Развал, схождение, кастор: все, что нужно знать об углах установки колес

Назначение углов установки колес

Во время движения автомобиля по дороге или по тому, что отдаленно можно назвать дорогой, колеса, подвешенные на элементах ходовой части, постоянно перемещаются, изменяют свое положение относительно кузова автомобиля. Перед инженерами встала проблема, связанная с постоянством контакта шины колеса с поверхностью, по которой оно катится. Самым простым решением стало введение такого геометрического параметра, как развал колес.

Примечание
Развал стал компенсационным параметром, позволяющим сохранить контакт колеса с дорогой.

Развал (он же Camber) — угол между вертикалью и плоскостью
вращения колеса.

Примечание
Если в обозначении развала стоит минус, значит верхняя часть колеса установлена внутрь кузова, если значение развала положительное, значит колесо установлено наружу (смотрите рисунок 6.28).

Рисунок 6.28 Развал колес.

Рисунок 6.29 Пример схождения передних управляемых колес.

Все, что связано с нехарактерным, неравномерным или чрезмерным износом протектора шин колес, так или иначе является результатом изменения такого геометрического параметра, как развал.

Схожде́ние колес — угол между направлением движения и плоскостью вращения колеса (рисунок 6.29). Измеряется в миллиметрах или углах.

Колесо подвешено на элементах ходовой части только с одной стороны. Во время движения по поверхности (если это колесо только управляемое), на него действуют силы и моменты, связанные с сопротивлением качению, — эти силы пытаются вывернуть колесо наружу. Для компенсации этих сил колеса сводят.

Примечание
В идеале, схождение колес необходимо изменять по мере увеличения нагрузок на колеса, например при увеличении скорости. Однако на практике такое применить крайне сложно, если вообще возможно. Поэтому, закладывая геометрические параметры ходовой части, схождение рассчитывают относительно крейсерской скорости автомобиля.

Примечание
Схождение колес применяется, в основном, на легковых автомобилях. Но существует и обратный схождению параметр – расхождение. Расхождение колес применяют на спортивных автомобилях, где нужна повышенная чувствительность автомобиля к управлению.

Продольный угол наклона оси поворота колеса (Caster, кастер) — угол между вертикалью и проекцией оси поворота колеса на продольную плоскость автомобиля (рисунок 6.30). Необходим для лучшей стабилизации автомобиля во время движения. Функция, так сказать, исключительно динамическая. Под стабилизацией в данном случае следует понимать способность управляемых колес оказывать сопротивление отклонению от нейтрального (соответствующего прямолинейному движению) положения и автоматически возвращаться к нему после прекращения действия внешних сил, вызвавших отклонение. Если представить себе подвеску, конструктивно исключающую наличие кастера, то все действия по стабилизации автомобиля легли бы на плечи водителя.

Примечание
Проявление действия кастера на практике мог наблюдать каждый, у кого есть велосипед. Ведь вилка управляемого колеса велосипеда также установлена под углом к вертикали. Именно этот угол позволяет нам ездить и поворачивать на велосипеде без рук (хотя не стоит забывать и об эффекте гироскопа).

Интересно
Эффект гироскопа наблюдали без исключения все, кто хоть раз в жизни играл с обычной юлой. Юла не падает, пока вращается, и если к краю диска приложить усилие и отпустить, она мгновенно вернется в вертикальное положение.

Рисунок 6.30 Пример продольного наклона оси поворота колеса.

Угол поперечного наклона (англ. Kingpin inclination, KPI) — угол между вертикалью и проекцией оси поворота колеса на поперечную плоскость автомобиля. Как было указано выше, угол продольного наклона оси поворота стабилизирует автомобиль на скорости. А что делать, если скорость движения относительно небольшая? Так или иначе, рулевое колесо должно стабилизироваться. Для этого в кинематику подвески ввели параметр «Поперечный угол наклона оси поворота колеса». В таком случае колесо, поворачиваясь, опускается. Следовательно, когда автомобиль стоит на поверхности, при повороте колес кузов приподнимается, и, как результат, возникают дополнительные усилия, стремящиеся вернуть колеса в исходное положение.

Кому необходим отрицательный развал?

На спортивных автомобилях, в большей мере это относится к участвующим в гонках по дрифту, устанавливают отрицательный развал. Это помогает пилоту лучше чувствовать автомобиль, и способствует наиболее полному контакту колеса с дорожным покрытием. Благодаря различным экспериментам и личному опыту гонщиков, среднее показатели развала для участия в гонках принято считать в пределах от 0,5 до 5,5 градуса.

Для машин, участвующих в кольцевых гонках, отрицательный развал находится в пределах 2–3 градусов для передних колес, и 1,5 градуса для задней пары. Передние колеса принимают на себя большую нагрузку, и поэтому требуют большего значения. При вхождении автомобиля в поворот корпус немного накреняется и происходит компенсация отрицательного развала. Данное взаимодействие корпуса и развала помогает сохранить колесам максимальное соприкосновение с дорожным полотном.

Отрицательный угол развала положительно сказывается на прохождении различных поворотов. Но отрицательно сказывается во время остального пользования автомобилем. Происходит значительный износ резины. Торможение и разгон, вследствие неполного контакта колеса с дорожным покрытием, могут спровоцировать нестандартные ситуации. Автомобиль может начать «водить» по дороге.

Для гоночных автомобилей фактор износа колес не является главным. Чтобы добиться победы в гонках, возможна частая замена колес. Простому обывателю такая смена колес может обойтись «в копеечку», на что не каждый автовладелец будет согласен. Честно говоря, такой развал и частая смена колес, ничем не оправданы для обычного водителя.

Как выполнить отрицательный развал своими руками

Прежде, чем заниматься подобным экспериментом, лучше проконсультироваться, как это сделать и подойдёт ли это вашему автомобилю. Многие водители не задумываются, для чего нужен минусовый развал, не обладая при этом спортивными амбициями. В переднюю подвеску для увеличения устойчивости можно поставить стабилизатор. Есть ещё понятие вертикальной устойчивости — тут на помощь придут более жёсткие пружины. Саму заднюю подвеску можно занизить, чтобы уменьшить риск заноса при прохождении поворотов на скоростях. Чтобы добиться отрицательного развала, понадобятся регулировочные пластины, угол которых может быть разным.

Для того чтобы выполнить развал, нужно придерживаться такого несложного алгоритма:

  1. Автомобиль сначала устанавливают на ровной поверхности.
  2. Кузов приподнимается при помощи домкрата для снятия колеса.
  3. Поочерёдно демонтируется тормозной барабан с колодками и ступицами.
  4. Ставится развальная регулировочная пластинка.
  5. Все элементы устанавливаются на прежние места.
  6. Можно переходить к следующему колесу.

Как мы видим, сделать самостоятельно отрицательный угол развала колёс вовсе несложно. Чтобы не беспокоиться самому, можно посетить любой профессиональный шиномонтаж, имеющий соответствующее оборудование. Оно представляет собой программный стенд для развала и схождения, в который уже заданы углы регулировки колёс большинства марок автомобилей. На колёса будут установлены датчики, которые определят текущие показатели углов наклона.

При этом некоторые эксперты утверждают, что маленький отрицательный угол не приведёт к неравномерному износу автомобильных покрышек. Зато это позволит улучшить показатели управляемости транспортным средством на любых типах дорожного полотна. Таким образом, подобный тюнинг можно применять не только в спортивных, но и в эстетических целях. Небольшие изменения водитель сможет заметить буквально сразу.

Угол развала

Угол развала – это угол заключенный между плоскостью колеса и вертикальной плоскостью, параллельной оси автомобиля и считается положительным, если верхняя часть колеса отклонена наружу от вертикальной плоскости. Он необходим, чтобы обеспечить перпендикулярное расположение колес при движении автомобиля нагруженного автомобиля по отношению к поверхности дороги при наличии зазоров в шарнирных соединениях и деформации деталей переднего моста под действием масс передней части автомобиля. При установке колес с углом развала сила реакции дороги в основном передается на внутренний подшипник ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем наружный, что разгружает наружный подшипник колеса, а значит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм.

При поперечном наклоне оси повернуть колесо всегда труднее, чем вернуть его в исходное положение – движе­ние по прямой. Это объясняется тем, что при повороте колеса передняя часть автомобиля приподни­мается на небольшую величину, и водитель прила­гает сравнительно большое усилие к рулевому колесу.

При возвращении управляемых ко­лес в положение, соответствующее дви­жению по прямой, масса автомобиля помогает поворачиванию колес и води­тель прикладывает к рулевому колесу небольшое усилие.

Однако при наличии развала колесо стремиться катиться от продольной оси автомобиля по дуге вокруг точки «О» пересечения продолжения оси колеса с плоскостью дороги. Для устранения этого явления колеса устанавливаются со схождением, т. е. не параллельно, а под некоторым углом к продольной оси автомобиля.

Нарушение угла развала колес приводит к одностороннему износу протектора шины. Если угол развала больше нормы, изнашивается наружная сторона протектора и, наоборот, если он меньше нормы – внутренняя сторона протектора. Кроме того, значительная разница в углах развала правого и левого колес вызывают увод автомобиля в сторону колеса с большим развалом.

В процессе эксплуатации автомобилей углы развала управляемых колес изменяются из-за изнашивания шарниров передней подвески, подшипников ступиц передних колес и деформации поперечины передней подвески.

Как сделать отрицательный развал?

Давайте теперь копнём немного глубже и узнаем, как сделать отрицательный развал своими руками. Прежде чем заняться непосредственной регулировкой, нужно узнать, пойдёт ли вашей модели авто такой развал и будет ли в пределах нормы поперечная и вертикальная устойчивость.

Последние два показателя можно искусственно увеличить. Для повышения поперечной устойчивости необходимо вмонтировать в переднюю подвеску специальный стабилизатор, а вот для вертикальной — проведите замену амортизационных пружин на новые, которые будут более жёсткими. А для того чтобы исключить возможность заноса при повороте на скорости, уменьшите количество витков в пружинах задней подвески. Тогда авто во время поворота будет прижиматься на внешнюю сторону колеса, а, значит, заднюю ось не будет сносить.

Теперь перейдём к самому процессу регулировки. Для этого вам обязательно понадобятся специальные пластины, которые можно приобрести в любом автомагазине. Обязательно учитывайте, какой угол вы хотите при покупке пластины, потому что они бывают разные. Алгоритм действий практически для всех марок и моделей автомобилей идентичный.

Авто необходимо установить на твёрдой и ровной поверхности, после чего поднять на домкрат и демонтировать колесо. После этого снимается и тормозной барабан вместе с колодками, и даже ступица. Теперь можно надевать развальную пластинку и собирать демонтированные элементы обратно в противоположном порядке (ступица-барабан с колодками-колесо). Такие же манипуляции нужно проделать со вторым колесом, после чего работа будет завершена.

Читать дальше: Ремонт двигателя хендай гетц

Работа на самом деле очень лёгкая, но, если у вас нет необходимого оборудования и желания, обратитесь в сервисный центр, там оказывают такую услугу. При качественно выполненном отрицательном развале задних колёс вы сразу же заметите, что автомобиль при повороте стал гораздо устойчивее.

Когда необходима регулировка геометрии колес?

Колесо — узел, который выполнен с применением разных материалов, каждый из которых обладает индивидуальными химически и физическими свойствами (весом, центром тяжести, плотностью и так далее).

Если в параметре регулировки нет отклонений, то автомобиль имеет:

  • Отличную управляемость;
  • Небольшой износ шин;
  • Достаточную маневренность;
  • Хорошую устойчивость;
  • Минимальное потребление топлива;
  • Отсутствие дополнительного торможения при движении накатом;
  • Низкую склонность к заносам во время поворотов.

Регулировка геометрии колес потребуется в следующих случаях:

  • После ремонта ходовой, а именно замены рычагов подвески, шаровых опор, рулевых тяг, маятниковых рычагов и рулевых наконечников. Также рекомендуется сделать развал-схождение после установки новых амортизаторов или стоек, пружин или сайлентблоков. В последних случаях повторная проверка развал-схождения рекомендуется через две-три тысячи километров.
  • После выполнения работ, связанных с корректировкой дорожного просвета — установки проставок, замены амортизаторов или пружин на более короткие или длинные.
  • После «переобувки» автомобиля. Проверка развал-схождения особенно важна, если шины хранились с нарушением правил (лежа на боку).
  • Через каждые 18-20 тысяч пробега или ежегодно (здесь все зависит от того, что наступит раньше).
  • После наезда на препятствие или после ДТП.
  • После завершения обкатки или в случае покупки б/у автомобиля.

Зачем нужен \»Сход-развал\» на автомобиле?

Для человека, давно управляющего автомобилем, ответ на этот вопрос известен. Кто хоть раз в жизни поездил на автомобиле с нормально отрегулированным \»сход-развалом\», тот в дальнейшем лучше чувствует автомобиль на дороге и малейшие отклонения углов от нормы. Человек должен отдыхать за рулем и получать удовольствие от вождения. Углы установки колес для того и были придуманы инженерами, чтобы мы с вами в полной мере могли чувствовать себя на дороге комфортно и самое главное — безопасно.

Автомобиль с правильно отрегулированными углами установки колес имеет:

  1. хорошую курсовую устойчивость (отклонения от прямолинейного движения минимальны);
  2. отличную управляемость;
  3. маневренность;
  4. комфорт при движении;
  5. меньшую склонность к заносам и опрокидыванию в экстремальных ситуациях;
  6. хороший накат;
  7. экономию топлива;
  8. минимальный износ шин.

Автомобиль с сильно нарушенными углами, напротив, может подвести Вас в любой момент. Например, при движении по сухому асфальту вроде бы все нормально, но стоит только внезапно попасть на мокрый или скользкий участок дороги, и ваш автомобиль может вдруг поехать туда, куда вам совсем не хотелось бы. Автомобиль постоянно приходится \»ловить\»(корректировать) на дороге. При этом он становится постоянным фактором повышенного риска не только для водителя, но и для окружающих машин и пешеходов. Вы никогда не задумывались над скупыми строками сводок ДТП, в которых часто звучат фразы, наподобие: \»…не справился с рулевым управлением, очутился на встречной полосе дороги…\» и т.п.? В большинстве случаев это является последствием неправильно отрегулированных углов установки колес. Во всех европейских странах проверка углов установки колес является обязательным пунктом при проведении обязательного технического осмотра.

Еще один важный момент. При покупке подержанного автомобиля (желательно до оформления сделки) мы рекомендуем проверить его на предмет \»геометрии\» ходовой части, так как не секрет, что большинство машин на продажу являются битыми в прошлом. А внешний вид бывает очень часто обманчив. Попадаются даже автомобили собранные из двух половинок, причем сваренные не самым лучшим образом.

Когда необходимо проверять углы установки колес (сход-развал)?

1. После ремонта ходовой части:

  • замена рулевых тяг;
  • замена рулевых наконечников;
  • замена шаровых опор;
  • замена маятникового рычага;
  • замена рулевого редуктора (рулевой рейки);
  • замена рычагов подвески;
  • замена сайлентблоков (обязательна повторная проверка после 2-3 тыс. км пробега);
  • замена пружин (обязательна повторная проверка после 2-3 тыс. км пробега);
  • замена стоек и амортизаторов (после замены происходит изменение клиренса автомобиля, что влечет за собой изменение углов установки колес).

2. После проведения любых работ по изменению клиренса автомобиля:

  • установка проставок или утолщенных резинок под пружины подвески;
  • установка более коротких или более высоких, либо усиленных пружин подвески;
  • изменение клиренса, связанное с заменой аммортизаторов.

3. Появился увод автомобиля в сторону или руль изменил свое положение при движении по прямой.

4. Автомобиль плохо держит дорогу (рыскает), приходится его \»ловить\».

5. Автомобиль \»тупой\» в управлении. Реакции на движения рулем запоздалые. Тугой или слишком легкий руль.

6. При торможении автомобиль тянет в сторону или стремится развернуться на скользкой дороге (при отсутствии неисправностей тормозной системы).

7. При жестком наезде на препятствия, сопровождавшимися погнутостью дисков, пробоем подвески до упоров.

8. Повышенный износ шин.

9. Если у вас разный радиус разворота влево и в право, и Вы хотите выровнять его (иногда это сопровождается задеванием колес за подкрылки при вывернутом руле до упора).

10. Плохой самовозврат руля при выходе автомобиля из поворота.

11. После обкатки нового автомобиля, или если вы недавно купили подержанный автомобиль.

12. Пробег с момента последней регулировки углов установки колес составляет более 15 тыс. км.

13. После сезонной смены шин на автомобилей (\»переобувке\» на летнюю либо зимнюю резину).

Регулировка колес своими руками

Установку развал-схождения задних и передних колес можно выполнить самостоятельно. Однако, даже если имеются кое-какие знания, процедура занимает много времени. К тому же отсутствие должного оборудования и инструментов не позволит достичь точных показателей. В любом случае, профессионал в данном деле сделает все быстрее и качественнее.

Однако, если Вы все же решили выполнить данную процедуру самостоятельно, то необходимы будут следующие инструменты:

  • Телескопическая или обычная линейка. Необходима для измерения угла схождения задних и передних колес.
  • Отвес для определения развала колеса.
  • Шнур.

Необходимо ровное напольное покрытие в гараже, плюсом будет присутствие смотровой ямы. Самостоятельная корректировка развал-схождения задних колес проводится поэтапно. Первым делом регулируется развал, а затем – схождение.

Настройка угла развала колес

Первым делом необходимо выровнять колеса. Делается две пометки сверху и снизу. Таким образом, если их соединить, то образуется диагональ.

К крылу автомобиля прикладывается шнур-отвес. Затем линейкой замеряют расстояние между отметками (верхней и нижней) и шнуром. При одинаковом расстоянии с развалом колес у машины все в порядке. Если разница в измерениях превышает 3 мм, то регулировка точно необходима.

Затем нужно прокрутить колёса слегка вперед или назад, так, чтобы отметки были параллельны полу. И повторить измерения. Повторно откатить авто и выполнить повторный замер. Такая последовательность осуществляется для точного обнаружения отклонения от требуемой нормы.

Снимается колесо и откручиваются болты между поворотным кулаком и кронштейном амортизационной стойки. Поворотный кулак сдвигается по произведенным измерениям. Колесо устанавливается обратно и опять производятся замеры.

Аналогичным образом производятся замеры и остальных колес.

Регулировка схождения задних колес

Передние колеса выставляют в прямолинейное положение. Делаются отметки на передней внутренней стороне шины колеса.

Далее с помощью телескопической линейки, уперев ее краями в отметки, фиксируется полученный результат. Колесо прокручивается вперед и фиксируется новый результат. Полученные значения сравниваются. Если показания во втором измерении оказались меньше, то это отрицательное схождение, если наоборот, то положительное.

Регулировка производится путем изменения параметров рулевых тяг. При отрицательном схождении тяга укорачивается, при положительном удлиняется.

Производятся повторные замеры. Затягивать болты нужно аккуратно.

Кластер

Приступив к регулировке, нужно не забывать учитывать кластер, продольный и поперечный угол оси. Правильно выставленные параметры обеспечивают стабилизацию колес машины во время движения. Другими словами, при повороте руль должен автоматически и самостоятельно выровнять колеса.

Если выставить нулевое значение кластера, то достигается максимальный угол поворота колеса.

Отрегулировать кластер возможно и самостоятельно. Выполняется это путем изменения количество шайб на растяжках подвески. Для увеличения угла удаляются шайбы.

Советы автолюбителям

  1. Как показывает практика, автолюбитель обращается в автомастерскую, когда уже произошел износ резины или руль тянет в сторону. Рекомендуется проводить проверку развала и схождения как можно чаще. Даже новый автомобиль, купленный в автосалоне, требует регулировки!
  2. Если автомобиль начало тянуть в сторону, резина быстро стирается по бокам шины – следует срочно обратиться в автосервис. Многие водители игнорируют подобные моменты, что приводит к износу и дорогостоящему ремонту ходовой части.
  3. При нормальной езде, по хорошим дорогам, автопроизводители рекомендуют делать развал-схождение каждые 10-20 тысяч километров пробега. Как минимум перед сменой сезонной резины.
  4. Стоит не забывать про ремонтные работы ходовой части, при которых регулировка жизненно необходима.
    • Снятие рулевой тяги.
    • Снятие шаровых с рычагами, стабилизатора.
    • Ремонт рулевой системы.
    • Снятие и ремонт амортизаторов.

Это лишь малая часть работ, после которых необходимо выполнить развал схождение.

Отрицательный развал колес: Что это такое, зачем он нужен и как его сделать

После того, как в ходовую часть автомобиля произошло некое вмешательство, в результате которого было затронуто резьбовое соединение, следует обратиться в пункт сход-развал для восстановления заводских параметров ходовой части. Поясним, что под термином «развал» подразумевается определенный угол установки колес, который напрямую влияет на управляемость авто, безопасность езды и даже износ резины.

Так как конструкции всех автомобилей индивидуальны, то и углы установки колес могут разниться. При этом нулевому значению угла развала соответствует перпендикулярная линия, проходящая через ]колеса. Таким образом, положительный угол развала – это когда верхний край колес направлен наружу. Соответственно, утиральный угол развала – это когда верхний край колес направлен внутрь, к центру автомобиля.

Важно понимать, что наибольшая площадь касания колеса с поверхностью дороги будет только в условиях нулевого угла развала. В идеальных условиях шина должна была бы использовать все 100% своей поверхности для соприкосновения с дорогой

На практике такое возможно только при езде по ровной, почти идеальной дороге. Меняется ситуация с соприкосновением и при выполнении поворотов, маневров. В такие моменты, силы стараются выдернуть колесо, создают сильную нагрузку на внешний край покрышки.

Таким образом, все новые автомобили всегда получают или нулевой развал, или небольшой отрицательный (стойки МакФерсон). Положительным развал колес делается на порядок реже. Гоночные автомобили, особенно те, что участвуют в дрифте, всегда получают исключительно отрицательный развал колес. Это обеспечивает им наилучшее пятно контакта с дорогой. Тоже самое касается и автомобилей для кольцевых гонок.

Значения отрицательного развала на четырех колесах одной машины могут быть разными. Как правило, передние колеса получают более сильное отклонение от нуля, так как нагрузка на переднюю ось выше. Такой автомобиль будет намного лучше управляться. В сухом остатке, отрицательный развал компенсирует действие крена авто, гарантирует максимально возможное сцепление и позволяет стабильно и без происшествий переходить с одного виража на другой.

За повышенную устойчивость машины приходится кое-чем расплачиваться. В первую очередь сильно увеличивается износ резины, особенно ее внутренней кромки. Разгоны и торможения также становятся менее устойчивыми при выполнении их на прямом участке дороги. Также любая неровность дороги скажется на устойчивости автомобиля.

Не забудьте поделиться с друзьями!

Итоги

Настройка геометрии колес — важная работа, которая должна своевременно выполняться с привлечением специалистов своего дела. Главное, чтобы проверка производилась на современном оборудовании с помощью квалифицированного и обученного мастера.

В завершение выделим следующие советы.

Проверяйте даже новый автомобиль. Покупая машину из салона, вы получаете транспорт со всеми необходимыми настройками. Но через определенный километраж происходит просадка всех деталей, из-за чего параметры развал-схождения меняются.

Чтобы избежать проблем, рекомендуется загонять машину на стенд после двух тысяч километров.

В случае ремонта или замены элементов подвески желательно проверить и отрегулировать геометрию колес. Единственное, что не влияет на этот параметр, так это установка новых втулок стабилизатора.

Изменение геометрии чаще всего происходит при ударе колеса о препятствие или при попадании в яму.

В случае повреждения колес или элементов подвески (передней или задней) должна быть произведена компьютерная диагностика.

Заключение

Способы измерения УУК автомобиля, рассмотренные в данной статье, практически не используются на профессиональных автосервисах. Компьютерный метод более удобен и эффективен, требует меньших затрат времени. Но в быту автомобилистов часто бывают ситуации, когда визит на СТО затруднен по разным причинам: например, если машина временно не на ходу, не хватает финансов, или когда водителю нужно лишь убедиться в нормальном состоянии подвески машины. В таких ситуациях предложенная технология оптимально подойдет для замера углов схода/развала и станет достойной альтернативой компьютерной диагностике УУК.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector