.jpg)
Передаточное число, «ощущаемое» непосредственно водителем, является динамическим. Оно складывается из доли Д6н/1 этого числа, обусловленной управлением, и доли АбНс, обусловленной податливостью. Для расчета семейства кривых для обоих колес необходимо задать определенный диапазон их поворота (например, от 0 до 5°, от 0 до 10°, от 0 до 15° и т. д.) и найти его среднее значение (здесь 2,5°, 5°, 7,5° и т. д,), чтобы можно было рассчитать кинематическое передаточное число is в этом месте соответствующей кривой. Оно зависит от момента на рулевом колесе, благодаря этому можно рассматривать в каждом случае только одну точку определенной кривой. Изменение динамического передаточного числа рулевого управления автомобиля «Рено-14» (оно называется также эффективным интегральным передаточным числом). Чем больше кривые приближаются к вертикальной оси, тем больше значение. Они четко показывают зависимость от момента на рулевом колесе и диапазона угла поворота колес.
Соответствующее семейство кривых для автомобиля «БМВ-323и» с рулевым управлением без усилителя. Если автомобиль оснащен усилителем рулевого управления, то для обеспечения определенных моментов на колесе необходимы значительно меньшие моменты на рулевом колесе. Податливость в рулевом управлении имеет меньшее значение, вследствие чего динамическое передаточное число уменьшается. Это положительно сказывается в виде уменьшения в большинстве случаев кинематического передаточного числа.
Результаты проведенных фирмой «Даймлер-Бенц» сравнительных испытаний рулевых управлений с усилителем и без него, общие передаточные числа i80 которых при нейтральном положении колес равны соответственно 16,2 и 22. При угле поворота рулевого колеса 7,5° динамическое передаточное число в первом случае составляет 19, во втором 32. На автомобиле «БМВ-323и», подвергнутом исследованиям в Кёльнском специальном высшем учебном заведении, вначале было установлено нормальное реечное рулевое управление. Затем после переоборудования его на также серийно выпускаемое рулевое управление с гидроусилителем были проведены дополнительные измерения податливости, что позволило рассчитать динамическое передаточное число.
Остаточный угол поворота рулевого колеса. Остаточным называется угол, на который передние колеса не возвращаются в нейтральное положение при выходе из поворота вследствие ошибок воздействия стабилизирующего момента. Этот угол имеет малое значение, которое зависит от передаточного числа и податливости рулевого управления, а также от трения в нем. Остаточная разность углов поворота колес, измеренная относительно продольной оси автомобиля и умноженная на общее передаточное число рулевого управления, дает остаточный угол поворота рулевого колеса. Угол был представлен как результат статических измерений податливости. Но у автомобиля «Рено-14», кривая для которого приведена на этом рисунке, повороту колес оказывалось сопротивление. Таким образом, ширина гистерезиса кривой по горизонтальной оси, т. е. остаточный угол поворота рулевого колеса, позволяет сделать вывод только о трении в рулевом управлении и его остаточной податливости. При повороте влево бдя составил 30°, при повороте вправо — 20°, т. е. средний остаточный угол равен 25° При движении автомобиля на повороте в точках контакта колес с дорогой возникают моменты на них, которые тем больше, чем выше скорость или чем больше коэффициент поперечного сцепления iis шин с дорогой. Эти моменты, действующие между дорогой и шинами и дополнительно усиливающиеся за счет соответствующих установочных параметров подвески, стремятся вернуть колеса в нейтральное положение при выходе из поворота. Чем больше эти моменты, тем быстрее происходит возврат колес в положение прямолинейного движения.
Это означает, что величина остаточного угла должна зависеть от скорости движения на повороте. Знание этой зависимости позволило фирме «Цаирадфабрик» разработать метод оценки чувствительности рулевого управления. При этом во время езды «змейкой» с увеличивающейся скоростью измеряется момент на рулевом колесе в зависимости от угла поворота этого колеса. Диаграмма, полученная в результате этих измерений на легковом автомобиле с усилителем рулевого управления. На диаграмме указаны отдельные величины, найденные при ее расшифровке. Серия диаграмм, полученных при различных скоростях движения, показывает, что при увеличении скорости возврат колес происходит быстрее, в результате чего уменьшается остаточный угол. Для автомобиля средние остаточные углы составляют: 45° при скорости 30 км/ч, 36° при 40 км/ч, 19° при 50 км/ч и 14° при 60 км/ч. Мерой трения, влияющего на чувствительность рулевого управления, являются значения остаточного угла при медленном движении автомобиля. Результаты исследований легкового автомобиля с нагрузкой на переднюю ось около 800 кг. Его рулевое управление с усилителем отличалось малой чувствительностью и «вязкостью».
Приведенная кривая изменения остаточного угла поворота рулевого колеса в функции скорости автомобиля позволяет сделать дополнительные выводы о качестве рулевого управления, а именно с помощью угла наклона касательной к этой кривой к горизонтали. Чем он меньше, тем меньше момент и усилия на рулевом колесе. И напротив, большой указывает на отрицательный остаточный угол при высоких скоростях движения на повороте, т. е. на большие моменты на рулевом колесе. Это может привести к чрезмерному повышению усилий, воздействующих на рулевое управление, в случае переднеприводного автомобиля и усилить возврат рулевого колеса. При отпускании рулевого колеса при движении на повороте возможны раскачивания автомобиля, которые могут привести к развороту передних колес внутрь поворота, влекущему за собой аварийную ситуацию. В 60-х годах, когда стали серийно применяться шины диагональной конструкции, такое поведение было отмечено у некоторых легковых автомобилей. С тех пор используются только радиальные шины и соответствующие проблемы возникают реже. У автомобилей с усилителем рулевого управления момент на колесе должен быть более высоким для преодоления трения в гидросистеме при возврате рулевого колеса. Результаты исследований фирмой «Цанрадфабрик» одного и того же автомобиля с усилителем и без него.
При наличии усилителя возврат рулевого колеса достаточен. Уменьшение остаточного угла при увеличении нагрузки автомобиля. Загрузка расположенного сзади багажника снижает нагрузку на переднюю ось. При отсутствии усилителя примерно на 10° меньший остаточный угол, быстрее снижающийся при повышении скорости, означает, что стабилизирующий момент слишком велик для этого рулевого управления. Любое ускорение автомобиля выше этого значения при движении змейкой или по подобной ей траектории может привести к небезопасному раскачиванию автомобиля.
