מפרק ההיגוי, המכונה גם "זווית ראם", הוא אחד החלקים החשובים בגשר ההיגוי של הרכב, שיכול לגרום לרכב לנסוע ביציבות ולהעביר את כיוון הנהיגה בצורה רצינית.
תפקידו של מפרק ההיגוי הוא להעביר ולשאת את העומס של חזית המכונית, לתמוך ולהניע את הגלגל הקדמי להסתובב סביב ציר ההיגוי ולגרום למכונית להסתובב. במצב נסיעה של הרכב, הוא נושא עומס פגיעה משתנה, ולכן נדרש חוזק גבוה.
פרמטרים של מיקום גלגל ההגה
על מנת לשמור על יציבות המכונית בקו ישר, על ההגה להאיר ולהפחית את הבלאי בין הצמיג לחלקים, גלגל ההגה, מפרק ההגה והציר הקדמי בין שלושת הצמיגים לשלדה חייבים לשמור על מיקום יחסי מסוים, להתקנה זו יש מיקום יחסי מסוים הנקרא מיקום גלגל ההגה, המכונה גם מיקום הגלגל הקדמי. יש לבצע את המיקום הנכון של הגלגל הקדמי: זה יכול לגרום למכונית לנסוע ביציבות בקו ישר ללא נדנוד; יש מעט כוח על לוח ההגה בעת ההיגוי; להגה לאחר ההיגוי יש פונקציית חזרה חיובית אוטומטית. אין החלקה בין הצמיג לקרקע כדי להפחית את צריכת הדלק ולהאריך את חיי הצמיג. מיקום הגלגל הקדמי כולל הטיה לאחור של פין המלך, הטיה פנימה של פין המלך, הטיה החוצה של הגלגל הקדמי וצרור קדמי של הגלגל הקדמי. [2]
זווית אחורית של קינגפין
פין המלך נמצא במישור האורכי של הרכב, ולחלקו העליון יש זווית Y לאחור, כלומר, הזווית בין פין המלך לקו האנכי של הקרקע במישור האורכי של הרכב, כפי שמוצג באיור.
כאשר לציר המלך יש נטייה אחורית v, נקודת החיתוך של ציר ציר המלך והכביש תהיה מול נקודת המגע בין הגלגל לכביש. כאשר המכונית נוסעת בקו ישר, אם גלגל ההגה מוסט בטעות על ידי כוחות חיצוניים (סטייה ימינה מוצגת על ידי החץ באיור), כיוון המכונית יסטה ימינה. בשלב זה, עקב פעולת הכוח הצנטריפוגלי של המכונית עצמה, בנקודת המגע b בין הגלגל לכביש, הכביש מפעיל תגובה רוחבית על הגלגל. כוח התגובה על הגלגל יוצר מומנט L הפועל על ציר הציר הראשי, שכיוונו הפוך לחלוטין לכיוון סטיית הגלגל. תחת פעולת מומנט זה, הגלגל יחזור למצב האמצעי המקורי, על מנת להבטיח נהיגה יציבה בקו ישר של המכונית, ולכן מומנט זה נקרא מומנט חיובי.
אבל המומנט לא צריך להיות גדול מדי, אחרת כדי להתגבר על יציבות המומנט בעת ההיגוי, הנהג צריך להפעיל כוח גדול על לוח ההיגוי (מה שנקרא כוח היגוי כבד). מכיוון שגודל מומנט הייצוב תלוי בגודל זרוע המומנט L, וגודל זרוע המומנט L תלוי בגודל הנטייה האחורית (זווית v).
כיום, זווית ה-v הנפוצה אינה עולה על 2-3 מעלות. עקב ירידה בלחץ האוויר בצמיגים ועלייה בגמישות, מומנט היציבות של כלי רכב מודרניים במהירות גבוהה עולה. לכן, ניתן להפחית את זווית ה-V קרוב לאפס או אפילו לשלילית.
