Стабілізація керованих коліс автомобіля ( визначення, схеми способів стабілізації ).

Зовнішні сили, що діють на автомобіль, відхиляють керовані колеса від положення, що відповідає прямолінійному руху. Щоб не допустити повороту коліс під дією випадкових сил (поштовхів від наїзду на нерівності дороги, поривів вітру і т. п.), керовані колеса повинні мати здатність зберігати своє положення, що відповідає прямолінійному рухові, і мимоволі повертатися до нього після повороту без допомоги водія. Така поведінка керованих коліс називається стабілізацією.

Стабілізація забезпечується нахилом шворня (осі повороту) у поперечній і подовжній площинах, а також створюється при коченні керованих коліс завдяки пружним властивостям пневматичних шин.

Поперечний нахилшворня (осі повороту колеса) створює так звану вагову або статичну стабілізацію керованих коліс. Як видно зі схеми (рис. 5.25, а), площа контакту з дорогою керованого колеса при повороті останнього на 180° завдяки нахилу шворня убік на кут α«опускається „під дорогу" на відстань h.у дійсності поворот колеса, що спирається на жорстку опорну поверхню, викликає відповідний підйом передньої частини авто­мобіля і якщо відпустити рульове колесо, то складова вертикальної реакції опорної поверхні на плечі сстворює стабілізуючий момент, що повертає кероване колесо у попереднє положення, що відповідає прямолінійному руху. При цьому передня частина автомобіля опускається донизу.

При збільшенні ваги, що припадає на керовану вісь, або кута по­перечного нахилу шворня (осі повороту), стабілізуючий момент зростає. Кут нахилу шворня (осі повороту) убік на більшості автомобілів становить 6-10°. При цьому важливо зазначити, що швидкість руху автомобіля або зміни якості дороги, чи деформація шин на величину вагового стабі­лізуючого моменту не впливають.

Рис. 5.25. Схеми нахилів шкворня керованих коліс у поперечній та подовжній площинах

Подовжній нахилшворня (осі повороту колеса) створює так звану швидкісну або динамічну стабілізацію керованих коліс. Кут у подовжнього нахилу шкворня (осі повороту) звичайно вибирають таким, при якому нижній кінець шворня зміщений уперед щодо вертикалі (рис. 5.25, б). Унаслідок цього .точка перетину продовження осі повороту колеса з дорогою виявляється розташованою перед центром контактної площадки шини.

Під час руху автомобіля на повороті виникає відцентрова сила Рц (рис. 5.25, в), яка прагне зрушити автомобіль від центра повороту. Цьому перешкоджають реакції дороги Rг R2, R3 і R4 прикладені з центрі контактних площадок коліс і спрямовані до центра повороту'. Реакції R1 і R2 діючи на плечі а, створеному в результаті нахилу шворня назад, прагнуть повернути керовані колеса в положення, що відповідає прямолінійному руху.

Величина динамічного стабілізуючого моменту пропорційна квадрату швид­кості і тому її називають швидкісним стабілізуючим моментом. Кут у нахилу шворня (осі повороту) у подовжній площині дорівнює звичайно 1- 3,5 градусів.

Значною мірою динамічний стабілізуючий момент зв'язаний також з величиною радіальної деформації шин. Реакції дороги, що діють у контактній площадці шини, протидіють повороту колеса і під час руху створюють додатковий динамічний стабілізуючий момент. Величина цього моменту залежить не тільки від еластичності шин, а й від деформації опорної верхні.

У вантажних автомобілів, обладнаних, в основному,більш жорсткими шинами, ця частина динамічного стабілізуючого моменту невелика. У лег­кових автомобілів з високо еластичними шинами цей момент значно більший, що призводить іноді до надмірної стабілізації керованих коліс, утруднюючи роботу водія. Тому для зменшення стабілізуючого моменту у більшості сучасних легкових автомобілів нахилу шворня (осі повороту) у подовжній площині не роблять зовсім.