Недостаточная поворачиваемость

Характеристика стационарного состояния транспортного средства в повороте часто характеризуются градиентом недостаточной поворачиваемости, измеряемым на рулевом колесе. Поскольку эластичность в системе рулевого управления позволяет колёсам машины отклоняться от положения, задаваемого рулём, полученные результаты зависят от свойств системы рулевого управления. Рисунок 8.19 показывает градиент угла поворота, измеренный на рулевом колесе и левом колесе гружёного грузовика с рулевым управлением без усилителя [11].

Рис. 8.19. Градиент недостаточной поворачиваемости, измеренный на руле и колесе грузовика.

Транспортное средство имеет очень высокий градиент недостаточной поворачиваемости на рулевом колесе, примерно равный 150 градусов/g (начальный наклон градиента на руле на приведённом графике). С поправкой на передаточное отношение рулевого управления (36 к 1), очевидно, это эквивалентно градиенту 4 градуса/g на колесе машины. Тем не менее, независимые измерения угла поворота колеса показали, что они почти горизонтальны на участке начального наклона, что эквивалентно нейтральной поворачиваемости колеса машины. Разница возникает из-за отклонений в рулевой трапеции, так как реакции на колёсах машины действуют в направлении против эластичностей в рулевом механизме.

Величина вклада системы рулевого управления зависит от нагрузки на передние колёса и угла отклонения от вертикали. Из простого анализа влияния недостаточной поворачиваемости, в котором доминирующими являются боковые силы и выравнивающие крутящие моменты (без учёта влияний вертикальной силы), может быть показано, что градиент недостаточной поворачиваемости:

(8-8)

где:

Kstrg = Прирост недостаточной поворачиваемости (градусов/g) из-за механизма рулевого управления

Wf = Нагрузка на переднее колесо (фунты)

r = Радиус колеса (дюймы)

p = Снос боковой реакции, связанный с выравнивающим крутящим моментом (дюймы)

ν = Угол отклонения оси от вертикали (радианы)

Kss = Жёсткость рулевого управления (дюйм-фунт/градус) между колесом машины и рулём

Как видно, при наличии в системе рулевого управления эластичности влияния угла отклонения оси от вертикали и выравнивающего крутящего момента добавляются к недостаточной поворачиваемости. Для типичных значений указанных выше параметров Уравнение (8-8) дало бы увеличения недостаточной поворачиваемости порядка 4-6 град/g.