emner:
- Toe-out i svinget
- Beregning af de indsendte vinkler
Toe-out i svinget:
Forhjulene styrer ikke i samme vinkel ved sving. Det indre hjul vil altid lave en "skarpere" drejning end det yderste hjul. Billedet viser, hvorfor det er sådan.
Billedet viser, at linjerne fra forhjulene ender i vinklen M. Vinklen M er det fælles omdrejningspunkt for begge forhjul. Hvis hjulene skulle dreje i samme vinkel (hjulene er begge i nøjagtig samme position), ville linjerne fra hjulene også løbe parallelt med hinanden i det uendelige. De finder aldrig det fælles omdrejningspunkt M. Derfor vil styreegenskaberne i denne situation være meget dårlige. Hele dette princip kaldes "toe-out in the bend". Alle moderne biler er konstrueret med denne funktion.
På glatte overflader, fx gulvet i parkeringskælderen, kan der høres hvin fra dækkene ved vending. Det er på grund af dette princip. Det indre hjul, som er i en skarpere vinkel end det ydre, vil opleve en vis grad af slip. Dette kaldes en styrefejl. Mere information om styrefejlen (og en graf) kan findes på siden styrefejl.
Denne side forklarer, hvordan inputvinklerne (i grader) for begge forhjul kan beregnes ved hjælp af en række data.
Beregning af de indsendte vinkler:
For at beregne de indtastede vinkler kræves følgende køretøjsdata:
- Sporbredde
- Akselafstand
- Drejecirkel diameter
- Styreknolafstand (på denne side holder vi styreknolafstanden lig med sporvidden)
- Dækstørrelse (afhængig af beregning. På denne side er dækstørrelsen brugt til beregninger, men der kan også laves beregninger op til kofangerhjørnerne. Der kommer dog flere hjørner til).
| Sporbredde = 1600mm | Akselafstand = 3200 mm |
| Drejecirkeldiameter = 13,225m | Knøs afstand = Sporbredde = 1600 mm |
| Dækstørrelse = 225 | L og L' = ukendt |
Forklaring af symbolerne:
α = Alfa
β = Beta
y = Gamma
Disse bogstaver er fra det græske alfabet og bruges ofte til vinkelberegninger.
L = længden
L' = L med "accent" som tilføjelse, som ofte bruges matematisk. Det kunne lige så godt have sagt L2. For eksempel havde en 3. L to accenter: L”.
Det samme gælder for R”.
Vinklerne alfa, beta og gamma ligger i punkt M.
Vinkel Alpha + Gamma = vinkel Beta.
Hele vendecirklen er på 13,225 meter. R er radius, så det er den halve drejecirkel (6612,5). I figuren er R' givet. Dette R' er ikke et fast faktum. Dette skal beregnes ved at trække halvdelen af båndbredden fra. En anden måde er at trække styreknolafstanden fra, men på denne side bruger vi: Sporvidde = styreknolafstand. Den simple udregning er som følger:
R = 6612,5 mm
R' = R – halv båndbredde
R' = 6612,5 – (225 : 2)
R' = 6612,5 - 112,5
R' = 6500 mm
Vi udfylder R'et i billedet. Vi beregner derefter vinklen sin α (sinus Alpha) med sinusreglen. Vi beregner derefter de resterende vinkler ved hjælp af Tangenten og Pythagoras sætning.
Vinkelberegning med sinus:
Sin α = Modsat side: Skrå side
Sin α = Wb : R'
Sin α = 3200 : 6500
Sin α = 0.492
Inv Sin α = 29,5°
Forklaring af regnestykket:
Vi ønsker at beregne Sin α. Sinus er opdelt på den modsatte side af den skrå side (mnemonic: SIN = SOS).
Wb= akselafstand = 3200mm. Vi har tidligere beregnet R' = 6500mm.
Det deler vi så sammen; så har vi Sin α = 0.492. For derefter at konvertere dette tal til en vinkel skal du indtaste sin-1-knappen i lommeregneren (normalt først trykke på Shift-knappen og derefter Sin-tasten) efterfulgt af 0.492 eller ANS-knappen. Nu kommer vinklen på 29,5 grader til syne.
Sin α er nu kendt. Nu vil vi egentlig beregne tan β, men så skal vi bruge længden L'. Dette skal først beregnes. Vi bruger derfor svaret fra udregningen L' til senere at beregne Tan β.
L' = L – Sporbredde.
Vi beregner L ved hjælp af Pythagoras sætning. De 2 sider af trekanten er kendte (6500 og 3200). Den anden side af 1600 er sporvidden, der går fra dæk til dæk, så det tæller ikke. Vi skal beregne undersiden, som løber fra venstre bagdæk til fællespunktet M. Beregningen vedrører derfor den komplette blå trekant.
Pythagoras sætning ser således ud:
A^2 + B^2 = C^2. (Tegnet ^ er et symbol for "magt". Så der står A i anden + B i anden = C i anden. Vi formulerer det lidt anderledes her.
Vi kalder længden 3200 A, 6500 kalder vi B og den laveste ukendte side kalder vi C:
C^2 = 6500^2 – 3200^2
C^2 = 42250000 – 10240000
C^2 = 32010000^2
For at eliminere kvadratet tager vi kvadratroden af tallet.
C^2 = √32010000
C = 5658 mm.
Side C er faktisk længde L.
Nu kan L' beregnes. Den fulde længde L og sporvidden er kendt, så de to kan let trækkes fra hinanden:
L' = L – Sporbredde
L' = 5658 – 1600
L' = 4058 mm
Nu er Wb og L' kendt. To af trekantens tre sider er kendt, så du kan bruge Tangenten til at finde den tredje side Worden beregnet:
Vinkelberegning med Tangenten:
Tan β = Modsat side : Tilstødende side
Tan β = Wb : L'
Tan β = 3200 : 4058
Tan β = 0.789
Inv Tan β = 38,3°
Forklaring af regnestykket:
Vi vil beregne Tan β. Tangenten er at dividere den modsatte side med den tilstødende side (mnemonic: TAN = TOA).
Wb= akselafstand = 3200mm. Vi har tidligere beregnet L' = 4058mm.
Det deler vi så sammen; så har vi Tan β = 0.789. For derefter at konvertere dette tal til en vinkel skal du indtaste tan-1-knappen i lommeregneren (normalt først trykke på Shift-knappen og derefter Tan-tasten) efterfulgt af 0.789 eller ANS-knappen. Nu kommer vinklen på 38,3 grader til syne.
Nu er styrevinklerne på begge forhjul beregnet. Det venstre forhjul er i en vinkel på 29,5° og det højre forhjul i en vinkel på 38,3°. Det betyder, at styrevinklen har en forskel på 8,8° på begge hjul. I et sving til venstre vil den samme styrevinkel resultere med den samme styrevinkel.
Pagina op hjulets geometri flere hjulpositioner er beskrevet.
