Изменение угла развала колеса

Наклон колеса наружу от корпуса называется углом развала [2]. Наклон колеса будет создавать боковую силу, известную как "осевое усилие от развала колеса" ("camber thrust"). Типичная кривая осевого усилия от развала колеса показана на Рисунке 6.14.

Рис. 6.14. Боковая сила, вызванная наклоном колеса.

Угол развала создаёт намного меньшую боковую силу, чем угол увода. Для создания такой же боковой силы, как 1 градус угла увода на шине с диагональным кордом, необходимо примерно от 4 до 6 градусов развала. Жёсткость развала ("camber stiffness") радиальных шин обычно ниже, чем диагональных шин, а значит, на радиальных требуется примерно от 10 до 15 градусов. Тем не менее, осевое усилие от развала колеса добавляется к боковой силе от угла увода, влияя, таким образом, на недостаточную поворачиваемость. Осевое усилие от развала шин с диагональным кордом сильно зависит от давления в шинах, хотя это и не так для шин с радиальным кордом, и оно относительно нечувствительно к нагрузке и скорости как для радиальных, так и для диагональных шин.

Углы развала малы на жёсткой оси (неразрезной мост, solid axle) и в лучшем случае изменяют боковые силы лишь на 10% или меньше. Тем не менее, на независимых подвесках колёс развал может играть важную роль в повороте. Развал меняется как в результате крена кузова, так и при обычном изменении наклона при ударе/отскоке. Рисунок 6.15 иллюстрирует механизмы изменения развала, когда машина делает поворот.

Рис. 6.15. Изменение развала колёс при повороте машины.

Полный угол развала в поворотах будет:

(6-50)

где:

γg = Угол развала по отношению к земле

γb = Угол развала колеса по отношению к корпусу

ϕ = Угла крена транспортного средства

Теперь, угол развала, появляющийся от подвески, является функцией угла крена, потому что удар на внутреннем колесе и отскок на внешнем колесе непосредственно связаны с углом крена. Таким образом, можно получить производную угла развала от угла крена на основе анализа кинематики подвески. Это отношение зависит от геометрии подвески, но для каждой подвески может быть выполнен кинематический анализ, чтобы получить градиент развала в виде:

(6-51)

В свою очередь, угол крена может быть связан с боковым ускорением через формулу (6-31), полученную ранее.

Влияние на поворотах происходит от того, что боковая сила зависит не только от угла увода шины, но и от угла развала. То есть:

(6-52)

Таким образом:

(6-53)

Теперь, и Fy, и γ связаны с боковым ускорением, Fy через формулу (6-11), а γ через формулу (6-52). Таким образом, уравнения для αf и αr принимают вид:

и

(6-54)

Когда они подставляются в уравнение поворота (6-14), оно принимает вид:

(6-55)

Таким образом, недостаточная поворачиваемость, вытекающая из углов развала на каждой оси, определяется по формуле:

(6-56)