (b) มีหน้าที่ในการรักษาเสถียรภาพของน้ำหนัก เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าด้วยรูปแบบนี้ (รูปที่ 4) ในขณะที่ล้อเบี่ยงเบนจาก "เป็นกลาง" ส่วนหน้าจะเริ่มสูงขึ้น และเนื่องจากมันมีน้ำหนักมาก เมื่อปล่อยพวงมาลัยภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ระบบจึงมีแนวโน้มที่จะใช้ตำแหน่งเดิมซึ่งสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรง จริงอยู่สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องรักษาไหล่ที่เหมือนกันแม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่ก็ไม่เป็นที่ต้องการ

มุมเอียงตามยาวของแกนหมุน - ลูกล้อ - ให้ความเสถียรแบบไดนามิก (รูปที่ 5) หลักการของมันชัดเจนจากพฤติกรรมของวงล้อเปียโน - ในการเคลื่อนไหว มันมักจะอยู่หลังขา นั่นคือ อยู่ในตำแหน่งที่มั่นคงที่สุด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์แบบเดียวกันในรถยนต์ จุดตัดของจุดหมุนที่มีพื้นผิวถนน (c) จะต้องอยู่ข้างหน้าจุดศูนย์กลางของแผ่นปะหน้าล้อ-ถนน (d) การทำเช่นนี้ให้แกนหมุนและเอียงตาม ตอนนี้ เวลาเลี้ยว ปฏิกิริยาด้านข้างของถนนจะกระทบด้านหลัง... (ขอบคุณล้อเลื่อน!) (รูปที่ 6) พยายามคืนล้อกลับเข้าที่

นอกจากนี้ หากรถอยู่ภายใต้แรงด้านข้างที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเลี้ยว (เช่น คุณกำลังขับบนทางลาดชันหรือลมด้านข้าง) ล้อเลื่อนจะทำให้รถหมุน "ลงเนิน" หรือ "ลงลมได้อย่างราบรื่น" ” เมื่อพวงมาลัยหลุดโดยไม่ได้ตั้งใจและไม่ยอมให้คว่ำ

ในรถขับเคลื่อนล้อหน้าที่มีระบบกันสะเทือนของ MacPherson สถานการณ์แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง การออกแบบนี้ทำให้สามารถรับไหล่ที่กลิ้งเป็นศูนย์และแม้กระทั่งค่าลบ (รูปที่ 7b) - หลังจากทั้งหมดจะต้อง "ผลัก" เฉพาะการรองรับของคันโยกเดียวภายในล้อ มุมของการยุบ (และการบรรจบกัน) นั้นง่ายต่อการย่อให้เล็กสุด ดังนั้นมันจึงเป็น: VAZ ของตระกูล "ที่แปด" ที่ทุกคนคุ้นเคยมีมุมแคมเบอร์ 0 °± 30 "การบรรจบกันที่ 0 ± 1 มม. เนื่องจากล้อหน้ากำลังดึงรถอยู่ การรักษาเสถียรภาพแบบไดนามิกในระหว่างการเร่งความเร็วคือ ไม่จำเป็น - ล้อจะไม่หมุนไปด้านหลังขาอีกต่อไป แต่ดึงไปตามนั้น มุมลูกล้อขนาดเล็ก (1°30") ยังคงอยู่เพื่อความมั่นคงในการเบรก การสนับสนุนที่สำคัญต่อพฤติกรรมที่ "ถูกต้อง" ของรถเกิดจากไหล่เชิงลบของการวิ่งเข้า - ด้วยการเพิ่มความต้านทานการหมุนของล้อ มันจะแก้ไขวิถีโดยอัตโนมัติ

อย่างที่คุณเห็น เป็นการยากที่จะประเมินผลกระทบของรูปทรงของระบบกันสะเทือนที่มีต่อการควบคุมและเสถียรภาพการทรงตัวสูงเกินไป โดยธรรมชาติแล้ว นักออกแบบจะให้ความสนใจเป็นพิเศษกับมัน มุมของรถแต่ละรุ่นถูกกำหนดหลังจากการทดสอบ การเก็บผิวงาน และการทดสอบอื่นๆ มากมาย! แต่เพียง ... ขึ้นอยู่กับ รถพร้อมใช้งาน. สำหรับรถเก่าที่สึกหรอ การเสียรูปของยางกันกระเทือน (โดยพื้นฐานแล้วคือชิ้นส่วนที่เป็นยาง) นั้นยิ่งใหญ่กว่าของใหม่มาก - ล้อแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากแรงที่เล็กกว่ามาก แต่มันก็คุ้มค่าที่จะหยุดเพราะในสถิตยศาสตร์ทุกมุมก็เข้ามาแทนที่อีกครั้ง ดังนั้นการปรับระบบกันสะเทือนแบบหลวมจึงเป็นงานของลิง! ก่อนอื่นคุณต้องซ่อมแซมมัน

คุณสามารถลบล้างความพยายามทั้งหมดของนักพัฒนาด้วยวิธีอื่นได้ เช่น ยกท้ายรถขึ้นอย่างระมัดระวัง คุณดู - ผู้ร่ายเปลี่ยนสัญลักษณ์และการรักษาเสถียรภาพแบบไดนามิกทิ้งความทรงจำ และหากในระหว่างการเร่ง "นักกีฬา" ยังคงสามารถรับมือกับสถานการณ์ได้ การเบรกฉุกเฉินก็ไม่น่าเป็นไปได้ และถ้าคุณเพิ่มยางและล้อที่ไม่ได้มาตรฐานที่มีออฟเซ็ตต่างกัน ใครจะเป็นผู้รับผิดชอบในการทำนายว่าจะเกิดอะไรขึ้นในที่สุด? ล่วงหน้ายางที่สึกหรอและตลับลูกปืน "ตาย" นั้นไม่เลว มันอาจจะยิ่งเลวร้าย...

ข้าว. 1. "ช่วงล่างไม่มีมุม"

ข้าว. 2. ในระนาบขวาง ตำแหน่งของล้อมีลักษณะเป็นมุม a (โค้ง) และ b (เอียง)

ข้าว. 3. การกลิ้งของล้อเอียงคล้ายกับการกลิ้งของกรวย

ข้าว. 4. ด้วยไหล่วิ่งที่เป็นบวก การหมุนล้อพร้อมกับยกส่วนหน้าของร่างกาย

ข้าว. 5. Caster - มุมเอียงตามยาวของแกนหมุน

ข้าว. 6. นี่คือวิธีการทำงานของล้อเลื่อน

ข้าว. 7. บวก (a) และลบ (b) ไหล่รันอิน

บ้าน » แร็ค » การตั้งศูนย์ล้อรถ. ผลบวกของเลเวอเรจเชิงลบ มุมลบใหญ่เกินไป