آشنایی با زوایای چرخ های خودرو؛ فاکتوری مهم در ایمنی و راحتی

زوایای چرخ های خودرو، فاکتوری مهم در ایمنی و راحتی سرنشینان هستند است شامل کمبر، کستر، تو و کینگ پین را بشناسیم.

بیت ران – امیرحسین اسماعل بیگی: اگر لاستیک ها حکم کفش های یک اتومبیل را داشته باشند، کل مجموعه چرخ ها مثل پاهای خودرو ایفای نقش می کنند.

بدون داشتن چرخ های سالم سواری مناسبی نخواهید داشت.

البته این مجموعه از قسمت های بسیار زیادی مثل رینگ، لاستیک، محورهای اتصال به سیستم انتقال قدرت، سیستم تعلیق و… تشکیل شده که ایراد در هر کدام از آنها می تواند عملکرد اتومبیل را با اختلال مواجه سازد.

داشتن زوایای چرخ استاندارد و دقیق می تواند ضمن بهبود کیفیت سواری، امنیت و پایداری را نیز بهمراه داشته باشد.

همچنین بدلیل کاهش فشار بر روی قطعات، طول عمر قسمت های مرتبط را افزایش می دهد و باعث کاهش هزینه تعمیرات می شود.

اما این زوایای دقیق و حساس هستند و ممکن است بر اثر یک ضربه، افتادن در چاله یا تصادف از حالت استاندارد خارج شوند.

اهمیت چهار زاویه کمبر، کستر، تو و کینگ پین چیست؟

به منظور دستیابی به اهداف مختلف، از جمله پنج مورد زیر، زوایایی برای چرخهای خودرو در نظر گرفته می شود:

• افزایش پایداری خودرو
• برگشت پذیری فرمان بعد از عبور از پیچ جاده
• عدم سایش غیرعادی تایر
• ایجاد نشدن صدای غیرعادی توسط تایر حین حرکت روی سطح جاده
• احساس مطلوب راننده از عکس العمل غربیلک فرمان و جلوگیری از انحراف خودروی در حال حرکت به سمت چپ و راست.

بنابراین شناخت زوایای مختلف چرخ از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

لذا در این مقاله به بررسی زوایای مختلف چرخ و ویژگی هر یک از آنها می پردازیم.

زوایای چرخ از سه نمای، روبه رو، جانبی و بالا به ترتیب زیر مورد بررسی قرار می گیرند.

زوایای چرخ در نمای روبه رو: در نمای روبه رو، چرخ دارای زوایای کمبر و زاویه کینگ پین به شرح زیر است.

زاویه کمبر (Camber): زاویه کمبر را شاید بیشتر از زوایای دیگر شنیده باشید.

اگر از روبرو به تایر های خودرو بنگریم مشاهده خواهیم کرد که لاستیک ها به شکل تقریباً قائم بر سطح اسفالت قرار گرفته اند.

اما اگر با دقت بیشتر به آن نگاه کنیم متوجه می شویم که در بسیاری مواقع تایرها نسبت به خط عمود دارای کمی زاویه می باشند.

زاویه‌ای که از برخورد خط عمود بر سطح جاده و امتداد محور تقارن تایر حاصل  می‌شود را زاویه کمبر می گویند.

کمبر صفر یا خنثی: در صورتی که تایرها کاملاً عمود بر روی سطح جاده باشند، زاویه کمبری وجود نخواهد داشت و کمبر صفر یا خنثی بوجود می آید.

کمبر بیش از حد در زوایای چرخ باعث از بین رفتن لاستیک می شود

کمبر مثبت: زمانی اتفاق می‌افتد که قسمت بالای تایر به سمت بیرون از خودرو منحرف شده باشد. کمبر مثبت باعث افزایش فاصله مرکز ثقل خودرو از زمین می شود. همچنین سایش غیریکنواخت تایر را نیز از قسمت بیرونی آن درپی خواهد داشت. با توجه به موارد ذکر شده در اکثر خودروها در چرخ های جلو با تعلیق مستقل از زاویه ی کمبر مثبت به اندازه ی ۵ تا ١٠ دقیقه  (هر ۶۰ دقیقه برابر یک درجه است) به دلایل ذیل استفاده می شود:

فرمان دادن به چرخ های جلو با نیروی کمتری توسط راننده صورت می گیرد (نرم شدن فرمان)

با افزایش نیروی وزن اِعمالی به چرخ های جلو، مقدار زاویه کمبر صفر می شود و سایش تایر به حداقل ممکن می رسد.

کمبر منفی: چنانچه بالای تایر به سمت داخل خودرو منحرف شده باشد زاویه کمبر منفی ایجاد می‌شود.

با استفاده از زاویه کمبر منفی علاوه بر اینکه فاصله عرضی بین چرخ های چپ و راست افزایش می یابد و از ارتفاع مرکز ثقل خودرو نیز کاسته می شود.

در نتیجه افزایش پایداری خودرو و راحتی سرنشین منجر می شود. برای این منظور ممکن است در چرخ های جلو با تعلیق مستقل از زاویه کمبر بین صفر تا ′ ٢٠ و ° ١- استفاده شود و در چرخ های عقب از زاویه کمبر′ ۳۰±  ′۳٠ و ° ١- استفاده شود.

قابل ذکر است که کمبر منفی باعث سایش غیریکنواخت تایر از قسمت داخلی آن می شود.

کمبر منفی به علت داشتن جلوه زیباتر نسبت به زاویه کمبر مثبت و البته بیشتر به خاطر داشتن مشخصه‌های بهتر خوش‌فرمانی، بیشتر مورد استفاده خودروهای اسپرت قرار می‌گیرد.

کمبر برای زیبایی کاربرد دارد یا ایمنی؟

اکثر رانندگان ماهر به دلیل چسبندگی خودرو به کف جاده در هنگام پیچیدن‌های سنگین یا دریفت، زاویه کمبر منفی را ترجیح می‌دهند.

هرچند در مواقعی که خودرو در مسیر مستقیم در حال شتاب گیری است زاویه کمبر منفی زاویه تماس خودرو با کف جاده را کاهش می‌دهد.

مثلاً اگر به چرخ های عقب کراس اوورهای نه چندان گران قیمتی مثل سوزوکی ویتارا یا کیا اسپورتیج و… نگاه کنید ممکن است این قضیه را با چشم غیر مسلح نیز مشاهده نمائید.

بخصوص که این قبیل اتومبیل ها با توجه به نقطه ثقل بالا به کمبر منفی در چرخ های عقبی نیاز مبرمی دارند.

پس گمان نکنید که هرچه کمبر را به سمت زاویه منفی (یا مثبت) ببرید عملکرد اتومبیلتان بهبود خواهد یافت!

در خصوص اتومبیل های تیونینگ شده با محاسبات دقیق این تغییرات را انجام می دهند و اگر هم صرفاً به دنبال جنبه زیبایی کمبر منفی هستید باید دردسرهای آن را به جان بخرید.

زاویه کینگ پین (King Pin)

به زاویه ای که بین خط فرضی عمود بر تایر (از نمای روبرو) و اهرم محور فرمان بوجود می آید زاویه محور چرخ یا گینگ پین گویند.

تنظیم صحیح این زاویه نیز به پایداری، نرم شدن فرمان وکاهش شعاع دور زدن خودرو کمک می کند و برگشت پذیری فرمان را نیز تسهیل می نماید.

زوایای چرخ ؛ زاویه کینگ پین چیست؟

زوایای چرخ در نمای جانبی: در نمای جانب  چرخ خودرو دارای زاویه کستر است که در ادامه بررسی می شود.

زاویه کستر (Caster)

به زاویه‌ای خطاب می‌شود که امتداد محور فرمان با محور عمودی تایر می‌سازد.

کستر مثبت زمانی اتفاق می‌افتد که امتداد محور فرمان در قسمت فوقانی تایر به سمت عقب خودرو منحرف باشد و کستر منفی هم زمانی اتفاق می‌افتد که امتداد محور فرمان در قسمت فوقانی تایر به سمت جلو خودرو منحرف باشد.

در صورتی که منطبق بر خط قائم باشد کستر صفرمی باشد.

در چرخ های جلو از کستر مثبت به اندازه حداکثر ۱۴ درجه استفاده می شود.

استفاده ازکستر مثبت در چرخ های جلو باعث می شود که گیجی فرمان به حداقل برسد و ضمن پایداری بهتر، برگشت پذیری فرمان نیز تسهیل میگردد. ضمناً با استفاده از کستر مثبت دایو دماغه یا همان پایین رفتن جلوی خودرو در هنگام ترمزگیزی کاهش خواهد یافت.

زوایای چرخ در نمای بالا: برای چرخ خودرو از نمای بالا، زاویه تو درنظر گرفته می شود که در ادامه به بررسی آن پرداخته می شود.

تنظیم زاویه تو در چرخ ها باعث کم فرمانی خودرو می شود

زاویه تو (Toe):

زاویه تو یا سرجمعی (Toe in) و سر بازی (Toe out) زاویه ای است که همگرایی یا واگرایی دو تایر جلو را بیان می کند. هر گاه سر چرخ ها (قسمت جلویی تایرها) به سمت یکدیگر (داخل خودرو) متمایل شوند این حالت را Toe in یا همگرایی گویند.

اگر جلو تایرها از هم دور (به سمت خارج خودرو) منحرف شوند،Toe out یا واگرایی اتفاق افتاده است.

طراحان سعی میکنند با توجه به شرایط اتومبیل زاویه را طوری قرار دهند که در هنگام شتاب گیری و ترمزگیری به صورت کلی در زمان اعمال نیرو، چرخ ها تقریباً موازی با یکدیگر و در راستای طول اتومبیل قرار گیرند. این زاویه نیز در سایش یکنواخت لاستیک ها و فرمان پذیری بهتر موثر می باشد.

تنظیم زاویه تو در چرخ های جلو و عقب باید به نحوی باشد که باعث کم فرمانی خودرو گردد تا خودرو در پیچ ها بتواند به درستی عمل کند.

بیشتر بخوانید:

تفاوت پیشرانه های ۶ سیلندر خطی و خورجینی در چیست؟

گاز مایع در مقایسه با بنزین؛ قیمت بهتر و چالش‌های زیست‌محیطی کمتر

آفتابگیر مجازی، راهکاری برای رانندگی در نور شدید خورشید