När vi vänder bilen under körning, oavsett typ av ratt, återgår den alltid automatiskt till mitt- eller ursprungsläget. Detta händer inte på grund av någon komplicerad mekanism, utan på grund av hjulvinkeln vid framhjulen. Hjulvinkeln är en av hjulinställningsvinklarna förutom camber- och tåvinklarna.
Låt oss ta reda på vad som är en hjulvinkel och hur ratten återgår till mitten.
För att förstå hur svängningsvinkeln gör att hjulet och ratten återgår till sitt ursprungliga läge, måste vi ta en titt på rattmekanismen.
Ett kuggstångssystem förbinder en bils ratt med framhjulet. Basen på rattstången har ett kugghjul som kallas kugghjul som arbetar längs staven med raka tänder som kallas kuggstång.
När du vrider på ratten vrider den på kugghjulet, vilket gör att kuggstången rör sig från sida till sida. I ändarna av stativet finns vevstängerna som leder till framhjulen.
Fordonets hjul svänger vid en viss axel som kallas styraxeln. Du kanske tror att styraxeln kommer att vara vinkelrät mot däcken. Så är dock inte fallet. I praktiken lutar styraxeln från vertikal eller normal vinkel.
Denna lutande vinkel är vad vi kallar castervinkeln, vilket främst är anledningen till att ratten återgår till mitten.
Om du tycker att rattens mekanism är intressant, ta även en titt på hur det elektriska servostyrningssystemet fungerar.
För att få en uppfattning om hur ratten återgår till mitten under körning måste vi förstå kontaktytan på hjulen och vridpunkten.
Patch area är i princip det område av hjulet som är i kontakt med vägen. Området är den enda länken mellan väg och hjul. Pivotpunkten är mötespunkten för styraxeln med vägen.
Det är här som fysiken för kastvinkeln kommer in i bilden. Utan hjulvinkeln kommer kontaktområdet att vara i linje med vridpunkten. När styraxeln är i en vridningsvinkel, beroende på den positiva eller negativa vinkeln, kommer vridpunkten att vara borta från vridpunkten.
Det positiva hjulet hänvisar till vinkeln med styraxeln lutad mot föraren. När du lutar axeln bort från föraren kallas den för ett negativt hjul.
Med en förståelse för kontaktytan och vridpunkten med avseende på hjulvinkeln kan vi nu ta en titt på utövandet av olika krafter som leder till att rattarna kan återställas.
När du vrider på ratten i en sväng genererar den reaktiva krafter vid ratten. Dessa friktionskrafter vid hjulets kontaktyta ger den centripetalkraft som krävs för att göra svängen eller en cirkulär rörelse. Vid en positiv castervinkel är lappområdet bakom vridpunkten. När vi släpper ratten hjälper ett återställande vridmoment att justera ratten automatiskt.
För att förstå bättre, överväg nollhjulsvinkeln där pivotpunkten är i linje med patchområdet. Eftersom centripetalkraften verkar på vridpunkten kommer det inte att finnas något återställande vridmoment och din ratt kommer inte tillbaka automatiskt.
Under hjulinställningen av ett fordon tillåter en positiv svängningsvinkel ratten att självcentrera sig och ökar fordonets riktningsstabilitet. I genomsnitt kan en hjulvinkel variera mellan 2 till 8 grader, beroende på tillverkarens krav.
Bortsett från castervinkeln, när vi talar om rattinställning, kan justeringar behövas för camber och tåvinkel också.
Cambervinkeln är vanligtvis synlig från bilens framsida och påverkar kurvtagningsprestandan genom att justera hjulens friktion och dragkraft. Tåvinkeln påverkar rattens känslighet av säkerhetsskäl.
Du behöver inte dröja mycket vid vetenskapen bakom kastvinkeln. Allt du behöver förstå är att ratten inte återgår till mitten genom externa medel utan bara på grund av en skillnad i vinkel. Detta beror på de manipulerande reaktiva krafterna på hjulen. Ta också reda på alla tecken på ett felaktigt styrsystem för att vidta åtgärder i tid.
För fordonsentusiaster kommer du att ha en tydligare uppfattning om vetenskapen bakom kastvinkeln. Om din bil har problem med regelbundet underhåll, inklusive hjulinställning, är det bättre att köpa en begagnad bil i Förenade Arabemiraten.
Håll utkik på våra bilbloggar för mer information om bildelar, marknadstrender, reparationer och mer.
