Τι είναι η γωνία κάστερ;

Η εξήγηση της γωνίας κάστερ και η επιρροή της στον μηχανοκίνητο αθλητισμό

Συνεχίζουμε το ταξίδι μας στον κόσμο των ελαστικών και της ανάρτησης: ο κάστερ. Τώρα ήρθε η ώρα να αναλυθεί το Caster. Μήπως χάσατε τα μαθήματα σχετικά με κάμπερ και δάχτυλο του ποδιού? Μάθετε τα στα μαθήματα μηχανολογίας μας!

Ποια είναι η γωνία Caster;

Τογωνία κάστερείναι η γωνιακή μετατόπιση του άξονα διεύθυνσης από τον κατακόρυφο άξονα ενός κατευθυνόμενου τροχού σε όχημα που μετράται κατά τη διαμήκη διεύθυνση. Είναι η γωνία μεταξύ τουpivot γραμμή (σε ένα αυτοκίνητο μια νοητή γραμμή που περνάει από το κέντρο του άνω σφαιρικού αρθρώματος στο κέντρο του κάτω σφαιρικού αρθρώματος) και κάθετη. Στους αγώνες αυτοκινήτων, η θετική γωνία κάστερ μπορεί να ρυθμιστεί για τη βελτιστοποίηση των χαρακτηριστικών χειρισμού για έναν συγκεκριμένο χώρο.

ΔΙΑΒΆΣΤΕ: ΕΞΉΓΗΣΗ ΤΗΣ ΓΩΝΊΑΣ ΚΆΜΠΕΡ

Επεξήγηση θετικής ή αρνητικής γωνίας κάστερ.

Εάν η ο άξονας περιστροφής έχει κλίση προς τα πίσω (δηλαδή, ο πάνω άξονας είναι τοποθετημένος πιο πίσω από τον κάτω άξονα), τότε ο κάστερ είναι θετικός- αν έχει κλίση προς τα εμπρός, τότε η ο ρίπτης είναι αρνητικός.

Η γωνία κάστερ ενός αυτοκινήτου.

Στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, αρνητικός ρίπτης δίνει κανένα σχόλιο στον οδηγό όσον αφορά τη θέση του τροχού. Είναι επίσης ο τύπος τροχού που χρησιμοποιείται σε ένα καροτσάκι για ψώνια (ή σε νοσοκομειακά κρεβάτια, καρέκλες γραφείου...) και είναι ο λόγος για τον οποίο οι τροχοί μπορεί να ταλαντεύεται και να στρέφεται εύκολα. (Η πραγματική κλίση είναι μηδενική, επειδή το τμήμα του τροχού είναι απλώς μετατοπισμένο από την κατακόρυφο και δεν υπάρχει σχετική γωνία μεταξύ του άξονα του τιμονιού και της κατακόρυφης, αλλά μπορούμε να συγκρίνουμε αυτό το παράδειγμα με έναν τροχό με αρνητικό κάμπερ για τη θέση του άξονα).

Μειονεκτήματα της αρνητικής γωνίας κάστερ.

Ένα επιπλέον μειονέκτημα της αρνητικής κλίσης είναι ότι θα αυξηθεί σε συνθήκες πέδησης, καθιστώντας το πιο ασταθές σύστημα διεύθυνσης (το λεγόμενο "caster flutter") λόγω της κλίσης του αυτοκινήτου προς τα εμπρός.

Το μόνο αξιοσημείωτο πλεονέκτημα του αρνητικού caster είναι ότι η η απαιτούμενη προσπάθεια εισόδου είναι πολύ χαμηλή, καθιστώντας το τιμόνι στρίβει πολύ εύκολα.

Ένα πλεονέκτημα της χρήσης μηδενικός τροχός είναι ότι διατηρεί τη μείωση slight της ροπής του στρέφοντος πείρου πριν από την επίτευξη του ορίου πρόσφυσης, κάτι που είναι χρήσιμο για τον οδηγό να γνωρίζει πότε το όριο είναι κοντά. Επίσης, η μηδενική κλίση παρέχει εύκολη είσοδο στο σύστημα διεύθυνσης χωρίς την ακραία αστάθεια της χρήσης αρνητικής κλίσης.

Θετική γωνία κάστερ: η ροπή αυτοευθυγράμμισης.

Θετικός τροχός δημιουργεί ένα ροπή αυτοευθυγράμμισης. Αυτό αυξάνει τη σταθερότητα του οχήματος σε καταστάσεις ευθείας γραμμής, όλο και περισσότερο σημαντικό σε υψηλές ταχύτητες. Το στιβαρό και σταθερό τιμόνι παρέχει στον οδηγό εμπιστοσύνη και του επιτρέπει να οδηγεί με υψηλότερες ταχύτητες στην ευθεία, καθώς δεν παλεύει με το τιμόνι. Αυτό το ροπή αυτοευθυγράμμισης τραβάει επίσης το τροχοί πίσω σε ευθεία γραμμή κατά την έξοδο από τη στροφή, επιτρέποντας στον οδηγό να είναι πολύ πιο ομαλός κατά την έξοδο από τη στροφή, ελέγχοντας το ρυθμό με τον οποίο οι τροχοί επιστρέφουν στο κέντρο.

ΔΙΑΒΆΣΤΕ: ΠΏΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΊ ΤΟ F1 DRS ΕΞΗΓΕΊΤΑΙ

Τα πλεονεκτήματα της θετικής γωνίας κάστερ σε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο.

Έτσι, επικεντρώθηκε σε αγωνιστικά αυτοκίνητα και σε θετική κάμψη, μπορούμε να επαναλάβουμε τα δύο κύρια οφέλη:

• Βελτιωμένη ευθεία σταθερότητα στην ταχύτητα. Οι μπροστινοί τροχοί που είναι τοποθετημένοι μπροστά από την άνω σφαιρική άρθρωση/το στήριγμα του δοκαριού δημιουργούν μια ροπή αυτοευθυγράμμισης στους μπροστινούς τροχούς και τα ελαστικά. Αυτή είναι μια αρκετά περίπλοκη μηχανολογική ιδέα, αλλά η ιδέα είναι ότι η θετική κλίση δημιουργεί μια τάση που θέλει να επιστρέψει/διατηρήσει τους μπροστινούς τροχούς στραμμένους ευθεία μπροστά ενώ βρίσκονται σε ταχύτητα. Αυτό διευκολύνει τον έλεγχο ενός οχήματος και βελτιώνει την κατευθυντική του σταθερότητα.
• Βελτιωμένη συμπεριφορά του οχήματος και απόδοση στις στροφές. Η κάστερ έχει άμεση σχέση με την αρνητική κάμπερ, η οποία είναι θεμελιώδης για τη μεγιστοποίηση της επιφάνειας επαφής του ελαστικού κατά τη στροφή, και επομένως είναι το κλειδί για τη μεγιστοποίηση της διαθέσιμης πρόσφυσης. Συγκεκριμένα, η θετική κάστερ συμβάλλει στη δημιουργία αυξημένου αρνητικού κάμπερ στον εξωτερικό τροχό κατά τη διάρκεια της στροφής.

Επίδραση του Caster στη γωνία Camber: η κατάσταση στροφής.

Κατά τη στροφή, η μετατόπιση του βάρους του οχήματος αντιμετωπίζεται με μεγιστοποίηση της επιφάνειας επαφής του ελαστικού στον εξωτερικό μπροστινό τροχό που δέχεται το μέγιστο φορτίο στροφής. Έτσι, δεδομένου ότι το ο τροχός περιστρέφεται γύρω από έναν κεκλιμένο άξονα, ο τροχός αποκτά κύρτωση καθώς περιστρέφεται. Το φαινόμενο αυτό γίνεται καλύτερα αντιληπτό αν φανταστούμε την εξωπραγματικά ακραία περίπτωση όπου ο άξονας του τιμονιού θα είναι οριζόντιος - καθώς το τιμόνι περιστρέφεται, ο οδικός τροχός απλώς θα αλλάζει κύρτωση και όχι κατεύθυνση. Αυτό το φαινόμενο αναγκάζει τον εξωτερικό τροχό σε μια στροφή να αποκτήσει αρνητικό κύρτωμα, ενώ ο εσωτερικός τροχός αποκτά θετικό κύρτωμα. Αυτές οι αλλαγές του κάμπερ είναι γενικά ευνοϊκές για τις στροφές, αν και είναι δυνατόν να το παρακάνετε. Στο κύκλοι οδήγησης επιδόσεων μια αύξηση του κάστερ - μερικές φορές στο μέγιστη διαθέσιμη ρύθμιση που θα φιλοξενήσει το όχημα - είναι πιστώθηκε με βελτιώσεις στην οδική συμπεριφορά του οχήματος, τη μέγιστη πρόσφυση και την απόκριση του τιμονιού.

Σχέση γωνίας κάστερ και κάμπερ στην απόδοση του αυτοκινήτου.

Το κύριο μειονέκτημα θετικός τροχός είναι ότι το σύστημα διεύθυνσης απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια εισόδου για τη στροφή του τροχού. Ωστόσο, με τα συστήματα υδραυλικού τιμονιού αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα. Επίσης, για έναν οδηγό αγώνων, όπου συχνά δεν υπάρχει υδραυλικό τιμόνι, η βαριά είσοδος είναι ανεκτή για την αυξημένη σταθερότητα και την ομαλότερη έξοδο από τις στροφές- προφανώς, η υπερβολική γωνία κάστερ θα κάνει το τιμόνι βαρύτερο και λιγότερο ευαίσθητο. Μπορούμε να δηλώσουμε ότι οι γωνίες κάστερ πάνω από 7 βαθμούς με ακτινικά ελαστικά είναι κοινά.

Τι να διαβάσετε περισσότερα για τα ελαστικά και την ανάρτηση: κάμπερ? Ελέγξτε τα σχετικά άρθρα μας παρακάτω!