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. 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 És egy kis
lazítás
!
|