مفصل التوجيه، المعروف أيضًا باسم "زاوية الكبش"، هو أحد الأجزاء المهمة في جسر توجيه السيارة، والذي يمكنه جعل السيارة تعمل بثبات ونقل اتجاه القيادة بشكل حساس.
وظيفة مفصل التوجيه هي نقل وتحمل حمولة مقدمة السيارة، ودعم وتوجيه العجلة الأمامية للدوران حول محورها الرئيسي وتوجيه السيارة. أثناء تشغيل السيارة، يتحمل المفصل حمولة صدمات متغيرة، لذا يجب أن يتمتع بقوة تحمل عالية.
معلمات وضع عجلة القيادة
للحفاظ على ثبات السيارة أثناء السير في خط مستقيم، يجب أن يحافظ ضوء التوجيه على توازن عجلة القيادة، ومفصل التوجيه، والمحور الأمامي بين الإطار والأجزاء الثلاثة، ويجب أن يحافظ كلٌّ من الإطار والهيكل على وضع نسبي معين. يُسمى هذا الوضع النسبي بتركيب عجلة القيادة، والمعروف أيضًا باسم وضع العجلة الأمامية. يجب أن يكون الوضع الصحيح للعجلة الأمامية: بحيث تسير السيارة بثبات في خط مستقيم دون تأرجح؛ ويكون هناك ضغط ضئيل على لوحة التوجيه عند التوجيه؛ وتعمل عجلة القيادة بعد التوجيه على العودة الإيجابية التلقائية. لا ينزلق الإطار عن الأرض، مما يقلل من استهلاك الوقود ويطيل عمر الإطار. يتضمن وضع العجلة الأمامية إمالة المحور الرئيسي للخلف، وإمالة المحور الرئيسي للداخل، وإمالة العجلة الأمامية للخارج، وحزمة العجلة الأمامية. [2]
زاوية المحور الخلفي
يقع محور العجلة في المستوى الطولي للمركبة، ويحتوي جزؤه العلوي على زاوية خلفية Y، أي الزاوية بين محور العجلة والخط العمودي للأرض في المستوى الطولي للمركبة، كما هو موضح في الشكل.
عندما يكون ميل المحور الرئيسي للخلف v، تكون نقطة تقاطع محور المحور الرئيسي والطريق أمام نقطة التلامس بين العجلة والطريق. عند قيادة السيارة في خط مستقيم، إذا انحرفت عجلة القيادة عن طريق الخطأ بفعل قوى خارجية (يظهر الانحراف إلى اليمين بالسهم في الشكل)، ينحرف اتجاه السيارة إلى اليمين. في هذه اللحظة، وبسبب تأثير قوة الطرد المركزي للسيارة نفسها، عند نقطة التلامس b بين العجلة والطريق، يُمارس الطريق رد فعل جانبي على العجلة. تُشكل قوة رد الفعل على العجلة عزم دوران L يؤثر على محور المحور الرئيسي، ويكون اتجاهه معاكسًا تمامًا لاتجاه انحراف العجلة. وبفعل هذا العزم، تعود العجلة إلى موضعها الأوسط الأصلي، مما يضمن قيادة السيارة في خط مستقيم مستقر، لذا تُسمى هذه اللحظة باللحظة الإيجابية.
لكن يجب ألا يكون عزم الدوران كبيرًا جدًا، وإلا، وللتغلب على ثبات عزم الدوران عند التوجيه، يجب على السائق بذل قوة كبيرة على لوحة التوجيه (ما يُسمى بثقل التوجيه). لأن مقدار عزم التثبيت يعتمد على مقدار ذراع عزم الدوران L، ومقدار ذراع عزم الدوران L يعتمد على مقدار زاوية الميل الخلفي v.
زاوية V الشائعة الاستخدام لا تتجاوز 2-3 درجات. نتيجةً لانخفاض ضغط الإطارات وزيادة مرونتها، يزداد عزم ثبات المركبات الحديثة عالية السرعة. لذلك، يمكن تقليل زاوية V إلى ما يقارب الصفر أو حتى إلى قيمة سالبة.
