زوایای چرخ یا زوایای فرمان
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
زوایایچرخ جلو : الف: کستر ب: کمبر ج: محورچرخش(کینگ پین) د : تواین و تواوت
زاویه کستر:زاویه کستر یکی از زوایای فرمان است که درهدایت خودرو تاثیر مهمی دارد زاویه کستر حالت استقرار محور چرخش چرخهای جلو
نسبت به خطقائم را از دید جانبی بیان می کند با تعیین زاویه کستر تاثیر وزن وارد بر چرخ جلوو نیروی هدایت کننده مشخص می شود هر گاه اثر وزن
خودرو عقب تراز نیروی کشنده در روی زمین باشد کستر مثبت و هرگاه جلوتر باشد کستر منفی میباشد کستر مثبت به تعادل و جهت یابی وسیله نقلیه
در جاده کمکمی کند زیرا نقطه اثر محور سگدست در جلوی نقطه اتکا چرخ قرار می گیرد به این ترتیبچرخ به سمت جلو کشیده می شود این زاویه دارای
اثر دیگر همهست و ان در سر پیچ هاست که اتومبیل تمایل دارد حول چرخ خارجی ان (به طرف خارجیقوس پیچ) کشیده شود به عبارت دیگر به نیروی
گریز از مرکزدر سر پیچ ها اضافه می شود برای از بین بردن این اثر نامطلوب کستر منفی را در نظرمیگیرند در نتیجه سر پیچ ها اتومبیل به طرف داخل
قوس متمایل می گیرد و نیروی این تمایل از نیروی گریزاز مرکز کم می شود
یک اثر مهمدیگر کستر مثبت این است که در اثروجود کستر مثبت وزناتومبیلباعثToe in شدن چرخ ها (قسمتجلو چرخ ها ) و کستر منفی باعث
Toe aut شدن یعنی قسمت عقب چرخ ها می شود
در چرخی کهکستر منفی داردنیروی هدایت کنندهعقبتر از نیروی وزن است یعنی برای هدایت چرخ فشارداده می شودمانند انکه جعبه ای را در روی
سطح میز از پشت تحت فشار قرار دهیم در این وضعیت هدایت دشوار بوده و حالتگیجی در حرکت خودرو بوجودمی اید درضمندر خودروها از زاویه
کستر مثبت استفاده می شود
زاویه کمبر : وقتی خط محور چرخ از دید جلو نسبت به خطقائم انحراف داشته باشد چرخ دارای زاویه کمبر است بنابراین سه حالت کمبر صفر وکمبر
منفی و کمبرمثبت وجودداردکمبر منفی کمبر مثبت
خواص کمبر
الف:کمبر صفر درجه : در چرخی که کمبرش صفراست چرخ کاملا قائم حرکت
کرده و عملهدایت و فرمان دادن نسبتا دشوار است از این روش در خودروهای سنگین
استفاده می شود
ب:کمبر منفی : در تعلیق های مستقل برای انکهسطح اتکای خودرو با جاده افزایش
یابد به چرخهایعقب کمبر منفی می دهند ولی در چرخهای جلو کمبر منفی در نظر گرفته
نمی شود
ج: کمبر مثبت: کمبر مثبت در چرخهای جلو بین صفرتا یک درجه انتخاب می شود تا به وظایف زیر عمل نماید
1: در کمبرمثبت نبروی جانبی چرخ را روی محورش به سمت بالا هدایت می کند و لذا از روی مهرهسر محور برداشته شده و چرخ روی دو عدد یاتاقان
مخروطی بهخوبی استقرار می یابد 2: چرخ وقتی زیر بار قرار گیرد به حالت قائم در می ایدهرگاه کمبر مثبت نباشد گشتاور خمشی چرخهای جلو را
به حالت کمبرمنفی در خواهد اورد به این خاطر کمبر مثبت موجب می شود که چرخها در بار کامل بهحالت قائم درایند 3: وقتی در حالت بار کامل چرخها
به صورت قائمدرایند نیروی کششی بر محورها و سیبکها تاثیر نموده و لقی احتمالی انها را بر طرف میکند
تغییرات زاویه کمبر در سیستمهای مختلف
1:در تعلیق جلو باطبق دوبل :در این گونه تعلیق کمبر مثبت و حدود یک درجه استبنابراین در پیچها کمبر چرخ داخل پیچ صفر یا منفی (مفید) و کمبر
چرخ خارج پیچمنفی می گردد (مفید)
2: در تعلیق جلو از نوع تلسکوپی یا مک فرسون:در حالتعادی زاویه کمبر مثبت و بسیار کم بوده و در موقع پیچیدن چرخ خارج پیچ کمبرمنفی
و چرخ داخلپیچ کمبر مثبت پیدا می کند
3: در تعلیقبا اهرم طولی (فولکس واگن) : در چرخ خارج پیچ و چرخ داخلپیچ کمبر مثبت شده و سطح اتکای موثر کاهش می یابد و تمایل به
واژگونی افزایشپیدا می کند
4: در تعلیق بااهرم طولی خمیده (ژیان) : در چرخ خارج پیچ کمبر منفی شده و سطحاتکای موثر افزایش می یابد و داخل پیچ تغییر نمی کند
زاویه محور چرخش چرخ جلو ( کینگ پین)
به زاویه ای که بینخط قائم (از دید جلو) و امتداد محور چرخش چرخ بوجود اید زاویه محور چرخش یا کینگپین گویند
هرگاه دو زاویهدر سطح جاده یکدیگر را قطع کنند بهترین حالت ایجاد می شود البته این حالت غیرممکن می باشد به این
دلیل که لازماست محور چرخش نسبت به خط قائم کجی زیادی داشته باشد و همچنین طول محور چرخ بهاندازه لازم بلند
ساخته شود هردو فرض مشکلاتی را ایجاد می کند که ناگزیر محل تقاطع دو امتداد در سطح جاده یک نقطهواحد نخواهد بود
شعاعچرخش چرخ جلو(شعاع فرمان):فاصله افقی محل تقاطع دو زاویه راشعاع فرمان یا شعاع چرخش چرخ
گویند شعاعفرمان را باRنمایش می دهند شعاع فرمان ممکن استR=0 و یامثبتR>0 و یا منفیR<0باشد شعاع فرمان ایدال وقتی است که در یک نقطه
در سطح زمینیک دیگر را قطع کنند و شعاع فرمان مثبت وقتی است که محل تقاطع دو زاویه پایین تر ازسطح زمین باشد و شعاع فرمان منفی وقتی است که
محل تقاطع دوزاویه بالاتر از سطح زمین باشد
زاویهتواین (Toe in) :حالتی که امتداد چرخ ها در جلویاتومبیل هم دیگر را قطع می کند یعنی فاصله جلوی چرخها
کمتر از عقبانها است این اختلاف معمولا بین 2 تا 6 میلی متر است البته مقدار این اختلاف بستگیبه مقدار کستر چرخ دارد منظور اصلی از وجودToe in
ان است کهحرکت موازی چرخ های جلو تضمین گردد همچنین از لغزش کناری چرخها جلوگیری شود وفرمان دادن را کمی اسان تر می کند زاویه تواین از
کج شدناتصالات سیستم فرمان که روی چرخهای جلو نصب شده اند جلوگیری می کند کج شدن اتصالاتدر اثر نیروی اصطکاک جاده در مقابل حرکت چرخ
است به طورخلاصه زمانی که اتومبیل در توقف است چرخ ها معمولا تواین هستند ولی در موقع حرکتچرخ ها موازی می شوند
زوایه تواوت( Toe aut)دربعضی از خودروهاچرخهای جلوتواوت
تنظیم می شوددر خودروهای محرک جلو نیروی شتاب دهنده بزرکتر از نیروی
اصطکاک درچرخهای جلو است نیروی شتاب دهنده ان قسمت از نیروی محرکه
باقی مانده استکه پس از برطرفنمودن مقاومت های مسیر حرکت (اصطکاک
وهواو سطحشیب دارو اصطکاکدندانه ها) باعث شتاب دادنبهخودرو
می شود درخودروهای محرک جلو مقدارنیروی شتاب دهندهبیشتر از نیروی
اصطکاک در همانچرخ جلو است بنابراین نیروی شتاب دهنده به چرخ های جلو
تواینیا سرجمعیمی دهد دراینگونه خودروها چرخهای جلو را کمی تواوت
تنظیممی کنندگاهی همبهحالت مستقیم میزان می کنند تا خاصیت تواین شدن
ناشی ازنیرویشتاب دهنده با خاصیت تواوت شدن ناشی از شعاع دایرهفرمان
و کمبر مثبتمتعادل گردد مثلا درAudi fox مقدار تواوت 25.0تا 75.0درجه تنظیم می شود
اصل اکرمان : وقتی چرخهای خودروها در یک مسیرمنحنی به خوبی گردش می کنند که هر دو چرخ هول مرکز واحدی بچرخند بر اساس این اصللازم
است خطوط عمودیکه از صفحه هر چرخ خارج می شود از مرکز قوس عبور نماید اگر یکی از خطوط یا هر دو ازمرکز دوران نگذرند چرخها بجای غلتیدن
در روی مسیرمنحنی شکل به حالت لغزش (سریدن) حرکت خواهند کرد در این وضعیت لاستیک سایی زیاد وعمل هدایت و کنترل دشوار خواهد شد در
در خودروهایکالسکه ای قدیمی برای تحقق اصل اکرمان تمام محور حول یک نقطه مرکزی دوران می نمودبه این فرمانها نوع شاهنگی می گفتند مانند محور
جلوی گاری هاکه از نوع شاهنگی است برای خودروها این طرح قابل استفاده نمی باشد زیرا نقطه ثقلخودرو را بالا می برد در خودروها بجای پیچیدن
(محور کینگپین) اهرم بندی را طوری تعیین می کنند که در هنگام پیچش چرخهاخطوط عمود خارج شدهاز صفحه هر چرخ از یک نقطه که همان مرکز
قوس است عبورنماید برای تحقق چنین حرکتی لازم است چرخ خارج پیچ کمتر و چرخ داخل پیچ بیشتر حولمحور کینگ پین دوران نماید این حالت که
نوعی الزام برایایمنی خودرومحسوب می شود که چرخها را در موقع پیچیدن بحالت تواوت در می اورد طراحیهندسه فرمان به نحوی انجام می شود که
تواوت مناسبیدر هنگام پیچیدن ایجاد شود تا از سریدن چرخها جلوگیری شود برای رسیدن به تواوتمناسب اهرم بندی چرخها طوری طراحی می شود
تا چرخهای جلوزاویه چرخش متفاوتی بدست اورند تعیین زاویه پیچش دقیق به سطح اتکای خودرو و نوعاهرم بندی فرمان بستگی دارد تئوری مناسب
برای زاویهپیچش چرخهای جلو چنین است ادامه دو محور چرخش میل فرمان و کینگ پین (محور چرخشسگدست) باید در نزدیکی دیفرانسیل یگدیگر
را قطع نمایند
هندسه فرمان :هندسه فرمان که به ان ذوزنقهفرمان نیز گفته می شود دارای چهار ضلع (دو ضلع موازی و دو ضلع غیر موازی ) است
اضلاع موازی ذوزنقه عبارت اند از : ضلع بزرگتر: فاصله بین دو محور سیبک های کینگپینضلع کوچکتر: فاصله بین دو سیبک
میل فرمان بزرگ اضلاعکوچک تر غیر موازی ذوزنقه عبارتند از امتداد دو محور اهرم چرخ که در اصطلاح عامیانهشغال دست گفته می شود
