Угол Акермана

Угол Акермана, акерман, акер.

Что такое угол Акемана

Угол Акермана это угол разницы между углами поворота правого и левого переднего колеса.
При прохождении поворота если колеса не теряют сцепления с поверхностью, то есть не скользят, радиус поворота для внутреннего и внешнего колеса будет различным.

Чтобы не провоцировать колеса к срыву в скольжение и оставить их в состоянии плавного качения, геометрию рулевого управления делают таким образом, чтобы радиус поворота каждого колеса соответствовал теоретически рассчитанному радиусу поворота. В результате чего углы поворота между колесами оказываются различными. Это называют открытым или положительным углом Акермана. При положительном Акермане угол поворота внутреннего колеса больше угла поворота внешнего колеса. При отрицательном Акермане наоборот.

Кроме того выделяют динамический Акерман или прирост Акермана - это количество разницы угла поворота на внутреннем и внешнем колесе в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Акерман может приростать с вывовротом, а может наоборот уменьшаться и становиться положительным.

Иногда можно встретить обозначение акермана в процентах при котором условными 100% считают "идеальный" угол акермана геометрически рассчитанный исходя из радиуса поворота и ширины колесной базы данного автомобиля.

Чаще всего положительный угол акермана имеют гражданские автомобили, задача которых иметь максимальную управляемость на низких скоростях. Отрицательный угол акермана "Антиакерман" имеют например автомобили формулы 1 и другие спортивные болиды, и околоспортивные суперкары - GTR, Bugatty Veeron.

Зачем нужен угол Акермана

Угол Акермана и динамический прирост Акермана во многом определяет то как себя будет вести модель на трассе.
   Во первых Акерман влияет на вашу траекторию. Желаемый угол Акермана невозможно определить без привязки к конкретному треку или покрытию например это Yatabe арена – трек покрытый плиткой (P-title) расположенный на втором этаже.

Отправной точкой для настроек Акермана будет конфигурация вашего трека – это просто пример одного из поворотов на арене Yatabe.

Идеальная инициация дрифта показана на картинке слева, устойчивый поворот в сочетании с небольшим углом заноса который вызван избыточным газом на входе. На картинке справа ситуация совсем другая. Перед шасси не поворачивает толком, что приводит к необходимости увеличения сноса задней оси за счет большего использования газа.

Обычно потребность в прохождении поворота с помощью газа возникает при недостаточном угле Акермана

Из за около нулевого Акермана передняя часть шасси имеет недостаточную поворачиваемость и включение газа во время прохождения дуги приводит к увеличению угла заноса если работа газом слишком резкая последует разворот.

Решением проблемы будет увеличение угла Акермана.

Это увеличит поворачиваемость на передней оси и в момент инициации дрифта и сделает безопасным использование газа.

Другой пример касается U - образных шпилек.

Даже с таким маленьким значением Акермана достаточно тяжело добиться разворота, но после того как вы поставились, шасси перестает поворачивать передними колесами вызывая андерстир колеса катятся параллельно дуге поворота, а шасси смещается к наружней бровке рискуя промахнуться мимо апекса поворота и не собрать внутренний клип.

С другой стороны если значения Аккермана избыточны как на фото ниже, возникает оверстир который приводит к развороту на выходе из дуги.

Траектория будет иметь вот такой вид:

Настраивая Акерман, в значениях между этих двух крайностей, вы сможете проходить самые неудобные повороты, затрачивая минимум усилий.

Настраивая таким образом траектрию прохождения поворота.

Во вторых Акерман важен с точки зрения теории "push pull" На угол в котором вы проходите поворот влияют 2 фактора:

• Акерман - На передней оси
• Дроссель -На задней оси

Ваш дроссель — это то, что «толкает» шасси под углом. Сила, позволяющая «вытянуть» шасси обратно в исходное положение, — это ваш аккерман. (На "дросель" влияет зацеп на задней оси и углы схождения и развала). Если баланс «толкания» и «тяги» сохраняется, вы сможете сохранить стабильный угол в дуге. Г-н Баги провел 2-часовую дискуссионную панель RWD RC Drift на YouTube, которая, похоже, была удалена. В этом видео г-н Баги как раз объяснял эту теорию и роль Акермана. Одна часть этой лекции касалась влияния угла наклона ВЕДУЩЕЕ и ВЕДОМОГО колеса.

ВЕДУЩЕЕ колесо будет диктовать, куда пойдет шасси при включенной дроссельной заслонке. ВЕДОМОЕ колесо заставит шасси выпрямиться при выключенном дросселе.

Резюме значение угла Акермана в таблице:

Как настраивать угол Акермана

Дополнительные сложности для понимания настроек угла Акермана создает что на многих моделях шасси он настраивается по разному.

Регулировка расхождения

Регулировка схождения довольно грубый способ регулирования угла Акермана - он обычно доступен на всех моделях шассии с регулируемыми рулевыми тягами. Очевидным минусом применения такого способа является то что для увеличения угла Акермана вы должны увеличивать расхождение на передней оси (уменьшая длину тяг), возникшее расхождение приведет к тому что модель станет медленнее ускоряться на прямых участках.

Регулировка путем изменения положения шара на рулевой качалке

Многие современные рулевые качалки имеют множество отверстий и чтобы достичь желаемого результата нужно руководствоваться правилом - чем ближе отверстие расположено к носовой части шасси тем более параллельным получится угол Акермана в итоге.

Файл:Akerman16.jpg

===Регулировка путем изменения положения шара на слайдере. Частный случай представленного выше правила - чем ближе к переднему концу шасси тем параллельнее будет угол Акермана. Регулировка на слайдере осуществляется не отверстиями а подкладыванием шайб пол шаровую.

Регулировка положением шара на поворотном кулаке

Очевидные минусы данного метода заключаются в том что при изменении отверстия используемого для размещения шара вы меняете не только Акерман но и максимальный угол поворота колёс Из всех отверстий на ухе поворотного кулака нужно выбирать расположенные более кнаружи, для увеличения угла Акермана расположенные ближе кнутри.

ВАЖНО при использовании кулаков самодельной конструкции и/или не предназначенных для RWD и/или имеющих KPI важно помнить что точка крепления шара не должна находится кнаружи от оси вращения кулака! Иначе результатом станет отрицательный угол Акермана.

При настройке KPI , необходимо, если это возможно, менять положение шаровой чтобы не допустить положительного угла Акермана. Исправлять это придется меняя положение шаровой на рулевой трапеции или слайдере сдвигая точку крепления ближе к задней оси шасси.

Настройка угла Акермана перемещением рулевой вперед или назад

Крайне редко встречающийся вариант настройки. Активно практикуется на шасси фирмы USUKANI принцип настройки тот же - чем ближе к переднему концу тем более близки к параллели получится Угол Акермана.

Динамический Акерман

Эффект при котором угол Акермана увеличивается по мере увеличения вывоврота. На максимальном вывовроте - максимальный угол Акермана. Этот эффект не достижим на прямых слайдерах. Зависит от отношения длины рулевой тяги к длине сегмента окружности описываемой рулевой качалкой или изогнутым слайдером. Чем короче длина тяги те в больших значениях будет изменяться угол акермана. Дополнительно может возникать когда плоскость в которой работает рулевой механизм находится под углом в сторону переднего конца шасси. По логике вещей ранний Акерман в начале выворота будет определять поведение шасси в момент инициации дрифта - постановки, поздний Акерман будет определять поведение шасси в дуге.

==Взаимосвязь между Акерманом и Развалом Существует зависимость от положения передних колес и сочетания развала и кастера в нейтральном положении. Внутренее колесо должно перейти от отрицательного развала к нулю, а затем перейти к положительному развалу (равному кастеру и KPI), однако внешняя шина должна только увеличивать развал или оставаться неизменной в зависимости от ваших настроек. Иными словами при настройке кастера, KPI и развала колесо будет условно при определенном угле поворота заваливаться на противоположный обод, точка этого перехода будет одинаковой для обоих колес - но при угле Акермана внешнее колесо не должно до этой точки доходить, а внутренее должно заходить за нее.

Что еще почитать про угол Акермана

перевод блога Маркуса

Оригинал блога Маркуса

лекция Такахиро 21

лекция Такахиро 22

лекция Такахиро 23

лекция Такахиро 24