Колебания, вызываемые особенностями передней подвески и рулевого управления

Поскольку управляемые колеса связаны с кузовом двойной связью – через детали подвески и через детали рулевого привода, – то перемещения колес относительно кузова могут вызывать их поворот относительно шкворней.

При зависимой подвеске передней оси поворот управляемых колес может возникать в результате ее вертикальных колебаний относительно кузова. В качестве примера на рис. 52 показана передняя ось, связанная с кузовом полуэллиптическими рессорами, причем спереди рессора соединена с раной простым (одинарным) шарниром 1, а сзади – серьгой 5. При вертикальных колебаниях относительно кузова передняя ось б вместе с укрепленными в ней шкворнями поворотных цапф будет описывать дугу окружности с центром в точке О_ш, лежащей на оси шарнира 1 обеих рессор. Колеса могут перемещаться вместе с осью без поворота относительно шкворней лишь в том случае, если обеспечивается возможность движения по такой же дуге их любой точки, в том числе и любой точки жестко связанных с колесами поворотных рычагов рулевого привода. В частности, центр шарового пальца 2 поворотного рычага 7 при отсутствии поворота управляемых колес относительно шкворней должен был бы описывать дугу ММ.

Но поворотный рычаг левого колеса через продольную рулевую тягу 3 связан с шарниром 4 рулевой сошки. При неподвижном рулевом колесе, а, следовательно, и рулевой сошке, конец продольной рулевой тяги, шарнирно связанный с поворотным рычагом, должен описывать дугу NN с центром в точке О_с.

Рис. 52. Схема поворота колес, вызываемого особенностями кинематики подвески и рулевого управления

В связи с этим шаровой палец поворотного рычага должен участвовать в двух движениях: поворот по дуге ММ вместе с передней осью и поворот вместе с колесом относительно шкворня на такой угол, при котором центр шарового пальца 2 опишет дугу PP. Проекция этой дуги на вертикальную плоскость, параллельную продольной оси автомобиля (совпадающую на рис. 52 с плоскостью чертежа), равна расстоянию aa между дугами ММ и NN. Вместе с поворотным рычагом повернется относительно шкворня на угол θ и левое управляемое колесо. Через поперечную рулевую тягу поворот левого колеса вызовет поворот правого колеса. Для того, чтобы вертикальное колебание передней оси не вызывало поворотов управляемых колес, необходимо, чтобы ось одинарных шарниров крепления рессор к раме проходила через центр шарового пальца рулевой сойки. Это условие может выполняться только для какого-либо одного положения рулевой сошки, например, для ее положения, соответствующего прямолинейно движению.

Обычно точное выполнение указанного условия связано с конструктивными затруднениями и может быть выполнено только с большим или меньшим приближением. При этом колебания управляемых колес относительно шкворней, вызываемые колебания ми передней оси в вертикальной плоскости, линь уменьшаются, но не устраняются полностью.При некоторых типах независимых подвесок повороты управляемых колес относительно шкворней вызываются поперечными колебаниями (кренами) кузова.Частоты колебаний управляемых колес, вызванных особенностями кинематики подвески и рулевого управления, равны частотам вызывающих их колебаний автомобиля (частотам вертикальных колебаний кузова и осей или колес, частотам поперечных колебаний кузова и др.). Амплитуда колебаний колес относительно шкворней зависит в этом случае, как от амплитуд колебаний автомобиля, так и от особенностей кинематики подвески и рулевого управления.