Kormányzott kerekek
 A
gépkocsi kerekeit, de különösen a kormányzott kerekeket kissé döntve szerelik
fel, hogy a kerékről a tengelyre ható függőleges erőnek ("kerékterhelésnek")
legyen tengelyirányú komponense, ami a csapágyat tengelyirányban előfeszíti.
Ez azért fontos, hogy a kerékre ható dinamikus oldalerők ne tudják a csapágy
élettartamát a váltakozó irányú terheléssel (kotyogással) megrövidíteni
(bal oldali ábra). Viszont ha van kerékdőlés, akkor "kerékösszetartásra"
is szükség van. Ugyanis a döntött kerék (jobb oldali ábra első sora) gördüléskor
köríven halad (második sor), éspedig minél nagyobb a kerékdőlés, annál
kisebb sugarú körön. Ez azt jelenti, hogy ha nincs kerékösszetartás, akkor
a két kerék forgás közben állandóan távolodni akar egymástól, de természetesen
a kerékfelfüggesztés ezt nem engedi. Ez a gumiabroncsra nézve azt jelenti,
hogy az úttestre rágördülő szakasz kénytelen visszajönni az eredeti irányba.
Ha az abroncs puha, akkor folyamatosan oldalra deformálódik, ami hőfejlődéssel
jár. A szokásos gumiabroncsok azonban nem tudnak ennyire deformálódni,
ezért az irányt csak csúszással tudják tartani, ami irányíthatatlanná teszi
a járművet. A kerékösszetartás (harmadik sor) azt eredményezi, hogy a kerekek
most is köríven akarnak haladni, de nem eltávolodni akarnak egymástól,
hanem enyhén közeledni. A közeledési hajlam (a kerékösszetartás) mértékét
úgy állapítják meg, hogy csúszástól ne kelljen tartani.
Előfordulnak olyan járművek (sportkocsik),
amelyeken ellenkező irányban döntik a kerekeket (amihez
kerékszéttartás
tartozik!). Ez valamivel nagyobb stabilitást eredményez, de nagyobb a gumikopás.
A
következő geomatriai adat már csak kormányzott kerékre, illetve annak felszerelésére
jellemző.
A bal oldali ábrán látható, hogy az
a tengely (csap), ami körül kormányzáskor elfordítjuk a kereket, nem függőleges,
hanem ferde (csapterpesztés). Erre azért van szükség, mert ennek
a tengelynek az útfelülettel való döféspontját közelíteni kell a kerék
talppontjához. Ugyanis a kerék talppontján ébredő (vonó-, fék-) erő a két
pont közötti (k) távolsággal arányos
nyomatékot fejt ki a kerékegyüttesre. Igaz, ez önmagában nem hátrányos
a menettulajdonságokra, mert a másik keréken ugyanekkora, de ellenkező
írányú nyomaték ébred, s ezek egyensúlyban vannak. Viszont az egyensúlyt
lehetővé tevő összekötő rudat és a csapokat igencsak terhelik. A k
kar hosszát természetesen 0-ra is csökkenthetnénk, de akkor nem maradna
előfeszítés a csuklós mechanizmusban, a váltakozó irányú igénybevétel
gyorsan tönkretenné a csuklókat.
Bizonyos
járművekben akkora a csapterpesztés, hogy a k
kar kifelé esik (jobb oldali ábra).
Ennek az ún. csaptúlterpesztésnek
azt tartják előnyének, hogy egyenlőtlen fékhatás esetén a jármű jobban
igyekszik egyenesben maradni.
Végül még egy fontos "szögről" kell
beszélni, az utánfutásról, ami azonban ma már nem minden járműre
jellemző.
Közismert a zongora és a zsúrkocsi
kerekének az a tulajdonsága, hogy akármerre toljuk, a kerekek maguktól
beállnak a haladás irányába (alul az első ábra). Ugyanez jellemzi a kerékpárok
első kerekeit is (középső ábra).
A
harmadik ábra mutatja a gépjárműveken alkalmazott megoldást: azt a csapot,
amit egyszer már megdöntöttünk keresztirányban (csapterpesztés), a jármű
hosszirányában is megdöntjük.
Az utánfutás mértékét a csap döféspontja
és a kerék talppontja közötti k távolság jellemzi.
Az alsó ábrán összefoglalva látható
mind a négy jellemző szög.
Megjegyzendő, hogy a valóságban ezek
a szögek nem túl nagyok, viszont szigorúan betartandók a gyári előírások.
Ugyanis például a kerékösszetartás mértéke (ami egyszerűbben meghatározható
a kerekek közötti távolsággal) állítható, szemben mondjuk a csapterpesztéssel,
ami nem állítható, de időnként ellenőrzendő, főleg akkor, ha mondjuk egy
kátyún való áthaladáskor dúrva erőhatás éri a kereket.
Végezetül meg kell említeni, hogy ezen
szögek miatt a kocsitest helyzete kormányzás közben változik, álló helyzetben
is. Képzeljük el, hogy a jármű elejét felemeljük úgy, hogy a kerekek a
levegőben legyenek. Kormányzás közben a ferde kerekek minden pontja köríven
mozog.
Ha
a kormányzott kerekeket a hátsó tengely felöl nézzük, akkor a kerekek által
leírt köröket elipszisnek látjuk (bal oldali ábra). Figyeljük meg a kerekek
talppontjának az útját (kis ellipszisek). Balra kormányozva a bal oldali
kerék talppontja lefelé mozdul el a levegőben (csökken a távolság a kerék
és a talaj között), a jobb oldali keréké fölfelé mozog (nő a távolság).
Hagyjuk a kerekeket kikormányozva mondjuk annyira, hogy a kerekek talppontja
éppen a nyilhegynél álljon, s engedjük le a járművet. Nyilván a baloldali
kerék hamarább leér, mint a jobb oldali, ezért a jármű elferdülve áll meg
a talajon (piros helyzet). Melyik irányban ferdült el? Jobbra kifelé! Vagyis
abba az irányba, amerre haladás közben a centrifugális erő is dolgozik,
tehát növeli a felborulás veszélyét.
Más a helyzet, ha nincs kerékutánfutás
és megint más, ha túlterpesztést alkalmazunk.
Első esetben a kis ellipszist egyenesnek
látjuk, ami azt jelenti, hogy mindkét kerék egyforma mértékben közeledik
a talajhoz, s leengedés után nincs elferdülés. A második esetben van elferdülés,
de ellenkező, vagyis kedvező irányban!
És most nézzük meg a kormányzott kerekeket
mozgás
közben

|