Rataste suunangud (2)

Rattanurgad
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 1
Rataste suunang on ratta erinevate
seadenurkadesumma mille ülesandeks on teha
auto juhitavus võimalikult mugavaks ja ohutuks.
Auto rattad peavad veerema ilma libisemata ja
neil peab olema võime säilitada otseliikumiseks
vajalikku asendit.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 2
Rataste suunang mõjutavab: peale pööramist
rooliratta tagastumist, rehvide kulumist,
pöörderaadiust, rooli pööramise raskust, rehvide
haardumist ja rooliseadmete koormust.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 3
Tänapäeva autode rataste suunang on
pikaajaliste uurimuste ja katsetuste tulemus, kus
katsetajateks on tavaliselt maailma paremad ralli
ja võidusõitjad.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 4
Rataste õige suunang saavutatakse järgmiste
seadenurkadega:
rattakalle (camber),
pöördteljepikikalle (caster),
pöördteljekülgkalle (KPI king pin inclination ),
kokku või lahkujooks (toein või toeout),
pöördteljenihe
pöörderaadius
roolitrapets
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 5
Rattakalle on püsttasapinna ja ratta tasapinna
vahelinenurk ja seda mõõdetakse kraadides (°).
Rattakalle loetakse positiivseks kui ratta ülaserv
on kaldunud autost eemale ja negatiivseks kui
ratta ülaserv on kaldunud autole lähemale.
Üldjuhul on rattakalle reguleeritav, kuid on ka
masinaid millel see reguleeritav ei ole.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 6
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 7
Positiivse rattakalde eelised:
tekitab ratastel eelpinge, mis kompenseerib
laagrite ja .kuulliigendite kulumisest
tekkivadlõtkud,
väheneb tee ebatasasusest tingitud rooli
vibratsioon,
suurtel koormustel kalle väheneb mistõttu
väheneb ka rehvide kulumine.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 8
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 9
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 10
Rattakalde puudused:
mida suurem on külgkalle, seda rohkem
rehvkulub,
positiivne külgkalle vähendab rehvide
külgsuunalist haardumist,
liiga suur külgkalle põhjustab rooli vibratsiooni,
rataste erinevad külgkalded halvendavad
juhitavust
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 11
Negatiivse külgkalde eeliseks on rehvide parem
külgsuunaline haardumine.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 12
Pöördtelje pikikalle on pöördtelje (käänmilku poldi
või ülemist ja alumist kuultuge läbiva kujuteIdava
telje) kõrvalekalle püstteljest ette või tahapoole.
Pöördtelje pikikallet loetakse positiivseks kui telg
kaldub ülevalt tahapoole ja negatiivseks kui telg
kaldub ülevalt ettepoole.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 13
Positiivse pikikalde korral lõikab pöördtelje
pikendus maapinda ratta keskpunktist eespool
(järeljooks), mistõttu rattad püüavad sõidu ajal
hoida otsesõidu asendit.
Reguleerandmetes antakse pöördtelje pikikalle
kraadides (°).
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 14
Pöördtelje pikikalde mõju sõiduomadustele:
hoiab paremini sõidusuunda
suure pöördenurgakorral aitab tagastada rooli
otsesõiduasendisse.
ei mõjuta rehvidekulumist,
väikesel sõidukiirusel muudab rooli keeramise
raskemaks.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 15
AA kujuteldav
telg
ch pikikalde telg
d järeljooks
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 16
Pöördtelje pikikalle on tavaliselt reguleeritav ainult
suurematel sõiduautodel ja reguleerimine toimub
kahe õõtshoobade variandil samadest kohtadest
kust rattakallegi, (Me Phersonil) aga
ühendusvarda pikkuse muutmisega. Juhul kui
pöördtelje pikikalle ei ole reguleeritav, kuid
kaldenurk on vale, on tõenäoliselt õõtshoob
deformeerunud. Deformeerunud osad tuleb
vahetada, nende õgvendamine ei ole lubatud.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 17
Pöördtelje külgkalle on pöördtelje (käänmiku poldi
või ülemist ja alumist kuultuge läbiva kujuteIdava
telje) külgsuunaline kõrvalekalle püstteljest.
Ratta pöördumisel ümber külgkaldega pöördtelje
püüab ratas laskuda teepinnast allapoole.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 18
Et see on võimatu, siis kutsub ratta pööramine
esile auto esiotsa kerkimise, toimiv raskusjõud
aga püüab viia rattaid tagasi otsesõiduasendisse.
Suurema pöördenurga korral pöördtelje
külgkaldemõju väheneb ja seda kompenseerib
pöördtelje pikikalle.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 19
Väikestel kerge esiosaga autodel kasutatakse
sageli rooli paremaks tagastamiseks lisavedrusid.
Reguleerandmetes antakse pöördtelje külgkalle
kraadides (°).
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 20
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 21
Pöördetelje külgkalde määrab õõtshoova pikkus ja
see ei ole reguleeritav. Vale kaldenurga korral on
tavaliselt õõtshoob deformeerunud ja see tuleb
vahetada.
Ratta kalle ja pöördtelje kalle moodustavad kokku
kaldenurga mida kutsutakse kaldenurga summaks
(KPI + camber).
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 22
Mõõtmise ja reguleerimise seisukohalt ei oma
kaldenurga summa mingisugust tähendust ning
selle väärtust tehase andmetes eraldi välja ei
tooda.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 23
Positiivse rattakalde korral tekivad jõud, mis
püüavad panna rattaid veerema mööda
teineteisest eemalduvaid kaari ja negatiivse
rattakalde korral mööda teineteisele lähenevaid
kaari.
Selle nähtuse kõrvaldamiseks kasutatakse
rõhttasapinnas rataste kokku või lahkujooksu
millega saavutatakse soovitud veeremissuund.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 24
a positiivsest
rattakaldest tingitud
veeremissuund
b negatiivsest
rattakaldest tingitud
veeremissuund
c soovitud
veeremissuund
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 25
Rataste kokkujooksu hinnatakse kauguste A ja B
vahena. Kokkujooksu korral on rattad suunatud
eest kokku ja mõõt A on väiksem kui mõõt B.
Lahkujooksu korral on mõõt A suurem kui mõõt B.
Kokkujooks antakse tehase andmetes kas
millimeetrites või kraadides. Miinus märk
arvsuuruse ees tähendab, et tegemist on
lahkujooksuga.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 26
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 27
Vale kokkujooks põhjustab rehvide intensiivse
kulumise.
Liiga suure kokkujooksu korral tekivad rehvi
kulumispinna siseservadele kõrgemad randid.
Suure lahkujooksu korral tekivad randid rehvi
kulumispinna väliskülgedele
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 28
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 29
Kokkujooks on kõikidel autodel reguleeritav ja
seda reguleeritakse rööpvarda pikkuse
muutmisega.
Tasub meeles pidada et kokkujooksu
reguleeritakse ratta seadenurkadest kõige
viimasena kuna kõikide teiste nurkade
reguleerimisel muutub ka kokkujooks.
Kokkujooksu reguleerimine aga teisi nurkasid ei
mõjuta.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 30
Pöördtelje külgnihkeks nimetatakse pöördetelje
kujuteldav pikenduse ja ratta püsttasapinnalise
kesktelje vahelist kaugust maapinnal.
Enamikel masinatel kohtub pöörtelje kujuteldav
pikendus maapinnaga ratta keskteljest veidi
seespool. Sellisel juhul loetakse pöördtelje
külgnihe positiivseks.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 31
Juhul kui pöördtelje pikendus kohtub maapinnaga
ratta keskteljest väljaspool aga negatiivseks.
Kui pöördetelje kujuteldav pikendus ratta
keskteljega maapinnal kohtub loetakse pöördtelje
nihe nulliks.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 32
1 pöördtelg,
2 ratta kesktelg,
3 pöördtelje
negatiivne
külgnihe,
4 pöördtelje
positiivne külgnihe
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 33
Pöördtelje külgnihe hoiab rooli kuulliigendid kerge
pinge all, mis annab roolile hea tundlikuse.
Liiga suur pöördtelje nihe muudab rooli pööramise
raskeks ja esirataste ebaühtlase pidurduse korral
auto juhitavuse halvemaks.
Näiteks juhul kui auto ühe poole rattad on kuival
teel teise poole omad aga jääl, läheb suure
pöördtelje külgnihkega auto pidurdamisel kergesti
külglibisemisesse.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 34
Selle vältimiseks kasutatakse mõnedel masinatel
pöördtelje negatiivset külgnihet.
Auto püüab siis pöörduda tugevamalt pidurdava
ratta suunas, rool aga püüab keerata autot
vastupidises suunas.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 35
Pöördteljenihe ei ole
reguleeritav
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 36
Rattad peavad pööramise ajal veerema ilma
libisemiseta. Vastasel juhul oleks pööret raske
sooritada ja rehvid kuluksid kiiresti. Seepärast on
vajalik, et rataste geomeetrilised teljed ristuksid
igal hetkel ühes kohas, punktis 0, mida
nimetatakse pöördekeskmeks.
Kui autot pöörata ümber punkti 0, veerevad kõik
rattad mööda ringjooni, paiknedes
puutujasihiliselt.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 37
Rataste pöörderaadiused on aga rataste sihtidega
risti. Kaugust pöördekeskmest juhtsilla keskkohani
nimetatakse auto pöörderaadiuseks.
Rataste sellise asendi tagamiseks on
käändhoovad koos rööpvarda ja silla talaga
paigaldatud selliselt, et nad moodustaksid trapetsi
mida nimetataksegi roolitrapetsiks.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 38
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 39
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 40
Kuna roolitrapetsi määravad ära
käändhoobade asendid ja pikkus, siis
see ei ole reguleeritav.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 41
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 42
Sillanurk ehk sama telje silla reguleerimine.
Antud mõõt näitab erinevust ühe ratta asendis
teise suhtes sõiduki pikitelje ristjoonel.
Sillanurka mõõdetaksesõiduki esi ja tagasillal;
kuid tagumist sillanurka ei tohi segamini ajada
aksiaalsurvenurgaga. Mõõtühikuks on kraad.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 43
See on nurk, mis moodustub sõiduki
sümmeetriatelje ja tagasilla Iiikumissuuna vahel
Mõõtühikuks on kraad.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 44
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 45
Rooli pööramisel mõjutavad kõik seadenurgad
üksteist ja need muutuvad pidevalt. Nii näiteks
muutub pöördtelje külgkaldest tingituna
pööramisel rattakalle ja ka pöördtelje pikikalle.
Positiivse pöördtelje pikikalde korral pööramisel
sisemise ratta pöördtelje pikikalle suureneb,
välimise oma aga väheneb.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 46
Roolitrapetsi tõttu pöördub sisemine ratas rohkem
kui välimine, mistõttu muutub ka sisemise ratta
kalle rohkem. Rataste seadenurgad muutuvad ka
vetrumise ja isegi pidurdamise ajal.
Sageli muutuvad ratta ühe seadenurga
reguleerimisel ka ülejäänud seadenurgad. Näiteks
rattakalde reguleerimisel muutub tavaliselt ka
pöördtelje külgkalle.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 47
Pöördtelje pikikalde reguleerimine muudab
rattakallet, pöördtelje pikikallet ja kokkujooksu.
Kokkujooksu reguleerimine muudab aga
roolitrapetsit.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 48
Ratta seadenurkade
muutumine vetrumisel
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 49
Auto on koostatud paljudest osadest, milledel
kõigil on oma lubatud tolerants. Sellest tingituna
tagatelje liikumissuund sageli ei ühti auto
geomeetrilise keskteljega, mis tähendab seda, et
tagatelg on kere suhtes viltu.
Optimaalse sõiduomaduse saavutamiseks on aga
vaja esitelg ja selle juhtimismehanismid
reguleerida tagatelje suhtes õigesti.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 50
Mõnedel autodel on võimalik tagatelje
liikumissuuna muutmiseks reguleerida tagarataste
asendit.
Autodel milledel tagarataste asend ei ole
reguleeritav tuleb tagatelje viltust asendit
kompenseerida esirataste reguleeringuga.
Tähtis on seejuures jälgida, et peale reguleeringut
jääks rooliratas otsesõidul keskasendisse.
Vastasel korral suurel kiirusel ja pidurdamisel
paljudel autodel juhitavus halveneb.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 51
Geomeetriline kesksuunang
Geomeetrilise kesksuunangu korral mõõdetakse
ja reguleeritakse kummagi esiratta kokkujooksu
lähtudes auto geomeetrilisest keskteljest.
Geomeetriline kesksuunang on olnud kasutusel
juba palju aastaid Ja see on hea suunangu liik
auto tagatelje liikumissuuna ühtimisel
geomeetrilise keksteljega (tagatelg on
geomeetrilise kesktelje suhtes risti).
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 52
Juhul kui tagatelg on paigast ära, siis tuleb auto
otsesõiduasendis hoidmiseks pöörata pisut
rooliratast, mistõttu on otsesõiduasendis roolratas
pidevalt pööratud veidi ühele poole.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 53
1 geomeetriline telg
2 tagatelje
Iiikumissuund
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 54
Selle suunangu puhul lähtutakse esirataste
kokkujooksu reguleerimisel auto tagatelje asendist.
Tagaratastel mõõdetakse (ei reguleerita) kummagi
ratta kokkujooks auto geomeetrilisekesktelje
suhtes eraldi, ning see võetakse arvesse
esirataste kokkujooksu reguleerimisel.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 55
Tagatelje liikurnissuuna järgi rataste suunangul
jääb rooliratas otsesõidul keskasendisse, mis on
oluliseks eeliseks geomeetrilise kesksuunangu
ees.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 56
1 Geomeetriline
kesktelg
2 Tagatelje
llikimissuund
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 57
Täielik neljarattasuunang on kõige täpsem rataste
suunangu viis. Selle suunangu korral mõõdetakse
ja reguleeritakse eraldi kummagi tagaratta
kokkujooks geomeetrilise kesktelje suhtes.
Selle tulemusena ühtib auto tagatelje
liikumissuund geomeetrilise keskteljega mille järgi
hiljem reguleeritakse ka esirataste kokkujooks.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 58
Täieliku neljarattasuunangu korral jääb otsesõidul
rooliratas keskasendisse ja võrreldes teiste
suunangu viisidega on juhitavus parim.
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 59
Tartu KHK Kaido Voitra 27.12.12 60