Угол наклона оси поворота

Механизм рулевого управления с разрезной поперечной тягой

На рис. 16.1 изображено вертикально стоящее колесо и поворотный шкворень; такая конструкция имеет следующие недостатки:
1. Большой наклон колеса наружу — колеса толкаются силой F, которой противодействует сила сопротивления R. Эти две силы образуют пару (F х R), которая становится очень большой, когда работает передний тормозной механизм.

2. Тяжелое рулевое управление из-за наличия дистанции между поворотным шкворнем и центром колеса. Колесо перемещается по дуге с радиусом х вокруг шкворня.
3. Действие большого изгибающего усилия на поворотную цапфу и поворотный шкворень.

Чтобы преодолеть эти недостатки, колесо и поворотный шкворень располагаются таким образом, чтобы уменьшить «сдвиговое» расстояние х. Если устранить сдвиг, то есть когда центральная линия колеса будет совпадать с проекцией оси симметрии поворотного шкворня на поверхность дороги, получится рулевое управление со средней точкой. Это может быть получено путем (а) регулировки развала, (Ь) регулировки угла наклона оси поворота, (с) использованием выпуклых колес.
Рулевое управление со средней точкой может показаться идеальным, но наличие поперечной разницы развала пневматических шин приводит к боковому трению колеса, что в свою очередь приводит к жесткому рулевому управлению и износу шин.

Развал

Установка поворотной цапфы с наклоном вниз приводит к наклону верхней части колеса наружу; угол, образованный между вертикалью и колесом, называется углом развала.
При наличии развала изгибающее усилие на поворотную цапфу и опрокидывающий момент уменьшаются, но разница в радиусах качения внутренней и внешней сторон шины дает эффект конусности, что приводит к износу шин. Если сделать оба угла развала равными, можно уравновесить этот эффект, но если углы будут отличаться друг от друга, автомобиль будет уводить в сторону большего угла развала. (Неодинаковое давление в шинах также может привести к появлению такого эффекта.)
В некоторых системах независимых подвесок угол развала может изменяться благодаря деформации пружины: при этом развал изменяется от положительного, как изображено на рис. 16.2, до отрицательного, когда внутренняя часть колеса наклонена наружу.
Поскольку наличие развала неблагоприятно сказывается на скорости износа шин, угол развала редко превышает 2°.