ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Устройство и техническое обслуживание автомобиля
Шасси
Глава 18. Ходовая часть
Установка шкворней поворотных цапф и передних колес
Под стабилизацией управляемых колес понимают возвращение их в
нейтральное положение, если они были выведены из этого положения под
влиянием случайной силы или при повороте рулевого колеса.
На средних и повышенных скоростях движения автомобиля стабилизация
управляемых колес обеспечивается в основном за счет продольного наклона
шкворней (наклона их верхней части назад) и боковой эластичности шин.
При продольном наклоне шкворня (угол т, рис. 111) точка 1 касания колеса
с дорогой располагается позади точки 2, в которой продолжение оси
шкворня пересекает дорогу. Поэтому при
повороте автомобиля боковая реакция Укот центробежной силы Ри создает на
плече b стабилизирующий момент, возвращающий колесо в нейтральное
положение. Угол у составляет 1,0-2,5°; он нарушается при осадке рессор и
искривлении передней оси.
Рис. 110. Схема пневматической системы
трехосного автомобиля ЗИЛ-157 (а) и подвод воздуха к шине переднего
колеса (б):1-компрессор; 2-центральный кран
управления давлением воздуха в шинах; 3-клапан ограничения падения
давления воздуха; 4 и19-шланги;5-тормозная камера; 6-манометр;
7-регулятор давления; 8-воздушный баллон; 9-предохранительный клапан;
10-трубопроводы системы регулирования давления воздуха в шинах;
11-разобщительный кран; 12-соединительная головка; 13-тормозной кран
прицепа; 14-сливной кран; 15-трубопроводы привода тормозов; 16-тормозной
кран; 17-запорный кран; 18-головка подвода воздуха; 20- блок вентилей;
21-уплотнительное кольцо; 22-трубопровод; 23 и 24-каналы подвода воздуха
к шине; 25-крышка ступицы колеса; 26-стальная втулка; 27-поворотная
цапфа
Рис. 111. Схемы продольного наклона шкворня (а)
и поворота автомобиля (б):1-точка касания
колеса с дорогой; 2-точка пересечения дороги продолжением оси шкворня;
-угол продольного наклона шкворня; рц-
центробежная сила;Ук-боковые реакции; b-плечо стабилизации
Чем лучше стабилизация управляемых колес, тем устойчивее
прямолинейное движение автомобиля и тем меньшее напряжение внимания
требуется от шофера при движении. Однако большой продольный наклон
шкворня вызывает значительное повышение усилия на рулевом колесе,
поэтому углы продольного наклона шкворней у легковых автомобилей делают
небольшими.
Боковая эластичность шины вызывает смещение точки приложения боковой
реакции, действующей на колесо, назад по отношению к оси колеса, т. е.
способствует увеличению плеча Ъ. При этом создается такой же
стабилизирующий момент, как и при продольном наклоне шкворня.
При невысоких скоростях движения автомобиля, когда боковые силы
незначительны, стабилизация управляемых колес достигается поперечным
наклоном шкворней. Такой наклон шкворня (угол Р, рис. 112, а)
способствует возвращению повернутого колеса в нейтральное положение за
счет происходящего при повороте подъема передней части автомобиля на
небольшую высоту, зависящую от угла поворота колес.
Основное же назначение поперечного наклона шкворня состоит в уменьшении
плеча с, а следовательно, и момента, необходимого для поворота колеса;
уменьшается также действие Ударной нагрузки, возникающей при наезде
колеса на неровность дороги. Угол р составляет 5-8е; он нарушается при
изгибе оси или поперечины подвески (при независимой подвеске),
погнутости стойки или рычага подвески.
Рис. 113. Схождение передних колес: 1 и
2-боковые рулевые тяги; А-расстояние между шинами сзади, В-то же,
спереди оси автомобиля
Развал колес (угол а, рис. 112,6) придает им вертикальное положение
при движении автомобиля. Если бы колеса
были первоначально установлены вертикально (без развала), то при прогибе
передней оси под нагрузкой и наличии зазоров во втулках шкворней и
подшипниках ступиц они получили бы наклон внутрь. Угол а составляет
0-1,5°; он нарушается при недостаточной затяжке подшипников ступиц
колес, изгибе передней оси, износе шкворней и втулок поворотных цапф.
Под действием сил сопротивления качению, возникающих при движении
автомобиля, колеса стремятся разойтись в стороны и катиться по
расходящимся дугам; при этом имело бы место боковое проскальзывание шин,
так как управляемые колеса автомобиля связаны поперечной рулевой тягой.
При схождении колес (рис. 113) этот недостаток устраняется, так как
колеса катятся параллельно друг другу, поэтому облегчается поворот колес
и уменьшается износ шин. Правильное схождение колес нарушается при
износе шкворней, втулок поворотных цапф и шарнирных соединений рулевого
привода, а также при изгибе рычагов поворотных цапф или рулевых тяг.
Схождение регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги, имеющей
на концах резьбу и наконечники. При этом следует замерить расстояния В и
А между боковым: поверхностями шин спереди и сзади оси на высоте 200 мм
от уровня пола (длина цепочек линейки для проверки схождения колес).
Величина схождения (А минус В) при таком измерении может быть от 1,5 до
12 мм. Таким же образом замеряют развал колес - как разность расстояний
между шинами вверху и внизу.
Рис. 114. Проверка развала колес (а) и угла
продольного наклона шкворня (б):1-отвес; 2 и
3-боковые выступы стойки подвески; 4-угольник; А и В-замеряемые расстояния
Таблица 17
В автомобилях, имеющих независимую подвеску передних колес, схождение
регулируют раздельно для каждого колеса изменением длины боковых рулевых
тяг / и 2. Кроме того, регулируют развал колес и угол продольного
наклона шкворней.
У автомобиля М-21 <Волга> развал колес регулируют вращением нижней
эксцентриковой втулки 8 (см. рис. 103), а продольный наклон шкворня -
вращением верхней резьбовой втулки 5. Перед этими регулировками
необходимо отрегулировать подшипники ступиц передних колес, проверить
давление воздуха в шинах, полностью загрузить автомобиль и установить
его на горизонтальную площадку, поставить колеса в положение движения по
прямой.
Развал колеса можно проверить с помощью отвеса 1 (рис. 114, а). Зазор
вверху должен быть 2-11 мм. Для проверки угла продольного наклона
шкворней нужно снять колеса, подставить под нижние рычаги подвески
подставки и, используя большой угольник 4 (рис. 114,6), установленный по
уровню, и боковые выступы 2 и 3 стойки подвески, определить расстояния Л
и Б. Разница между величинами А и Б не должна превышать 2,5 мм.
Данные по углам наклона шкворней и установке передних колес
отечественных автомобилей приведены в табл. 17.
Правильное положение передних колес повышает устойчивость автомобиля,
легкость управления и уменьшает утомляемость шофера, g следовательно,
увеличивает скорость и безопасность движения. При правильной установке
колес уменьшается износ шин и деталей переднего моста, достигается
экономия топлива.
