Анализ конструкций задних подвесок полноприводных автомобилей, страница 8

     Особое внимание уделяется согласованию кинематик подвески и рулевого привода. В противном случае, то есть при их несогласованности, работа подвески вызывает самопроизвольные повороты (колебания) управляемых колес, нарушающие курсовую устойчивость автомобиля и приводящие к дополнительному изнашиванию шин.

Кинематика подвесок ведущих колес должна также обеспечивать благоприятные условия для работы карданной передачи и приводных валов колес, а именно: не вызывать появления чрезмерных углов в карданных шарнирах и больших изменений длины вала.

Большой крен кузова автомобиля под действием боковых сил имеет несколько неприятных следствий, а именно:

·  возникают неприятные ощущения у водителя и пассажиров;

·  увеличивается перераспределение нормальных реакций на колесах, что, в свою очередь, может неблагоприятно отразиться на управляемости автомобиля;

·  появляется боковое смещение центра масс, увеличивающее вероятность опрокидывания.

Кроме того, при быстрых поворотах руля большое изменение угла крена сопровождается значительными инерционными моментами, действующими на кузов в поперечной плоскости и способствующими опрокидыванию автомобиля.

С другой стороны, крен не должен быть меньше некоторой величины, вызывающей у водителя чувство опасности опрокидывания.

Угол крена кузова под действием боковой силы определяется величиной плеча приложения этой силы и суммарной угловой жесткостью передней и задней подвесок. Плечо приложения боковой составляющей центробежной силы инерции, возникающей на повороте, равно расстоянию от оси крена, проходящей через центры крена передней и задней подвесок, до центра масс подрессоренных частей конструкции (рис.13). Под центром крена понимается мгновенный центр качания подвески. Опрокидывающий момент боковой силы уравновешивается восстанавливающим упругим моментом подвески. Очевидно, что высота центра крена подвески определяется кинематикой ее направляющего устройства, а упругое сопротивление подвески крену определяется ее жесткостной характеристикой и может быть увеличено при помощи дополнительного упругого элемента, работающего только при крене и называемого стабилизатором поперечной устойчивости.

      Подобные явления происходят и при действии на кузов продольных сил, особенно в процессе интенсивного торможения или разгона автомобиля, когда       

также возникают значительные инерционные силы. В этих случаях может происходить продольный крен кузова или его вертикальное перемещение, что неблагоприятно воздействует на пассажиров и водителя. Кинематика подвески может оказывать влияние на продольный наклон кузова, в этом случае говорят об «антиклевковом эффекте» подвески, то есть о ее способности противодействовать «клевку» кузова при торможении и разгоне автомобиля. Способы создания «антиклевкового эффекта» за счет направляющего устройства подвесок могут быть различны. Если главная передача и тормозные механизмы крепятся на направляющем устройстве подвески, то реактивные моменты при разгоне и торможении (см. момент М_тна рис.15) передаются через направляющее устройство подвески. В таком случае наиболее эффективным способом получения «антиклевкового эффекта» является применение подвесок, имеющих приближенные к колесам центры продольного крена (0₁ и 0₂ на рис.14). Если центр О₁, расположен позади передней оси, а центр 0₂ – перед задней осью, то при торможении под действием реактивных моментов, действующих на опорные элементы колесных тормозов, происходит отжатие вверх передней части кузова и притягивание вниз задней его части. Для объяснения этого эффекта кинематическую схему подвески, имеющей центр продольного качания, можно условно заменить на эквивалентную с одним продольным рычагом, ось которого совпадает с этим центром качания. При показанном на рис.15 расположении рычага с ростом момента М_Т приложенного к рычагу подвески со стороны тормозного механизма, сила, действующая на упругий элемент Р_п увеличивается, и дополнительная деформация пружины уменьшает поднятие задней части автомобиля. Эффект тем больше, чем меньше расстояние от центра крена до соответствующей оси.