Emner:
- Toe-out i svingen
- Beregning av innsendte vinkler
Tå-ut i svingen:
Forhjulene styrer ikke i samme vinkel ved svinger. Det indre hjulet vil alltid gjøre en "skarpere" sving enn det ytre hjulet. Bildet viser hvorfor det er slik.
Bildet viser at linjene fra forhjulene ender i vinkelen M. Vinkelen M er det felles dreiepunktet for begge forhjulene. Hvis hjulene skulle dreie i samme vinkel (hjulene er begge i nøyaktig samme posisjon), vil linjene fra hjulene også løpe parallelt med hverandre i det uendelige. De finner aldri det vanlige dreiepunktet M. Derfor vil styreegenskapene i denne situasjonen være svært dårlige. Hele dette prinsippet kalles "toe-out in the bend". Alle moderne biler er konstruert med denne funksjonen.
På glatte overflater, for eksempel gulvet i parkeringshuset, kan det høres hvining fra dekkene når du svinger. Det er på grunn av dette prinsippet. Det indre hjulet, som er i en skarpere vinkel enn det ytre, vil oppleve en viss grad av slip. Dette kalles en styrefeil. Mer informasjon om styrefeilen (og en graf) finner du på siden styrefeil.
Denne siden forklarer hvordan inngangsvinklene (i grader) til begge forhjulene kan beregnes ved hjelp av en rekke data.
Beregning av innsendte vinkler:
For å beregne de angitte vinklene, kreves følgende kjøretøydata:
- Sporbredde
- Akselavstand
- Snusirkel diameter
- Styreknokeavstand (på denne siden holder vi styreknokeavstanden lik sporvidden)
- Dekkdimensjon (avhengig av beregning. På denne siden brukes dekkdimensjonen for beregninger, men det kan også gjøres beregninger opp til støtfangerhjørnene. Det kommer imidlertid flere hjørner).
| Sporbredde = 1600mm | Akselavstand = 3200mm |
| Snusirkel diameter = 13,225m | Knokeavstand = Sporbredde = 1600mm |
| Dekkstørrelse = 225 | L og L' = ukjent |
Forklaring av symbolene:
α = Alfa
β = Beta
γ = Gamma
Disse bokstavene er fra det greske alfabetet og brukes ofte til vinkelberegninger.
L = lengden
L' = L med "aksent" som tillegg, som ofte brukes matematisk. Det kunne like gjerne ha sagt L2. For eksempel hadde en 3. L to aksenter: L".
Det samme gjelder for R”.
Vinklene alfa, beta og gamma ligger i punkt M.
Vinkel Alpha + Gamma = vinkel Beta.
Hele snusirkelen er på 13,225 meter. R er radiusen, så det er den halve snusirkelen (6612,5). I figuren er R' gitt. Denne R'en er ikke et fast faktum. Dette må beregnes ved å trekke fra halvparten av båndbredden. En annen måte er å trekke fra styreknokeavstanden, men på denne siden bruker vi: Sporvidde = styreknokeavstand. Den enkle beregningen følger:
R = 6612,5 mm
R' = R – halv båndbredde
R' = 6612,5 – (225 : 2)
R' = 6612,5 – 112,5
R' = 6500 mm
Vi fyller inn R'en i bildet. Vi beregner så vinkelen sin α (sinus Alpha) med sinusregelen. Vi beregner deretter de resterende vinklene ved å bruke Tangenten og Pythagoras teorem.
Vinkelberegning med sinus:
Sin α = Motsatt side: Skrå side
Sin α = Wb : R'
Sin α = 3200 : 6500
Sin α = 0.492
Inv Sin α = 29,5°
Forklaring av regnestykket:
Vi ønsker å beregne Sin α. Sinus er delt på motsatt side av den skrå siden (mnemonikk: SIN = SOS).
Wb= akselavstand = 3200mm. Vi har tidligere beregnet R' = 6500mm.
Så deler vi det sammen; da har vi Sin α = 0.492. For deretter å konvertere dette tallet til en vinkel, skriv inn sin-1-knappen i kalkulatoren (vanligvis først trykk på Shift-knappen og deretter Sin-tasten) etterfulgt av 0.492, eller ANS-knappen. Nå kommer vinkelen på 29,5 grader til syne.
Sin α er nå kjent. Nå ønsker vi egentlig å beregne tan β, men da trenger vi lengden L'. Dette må beregnes først. Vi bruker derfor svaret fra regnestykket L' til senere å beregne Tan β.
L' = L – Sporbredde.
Vi beregner L ved å bruke Pythagoras teorem. De 2 sidene av trekanten er kjent (6500 og 3200). Den andre siden av 1600 er sporvidden som går fra dekk til dekk, så det teller ikke. Vi skal beregne undersiden, som går fra venstre bakdekk til fellespunktet M. Regnestykket gjelder derfor hele blå trekanten.
Pythagoras teoremet ser slik ut:
A^2 + B^2 = C^2. (Tegnet ^ er et symbol for "makt". Så det står A i annen + B i annen = C i annen. Vi formulerer det litt annerledes her.
Vi kaller lengden 3200 A, 6500 kaller vi B og den laveste ukjente siden kaller vi C:
C^2 = 6500^2 – 3200^2
C^2 = 42250000 – 10240000
C^2 = 32010000^2
For å eliminere kvadratet tar vi kvadratroten av tallet.
C^2 = √32010000
C = 5658 mm.
Side C er faktisk lengde L.
Nå kan L' beregnes. Hele lengden L og sporvidden er kjent, så de to kan enkelt trekkes fra hverandre:
L' = L – Sporbredde
L' = 5658 – 1600
L' = 4058 mm
Nå er Wb og L' kjent. To av de tre sidene av trekanten er kjent, så du kan bruke Tangenten til å finne den tredje siden Worden regnet ut:
Vinkelberegning med Tangenten:
Tan β = Motsatt side : Tilstøtende side
Tan β = Wb : L'
Tan β = 3200 : 4058
Tan β = 0.789
Inv Tan β = 38,3°
Forklaring av regnestykket:
Vi ønsker å beregne Tan β. Tangenten er å dele den motsatte siden med den tilstøtende siden (mnemonikk: TAN = TOA).
Wb= akselavstand = 3200mm. Vi har tidligere beregnet L' = 4058mm.
Så deler vi det sammen; da har vi Tan β = 0.789. For deretter å konvertere dette tallet til en vinkel, skriv inn tan-1-knappen i kalkulatoren (vanligvis først trykk på Shift-knappen og deretter Tan-tasten) etterfulgt av 0.789, eller ANS-knappen. Nå kommer vinkelen på 38,3 grader til syne.
Nå er styrevinklene til begge forhjulene beregnet. Det venstre forhjulet er i en vinkel på 29,5° og det høyre forhjulet i en vinkel på 38,3°. Det betyr at styrevinkelen har en forskjell på 8,8° på begge hjul. I en sving til venstre vil samme styrevinkel resultere med samme styrevinkel.
På siden hjulgeometri flere hjulposisjoner er beskrevet.
