Rúmfræði hjólsins

Viðfangsefni:

General
Hjólastilling
Rekja
Camber / camber
KPI (King Pin Inclination)
Lokað horn
Áshalli / kastar
Hreinsunargeisli
Ackermann meginreglan

Almennt:
Meðferð og meðhöndlun bílsins fer að miklu leyti eftir rúmfræði hjólsins. Hugtakið „rúmfræði hjóla“ er heiti á allar stöður hjóla og stýrishnúa sem fjallað er um á þessari síðu. Þegar bíll er hannaður er hjólafræði bílsins athugað mikið. Sem dæmi má nefna að þegar fyrsta útgáfan af Mercedes A-flokki var prófuð kom í ljós að þessi bíll gat fallið í svigprófinu. Eftir þessar stórkostlegu prófunarniðurstöður voru hjólastöður og virkni sveiflujöfnunar stillt þar til þessi elskandi Benz jafngilti stærri bílum. The stabilizer bar hefur mikil áhrif á meðhöndlun bílsins sem lýst er í sérstökum kafla.

Hjólastilling:
Mikilvægt er að allar hjólastöður séu rétt stilltar, svo sem tá og camber. Þegar viðgerðir hafa farið fram, eins og að skipta um stýrisstang eða að taka í sundur/setja saman stýriarm eða undirgrind, eru miklar líkur á að stillingin verði ekki lengur rétt. Jafnvel eftir árekstur við annan bíl eða eftir að hafa ekið á kantstein getur verið að stillingin sé ekki lengur rétt. Ef hjólið er sýnilega skakkt undir bílnum verður vandamál með beyglaðan stýrishandlegg eða stýrisstöng. Þessum hlutum verður því að skipta út!
Þá þarf að stilla bílnum. Jöfnunin fer fram á sérstökum jöfnunarbekk, þar sem tölvan getur séð nákvæmar stöður með skynjara (sem eru festir á hjólin), sem gerir kleift að stilla allt nákvæmlega. Sérhver tegund og gerð bíla hefur sérstakar stillingar. Lækkaðir bílar hafa einnig önnur stillingargildi en svipaðir bílar með venjulegum undirvagni.
Aðlögunargildin gætu ekki náð markmiðinu. Þeir eru þá utan vikmörkanna. Ef ekki er hægt að leiðrétta hornið að framan (ef það helst í rauðu) eru miklar líkur á að höggdeyfirinn sé beygður. Við árekstur eða akstur upp á gangstétt með hvelli mun veikasti punktur McPherson fjöðrunarinnar bogna; stimpilstöng höggdeyfara. Stýrishnúinn (með hjólalegu í) getur líka bognað.

Misskipting eftir fjöðrunarviðgerð eða minniháttar bankun á gangstétt verður áberandi á nokkra vegu:

Stýrið er skakkt þegar ekið er beint áfram.
Bíllinn togar á aðra hlið vegarins og þarf alltaf að laga hann með því að snúa stýrinu.
Stöðugleiki vegarins er lélegur og breytist um stefnu við hverja hnökra á veginum.
Of mikið slit á dekkjum, oft óreglulegt: Inni í dekkinu er 4 mm og að utan er slétt.

Bráðum mun koma síða um hvaða vinna er unnin við jöfnun...

Efnisatriðin hér að neðan veita yfirlit yfir allar gerðir hjólastaða sem hægt er að stilla á (flestum) bílum.

Lag:
Táin er stefna bæði fram- og afturhjólanna. Hægt er að stilla sporið með því að gera tengistangirnar aðeins lengri eða aðeins styttri báðum megin. Rýmið C í myndinni verður þá stærra eða minna. Jafnstangahöfuð F færist síðan inn eða út, sem veldur því að hjólastaðan breytist.

Ef hjólin eru örlítið í átt að hvort öðru þegar þau eru kyrrstæð köllum við það tá-inn og ef þau eru aðeins í sundur köllum við það tá-inn. Við akstur eru hjólin nákvæmlega í beinni stöðu. Tá-inn og tá-út eru oft einnig kölluð „Toe-in“ og „Toe-out“.

Bílar með afturhjóladrifi eru stilltir með tá-inn á framás. Þegar ekið er, eru hjólin dregin út og koma þeim í beint áfram stöðu. Framhjóladrifnir bílar eru venjulega stilltir með tá-út. Þegar ekið er, eru hjólin dregin inn á við og koma þeim í beint áfram stöðu. Umburðarlyndin hér er aðeins nokkrar gráður. Á myndunum er það gefið til kynna sem „ýkt“, en í raun er það ekki auðvelt að sjá það. Sérstakan jöfnunarbúnað þarf til að greina þetta.

Camber / Camber:
Camber, einnig kallað camber (enska) eða sturz (þýska), er halli hjólsins miðað við yfirborð vegarins. Hringurinn er mældur frá línu sem er hornrétt á lárétta veginn og er sýnd í gráðum. The camber er framkvæmt í tveimur mismunandi forritum; nefnilega jákvæður camber og neikvæður camber. Með jákvæðu camber er efst á hjólinu lengra út en neðst (sjá mynd) og með neikvæðum camber öfugt; efst á hjólinu er meira inn á við en neðst.

Neikvætt camber bætir veghald í beygjum og bætir stöðugleika. Þess vegna eru lækkaðir sportbílar líka með meiri neikvæða brún en með hefðbundinni fjöðrun. Hjól með neikvæðum camber hefur þann eiginleika að mjókka inn á við og ýtir því hjólinu inn á við. Með því að stilla vinstri og hægri hlið jafnt mun bíllinn keyra beint áfram en dekkjaslit eykst innan á dekkjunum.

KPI (King Pin Inclination):
KPI, einnig kallað stýrisáshalli, er hornið á milli línunnar í gegnum snúningspunkta stýrisáss og hornréttrar línu á vegyfirborðið. KPI og Caster (næsta efni) þvinga framhjólin í beint áfram stöðu. Þessi áhrif koma fram vegna þess að halli snúningspunkts hjólanna lyftir bílnum örlítið þegar hjólunum er snúið. Eigin þyngd bílsins þvingar hjólin aftur í beint áfram stöðu. Áhrifin af vegyfirborðinu berast einnig minna á stýrið. Þegar KPI breytist, mun camber einnig breytast.

Innifalið horn:
Meðfylgjandi horn, einnig kallað Included Angle eða Gabelwinkel, er ekki hjólastaða heldur viðbót við núverandi hugtök KPI og Camber. Hægt er að ákvarða meðfylgjandi horn með því að bæta við gildum beggja hornanna.

Áshalli / hjól:
Áshalli, einnig kallaður Caster, Axle Axle Slope eða Track, er hornið á milli miðlínu í gegnum snúningspunkt áss B og hornréttrar línu á veginn í gegnum miðju áss A. Áshalli er alltaf jákvæður.
Öxulhallinn veitir bílnum stefnustöðugleika því hjólið vill vera í akstursstefnunni þegar ekið er beint áfram. Þú getur borið þetta saman við framgafflinn á reiðhjóli sem er alltaf hallað áfram. Ef hjólið væri beint undir grindinni myndi þú missa stjórn á stýrinu ef þú lendir á stóru höggi. Jafnvel þótt þú snúir stýrinu aftur á bak sérðu að stýrið snýst aftur með hjólinu áfram. Þessi regla er sú sama með bíl; Með því að setja framhjólin undir bílinn í halla fram á við fær bíllinn betri veghald og stýrið fer sjálfkrafa aftur í beint áfram stöðu í akstri.
Við hönnun nútímabíla er oft notaður stór öxulhalli. Þetta gefur kost á mjög jákvæðum aksturseiginleikum. Mögulegur ókostur við stóran öxulhalla er að bíllinn stýrir harðar, en með vökvastýringu í dag er þetta ekkert vandamál.

Slípun radíus:
Skrúbbradíus, einnig kallaður Scrub Radius eða Lenkroll Radius, er fjarlægðin milli punktsins þar sem miðlínan í gegnum hjólið snertir vegyfirborðið (hjólapunkturinn) og punktsins þar sem línan í gegnum snúningspunkta stýrisins snertir veginn. yfirborð (stýrispunkturinn). Slípunarradíusinn ræður því hve hæð framhjólanna breytist þegar beygt er og er að hluta til ábyrgur fyrir beinlínustöðugleika bílsins.

Ef snúningspunktur stýris (blá lína) er í takt við miðju hjólsins (rauð lína), er skrúbbradíus '0'. Þetta er einnig kallað „hlutlaus slípun“ eða „Centerpoint steering“.
Ef snúningspunktur stýris (blá lína) er utan við miðju hjólsins (rauð lína), er skrúbbradíusinn jákvæður.
Ef snúningspunktur stýris (blá lína) er innan miðpunkts hjólsins (rauð lína), er slitradíusinn neikvæður.

Ackermann reglan:
Á myndunum hér að neðan má sjá að línurnar frá framhjólunum koma út við sameiginlega snúningspunktinn. Ef hjólin myndu snúast í sama horni (hjólin eru bæði snúin nákvæmlega í sama horni) myndu línurnar frá hjólunum líka liggja samsíða hvort öðru út í hið óendanlega. Þeir finna aldrei sameiginlega snúningspunktinn M. Þess vegna verða stýriseiginleikar í þessum aðstæðum mjög lélegir.

Öll þessi regla verður „tá-út í beygjunni“ nefndur. Allir nútímabílar eru smíðaðir með þessum eiginleika. Á sléttu yfirborði, t.d. gólfi í bílastæðahúsi, heyrist tíst í dekkjum þegar beygt er. Það er vegna þessarar reglu. Innra hjólið, sem er með stærra stýrishorn en ytra hjólið, mun upplifa einhvers konar hálku.

Þegar ekið er beint áfram eru öll hjól í beinni stöðu. Framlenging miðlína stýrishnúa skerast í miðju afturás.

Í beygjum mun innra framhjólið snúast meira en það ytra. Þetta er vegna þess að stýrishnúar eru settir í horn og hjólið mun snúast frekar að innan. Þegar bílnum er snúið að fullu inn mun hallandi hjólastaða einnig sjást vel. Þessi smíði mun bæta aksturseiginleikana.

Innlagt horn:
Hægt er að reikna stýrishorn ökutækis út frá fjölda gagna frá bílnum. Hér að neðan er mynd þar sem hornið α hefur verið reiknað. Að reikna horn β er næsta skref.
Á síðunni tá-út í beygjunni Útreikningurinn er útskýrður í smáatriðum á þessari mynd.

Hlutverkamiðstöð:
Mikilvægur punktur í hjólafjöðruninni er hugmyndin um „rúllumiðju“. Staðsetning rúllumiðstöðvar spilar stórt hlutverk í aksturseiginleikum. Staða veltimiðju ræðst af stöðu stuðningsarmanna. Þetta er mjög mikilvægt hugtak þegar verið er að hanna undirvagn. Lækkun ökutækisins hefur einnig áhrif á veltimiðjuna. Smelltu hér til að fá frekari upplýsingar um hlutverkamiðstöðina.