При повороте руля колеса поворачиваются на разный угол – почему? на автомобильном портале АвтоФМ

При повороте руля колеса поворачиваются на разный угол – почему?

Вы здесь

При повороте руля колеса поворачиваются на разный угол – почему?

Если руль вывернуть до упора, а затем выйти и посмотреть на машину спереди, то сразу заметно – одно колесо вывернуто сильнее, чем второе. Это не является неисправностью автомобиля, а наоборот, точно выверенный инженерный расчет. Так с какой же целью рулевое управление спроектировано именно таким образом?

Для чего колеса машины поворачиваются под разным углом?

Ответ прост. Представьте ситуацию – машина едет по кругу слева направо (по часовой стрелке), то ее правое переднее колесо будет двигаться по окружности, которая меньше за ту, которую будет описывать левое. Таким образом, при постоянной скорости машины колеса, которые находятся на одной оси будут крутиться с разной скоростью. В случае, когда бы колеса были повернуты под одним углом, то колесо, расположенное внутри, при стремлении двигаться, как и наружное, всегда проскальзывало бы и причиняло проскальзывание внешнего – в повороте управляемость машиной была бы непредсказуемой, а изнашивание шин – просто катастрофическим. Воочию это можно наблюдать на многоосных тележках прицепов и грузовиков: в повороте колеса движутся не поворачиваясь, с проскальзыванием, и в результате – неравномерный быстрый износ шин. Чтобы разрешить эти проблемы и обеспечить правильное вращение управляемых колес, они и вращаются под разными углами.

Каков расчет геометрии движения колес?

Задолго до массовой популяризации машин, возник вопрос о проскальзывании в повороте внутреннего колеса, поскольку такая же проблема наблюдалась и у конных повозок. Собственно говоря, рулевое управление такой повозкой, решающее эту проблему, в 1817 г. и дебютировало. Его придумал Г. Ланкеншпергер, а его агент Р. Аккерман в 1918 г. в Англии запатентовал. С тех времен принцип поворачивания колес на разные углы получил название «принцип Аккермана».

Чтобы гарантировать нужные углы вращения колес, геометрия рулевой трапеции вычисляется по одинаковой схеме. Согласно которой поперечная тяга руля короче оси управления и за нее смещена, а поворотные рычаги руля расположены на линии, которая находится между поворотной осью передних колес и центром задней оси машины.

Колеса, в соответствии с такой схемой, при повороте оказываются развернутыми под разными углами – наружное меньше, чем внутренне. Центры окружностей, по которым вращаются колеса, при этом совпадают, а вот радиус окружности для колеса, находящегося спереди – это по факту радиус разворота машины «от бордюра до бордюра» с коррективом на ширину автошины.

В автоспорте такой подход может не совпадать: на некоторых гоночных машинах, например, ситуация с поворачиванием колес может даже быть противоположной для компенсирования в скоростных поворотах бокового увода колеса, а в дрифте колеса, находящиеся спереди, даже в поворотах пытаются сделать параллельными. Это необходимо для снижения износа передних автопокрышек, при их постоянном вращении в управляемом заносе. Такое решение – крайность и для обычных серийных авто не актуально.