Wyprzedzenie kąta sworznia zwrotnicy

Z Rfactor Wiki

Kąt sworznia zwrotnicy (ang. Caster ) to kąt pomiędzy osią sworznia, a pionem. Odchylenie tej osi od pionu wskazuje dodatni bądź ujemny kąt sworznia.
O ujemnym kącie mówimy wówczas gdy punkt przecięcia osi sworznia z podłożem przypada za punktem styku opony w stosunku do kierunku jazdy. Dodatni kąt natomiast to taki, w którym punkt przecięcia osi sworznia znajduje się przed punktem styku opony i wówczas mówimy o kącie wyprzedzenia sworznia zwrotnicy. (Rys 1)

Wyprzedzenie kąta sworznia zwrotnicy (kąt dodatni) powoduje powstanie tzw. momentu stabilizacyjnego, który stabilizuje koła kierowane zwłaszcza przy dużych prędkościach i dużym promieniu skrętu (łagodne łuki). W sytuacji takiej sworzeń „wlecze” koło za sobą. W wyolbrzymionej skali ma to miejsce w przypadku wózka sklepowego. (Rys 2) Dzięki wyprzedzeniu kąta koło dąży do ustawienia się do jazdy na wprost. Ułatwia to wyprowadzanie pojazdu z zakrętu oraz chroni przed skręcaniem kół przy przejeżdżaniu przez nierówności.

Niewielkie ujemne wartości kątów spotkać można w pojazdach z przednim napędem lub 4x4. Dodatnie natomiast stosuje się w pojazdach z silnikiem z tyłu – napędzie na tylną oś.

Dodatkowym efektem zastosowania kąta zwrotnicy jest pojawiające się pochylenie kół (ang. Camber) w trakcie ich skręcania. Dodatni kąt sworznia zwrotnicy powoduje, że wewnętrzne koło zmienia swoje pochylenie w stronę dodatniego, natomiast zewnętrzne koło zmienia swoje pochylenie w stronę ujemnego. Dodatkowo zatem oprócz stabilizacji jazdy na wprost lub w szybkich łukach, wyprzedzenie kąta zwrotnicy może poprawić też zachowanie kół w zakrętach.

Każdy tor jak również każdy zakręt wymaga innego kąta sworznia zwrotnicy. Również tu konieczne jest znalezienie optymalnego kompromisu.

• Dla długich, szybkich zakrętów dodatni kąt z reguły będzie najwyższy aby stabilizować jazdę na wprost i ułatwiać powrót kół do jazdy na wprost. Duży kąt będzie miał również większy wpływ na pochylenie kół.
• Dla torów ulicznych, ciasnych dodatni kąt będzie wyraźnie niższy aby umożliwić szybkie zmiany kierunku. Stabilizacja do jazdy na wprost będzie w tym przypadku mniej ważna.
• Zwiększanie kąta zwiększa przyczepność przednich kół w zakręcie, jednak zbyt duży kąt będzie powodował podniesienie ich temperatury,
  spadek przyczepności i szybkie zużycie.