主銷後傾

主銷後傾

在汽車縱向平面內,主銷軸線上端略向後傾斜,這種現象稱為主銷後傾(Kingpin caster)。在縱向垂直平面內,主銷軸線與垂線之間的夾角叫主銷後傾角,其值大小對汽車轉向與操縱性能密切相關。

簡介

主銷

主銷(Kingpin),是傳統汽車上轉向輪轉向時的迴轉中心,傳統上是一根較粗的銷軸。目前許多獨立懸架的汽車已經沒有主銷這個元件了,但在車輪定位中,仍然沿用主銷這個名詞,把它作為轉向輪轉向軸線的代名詞,即當轉向輪在轉向時,是以主銷為軸線向轉動的。

轉向輪定位

汽車在直線行駛時,轉向輪若偶然受來自路面的外力(如碰到一塊突起的石塊)作用,或方向盤稍作轉動而偏離直線行駛方向時,轉向輪有自動恢復直線行駛的能力。轉向輪的這種自動回正作用一般稱為轉向輪的穩定效應。轉向輪的這種穩定效應是由轉向輪輪的正確定位來保證的,也就是轉向輪、主銷和前軸之間的安裝應具有一定的相對位置,這些轉向輪的定位參數包括主銷後傾角、主銷內傾角、前輪外傾角和前輪前束等參數。

原理

主銷後傾角用γ表示,規定向後為正,向前為負。正的主銷後傾角γ能形成回正的穩定力矩。

圖1 主銷後傾 圖1 主銷後傾

如圖1所示,當主銷具有後傾角γ時,主銷軸線與路面交點a將位於車輪與路面接觸點b的前面。

當汽車直線行駛時,若轉向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉(例如向右偏轉如圖中箭頭所示),將使汽車行駛方向向右偏離。這時,由於汽車本身離心力的作用,在車輪與路面接觸點b處,路面對車輪作用著這個側向反作用力Fy。反力Fy對車輪形成繞主銷軸線作用的力矩FyL,其方向正好與車輪偏轉方向相反。在此力矩作用下,將使車輪迴到原來中間的位置,從而保證汽車穩定直線行駛,故此力矩稱為穩定力矩。

但此穩定力矩也不宜過大,否則在轉向時為了克服該穩定力矩,駕駛員要在轉向盤上施加較大的力(即所謂轉向沉重)。因穩定力矩的大小取決於力臂L的數值,而力臂L又取決於後傾角γ的大小。現在一般採用的γ角不超過2°~3°。

作用

若主銷後傾角γ過小,當汽車直線行駛時,容易發生前輪擺振,轉向盤搖擺不定,轉向後轉向盤自動回正能力變弱,駕駛員會失去路感;當左右輪主銷後傾角不等時,車輛直線行駛時會引起跑偏,駕駛員不敢放鬆轉向盤,難於操縱或極易引起駕駛員疲勞。

現代高速汽車由於輪胎氣壓降低、彈性增加,而引起穩定力矩增大。因此,γ角可以減小到接近於零,甚至為負值。

在中高速行駛中保持汽車直線行駛的穩定性,適當的加大主銷後傾角可以幫助轉向輪自動回正,可有效扼制轉向器的擺振,可使轉向變輕,單獨適量調一側主銷後傾角可修理行駛跑偏。

保證方法

設計時轉向節軸軸線與水平面成γ角。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們