Устойчивость движения и быстродействие рулевого управления кроме жесткости этого управления зависят также от податливости крепления рулевого механизма, вала рулевого колеса, а также опор передней подвески под воздействием сил, действующих в боковых тягах. Величину этих сил определяет длина рычагов рулевой трапеции: чем короче эти рычаги, тем силы больше. При наезде на бордюрный камень они могут возрасти даже до 9 кН. Но с увеличением сил в боковых тягах возрастает податливость всех элементов рулевого управления, что влечет за собой повышение его передаточного числа. В результате устойчивость движения и быстродействие рулевого управления могут ухудшиться.
Следовательно, измерения кинематического передаточного числа is, проводимые на поворотных кругах при малом противодействующем моменте или вообще при его отсутствии, недостаточны для выводов об управляемости автомобиля. 4.3.1. Измерение характеристик рулевого управления легковых автомобилей Самый известный метод измерения передаточного числа рулевого управления предусматривает приложение момента к измерительному рулевому колесу, в то время как колеса, находящиеся в нейтральном положении, жестко связаны с полом. Недостатком является то, что здесь исключены изменение развала колес (или заменяющего их устройства), а также боковая и продольная податливости упругих сочленений рычагов.
Поэтому в Лаборатории по исследованию ходовой части Кельнского специального высшего учебного заведения был разработан специальный стенд для измерений характеристик рулевого управления. Он состоит из двух имитаторов колес, которые допускают получение любых встречающихся на практике глубин запрессовки е дискового колеса и могут устанавливаться в соответствии с величиной требуемого динамического радиуса колеса гауп. Оба имитатора могут поворачиваться только вокруг оси X, благодаря чему возможно не только изменение развала колес под влиянием сил на рулевом колесе, но и его измерение. Имитаторы колес закреплены на промежуточных элементах, установленных на игольчатых роликоподшипниках и подвижных в боковом и продольном направлениях. Передача на два рычага, расположенных на 0,6 м ниже, осуществляется двумя валами с шарнирами равных угловых скоростей. Эти рычаги, имеющие специальную подвеску, направлены к центру автомобиля и расходятся так, что позволяют фиксировать моменты на обоих колеах имеющие одинаковое знаки и величину. Благодаря этому при блокированном рулевом колесе можно «снизу», т. е. через колеса, измерять момент, требуемый для оценки податливости. При связи этих рычагов рулевое управление можно нагружать «сверху», т. е. через рулевое колесо.
В таких случаях необходима предварительная калибровка всего стенда, чтобы исключить влияние его собственной податливости на результат измерений. Испытательный стенд оборудован датчиками вращающего момента и угла поворота. Результаты измерений при равномерном повышении сил могут быть выведены на графопостроитель. Благодаря подвижности обоих имитаторов колес в боковом и продольном направлениях можно дополнительно измерять податливости в отдельных сочленениях, а также изменения продольного наклона шкворневых осей и развала колес.
Общая податливость рулевого управления переднеприводных автомобилей Статически измеренные кривые общей податливости рулевого управления автомобилей «Рено-14» и «Фольксваген-поло» с передним поперечным расположением двигателя. Оба они имеют переднюю подвеску Макферсон, рулевой трехзвенник расположен сзади оси. Как и у всех переднеприводных автомобилей, здесь использовано реечное рулевое управление. У автомобиля «Фольксваген-поло» рулевой механизм расположен относительно высоко примерно в средней плоскости между верхними опорами и нижними поперечными рычагами. Вследствие этого силы, развивающиеся в боковых тягах в большей степени прогибают штоки поршней амортизационных стоек, что ведет к увеличению доли угла поворота A6W рулевого колеса, обусловленной податливостью, у этого автомобиля по сравнению с «Рено-14», у которого рулевой механизм расположен намного ниже.
Для получения четкого гистерезиса к рулевому колесу прикладывается максимальный момент сопротивления при повороте колес вначале в одном направлении, затем в другом. В зависимости от размеров автомобиля момент на рулевом колесе может достигать Мн = 70 Н>м; при диаметре рулевого колеса 360 мм это соответствует усилию на нем FH = 389 Н. При другом методе измерений производятся качания рулевого колеса, т. е. приложение к нему знакопеременного момента. При этом вначале он нагружается небольшим моментом (например, Н м) одном направлении, после этого еще большим, чем в первом, и т. д. до возрастания момента до Мн = 15 Н-м. В этом случае гистерезис не образуется, зависимость Мн от Абня имеет вид прямой. По сравнению с измерениями в статических условиях, податливость рулевого управления в которых для «Рено-14» составила 2°50 и «Поло» — 3°20' на 1 Н-м момента на рулевом колесе, эти значения при измерении в дина--мических условиях равны соответственно 1°30 и 2°.
Податливость поворотных цапф
Угол поворота колеса
