Caster
Γωνία Caster ονομάζουμε τη γωνία που σχηματίζει ο άξονας στριψίματος των κατευθυντήριων τροχών με την κατακόρυφο, όταν παρατηρούμε το αυτοκίνητο από το πλάι. Το caster επηρεάζει την ευστάθεια του αυτοκινήτου στις ευθείες και την μεταβολή της γωνίας camber κατά την συμπίεσης της ανάρτησης. Θετικό caster έχουμε όταν ο άξονας περιστροφής (στριψίματος) έχει κλίση προς τα πίσω (η νοητή προέκτασή του τέμνει το οδόστρωμα μπροστά από το επίπεδο επαφής των ελαστικών). Αντιστρόφως, αρνητικό camber έχουμε όταν ο άξονας περιστροφής των τροχών κλίνει προς τα εμπρός. Στα αυτοκίνητα δεν χρησιμοποιείται το αρνητικό caster, αφού δεν υπάρχουν κάποια πλεονεκτήματα αυτού για την γεωμετρία της ανάρτησης. Από εδώ και πέρα λοιπόν όταν αναφερόμαστε σε γωνία caster θα εννοείται ότι αναφερόμαστε σε θετικό caster.
http://i265.photobucket.com/albums/ii23 ... caster.jpgΓια να φανταστούμε τις δυνάμεις που σχετίζονται με το caster, μπορούμε να φέρουμε στο μυαλό μας ένα καροτσάκι super-market. Ο άξονας κατακόρυφης περιστροφής των εμπρός τροχών του αν προεκταθεί νοητά στο έδαφος, το τέμνει πολύ πιο μπροστά από το σημείο που αυτοί έρχονται σε επαφή με το έδαφος. Όταν το καρότσι κινείται , ουσιαστικά οι εμπρός τροχοί τραβιούνται από τον άξονα στριψίματος και αυτό-ευθυγραμμίζονται με την διεύθυνση κίνησης. Αν ο άξονας στριψίματος ταυτίζονταν με το επίπεδο επαφής των τροχών με το έδαφος, τότε δεν θα παρουσιάζονταν κανένα φαινόμενο caster, και οι τροχοί θα ήταν πανεύκολο να περιστραφούν με την παραμικρή δύναμη, αποκλίνοντας από την τροχιά του καροτσιού.
http://i265.photobucket.com/albums/ii23 ... _wheel.jpgΣε αντίθεση με το καρότσι όμως, ο άξονας στριψίματος των κατευθυντήριων τροχών είναι αναγκαστικά πολύ κοντά στον άξονα περιστροφής τους και δεν μπορεί να ξεφύγει από τα όρια του τροχού – ζάντας. Οπότε ο μοναδικός τρόπος έτσι ώστε ο άξονας στριψίματος να τέμνει νοητά το έδαφος πιο μπροστά από το σημείο επαφής των τροχών με αυτό, είναι να τον περιστρέψουμε ως προς την κατακόρυφο. Όσο μεγαλύτερη η κλίση του άξονα (πάντα προς θετική γωνία), τόσο πιο έντονο το φαινόμενο caster.
Μεγάλες γωνίες caster αυξάνουν την επαναφορά του τιμονιού, αφού οι εμπρός τροχοί τείνουν να αυτό-ευθυγραμμίζονται. Αυτή η τάση συνδέεται με την αύξηση του camber που εμφανίζεται όταν οι τροχοί στρίβουν γύρω από έναν άξονα που έχει θετική κλίση ως προς την κατακόρυφο. Αυτό μπορεί για κάποιους να μην είναι εύκολο να κατανοήσουν γιατί συμβαίνει. Θα χρησιμοποιήσουμε λοιπόν ένα ακραίο παράδειγμα: έστω ότι η γωνία caster ήταν 90 μοίρες, ταυτίζονταν δηλαδή με τον ορίζοντα. Κοιτώντας το αυτοκίνητο από μπροστά, όταν θα στρίβαμε τους τροχούς, αυτοί θα ακουμπούσαν στο έδαφος μόνο στην εξωτερική περιφέρειά τους. Αν στρίβαμε αριστερά, το αριστερό λάστιχο θα πατούσε στην εσωτερικό του άκρο και το δεξί στην εξωτερικό του άκρο. Αντιστρόφως αν στρίβαμε δεξιά.
Αυτή η μεταβολή / αύξηση της γωνίας αναφορικά με το έδαφος συμβαίνει και με το camber τηρουμένων των αναλογιών όταν έχουμε έστω μικρή θετική γωνία caster, η οποία αυξάνει ενώ στρίβουμε τους τροχούς βελτιώνοντας το κράτημα του εμπρός μέρους μέσα στη στροφή. (Το γιατί αναλύεται στο κομμάτι που αναφέρεται στη γωνία camber).
Όταν έχουμε θετική γωνία caster λοιπόν, στρίβοντας τους τροχούς ουσιαστικά το εμπρόσθιο μέρος του αυτοκινήτου ανυψώνεται με την μεταβολή του camber. Tο βάρος του εμπρόσθιου μέρους λοιπόν τείνει να αντισταθεί σε αυτή τη μεταβολή, και αυτός είναι ο λόγος που οι τροχοί φαινομενικά αυτό-ευθυγραμμίζονται και το τιμόνι επαναφέρεται μόνο του εάν το αφήσουμε μετά από μία στροφή. Αυτό φυσικά βελτιώνει την ευστάθεια του αυτοκινήτου σε υψηλές ταχύτητες, αφού αντιτίθεται σε οποιαδήποτε τάση στριψίματος των τροχών, αλλά προφανώς δυσκολεύει και οποιαδήποτε ηθελημένη εντολή του οδηγού μια και στην ουσία κάθε εντολή του τιμονιού πρέπει πρακτικά να σηκώσει το εμπρός μέρος του αυτοκινήτου έστω σε μικρό βαθμό. Το φαινόμενο αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό στα μεγάλα πολυτελή αυτοκίνητα, όπου δίνεται έμφαση στην ευστάθεια σε υψηλές ταχύτητες, οπότε και οι μεγάλες γωνίες caster συνδυάζονται με προχωρημένα συστήματα υποβοήθησης της κρεμαγιέρας του τιμονιού. Αν δείτε προσεκτικά το εμπρός μέρος ενός μεγάλου sedan όταν αυτό στρίβει – full lock – το τιμόνι του κατά το παρκάρισμα π.χ. είναι εμφανής τόσο η αύξηση του camber των τροχών που πρακτικά πατάνε μόνο στις ακμές τους, όσο και η ελαφριά ανύψωση ολόκληρου του αυτοκινήτου πάνω από τον εμπρός άξονα.
Η αύξηση του caster λοιπόν είναι ωφέλιμη για αγωνιστική χρήση, αλλά και πολλές περιπτώσεις και για την γρήγορη οδήγηση στο δρόμο. Τα δύο ουσιαστικότερα μειονεκτήματα είναι η αύξηση της προσπάθειας που πρέπει να καταβάλει ο οδηγός στρίβοντας το τιμόνι, αλλά και η αύξηση του camber όπου μπορεί να βελτιώνει την πρόσφυση μέσα στις στροφές, όμως οδηγεί σε υπερβολικές τιμές εύκολη και ανομοιόμορφη υπερθέρμανση κατά επέκταση πρόωρη φθορά των ελαστικών. Γι αυτό και σπάνια χρησιμοποιούνται πολλές μοίρες caster.
Για τα περισσότερα αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν γόνατα MacPherson στον εμπρός άξονα, είναι απαραίτητη η αγορά άλλων βάσεων για να αλλάξει η γωνία caster.
Για άλλες απορίες ρίξτε μια ματιά εδω:
http://forum.audisportsclub.gr/lofivers ... /f118.html
