Поворот колёс. Почему углы разные?

Ради интереса проведите самостоятельный тест. Выверните руль до упора, выйдите из машины и посмотрите на колёса. Одно будет вывернуто сильнее. Паниковать не стоит, так надо.

Почему так происходит?

Для того, чтобы понять эту систему, нам понадобится напрячь воображение. Представьте себе автомобиль, который едет по кругу по часовой стрелке. Его передние колёса будут рисовать окружности, и окружность правого колеса будет меньше, чем у левого. Если скорость движения у автомобиля будет постоянной, то колёса одной оси будут крутиться по разному, с разными скоростями. В этом случае внутреннее колесо будет пытаться догнать внешнее, что должно вызывать проскальзывание внешнего колеса, делая его поведение непредсказуемым и увеличивая износ резины до катастрофических масштабов. Подобную ситуацию вы можете видеть на многоосных телегах прицепов и грузовиков. Не поворачивающиеся колеса в повороте движутся с проскальзыванием

Движение колёс. Механика

Внутреннее колесо приносило проблемы своим проскальзыванием ещё до момента изобретения автомобилей в целом. Конные повозки и телеги страдали этим же, ну кроме износа шин. Соответственно, рулевое управление впервые появилось на телегах в 1817 году, благодаря Георгу Ланкшпергеру. Но , как обычно бывает в мире, всю славу получил Рудольф Аккерман, запатентовавший это в 1918 году, а принцип поворота управляющих колёс на разные углы знаком многим из вас, как принцип Аккермана.

Для обеспечения нужных углов поворота колёс, необходимо рассчитать геометрию рулевой трапеции по условной единой схеме. Поперечная рулевая тяга в этой схеме должна быть короче управляющей оси и смещена за неё. Рулевые рычаги лежат строго на линии между осью поворота колёс и центром задней оси. Тут проще будет просто посмотреть на схему, если написанное выше вызывает у вас панику.

Таким образом мы видим, что при повороте колёс они «уходят» на разные углы. Угол внутреннего колеса будет больше, а у наружного меньше. Центры окружностей у колёс совпадают, а по радиусу окружности наружного колеса мы определяем радиус разворота автомобиля с поправкой на ширину шин.

Так просто? А как же спорт?

Абсолютно правильный вопрос. Данные изображения очень упрощённые, а схема применима для гражданских автомобилей.

Автомобили, предназначенные для спорта обладают другим подходом к настройке данного угла. В некоторых соревнованиях угол может быть даже обратным, чтобы компенсировать боковой увод колеса в поворотах. Дрифтеры стараются делать колёса параллельными даже в поворотах. Дрифтеры пытаются экономить на шинах, ведь таким способом передние шины износятся меньше.

Но кроме этого, есть множество других технических частей автомобиля, которые могут влиять на вращение колёс на одной оси. Об этих узлах мы будем рассказывать постепенно, и в дальнейшем. Stay Tuned.