7.10. Колебания управляемых колес относительно шкворней

Управляемые колеса автомобиля могут поворачиваться относительно осей шкворней не только в результате поворота рулевого колеса, но и в том случае, когда водитель удерживает рулевое колесо в каком-то неизменном положении (закрепленное рулевое колесо). Повороты управляемых колес при закрепленном рулевом колесе вызываются внешними силами, создающими неуравновешенные моменты, действующие на управляемые колеса и стремящиеся повернуть их относительно осей шкворней.

Управляемые колеса связаны с рулевым колесом упругими звеньями рулевого привода и рулевого механизма. В зацеплении рабочей пары рулевого механизма, его подшипниках, а также шарнирах рулевого привода неизбежны зазоры, за счет которых возможен свободный поворот управляемых колес при неподвижном рулевом колесе (или, наоборот, свободный поворот рулевого колеса при неподвижных управляемых колесах). У современных автомобилей при неизношенном и правильно отрегулированном рулевом управлении допускается свободный поворот рулевого колеса (люфт руля) до 5°…15° в зависимости от типа автомобиля. Такому люфту рулевого колеса соответствует свободный поворот управляемых колес около 20°… 40°. Дополнительный поворот управляемых колес может происходить за счет деформаций упругих звеньев рулевого механизма и рулевого привода.

Самопроизвольные повороты управляемых колес, не вызываемые воздействием водителя на рулевое колесо, приводят к отклонениям автомобиля от параметров движения, задаваемых водителем, т.е. нарушают управляемость автомобиля. В большинстве случаев повороты управляемых колес относительно шкворней носят колебательный характер, частота и амплитуда которого зависят от физической сущности сил, действующих на управляемые колеса.

Основными причинами возникновения сил, вызывающих колебания управляемых колес относительно шкворней, являются: неуравновешенность (дисбаланс) управляемых колес, особенности кинематики подвесок передних колес и рулевого управления, гироскопические моменты, возникающие в результате как наклонов колес относительно вертикальной плоскости, так и поворотов колес относительно шкворней (автоколебания управляемых колес), взаимодействие колес с неровностями дороги.