Układ kierowniczy jest jednym z najważniejszych układów ze względu na poprawność sterowania pojazdem, a szczególnie ze względu na bezpieczeństwo jazdy. W skład układu kierowniczego wchodzą następujące elementy:

• kolumna kierownicza wraz z kołem kierowniczym,

• przekładnia kierownicza,

• zespół drążków kierowniczych.

Kolumna kierownicza - ma za zadanie przeniesienie ruchu z koła kierowniczego na przekładnię kierowniczą.

Przekładnia kierownicza - ma za zadanie zmniejszyć siłę potrzebną do skrętu kół oraz zmienić ruch obrotowy koła kierowniczego na ruch wahadłowy ramienia przekładni kierowniczej.

Zespół drążków kierowniczych - łączy koła kierowane samochodu z przekładnią kierowniczą i umożliwia skręcania obydwu kół naraz przenosząc ruchy ramienia przekładni kierowniczej na koła jezdne samochodu. Drążki łączone są ze sobą przegubami kulowymi.

RYS. 1 Układ kierowniczy samochodu

Do podstawowych elementów geometrii kół kierowanych należą:

• Zbieżność kół kierowanych

Jest to takie ustawienie, przy którym odległość pomiędzy obręczami kół przed osią B jest mniejsza od odległości między obręczami kół za osią A. Zbieżność kół mierzy się w MM przy ustawieniu kół do jazdy na wprost.

Zbieżne ustawienie kół ma na celu zapobieganie następującym zjawiskom:

• rozbieżnemu ustawieniu się kół wskutek luzów powstałych w połączeniach przegubowych układu kierowniczego;

• rozjeżdżaniu się kół na zewnątrz wskutek wpływu kąta pochylenia kół;

• powstawaniu okresowych drgań kątowych kół zwanych trzepotaniem.

Rozbieżność stosuje się w samochodach o napędzie na przednie koła lub gdy drążki kierownicze znajdują się przed osią przednią, gdyż w tych przypadkach koła podczas jazdy mają tendencję do zbiegania się.

• Kąt pochylenia koła

Jest to kąt zawarty między płaszczyzną symetrii koła, a prostą prostopadłą do płaszczyzny podłoża. Kąt ten jest uzyskiwany przez pochylenie ku dołowi czopa zwrotnicy, na którym ułożyskowana jest piasta koła.

Zbyt duże pochylenie kół jest niekorzystne gdyż niejednakowe odległości w kierunku poprzecznym elementów bieżnika od osi obrotu koła jest przyczyną wzmożonego jednostronnego zużywania się bieżnika od osi obrotu koła opony wskutek nieuniknionych poślizgów jego bocznych elementów, które toczą się po mniejszym promieniu niż elementy środkowe bieżnika. W nowoczesnych samochodach kąty pochylenia kół są tak dobrane, aby przy przeciętnym obciążeniu pochylenie kół było równe lub bliskie zeru.

• Kąt pochylenia sworznia zwrotnicy

Pochylenie sworznia zwrotnicy określa kąt zawarty między rzutem osi sworznia na płaszczyznę prostopadłą do podłoża. Dzięki pochyleniu sworznia zwrotnicy koła kierowane dążą do ustawienia się w kierunku jazdy na wprost, co ułatwia wyprowadzenie samochodu z zakrętu. Dzieje się to dlatego, że podczas skręcania kół następuje nieznaczne uniesienie przodu samochodu do góry. Ciężar samochodu przypadający na przednie koła przeciwdziała skrętowi kół, a w przypadku wykonania skrętu przyczynia się do samoczynnego powracania kół do położenia jazdy na wprost, ponieważ przy tym ustawieniu kół samochód zajmuje najniższe położenie.

Wartość kąta uwarunkowana jest przede wszystkim względami konstrukcyjnymi oraz wartością promienia zataczania. Im mniejszy promień zataczania, tym łatwiej jest skręcić koła w czasie jazdy, ponieważ mniejszy jest moment sił powstały względem osi sworznia.

• Kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy

Jest to kąt zawarty między rzutem osi sworznia zwrotnicy na płaszczyznę równoległą do osi podłużnej samochodu i przecinającą się z nim prostą prostopadłą do podłoża.

Kąt wyprzedzenia jest dodatni jeżeli punkt przebicia osi sworznia zwrotnicy z płaszczyzną podłoża jest wysunięty do przodu w stosunku do teoretycznego punktu styku koła z jezdnią, w przeciwnym razie jest ujemny.

Powszechnie stosuje się dodatnie wyprzedzenie sworzni, ponieważ zapewnia to skłonność kół kierowanych do ustawienia się w położenie odpowiadające jeździe na wprost. Sworzeń zwrotnicy o dodatnim wyprzedzeniu ciągnie jak gdyby za sobą koła kierowane. Wartość tego kąta musi być dostosowana do rodzaju zawieszenia i charakterystyki sprężystej ogumienia, ponieważ czynniki te wpływają na wartość momentu stabilizującego.

PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA:

Przeprowadzić pomiary:

1. Pomiar zbieżności kół:

-włączyć transformator do sieci;

-wyregulować długości drążków tak aby wiązki świetlne z projektorów dawały cienie na podziałkach pomiarowych;

-ustawić drążek przed przednią osią w odległości 20 cm równolegle do osi układu kierowniczego. Znak kontrolny i podziałka muszą być skierowane w stronę projektorów;

-skierować wiązki świetlne z projektorów na znak trójkąta i podziałkę;

-przesunąć drążek tak, aby wierzchołek znaku świetlnego stykał się z wierzchołkiem znaku kontrolnego na drążku;

-skierować wiązkę światła drugiego projektora na podziałkę i odczytać wskazaną wartość w mm;

-ustawić drugi drążek za osią w odległości 20 cm i przeprowadzić analogicznie pomiar;

-różnica A-B między dwoma odczytami mówi o zbieżności lub rozbieżności kół pojazdu. Koła są zbieżne jeżeli różnica jest dodatnia. Koła są rozbieżne jeżeli różnica jest ujemna;

2. Pomiar kąta pochylenia kół przednich:

-ekrany z podziałkami kątowymi ustawić z przodu naprzeciw projektorów w odległość 20 cm;

-skierować wiązkę świetlną na ekran na wysokość pionowego znaku kontrolnego w postaci strzałki;

-przekręcając projektorem w dół odczytać na podziałce kątowej wartość kąta pochylenia w stopniach;

-te same czynności wykonać dla drugiego koła.

(Kąt pochylenia jest dodatni gdy odczyt został dokonany na podziałce kątowej od strony pojazdu, natomiast ujemny gdy został dokonany na zewnętrznej stronie podziałki).

3. Pomiar skrętu kół:

-ustawić koła do jazdy na wprost;

-skręcić koła w lewo, aż do otrzymania na podziałce prawej odczyt 15 stopni. Następnie na podziałce lewej odczytać wielkość kąta skrętu koła lewego;

-skręcić koła w prawo do otrzymania na podziałce lewej 15 stopni po czym na prawej podziałce odczytać kąt skrętu koła prawego.

TABELA POMIAROWA

Zbieżność	Kąt pochylenia koła
33-40=-7	L	P
		1,5 mm	1,5 mm

WNIOSKI

Z doświadczenia zauważamy, że różnica A-B między dwoma odczytami mówi nam, że koła są rozbieżne, ponieważ różnica jest ujemna. Kąt pochylenia jest dodatni zarówno dla prawego koła jak i lewego.

---