ízení slouží k udržování nebo ke zm sm ru jízdy vozidla. Podle konstrukce se ízení lí na ízení jednotlivými koly a ízení celou nápravou. ízení celou nápravou se používá b žn jen u nákladních p ív . Motorová vozidla jsou obvykle ízena natá ením p edních kol kolem rejdového epu („osy ízení“). V posledních letech se u n kterých osobních automobil za íná používat i ízení všemi koly [1].
Podle zp sobu ovládání rozlišujeme:
ízení p ímé, ovládané jen silou idi e
ízení s posilovacím za ízením (servo ízení), kdy pohybem volantu je ovládán posilova , který pak ídí p ední kola.
2.5.1 Legislativní požadavky na ízení
Požadavky na ízení popisuje § 32 vyhl. . 102/1995 Sb. o podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích.
a) snadná, rychlá a bezpe ná ovladatelnost. Mechanismus iditelné nápravy (náprav) a geometrie ízení musí být konstruovány a provedeny tak, aby nevznikaly kmity a rázy v ízení;
b) ízená kola se po projetí zatá ky musí samovoln vracet do p ímého sm ru, nebo aby k vracení kol do p ímého sm ru byla požadována podstatn menší síla než pro pohyb do zatá ky (tato podmínka neplatí pro vozidla se strojním za ízením);
c) ídící ústrojí nesmí mít v tší v le. U vozidel s nejv tší rychlostí p es 100 km/h je ípustná v le na volantu 18°, u vozidel s max. rychlosti 25 až 100 km/h do 27° a u vozidel s konstruk ní rychlostí nep esahující 25 km/h m že v le init 35°;
d) pokud není ízení vybaveno posilova em ízení, pak po et otá ek volantu nesmí být tší než 5 z polohy odpovídající vychýlení vnit ního kola o 35° zprava do stejné polohy vlevo nebo z jedné krajní polohy do druhé, pokud není docíleno úhlu vychýlení ízeného kola o 35°.
Krajní vychýlení kol musí být omezeno dorazy;
e) motorová vozidla, u nichž hmotnost p ipadající na ízenou nápravu (resp. nápravy) iní nejmén 3,5 t, musí mít ízení vybaveno posilovacím za ízením. P i selhání tohoto za ízení musí být možno ídit vozidlo (soupravu) svalovou silou idi e; Tato síla nesmí p esáhnout 600 N;
f) p i zatá ení z p ímé jízdy do oblouku o polom ru 12 m rychlostí 10 km/h nesmí ru ní síla na volantu p esáhnout 250 N; [1].
Další zákonný požadavek je stanoven v § 22 odst. 4 vyhl. . 102/1995 Sb., který udává maximální p ípustnou plochu zabírající vozidlem p i zatá ení. ízení musí spl ovat také homologa ní p edpis Evropské hospodá ské komise (EHK) OSN . 12 a EHK OSN . 79 [1].
2.5.2 Geometrie zav šení kol
Pod pojmem geometrie zav šení kol rozumíme soubor úhl nastavující kolo a jeho záv s i vozovce. Geometrií stanovujeme vlastnosti vozu v p ímém sm ru, stabilitu v zatá kách, opot ebení pneumatik a v neposlední ad také valivé odpory, tedy spot ebu paliva.
V následujících ádcích si povíme n co o sbíhavosti, odklonu kola, polom ru rejdu, závleku, záklonu a p íklonu rejdové osy [6].
Sbíhavost
í se ve výšce osy kol, od okraje ráfku k druhému. Uvádí se rozdíl hodnot L2-L1 nebo celkový úhel. Sbíhavost ovliv uje t i hlavní parametry podvozku: sm rovou stabilitu, ovládání vozu a opot ebení pneumatik. Pro minimální ztráty výkonu a opot ebení pneumatik p i jízd rovn vp ed by kola m la mít nulovou sbíhavost. Nadm rná sbíhavost, nebo rozbíhavost zp sobuje opot ebení kraj pneumatik, protože se odvalují mírn stranou. P i sbíhavosti kola sm ují do jednoho bodu p ed vozidlem. Kola mají tendenci se p i výchylce vracet a z stat v
vodním sm ru. Na druhou stranu rozbíhavost, neboli záporná sbíhavost zp sobuje jízdní nestabilitu. P i p ejezdu nerovností se bude v z snažit zato it [6].
Obr. 2.5.2.1 Geometrie zav šení kol: sbíhavost a rozbíhavost [6].
Úhel odklonu kol
Odklon je úhel kola ve vertikálním sm ru, stojíme-li p ed nebo za vozem. Pokud se horní ást kola naklání k podvozku jedná se o negativní odklon, pokud se odklání, hovo íme o
pozitivním odklonu. M í se ve stupních a minutách.
Z hlediska zrychlení v p ímém sm ru nám bude nejvíce vyhovovat nulový odklon, kde je pneumatika kolmo k vozovce. P i pr jezdu zatá kou je karoserie vlivem odst edivých sil
naklán na vn zatá ky. Z tohoto d vodu je pro zatížen jší vn jší kola výhodn jší záporný, protože nastavuje kolo do lepší pozice. Na druhou stranu pro vnit ní kolo by byl lepší kladný odklon.
U nezávislého zav šení kol dochází p i pružení ke zm odklonu, což budí bo ní síly sobící opot ebení pneumatik a zvýšené namáhání zav šení kola. Kolo se naklápí a setrva nými
silami vzniká moment, který má snahu nakláp t karoserii. Mimoto vzniká gyroskopický moment k ose rejdu, který p sobí na ízení. To vše jsou d vody, pro je snaha p i návrhu zav šení, aby se
i pohybu kola odklon m nil co nejmén [6].
Obr. 2.5.2.2 Geometrie zav šení kol: odklon kola, kladný na obrázku zleva, a záporný zprava [6].
Závlek a záklon rejdové osy
Závlek je vzdálenost mezi pr se íky svislé osy kola s vozovkou a osy rejdového epu s vozovkou p i pohledu z boku. Je kladný pokud se pr se ík osy rejdového epu nachází p ed svislou osou. Z toho plyne, že kolo je vle eno. Záklon rejdového epu je v principu to samé, ale hovo íme o úhlu.
Pozitivní závlek má tendenci narovnávat kolo p i pohybu rovn a udržovat tím p vodní sm r. U naklon né rejdové osy najdeme výhodu také v zatá ce. Zp sobuje totiž, že zatá ející vn jší kolo získává negativní odklon, zatímco vnit ní kladný odklon. Jak jsme si již ekli u odklonu, toto je p i pr jezdu zatá kou p íznivé pro nastavení kola [6].
Obr. 2.5.2.3 Geometrie zav šení kol: závlek a záklon rejdové osy [6].
Polom r rejdu
Všechna p ední, ízená kola jsou upevn na na oto ných epech. Vzdálenost od pr se íku jejich osy se zemí a svislice ze st edu kola se nazývá polom r rejdu. Je-li pr se ík osy rejdu p ed rovinou st edu kola, je kladný, opa záporný. Uvažujeme-li kladný polom r rejdu a vozidlo pojede rovn , hnací síly budou p sobit p es epy kola, kdežto valivé odpory v opa ném sm ru.
Výsledné síly p sobící kolem rejdové osy se budou snažit vytá et kola ven, tedy do rozbíhavosti.
Pokud pojedeme po hladké vozovce, síly na obou stranách se p es ízení vykrátí a pojedeme rovn . P i p ejezdu nerovností se však rovnováha poruší a k udržení rovného sm ru bude muset zasahovat idi . Proto se nastavuje záporný polom r rejdu, který stabilizuje ízení [6].
Obr. 2.5.2.4 Geometrie zav šení kol: polom r rejdu [6].
íklon rejdové osy
ikloníme-li rejdovou osu k ose automobilu a zato íme volantem, zp sobí tato geometrie, že se bude karoserie v záv sech zvedat. Vznikají síly, které je t eba p ekonat p i to ení volantem. Ovšem tyto síly také zp sobí, že pustíme-li volant, kola se budou stá et zp t do neutrální polohy. Tedy p íklon rejdové osy pomáhá vracet kola do p ímého sm ru [6].
Obr. 2.5.2.5 Geometrie zav šení kol: p íklon rejdové osy [6].
St ed klopení kol a karosérie
St ed klopení kola P je st ed kružnice, po které se pohybuje kolo p i vzájemném pohybu kola v i karoserii. St ed klopení karosérie S je bod, kolem kterého se karoserie otá í b hem nakláp ní. Okamžitý st ed klopení kola leží na pr se íku os horního a dolního ramene zav šení.
Jsou-li ramena rovnob žná, nachází se bod P v nekone nu. Okamžitý st ed klopení karoserie Sk ur uje pr se ík spojnice bodu P a st edu stopy kola K s osou vozidla. Pro p ípad rovnob žných ramen zav šení leží st ed klopení karoserie na vozovce. ím dále se nachází st ed klopení kola P od kola samotného, tím menší zm na rozchodu a odklonu kola nastává p i klopení karosérie.[13]
Obr. 2.5.2.6 St ed klopení kol (P) a karosérie (S) [1].
St ed klon ní
St ed klon ní je tvo en pr se íkem spojnic trojúhelníkových ramen v podélném sm ru vozidla. Tvo í ho pr se ík spojnic p ední a zadní nápravy s bodem dotyku pneumatiky s vozovkou v podélném sm ru.
Obr. 2.5.2.7 Ur ení st edu klon ní karosérie O. [1]
2.5.3 Mechanismus ízení
Nato ení ízených kol v zatá ce musí spl ovat ur ité geometrické podmínky, aby se kola pouze odvalovala a nevznikalo smýkání pneumatik (opot ebení pneumatik). P edpokládáme-li, že kola jsou bo nepoddajná, musí st ed otá ení vozidla ležet na prodloužené ose zadní nápravy (za p edpokladu, že jsou ízena jen p ední kola). Hovo íme o teoretické tzv.
Ackermannov geometrii ízení. Pro spln ní teoretické podmínky se používá tzv. lichob žník ízení, tzn. ídící páky spolu se spojovací ty í mají tvar lichob žníku. [1]
Mechanismus ízení má tyto úlohy:
enos ídícího pohybu z p evodky ízení na ízená kola
zajiš uje rozdílné nato ení vnit ního a vn jšího kola p i zatá ení udržuje p ední kola ve vzájemn nastavené poloze
Uspo ádání mechanismu ízení (po et ty í, táhel a pák) závisí na druhu zav šení (závislé, nezávislé) a použité p evodce ízení. [1]