Угол Аккермана

На заре машиностроения колеса на транспортные средства устанавливались без учета центробежной, прижимной силы. Неправильная геометрия значительно затрудняла перемещение по кривой траектории, управляемость была посредственная. И угол аккермана — важная часть этой истории.

Геометрия рулевого управления Рудольф Аккерман является геометрическое расположение звеньев в направлении на автомобиле или другом транспортном средстве разработан , чтобы решить проблему колес внутри и снаружи изгиба , чтобы рисовать круги разных лучей .

Он был изобретен немецким производителем Георг Ланкенспергера в Мюнхене в 1817 году, а затем запатентовал его агентом в Англии , Родольф Аккерман (1764-1834) в 1818 году для конных экипажей. Эразм Дарвин может претендовать на звание изобретателя еще в 1758 году.

Цель геометрии Родольфа Аккермана — избежать того, чтобы шины скользили вбок при движении по кривой. Геометрическое решение состоит в том, что все колеса имеют оси, расположенные по радиусам окружностей с общей центральной точкой. Поскольку задние колеса зафиксированы, эта центральная точка должна находиться на продолженной линии от задней оси. Пересечение осей передних колес на этой линии также требует, чтобы внутреннее переднее колесо при повороте поворачивалось на больший угол, чем внешнее колесо.

В отличие от прежнего рулевого управления с «поворотной платформой», когда два передних колеса вращались вокруг общей оси, каждое колесо получило свой собственный стержень, расположенный рядом со своей собственной ступицей. Хотя это более сложное устройство, оно улучшает маневренность, предотвращая попадание изменений поверхности дороги на конец длинного плеча рычага, при этом значительно сокращая передний и задний ход управляемых колес. Связующее звено между этими ступицами вращает оба колеса вместе, и благодаря тщательному подбору размеров звена геометрия Родольфа Аккерманаможно было подойти. Этого удалось добиться, сделав рычажный механизм не простым параллелограммом, а сделав длину рулевой тяги (подвижного звена между ступицами) короче, чем длина оси, так что рулевые рычаги ступицы казались подвижными. Когда рулевое управление двигалось, колеса вращались согласно Родольфу Акерману, а внутреннее колесо вращалось дальше. Если поперечная рулевая тяга размещена перед осью, она должна быть длиннее по сравнению с этим, таким образом, сохраняя тот же самый палец .

Простую аппроксимацию геометрии рулевого управления Родольфа Аккермана можно получить, переместив точки поворота рулевого управления внутрь так, чтобы они лежали на линии, проведенной между поворотными шкворнями и центром задней оси. Точки поворота рулевого управления соединены жесткой штангой, называемой поперечной рулевой тягой, которая также может быть частью рулевого механизма, например, в виде рейки и шестерни. С геометрией Родольфа Аккермана при любом угле поворота центральная точка всех окружностей, нарисованных всеми колесами, будет находиться в одной общей точке. Обратите внимание, что это может быть сложно реализовать на практике с простыми связями,

Современные автомобили не используют рулевое управление Родольфа Аккермана, отчасти потому, что оно игнорирует важные динамические эффекты и эффекты соответствия, но этот принцип полезен для маневров на низкой скорости. Некоторые гоночные автомобили используют обратную геометрию Родольфа Аккермана, чтобы компенсировать большую разницу в угле скольжения между внутренними и внешними передними шинами при прохождении поворотов на высокой скорости. Использование такой геометрии помогает снизить температуру шин при прохождении поворотов на высоких скоростях, но ухудшает характеристики на низких скоростях.