زواياي فرمان يا چرخ هاي اتومبيل

زواياي چرخ جلو (زواياي فرمان :( الف: كستر  ب: كمبر  ج: كينگ پين  د : تواين و تواوت

زاويه كستر :  زاويه كستر  يكي  از  زواياي  فرمان است كه در هدايت خودرو تاثير مهمي دارد  زاويه

 كستر حالت استقرار  محور چرخش  چرخهاي  جلو  نسبت به خط قائم را از  ديد جانبي بيان مي كند

  با تعيين زاويه كستر تاثير وزن وارد بر چرخ جلو  و نيروي هدايت كننده مشخص مي شود هر گاه اثر

وزن   خودرو عقب تر از نيروي كشنده  در روي زمين  باشد  كستر  مثبت  و هرگاه جلوتر باشد  كستر

 منفي مي باشد كستر  مثبت به تعادل و جهت يابي  وسيله  نقليه  در  جاده كمك مي كند زيرا نقطه

 اثر محور سگدست در جلوي  نقطه  اتكا چرخ  قرار  مي گيرد به اين ترتيب چرخ به سمت جلو كشيده

مي شود اين زاويه داراي  اثر  ديگر  هم هست و ان  در سر پيچ هاست  كه اتومبيل تمايل دارد  حول 

 چرخ خارجي ان (به طرف خارجي قوس  پيچ كشيده  شود به  عبارت ديگر به  نيروي  گريز از مركز در

 سر  پيچ ها  اضافه  مي شود  براي از بين بردن  اين اثر نامطلوب  كستر  منفي را در نظر ميگيرند در

 نتيجه سر پيچ ها  اتومبيل به طرف  داخل  قوس  متمايل  مي گيرد  و نيروي اين تمايل از نيروي گريز

از مركز كم  مي شود  يك اثر  مهم ديگر كستر  مثبت  اين است  كه در  اثر  وجود  كستر  مثبت  وزن

اتومبيل  باعث  Toe in  شدن چرخ ها قسمت  جلو  چرخ ها  و كستر  منفي باعث Toe autشدن يعني

قسمت  عقب  چرخ ها مي شود  در چرخي  كه كستر  منفي  دارد  نيروي  هدايت كننده  عقب تر  از

 نيروي وزن  است  يعني براي هدايت چرخ فشار داده مي شود مانند انكه جعبه اي را در روي سطح

 ميز از پشت تحت فشار قرار دهيم در اين وضعيت هدايت دشوار بوده و حالت گيجي در حركت خودرو

 بوجود  مي ايد  د ر ضمن  در خودروها از زاويه كستر مثبت استفاده مي شود

زاويه كمبر : وقتي خط محور چرخ از ديد جلو نسبت به خط قائم انحراف داشته باشد چرخ داراي

زاويه كمبر است بنابراين سه حالت كمبر صفر و كمبر منفي و كمبر مثبت وجود دارد

خواص كمبر

الف: كمبر صفر درجه : در چرخي كه كمبرش صفر است چرخ كاملا قائم حركت كرده و عمل

هدايت و فرمان دادن نسبتا دشوار است ا ز اين روش در خودروهاي سنگين استفاده مي شود

ب: كمبر منفي : در تعليق هاي مستقل براي انكه سطح اتكاي خودرو با جاده افزايش يابد به

چرخهاي عقب كمبر منفي مي دهند ولي در چرخ هاي جلو كمبر منفي در نظر گرفته نمي شود

ج: كمبر مثبت : كمبر مثبت در چرخهاي جلو بين صفر تا يك درجه انتخاب مي شود تا به وظايف زير

عمل نمايد

1-در كمبر مثبت نبروي جانبي چرخ را روي محورش به سمت بالا هدايت مي كند و لذا از روي

مهره سر محور برداشته شده و چرخ روي دو عدد ياتاقان مخروطي به خوبي استقرار مي يابد

2- چرخ وقتي زير بار قرار گيرد به حالت قائم در مي ايد هرگاه كمبر مثبت نباشد گشتاور خمشي

چرخهاي جلو را به حالت كمبر منفي در خواهد اورد به اين خاطر كمبر مثبت موجب مي شود كه

چرخها در بار كامل به حالت قائم درايند

3- وقتي در حالت بار كامل چرخ ها به صورت قائم درايند نيروي كششي بر محورها و سيبكها تاثير

نموده و لقي احتمالي انها را بر طرف مي كند

تغييرات زاويه كمبر در سيستمهاي مختلف

1-در تعليق جلو با طبق دوبل : در اين گونه تعليق كمبر مثبت و حدود يك درجه است بنابراين در

پيچها كمبر چرخ داخل پيچ صفر يا منفي مفيد و كمبر چرخ خارج پيچ منفي مي گردد

2-در تعليق جلو از نوع تلسكوپي يا مك فرسون: در حالت عادي زاويه كمبر مثبت و بسيار كم

بوده و در موقع پيچيدن چرخ خارج پيچ كمبر منفي و چرخ داخل پيچ كمبر مثبت پيدا مي كند

3-در تعليق با اهرم طولي فولكس واگن : در چرخ خارج پيچ و چرخ داخل پيچ كمبر مثبت شده

و سطح اتكاي موثر كاهش مي يابد و تمايل به واژگوني افزايش پيدا مي كند

4-در تعليق با اهرم طولي خميده :در چرخ خارج پيچ كمبر منفي شده و سطح اتكاي موثر افزايش

مي يابد و داخل پيچ تغيير نمي كند

زاويه محور چرخش چرخ جلو ( كينگ پين)

به زاويه اي كه بين خط قائم از ديد جلو و امتداد محور چرخش چرخ بوجود ايد زاويه محور چرخش

يا كينگ پين گويند هرگاه دو زاويه در سطح جاده يكديگر را قطع كنند بهترين حالت ايجاد مي شود

البته اين حالت غير ممكن مي باشد به اين دليل كه لازم است محور چرخش نسبت به خط قائم

كجي زيادي داشته باشد و همچنين طول محور چرخ به اندازه لازم بلند ساخته شود هر دو فرض

مشكلاتي را ايجاد مي كند كه ناگزير محل تقاطع دو امتداد در سطح جاده يك نقطه واحد نخواهد بود

شعاع چرخش چرخ جلويا شعاع فرمان: فاصله افقي محل تقاطع دو زاويه را شعاع فرمان يا شعاع

چرخش چرخ گويند شعاع فرمان را با Rنمايش مي دهند شعاع فرمان ممكن است R=0 و يامثبت R>0

و يا منفي R<0 باشد شعاع فرمان ايدال وقتي است كه در يك نقطه در سطح زمين يك ديگر را

قطع كنند و شعاع فرمان مثبت وقتي است كه محل تقاطع دو زاويه پايين تر از سطح زمين باشد و

شعاع فرمان منفي وقتي است كه محل تقاطع دو زاويه بالاتر از سطح زمين باشد

زاويه تواين (Toe in) : حالتي كه امتداد چرخ ها در جلوي اتومبيل هم ديگر را قطع مي كند يعني

فاصله جلوي چرخها كمتر از عقب انها است اين اختلاف معمولا بين 2 تا 6 ميلي متر است البته مقدار

اين اختلاف بستگي به مقدار كستر چرخ دارد منظور اصلي از وجود Toe in ان است كه حركت

موازي چرخ هاي جلو تضمين گردد همچنين از لغزش كناري چرخها جلوگيري شود و فرمان دادن را

كمي اسان تر مي كند زاويه تواين از كج شدن اتصالات سيستم فرمان كه روي چرخهاي جلو نصب

شده اند جلوگيري مي كند كج شدن اتصالات در اثر نيروي اصطكاك جاده در مقابل حركت چرخ

است به طور خلاصه زماني كه اتومبيل در توقف است چرخ ها معمولا تواين هستند ولي در موقع

حركت چرخ ها موازي مي شوند

زوايه تواوت( Toe aut) در بعضي از خودروها چرخهاي جلو تواوت تنظيم مي شود در خودروهاي

محرك جلو نيروي شتاب دهنده بزركتر از نيروي اصطكاك در چرخهاي جلو است نيروي شتاب دهنده

ان قسمت از نيروي محركه باقي مانده است كه پس از برطرف نمودن مقاومت هاي مسير حركت

اصطكاك و هوا و سطح شيب دار و اصطكاك دندانه ها باعث شتاب دادن به خودرو مي شود

در خودروهاي محرك جلو مقدار نيروي شتاب دهنده بيشتر از نيروي اصطكاك در همان چرخ جلو

است بنابراين نيروي شتاب دهنده به چرخ هاي جلو تواين يا سر جمعي مي دهد در اين گونه

خودروها چرخهاي جلو را كمي تواوت تنظيم مي كنند گاهي هم به حالت مستقيم ميزان مي كنند