3.9. Експлуатаційні характеристики автомобільних коліс

Автомобільні колеса називають рушієм автомобіля. Під час взаємодії з опорною поверхнею вони виконують такі функції:

- опорні - забезпечують утримання автомобіля на поверхні кочення;

- рушійні - перетворюють обертальний рух автомобіля на поступальний;

- гальмові - реалізують сили тертя - зчеплення з опорною поверхнею для зміни швидкості руху автомобіля або утримання його на місці;

- керування рухом - використовують реакції опорної поверхні для змінювання траєкторії руху автомобіля;

- стабілізуючі - використовують дотичні реакції опорної поверхні для збереження заданих траєкторій руху автомобіля;

-згладжувальні-зменшують динамічні навантаження, що виникають при русі автомобіля по нерівностях опорної поверхні.

Важливим параметром автомобільного колеса є його радіус. Величина радіуса не є однозначною. Розрізняють такі радіуси автомобільного колеса:

- номінальний г_н - визначається розмірами, вказаними у маркіруванні шини;

- вільний r_о - геометричний розмір шини з номінальним внутрішним тиском повітря та за відсутності будь-яких зовнішних навантажень на колесо;

- статичний г_c - відстань від геометричної осі колеса до опорної поверхні при дії на колесо лише вертикального навантаження;

- динамічний г_д - відстань від геометричної осі колеса до опорної поверхні при його коченні;

- кінематичний (або радіус кочення) г_к - теоретично визначена відстань від геометричної осі колеса до миттєвого центра його обертання.

Статичний радіус шини можна обчислити виходячи з розмірів, що належать до визначення, за формулою:

5.2. Геометричні параметри установки коліс автомобіля

Для створення найменшого опору руху, для зменшення зношування шин, а також для зниження витрати палива і поліпшення стійкості автомобіля його колеса повинні котитися по паралельних траєкторіях при прямолінійному русі автомобіля або по дугах концентричних окружностей під час його руху на повороті. Для виконання цієї умови при русі прямо всі колеса повинні обертатися у паралельних вертикальних площинах, що збігаються з подовжньою площиною симетрії автомобіля.

Взаємне розташування задніх некерованих коліс у більшості випадків (при залежній підвісці) не змінюється. Разом з тим передні керовані колеса, а особливо ті, котрі зв'язані з автомобілем незалежною підвіскою, через деформацію її деталей силою тяжіння можуть змінювати своє взаємне розташування - ставати непаралельними і тому котитися по розбіжних траєкторіях з бічним ковзанням шин по дорозі.

З метою уникнення цих негативних наслідків керован: колеса необхідно встановлювати на автомобілі так, щоб площина обертання кожного з них становила деякий кут а (рис. 4.1, а) з вертикальною подовжньою площиною симетрії автомобіля.

Ці кути називають кутами розвалу коліс. Кут розвалу вважається позитивним, якщо колесо нахилене від автомобіля назовні, і не^гативним при його нахилі усередину. Величина кутів розвалу звичайно становить 1-2°. При установці колеса з розвалом виникає осьова сила, що притискає маточину з колесом до внутрішнього підшипника цапфи. Розмір цього підшипника роблять звичайно більшим, ніж розмір зовнішнього, менш навантаженого підшипника.

При наявності розвалу колесо прагне котитися убік від автомобіля по дузі навколо центра О (рис. 5.3, а), який є точкою перетинання продовження осі колеса з площиною дороги. Такий рух коліс по розбіжних дугах міг би супроводжуватись бічним ковзанням шин по дорозі зі всіма його шкідливими наслідками. Для усунення цього явища керовані колеса встановлюють зі сходженням - під деяким кутом 5 (рис. 5.3, б) одне до одного у горизонтальній площині. При ньому кути розвалу і величина сходження взаємозалежні. Звичайно оптимальний кут сходження керованих коліс становить у середньому 15-20% кута їх розвалу.

Кут сходження керованих коліс най­частіше визначається різницею від­станей А и Б між колесами, що заміряються позаду і попереду на висоті осей коліс. Кут сходження коліс звичайно дорівнює 0°20'-1°, а різниця відстаней між колесами позаду і попереду 2-10 мм.

Установка керованих коліс з одночасним розвалом і сходженням забезпечує їх кочення по дорозі без бічного ковзання. Періодична перевірка і регулювання кутів установки керованих коліс мають важливе значення, тому що ці кути впливають на стійкість автомобіля, витрату палива і зношення шин. У вантажних автомобілях із залежною підвіскою керованих коліс розвал коліс, як правило, встановлюють при виготовленні і не регулюють у процесі експлуатації.