Устройство автомобилей

Геометрия подвески Сааб 95

Геометрия подвески

Углы установки колёс автомобиля — общая информация

Углы установки колёс в значительной мере влияют на устойчивость автомобиля, износ шин и расход топлива. Номинальные значения углов приведены в Спецификациях.

Развалом называется угол наклона плоскости колеса относительно вертикали. Если колёса наклонены верхними краями наружу, развал называется положительным. Величина развала измеряется в градусах. Правильность регулировки развала определяет величину и положение пятна контакта протектора с дорожным покрытием и позволяет компенсировать изменения в геометрии подвески, происходящие во время совершения поворотов и при движении автомобиля по неровному дорожному покрытию.

Развал передних колёс

Сходимостью (схождением) называется величина сведения друг к другу передних краёв колёс автомобиля (=B-A). Такое нарушение параллельности установки колёс позволяет минимизировать износ протектора за счёт предотвращения юза при совершении поворотов. Нарушение регулировки сходимости ведёт к ускорению износа протекторов шин за счёт проскальзывания их по дорожному покрытию.

Сходимость передних колёс

Выбегом называется угол продольного наклона оси поворота колеса, т.е. угол отклонения данной оси от вертикали в плоскости колёсного диска. Если ось поворота наклонена назад, выбег называется положительным, и наоборот.

Выбег передних колёс

Угол поперечного наклона оси поворота колеса — угол отклонения данной оси от вертикали, если смотреть на колесо спереди или сзади автомобиля. Если ось поворота наклонена внутрь, данный угол считается положительным.

Угол поперечного наклона оси поворота переднего колеса

Величина предельных углов поворота передних колёс автомобиля должна быть снижена при увеличении размера последних.

Предельные углы поворота передних колёс

Поведение автомобиля

Понятие «поведение автомобиля» охватывает динамику его поперечных, прямолинейных и вертикальных перемещений. Так, динамика поперечных перемещений рассматривает по­ведение автомобиля под действием рулевого управления, динамика прямолинейного дви­жений — разгона и торможения, а динамика вертикальных перемещений — перемещения ча­стей автомобиля, вызываемого неровностями дороги. Объясняемые далее основные термины (величины и единицы измерения см. в табл. «Параметры и еденицы измерения») описывают поведение автомобиля в диапазоне частот приблизительно до 8 Гц. Многие из этих величин определены в немецком стандарте DIN 70000 и международном стандарте ISO 8855. Используемые величины можно разделить на три группы.

Как подобрать автомобиль с подходящим углом поворота руля?

Перед тем, как определиться с выбором автомобиля, следует учесть свои индивидуальные потребности и предпочтения. Если вы знаете, что будете часто парковаться на тесных улицах или маневрировать в условиях ограниченного пространства, то вам может подойти автомобиль с более узким углом поворота руля.

Угол поворота руля может варьироваться в зависимости от модели и типа автомобиля. Городские автомобили обычно имеют более маленький угол поворота, что позволяет легче маневрировать в городских условиях. Внедорожники и большие автомобили, напротив, могут иметь больший угол поворота для обеспечения лучшей управляемости на дорогах с плохим покрытием или на бездорожье.

Также следует учесть факторы, такие как размер автомобиля, тип подвески и геометрия передней подвески

Важно помнить, что угол поворота руля – это не всегда показатель маневренности автомобиля. Некоторые автомобили с меньшим углом поворота руля могут быть все равно маневренными благодаря другим характеристикам, таким как небольшой радиус разворота или эффективная система управления

Прежде чем принять окончательное решение о покупке автомобиля, рекомендуется пройти тест-драйв и опробовать машину на разных типах дорог и в различных условиях. Также можно проконсультироваться с профессионалами, которые помогут подобрать автомобиль с подходящим углом поворота руля в соответствии с вашими потребностями.

В итоге, выбор автомобиля с подходящим углом поворота руля зависит от ваших конкретных требований по маневренности и управляемости. Постарайтесь учесть все факторы, определить свои потребности и провести тщательное исследование рынка перед тем, как сделать окончательное решение.

Выполняем развал и схождение самостоятельно.

Не будем повторяться о важности этой операции. Процесс этот важный и отнестись к нему необходимо с полной серьёзностью

Для выполнения её необходим инструмент и приспособления:

• Наличие смотровой ямы.
• Отвес.
• Мел или фломастер.
• Набор ключей.
• Раздвижная линейка со шкалой.

Проведение операции проверки и регулировки развала и схождения для автомобилей с приводом на передние колёса и «классики» имеют некоторые различия. Для выполнения этой операции в домашних условиях необходимо обеспечить наличие ровной, горизонтальной площадки. Проверку и регулировку проводят в несколько этапов:

1. Автомобиль устанавливается на площадке таким образом, чтобы передние колёса стояли прямо. На внешней стороне покрышке наносят две метки, одна вверху, а другая снизу.
2. Прикладывают отвес к крылу таким образом, чтобы он был в плоскости с нанесёнными метками. Далее штангенциркулем или другим измерительным инструментом измеряют расстояние от шнура до диска колеса возле верхней и нижней метки. Если разница составляет около 3 миллиметров, это нормально.
3. Далее необходимо провернуть колёса, прокатив автомобиль вперёд, чтобы нанесённые метки расположились горизонтально.

4. Снова проводятся замеры от шнура до диска колеса в вертикальной плоскости.

5. Для получения более точных данных замеров, такую операцию необходимо произвести несколько раз.

Разница размеров межу верхней и нижней меткой для автомобилей с передним приводом должна быть не более 1 мм, а для «классики» — 3 мм. Если полученные результаты измерений не вписываются в эти нормы, проводят регулировку. У автомобилей с передним приводом нужный результат получают сдвигом стойки вперёд или назад, а у «классики» добавляют или убирают регулировочные шайбы нижнего рычага передней подвеске. Если «классика» в передней подвеске имеет стойку «Мак Ферсон», для регулировки тоже двигают стойку.

Схождение колёс проверяют с помощью раздвижной линейки. Для этого на внутренней части колёс впереди по ходу автомобиля делают две метки и измеряют расстояние. Далее необходимо перекатить автомобиль таким образом, чтобы метки оказались сзади по ходу автомобиля. Замер, полученный между метками, должен быть больше предыдущего примерно на 1 мм.

Этого можно достичь проворачиванием рулевых тяг.

Хочется напомнить, что подобные самостоятельные регулировки, являются временными, поэтому, надолго не откладывайте проверку на специальном оборудовании передней подвески автомобиля.Удачи на дорогах!

Развал

Итак, что же такое развал колес? Это значение угла наклона колес автомобиля по отношению к дороге. Как правило, под развалом понимают именно статический развал ведущих колес. Но в некоторых авто настраивают развал-схождение и «пассивных» колес. Когда верхняя кромка шины больше наклонена к машине, развал имеет минусовое или отрицательное значение. Когда верхняя кромка шины находится дальше от центра машины, тогда развал имеет плюсовое или положительное значение.

Отрицательное значение развала негативным образом влияет на устойчивость автомобиля. Большое значение отрицательного развала говорит о том, что подвеска либо уже сильно износилась, либо отрегулирована неправильно. Как следствие — резина быстро изнашивается, сцепление с дорогой ухудшается, курсовая устойчивость автомобиля на дороге снижается.

Идеальный развал – это когда его значение нулевое, благодаря чему покрышки изнашиваются меньше.

Если нужно увеличить сцепление с дорогой, нужно поставить 2 или 1,5 градуса на передних колесах и 1,5 градуса на задних, в ущерб резине, конечно же.

Главная цель развала ведущих колес – это снизить передачу на руль неровностей дорожного покрытия, которые гасятся благодаря упругости резины. Также развал служит увеличению сцепления протекторов колес с дорогой, делает автомобиль более стабильным на поворотах, что оказывает влияние на стабильность и «послушность» авто в управлении.

В отношении кинематики для подвески развал так же, как и угол наклона поперек линии, вдоль которой поворачиваются ведущие колеса, влияет на значение радиуса обката, но это влияние гораздо ниже, чем второго приведенного фактора. На деле же угол развала автомобиля без движения устанавливается довольно приблизительно (погрешность при установке можно сравнить с его значением), плюс значение развала значительно изменяется, когда подвеска работает.

Что понимают под схождением и развалом передних колёс.

Когда развал и схождение колёс на автомобиле установлен правильно, соблюдены все рекомендации завода изготовителя транспортного средства, это обеспечит хорошую устойчивость при движении по любым дорогам. Износ резины будет происходить равномерно по всей площади колеса, управление становиться лёгким и надежным.

Под развалом понимают положение колеса по отношению к дороге. Нормальное положение считается таким, когда наклон верха колеса направлен наружу. Эта величина определена заводом и имеет определённое значение для разных моделей автомобилей. Плохо для автомобиля и для колеса непосредственно, когда наклон его верхней части направлен внутрь. В таком случае о хорошей устойчивости и управляемости приходится забыть, а износ резины сильно ускоряется.

Под схождением понимают расстояние между передними и задними точками дисков передних колёс. Развал колёс измеряется в градусах, а схождение колёс кроме градусов, можно определить с помощью расстояния в миллиметрах.

Схождение

Схождение можно определить как разницу в расстояниях от переднего до заднего края колес.

В некоторых авто представляется возможным регулировка схождения всех четырех колес.

Целью схождения является компенсация увода автомобиля в сторону из-за положительно выставленного развала, что позволяет избежать значительного износа резины. Схождение и развал всегда регулируются одновременно.

Достоинством положительного схождения является устойчивость при большой скорости движения, недостатком – автомобиль становится несколько «неповоротливым».

Достоинством отрицательного схождения является усиленная чувствительность колес к «командам» рулевого колеса, а из минусов – резина «съедается» быстро, все кочки мы чувствуем через руль, или просто «биение».

Одной из главных причин быстрого износа считается неверно настроенное схождение. Как правило, первым признаком того, что значение схождения выставлено неверно, является визг колес при повороте на малой скорости. Если значение схождения равно 5 мм или даже больше, покрышка будет стерта полностью уже меньше чем через 1000 км. Желательно иметь схождение равное нулю.

Когда же необходимо регулировать развал-схождение.

Регулировать сход-развал автомобиля ВАЗ или любого другого нужно, если:

1. Вы поменяли шины;
2. «Лошадка» прошла уже добрые 10 — 11 тыс. км.;
3. Произведен ремонт ходовой части;
4. При быстрой езде слышен усиленный шум от шин;
5. Автомобиль едет по ровной и прямой дороге и его начинает уводить в сторону;
6. Автомобилем становится хуже управлять.

Какова же ориентировочная стоимость сход-развала для автомобилей? Для легковых авто она составит около 1600 рублей. И к тому же при установке треугольных рычагов угол кастера регулируется гораздо проще и на большее значение.

Эта статья не является истиной в последней инстанции. В ней даны основные понятия — какие углы существуют в автомобиле и для чего они нужны. Если у вас есть что дополнить или вы с чем то не согласны, то не стесняйтесь это делать, мы будем рады обсудить ваши мысли. Итак — начнём…

Передние (а у современных автомобилей — и задние) колеса установлены не строго вертикально и параллельно друг другу, а под некоторыми углами. Благодаря этому, улучшается устойчивость и управляемость автомобиля, оптимизируется работа подвески и радиус поворота, обеспечивается самовыравнивание рулевого колеса, уменьшается износ шин и расход топлива. Изменяя эти углы можно серьезно изменить характер управляемости.

Подвеска колес автомобиля

Передние колеса имеют две степени сво­боды — в вертикальном направлении и в на­правлении поворота. Задние колеса, как правило имеют, только одну степень свободы в вертикальном направлении. На автомоби­лях с четырьмя управляемыми колесами задние колеса также имеют степень свободы в направлении поворота. Эти степени свободы определяются кинематикой и эластокинематикой осей. Кинематика оси описывает движение отдельных рычагов подвески как движения абсолютно твердых тел, в то время как эластокинематика описывает реакции осей автомобиля на воздействие различных сил и моментов.

Поперечный наклон оси поворота

Отвечает за весовую стабилизацию управляемых колес. Суть в том, что в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, чтобы эта стабилизация работала, нужно сохранить (хоть и небольшое, но нежелательное) положительное плечо обката. Изначально, поперечный угол наклона оси поворота был применен инженерами для устранения недостатков подвески автомобиля. Он избавлял от таких «недугов» автомобиля как положительный развал колес и положительное плечо обката.

Во многих современных автомобилях применяется подвеска типа «Мак-Ферсон». Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката. Ведь ось поворота колеса состоит из опоры одного единственного рычага, которой легко можно поместить внутрь колеса. Но и эта подвеска не совершенна, ведь из-за его конструкции сделать угол наклона оси поворота маленьким практически невозможно. В повороте он наклоняет внешнее колесо под невыгодным углом (как у положительного развала), а внутреннее колесо одновременно наклоняется в противоположную сторону. В результате пятно контакта у внешнего колеса сильно уменьшается. А так как на внешнее колесо в повороте приходится основная нагрузка, вся ось сильно теряет в сцеплении. Это, конечно, можно частично компенсировать кастером и развалом

Тогда сцепление внешнего колеса будет хорошим, а у внутреннего (менее важного) колеса практически исчезнет

Кастер

В современных бесшкворневых подвесках ось поворота управляемого колеса представляет собой виртуальную линию. В подвеске с двойными поперечными рычагами она проходит через центры верхней и нижней шаровых опор в конструкции типа МакФерсон – через шаровую опору и верхний узел крепления амортизаторной стойки. Продольный угол наклона оси или кастер (CASTER) – угол между осью поворота и вертикалью при наблюдении сбоку автомобиля (в профильной проекции). Кастер считается положительным, если линия вверху наклонена к кабине автомобиля. Если линия имеет противоположный наклон, кастер отрицательный.

? – кастер, ?_? – плечо стабилизации

Рисунок 12 — Кастер

Главная функция кастера – скоростная (или динамическая) стабилизация управляемых колес автомобиля. Стабилизацией в данном случае называют способность управляемых колес сопротивляться отклонению от нейтрального (соответствующего прямолинейному движению) положения и автоматически возвращаться к нему после прекращения действия внешних сил, вызвавших отклонение. На движущееся автомобильное колесо постоянно действуют возмущающие силы, стремящиеся вывести его из нейтрального положения. Они могут быть следствием проезда неровностей дороги, неуравновешенности колес и т.д. Поскольку величина и направление возмущений постоянно меняются, их воздействие носит случайный колебательный характер. Не будь механизма стабилизации, парировать колебания пришлось бы водителю, что превратило бы управление автомобилем в мучение и наверняка увеличило износ шин. При грамотно выполненной стабилизации автомобиль устойчиво движется по прямой с минимальным вмешательством водителя и даже с отпущенным рулевым колесом.

Отклонение управляемых колес может быть вызвано намеренными действиями водителя, связанными с изменением направления движения. В этом случае стабилизирующий эффект содействует водителю на выходе из поворота, автоматически возвращая колеса в нейтральное положение. А вот на входе в поворот, напротив, приходится преодолевать «сопротивление» колес, прикладывая к рулевому колесу определенное усилие. Возникающая на рулевом колесе реактивная сила создает то, что называют чувством руля или информативностью рулевого управления и чему уделяют много внимания разработчики автомобилей.

Поворот передних колёс автомобиля

Проскальзывание колёс автомобиля относительно дорожного полотна грозит потерей управления. Чтобы избежать этого, при повороте автомобиля углы поворота передних колёс в каждый момент должны быть согласованными — продолжения их осей должны пересекаться в точке на линии задней оси. Точка пересечения осевых линий колёс является мгновенным центром поворота автомобиля, т. е. точкой, вокруг которой катятся (а не скользят!) все четыре колеса, каждое — по своей окружности.

Первый механизм «согласования» поворотов передних колёс, основанный на использовании шарнирной равнобочной трапеции, придумал французский каретный мастер Шарль Жанто. Но его изобретение было забыто, поскольку с тягой в несколько лошадиных сил кареты двигались не быстро и проскальзывание колёс не было столь важным.

Лишь через три четверти века два отца автомобилестроения Готтлиб Даймлер и Карл Бенц, создавая свои автомобили, возвращаются к трапеции Жанто. В 1889 году Даймлер получает патент на «способ независимого управления передними колёсами с разновеликими радиусами поворота». А в 1893 году Бенц получает патент на «устройство управления экипажей с тангенциальными к колёсам окружностями управления». С тех пор трапеция «управляет» автомобилем.

Конечно, за это время техника усложнилась. У большинства современных машин колёса ходят по высоте относительно друг друга, поэтому для управления ими плоский шарнирный механизм (трапеция) уже не подходит. Однако и в наши дни механизм, поворачивающий передние колёса автомобиля, называется рулевой трапецией.

Современные конструкторы научились поворачивать и задние колёса автомобиля, эта возможность реализована в некоторых моделях. По сравнению с описанной классической схемой, у автомобиля с функцией согласованного поворота всех четырёх колёс существенно уменьшается минимальный радиус поворота.

Рассматривая поведение колёс автомобиля при повороте, нельзя не отметить ещё одну проблему геометрического толка.

При повороте колёса на одной оси катятся по дугам окружностей разных радиусов, поэтому должны отличаться и пройденные ими пути.

В изображённой на первом рисунке ситуации у автомобиля ведущая ось — задняя, передние колёса независимы и будут свободно крутиться, каждое со своей скоростью.

А вот задние колёса — колёса ведущей оси. Их обязанность — Толкать автомобиль вперёд. И в то же время разность путей, пройденных ими при повороте, означает, что вращаться эти колёса должны с разными скоростями.

Сделать так, чтобы ведущие колёса могли подстраиваться под проходимый ими путь (как и их «свободные» коллеги — передние колёса), удаётся при помощи механизма, который называется дифференциал. Дифференциал, в полном соответствии со своим названием, раздаёт вращательное движение карданного вала на полуоси ведущей оси так, что они могут вращаться с разными скоростями!

Развал колес

Развал (camber) отражает ориентацию колеса относительно вертикали и определяется как угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса. Если колесо на самом деле «развалено», т.е. его вершина наклонена наружу, развал считается положительным. Если колесо наклонено к кузову – развал отрицательный (рисунок 3).

? + , ? − угол положительного и отрицательного развала

Рисунок 8 – Развал колес автомобиля

Развал – это параметр, который оказывает определяющее влияние на так называемую боковую реакцию колес. Именно она противодействует центробежным силам, действующим на автомобиль в повороте, и способствует его удержанию на криволинейной траектории. В регулировочных данных автомобиля приводятся не абсолютные значения углов развала и схождения, а диапазоны допустимых величин. Допуски на схождение жестче и обычно не превышают ±10′, на развал – в несколько раз более свободные (в среднем ±30′). К примеру, в спецификациях для BMW 5-й серии в кузове Е39 указываются: схождение 0°5’±10′, развал –0°13’±30′. Это значит, что, оставаясь в «зеленом коридоре», схождение может принять значение от –0°5′ до 5′, а развал от –43′ до 7′. То есть и схождение, и развал могут быть отрицательными, нейтральными или положительными.

а – нормальный износ протектора; б – увеличено схождение передних колес (правое колесо, вид сзади); в – отрицательное схождение передних колес (правое колесо, вид сзади); г – отрицательный угол развала передних колес (правое колесо, вид сзади); д – отрицательный угол развала передних колес (левое колесо, вид сзади); е – отрицательный угол развала задних колес вследствие прогиба балки заднего моста (правое колесо, вид сзади).

Рисунок 9 – Влияние углов схождения-развала на износ протектора шин

Рулевая трапеция

Передняя подвеска, рычаги рулевых тяг и рулевой механизм с рулевыми тягами в совокупности образуют рулевую трапецию. С помощью рулевой трапеции обеспечиваются разные углы поворота управляемых колёс, необходимые для движения в поворотах. Поворотный кулак и рычаги рулевой тяги расположены относительно друг друга не под углом 90°. Из этого вытекают неравные расстояния перемещения концов обоих рычагов рулевой тяги при повороте управляемых колёс. Это приводит к повороту управляемых колёс на разные углы.

Рисунок 10 – Рулевая трапеция автомобиля

Максимальный угол поворота управляемых колес автомобиля — это угол средней плоскости колеса относительно продольной средней плоскости автомобиля при повороте рулевого колеса влево-вправо до упора. Максимальные углы поворота в обе стороны должны быть одинаковыми т.е. мах угол поворота левого колеса на лево должен быть равен мах углу поворота правого колеса направо и наоборот. Это обеспечивает одинаковые диаметры разворота налево и направо.

Максимальный угол поворота левого колеса направо не равен максимальному углу правого колеса направо. Это задается конструкцией рулевой трапеции.

Максимальный угол левого колеса направо равен максимальному углу правого колеса налево. Это достигается регулировкой.

Разность углов поворота передних колес называется углом Акерманна.

Рисунок 11 – Соотношение углов поворота

Угол кастера

Кастер отвечает за динамическую стабилизацию управляемых колес. Если говорить простыми словами, то кастер заставляет автомобиля ехать прямо при отпущенном руле. Т.е. если вы убрали руки с руля, то автомобиль в идеале должен ехать прямо и не куда не отклоняться. Если же на автомобиль действует боковая сила (например, ветер), то кастер должен обеспечивать очень плавный поворот автомобиля в сторону действия силы при отпущенном руле. К тому же, кастер не дает машине опрокинуться.

Угол кастера. Главная функция кастера — это наклон колес в сторону поворота руля автомобиля. Наклон колеса влияет на сцепление с дорогой, а значит и на управляемость автомобиля. Если автомобиль двигается прямо, то колеса имеются наибольшее сцепление с дорогой, что обеспечивает для водителя быстрый старт и позднее торможение. А вот в повороте все иначе. При повороте колеса, покрышка деформируется под действием боковых сил. И чтобы сохранить максимальное пятно контакта с дорогой, колесо автомобиля тоже наклоняется в сторону поворота. Но везде нужно знать меру, ведь при очень большом кастере, колесо автомобиля будет сильно наклоняться, и утратит тогда сцепление с дорогой.

Когда необходимо проводить проверку развала и схождения.

Различные источники рекомендуют проводить регулировку при пробеге примерно 12-15 тысяч километров, или один раз в год.

Иногда бывают случаи, когда приходится выполнять такую операцию досрочно. Причиной этого в большинстве случаев бывает состояние наших дорог. Достаточно один раз «поймать» хорошую выбоину, чтобы потребовалось проводить проверку и регулировку развала и схождения передних колёс.

Если владелец планирует эксплуатировать без особых проблем свой автомобиль длительное время, то экономить на этой операции не стоит. После каждой замены шаровых опор, сайлентблоков, рулевых тяг, амортизаторов необходимо проводить проверку и регулировку развала и схождения колёс.

Выполнить эту операцию сегодня достаточно просто. Нужно просто заехать в сервис, который выполняет такую операцию, и специалисты быстро и качественно выполнят эту работу. Но бывают случаи, когда такую работу необходимо выполнить самостоятельно в условиях гаража.

Основные термины, относящиеся к кузову автомобиля

Поступательное (равномерное) движение

Поведение кузова описывается тремя поступа­тельными и тремя вращательными степенями свободы (см. рис. «Поступательные и вращательные степени свободы кузова» ). В общем случае система координат (прямоугольная, правовинтовая система координат) имеет начало в центре тя­жести автомобиля. Ось х направлена вперед, т.е. в направлении движения. Она располо­жена в плоскости, перпендикулярной к по­верхности дороги. Эта плоскость называется центральной плоскостью автомобиля. Пер­пендикулярно к центральной плоскости ав­томобиля располагается ось у, направленная влево, глядя в направлении движения. Ось z направлена вверх. Поступательные движения имеют следующие наименования:

• В направлении оси х: прямолинейное дви­жение;
• В направлении оси y: поперечное движе­ние;
• В направлении оси z: подъем.

Поступательные скорости и ускорения

Пример HTML-страницы

Производные поступательных перемещений по времени первого порядка определяют прямолинейную, поперечную и вертикаль­ную составляющие скорости (ν_x, ν_y, ν_z). Про­изводные перемещений по времени второго порядка дают прямолинейное ускорение a_x, поперечное ускорение а_у и вертикальное ускорение a_z.

Угол дрейфа автомобиля

В динамике центр тяжести кузова не всегда движется вдоль оси х, происходит и попереч­ное движение. Угол между центральной пло­скостью автомобиля и траекторией движения называется углом дрейфа β (см. рис. «Угол дрейфа, центростримительное и тангенциальное ускорение» ). Он отсчитывается от центральной плоскости автомобиля в направлении траектории. Угол дрейфа вычисляется, исходя из скорости прямолинейного движения v_x и скорости по­перечного движения v_у

Р = arctan v_у/v_x

Поскольку скорость прямолинейного дви­жения во время движения в прямом направ­лении по определению положительна, знак скорости поперечного движения определяет знак угла дрейфа.

Центростремительное и тангенциальное ускорение

Ускорение в горизонтальной плоскости, на­правленное вдоль мгновенной траектории движения автомобиля, раскладывается на центростремительное ускорение а_с и танген­циальное ускорение а_t. Центростремительное ускорение представляет собой составляю­щую, перпендикулярную к траектории, дви­жения, в то время как тангенциальное уско­рение является составляющей, направленной по касательной к траектории.

Рыскание, продольная качка и поперечная качка

Для описания вращательных движений вве­дены следующие термины:

• Поворот вокруг оси z называется рыска­нием и описывается углом ψ
• Поворот вокруг оси у называется продоль­ной качкой и описывается углом θ,
• Поворот вокруг оси х называется попереч­ной качкой или креном и описывается углом φ.

Знаки этих углов соответствуют знакам в правовинтовой прямоугольной системе ко­ординат. Направления отсчета показаны на рис. «Поступательные и вращательные степени свободы кузова». Часто во время маневрирования ку­зов одновременно движется вокруг более чем одной оси. Поскольку с математической точки зрения эти три направления поворота не являются коммутативными, в стандарте DIN 70000 определен следующий порядок:

• Рыскание.
• Продольная качка.
• Поперечная качка (крен).

Вращательные скорости и ускорения

Производные вращательных перемещений по времени первого порядка определяют скоро­сти рыскания, продольной и поперечной качки. Производные вращательных перемещений по времени второго порядка определяют ускоре­ния рыскания, продольной и поперечной качки.

Момент рыскания, момент продольной качки и момент поперечной качки

Внешние силы, действующие на автомобиль, могут создавать момент относительно центра тяжести. Этот момент можно разбить на три составляющие. Составляющая, действующая вокруг оси z, называется моментом рыскания, вокруг оси у — моментом продольной качки и вокруг оси х — моментом поперечной качки.

Измеряемые переменные кузова

Пример HTML-страницы

При разработке конструкции автомобиля необходимо с высокой точностью измерять значения параметров, описывающих его по­ведение. В динамике поперечного движения поступательные ускорения и углы положения часто измеряются при помощи гиростабилизированных платформ. Абсолютные поло­жения регистрируются измерительными си­стемами GPS. Прямолинейные и поперечные ускорения и угол дрейфа измеряются при помощи бесконтактных датчиков скорости.

В динамике вертикального движения поступательные ускорения измеряются в различных точках кузова в каждом из трех направлений в пространстве. Используя эти данные, можно определить наиболее важные ускорения кузова, т.е. ускорения подъема, продольной и поперечной качки.