Положительное схождение (Toe-In) — КиберПедия
| Положительное схождение передних колес. |
Под положительным схождением понимают установку колес одной оси под углом к центральной оси автомобиля. Вершина угла установки колес при положительном схождении направлена вперед. При независимой задней подвеске колеса задней оси всегда устанавливают с положительным схождением. На передней оси колеса могут быть установлены как с положительным, так и с отрицательным схождением (обычно на переднеприводных автомобилях). Величина положительного схождения ведомых колес устанавливается в диапазоне 1,5÷3,2 мм.
При установке рулевой рейки перед осью центров колес о положительном схождении речи быть не может, в этом случает колеса получают отрицательное схождение в диапазоне 0÷2 мм.
Если рулевые рычаги устанавливаются за центрами колес (и с применением реальной рулевой трапеции) устанавливают положительное схождение в диапазоне 0÷1 мм или, при недостаточной поворачиваемости, устанавливается отрицательное схождение до 2 мм максимум.
Одной из причин применения положительного схождения на заднеприводных автомобилях является способность автомобиля поддерживать заданную траекторию движения (курсовая устойчивость). Если на автомобиле установлено положительное схождение колес, то он имеет этот стабилизирующий эффект, и при применении рулевой трапеции в повороте внутреннее (по отношению к повороту) колесо будет повернуто слегка больше, чем внешнее. Данное обстоятельство показывает преимущество установки рулевой трапеции за центрами колес. Однако, применить такое техническое решение не всегда просто на спортивном автомобиле.
Положительное схождение колес может стать причиной недостаточной поворачиваемости автомобиля из-за эффекта «борьбы» колес при неудовлетворительном изменении углов поворота внешнего и внутреннего колес. Причем на низких скоростях такое положение вещей может быть не заметно, но эффект будет нарастать с увеличением скорости. Положительное схождение передних колес является стандартом для серийных заднеприводных автомобилей. Настройка заднеприводного автомобиля на отрицательное схождение является общим способом увеличения эффективности прохождения поворотов, но она может дать и обратный эффект: автомобиль может повести себя нестабильно, особенно при тяжелом торможении.
Отрицательное схождение
| Отрицательное схождение передних колес. |
| Положение центра «В» шарнира рулевой тяги определяется положением рулевой рейки на шасси. Расположение центров шарниров рычагов подвески и рулевой тяги на поворотном кулаке (А-В-С) должно быть таким, как показано на рисунке. То же относится к положению центров шарниров (D-E-F) на шасси. Кроме того, оси «A-D», «В-Е» и «C-F» должны быть параллельны (в плане). |
| Высота установки рулевой рейки определяется положением центра шарнира «В». Центр шарнира «Е» не должен быть выше или ниже центра шарнира «В» более, чем на 1,5 мм. В противном случае «ударное управление» обеспечено. |
Установка отрицательного схождения передних колес является часто применяемым способом, чтобы добиться изменения углов поворота колёс. Если внутреннее (по отношению к повороту) колесо повернуто меньше или по крайней мере так же, как внешнее, автомобиль может приобрести недостаточную поворачиваемость. Предельная величина отрицательного схождения ограничена примерно 3,5 мм.
Проблемой при установке отрицательного схождения является устойчивость автомобиля при тяжелом торможении: в этом случае передние колеса имеют тенденцию к увеличению отрицательного схождения из-за податливости шарниров рулевого управления, автомобиль (даже при торможении на прямой) имеет нестабильность курса и, в худших случаях, начинает рыскать. К такому поведению автомобиля приводит установка отрицательного схождения передних колес более чем 3,5 мм (до этой величины схождение обычно не сказывается на курсовой устойчивости при торможении).
Если при тяжелом торможении автомобиль имеет плохую курсовую устойчивость, установите положительное схождение колес (примерно в 1,5 мм) и проверьте поведение автомобиля при тяжелом торможении при этой настройке. Если нестабильность курса исчезла, то причиной потери курсовой устойчивости был избыток отрицательного схождения колес. Затем установите нулевое схождение и снова проведите проверку курсовой устойчивости. Если автомобиль стал нестабильным при торможении, установите отрицательное схождение в 1,5 мм и проведите следующую проверку.
В результате тестов должна быть определена такая величина отрицательного схождения, которая обеспечивает надежность прохождения поворотов, но не приводит к потере курсовой устойчивости при тяжелом торможении.
Для обеспечения прохождения поворотов без проявления недостаточной поворачиваемости лучше избрать путь изменения геометрии рулевого привода, чем применять большие величины отрицательного схождения колес (более 3,5 мм). Изменение отрицательного развала только один из путей улучшения отклика автомобиля на поворот рулевого колеса. В идеальном случает схождение должно быть нулевым. Однако, на практике лучшие характеристики управляемости в поворотах показывает автомобиль с хорошо подобранным отрицательным схождением колес.
ВНИМАНИЕ: автомобили со слишком большим отрицательным схождением очень легко теряют курсовую устойчивость, особенно если водитель не будет внимателен на 100%.
«Ударное управление» (Bump Steer)
Под «ударным управлением» понимается наличие ударов на рулевом колесе из-за изменении схождения колес относительно дороги при наезде колеса на неровности (бугры или впадины) покрытия. В идеальном случае «ударное управление» должно отсутствовать.
Причина «ударного управления» лежит в геометрических соотношениях положения рулевой рейки, длины рулевых тяг, точек крепления и центров шаровых шарниров рычагов подвески, длины рычагов подвески.
При рассмотрении «ударного управления» во внимание должно приниматься два соображения. Во-первых, это положение центра шарнира рулевой тяги на поворотном кулаке (определяет высоту установки рулевой рейки на шасси). Во вторых, положение рейки относительно точек крепления рычагов подвески.
Положение поворотного рычага на ступице определяет вариант установки рулевой рейки. Обычно рейка располагается позади оси колёс. Желательно, чтобы точки крепления рейки имели возможность регулировки по высоте (пусть и небольшие) для приспосабливания к изменению длины рулевых тяг при регулировке схождения колес. Например, для смены положительного схождения в 1,5 мм на отрицательное схождение в 2 мм рулевые тяги нужно немного укоротить и затем соответственно сменить положение рулевой рейки.
Рулевая рейка имеет с обоих концов шаровые шарниры. Расстояние между центрами шарниров является критическим фактором при проектировании и изготовлении подвески (определение точек крепления рычагов). Тип рулевой рейки должен быть выбран до принятия основных конструктивных решений по подвеске, если Вы не хотите неожиданно получить «ударное управление».
Потенциальную возможность наличия «ударного управления» очень легко проверить. Проверка проводится с каждой стороны подвески по отдельности. Перед автомобиля приподнимают на домкрате, передние колеса устанавливают в положение прямолинейного движения и затем их снимают. Для облегчения перемещений рычагов подвески нужно снять стойку (пружину и амортизатор) или только пружину подвески. После этого рычаги подвески можно перемещать на полный ход подвески относительно легко. Изменение схождения колес при изменении хода рычагов можно наблюдать визуально или измерять. Особенно удобно определять изменение схождения колес при установленных тормозных дисках. Если при смене хода подвески меняется схождение колес, то имеет место и «ударное управление».
«Ударное управление» можно устранить или снизить его влияние небольшими перемещениями рулевой рейки вверх или вниз в точках крепления (обычно для этих целей в кронштейнах крепления рейки выполняются овальные отверстия). Если рулевая рейка изначально установлена правильно и длины тяг рулевого управления выбраны корректно, то величина изменения положения рейки относительно шасси очень небольшая.
Если полностью устранить эффект «ударного управления» не удается, по крайней мере постарайтесь сделать так, чтобы при ходе сжатия подвески схождение шло в сторону положительной величины, а при ходе отбоя — в сторону отрицательной величины. При этом будет достигаться компромисс между «ударным управлением» и креном кузова при прохождении поворотов. Например, при прохождении левого поворота левое переднее колесо при ходе отбоя подвески приобретает отрицательное схождение, правое же колесо не имеет нежелательной тенденции к положительному схождению, поскольку пружины не успевают полностью отслеживать ход подвески. Таким образом, «ударное управление» (естественно, незначительное) может на Вас поработать.
cyberpedia.su
Углы установки передних колес
Поведение автомобиля на дороге определяется многими факторами, основными среди которых можно назвать конструкцию его подвески, тип и размерность шин, а также углы установки передних колес. От последних, к слову, зависит не только то, как машина поведет себя на дороге, но и износ шин и элементов подвески.
Чтобы сопротивление качению было минимальным, передние колеса авто должны вращаться в вертикальных плоскостях, параллельно продольной оси машины. Однако для того, чтобы повысить устойчивость автомобиля, улучшить управляемость и обеспечить после поворота самостоятельный возврат управляемых колес в положение, которое соответствует прямолинейному движению, передние колеса устанавливают под определенными углами относительно друг друга и кузова автомобиля.
По мере эксплуатации автомобиля, значения углов меняются и выходят за допустимые пределы, установленные заводом-изготовителем. Если регулировки сбиты не сильно, водитель долгое время может этого не замечать. По мере усугубления проблемы машину постоянно будет уводить в сторону при прямолинейном движении, начнется неравномерный износ резины и т.п.Во избежание подобных проблем требуется периодическая проверка и регулировка углов установки передних колес. Желательно проводить эти процедуры не реже, чем раз в 30 тысяч км, а также после сильных ударов по ходовой (например, после попадания колесом в яму на высокой скорости).
Какие углы нужно регулировать
Проверка и регулировка углов установки колес проводится по трем параметрам, описанным ниже.
Кастор
Это угол продольного наклона оси поворота колеса относительно вертикали. Его значение может быть как положительным, так и отрицательным. Благодаря кастору, передние колеса стремятся самостоятельно вернуться в нейтральное положение. От него зависит изменение развала колес при повороте руля и стабилизация автомобиля при движении по дуге. Чем больше его значение, тем сильнее выражен стабилизирующий эффект.
При вывернутом руле колеса наклоняются в сторону поворота, обеспечивая вышеупомянутый стабилизирующий эффект. Значение кастора на современных заднеприводных машинах может достигать 10-12 градусов, на автомобилях с передним приводом кастор выставляют меньше, порядка 5-8 градусов.
Схождение колес
Эта величина также может быть как положительной, если линии, проведенные вдоль управляемых колес пересекутся перед автомобилем, так и отрицательной, если точка пересечения окажется позади. Следует отметить, что чем ближе к нулю угол схождения, тем меньшее сопротивление качению испытывает машина.
Отрицательное схождение – явление крайне нежелательное. Оно вызывает ухудшение управляемости, худший отклик на работу рулем приводит к рысканию автомобиля по дороге и повышает опасность возникновения неуправляемого заноса.
При положительном схождении управляемых колес машина лучше отзывается на работу рулем, легче входит в повороты, а, кроме того, обретает дополнительную поворачиваемость. Колеса задней оси также устанавливаются с положительным схождением, в результате машина становится более устойчивой при прямолинейном движении.
При сильном отклонении углов схождения от нормы, возникает повышенный пилообразный износ протектора шин:
- при положительном – его внешней части;
- при отрицательном – внутренней.
Развал колес
Развалом называется угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса. Если колеса наклонены к центру автомобиля, угол развала отрицательный, при наклоне наружу угол положительный. Отклонение углов развала от нормы ведет к усиленному износу протектора, кроме этого, машину будет постоянно уводить в сторону колеса, имеющего больший угол развала.
Как выполняется проверка и регулировка углов установки колес
Многие недобросовестные автомастера сразу, как только автомобиль заехал на стенд, принимаются регулировать углы установки колес. В этом случае лучше сразу отказаться от услуг таких «специалистов». Первое, с чего начинается комплекс процедур – проверка технического состояния автомобиля, а именно:
- наличие люфта в рулевом колесе и ступичных подшипниках;
- наличие радиального и осевого биения колесных дисков;
- исправность узлов подвески;
- давление воздуха в шинах.
Кроме того, проверка и последующая регулировка должна выполняться только когда автомобиль полностью разгружен, т.е. ни в салоне, ни в багажнике не должно быть ничего лишнего, и если мастер не поинтересовался, полностью ли автомобиль разгружен, это серьезный повод усомниться в его квалификации.
Последний подготовительный этап – установка рулевой рейки в нейтральное положение. Вычисляется требуемое положение вручную путем вращения руля от упора до упора. Половина общего числа оборотов и будет серединой рулевой рейки. Если эту процедуру пропустить, радиусы поворота автомобиля влево и вправо будут различаться, что не добавит комфорта управлению.
После выполнения всех необходимых приготовлений можно приступать к регулировке углов установки управляемых колес. Процедура выполняется в три этапа со строгим соблюдением последовательности: установка кастора – установка развала – установка схождения.
В зависимости от типа подвески установка углов кастора и развала выполняется различными способами: добавлением или удалением регулировочных шайб, ползунковыми механизмами, эксцентриковыми болтами. Многие автомобили конструктивно лишены возможности регулировать развал и угол продольного наклона оси поворота колес, в их числе BMW, некоторые модели Mercedes и Daewoo. Схождение управляемых колес на всех машинах регулируется единственным способом: изменением длины рулевых тяг.
Как влияют углы установки передних колес на управляемость
Для наглядной демонстрации влияния углов установки управляемых колес на поведение машины были проведены практические испытания на автомобиле ВАЗ-2114. Автомобиль новый, после предпродажной подготовки. Поездка со штатными регулировками выявила «легкий» руль и «ватные» отклики на его работу. Проверка казала, что все углы, за исключением кастора находятся в пределах заводских допусков.
Вариант первый: отрицательный кастор
Угол продольного наклона стоек был выставлен максимально отрицательным. Передние колеса при этом максимально смещаются назад. Подобное можно наблюдать на старых «ушатанных» автомобилях, либо на машинах с сильно задранной задней частью.
Тестовая «Самара» после регулировки стала четко реагировать на малейшие движения рулем, руль стал очень «легким», однако машина начала проявлять склонность к рысканию, поведение стало нестабильным, управление стало требовать от водителя максимальной концентрации. В поворотах необходимо постоянно подруливать, выполнить «переставку» на высокой скорости практически невозможно.
Вариант второй: правильные настройки
Кастор выставлен нормально-положительным, развал и схождение выставлены «в ноль». Характер ВАЗ-2114 резко изменился: руль стал упругим и информативным, для его вращения требуется больше усилий. Автомобиль сохраняет траекторию при движении по прямой, его поведение на дороге стало предсказуемым, и правильным.
Вариант третий: излишне положительный кастор
Продольный наклон стоек выставлен на максимально положительный угол. Поскольку такой угол без коррекции схождения выставлять опасно, угол схождения также выставляется «в плюс». На первый взгляд, в сравнении с предыдущим вариантом изменения не сильные: руль стал легче, кузов стал немного сильнее раскачиваться в поворотах, машина стала «ленивее» отзываться на работу рулем. Однако в быстрых поворотах переднюю ось начинает сносить, а скорость, на которой можно безопасно выполнить «переставку», снижается.
Вариант четвертый: спортивный
Кастор остается положительным, все остальные углы выставляются на отрицательные значения. В результате руль стал значительно «тяжелее», управление при этом четкое. Автомобиль входит в повороты и выполняет «переставку» на существенно больших скоростях, чем при всех предыдущих настройках.
Какие настройки лучше?
Предпочтительнее выбирать углы установки управляемых колес, рекомендованные заводом-изготовителем, поэтому для большинства автовладельцев самым приемлемым будет второй вариант. «Спортивные» параметры в повседневной жизни себя вряд ли оправдают, поэтому их можно рекомендовать только околоспортивной публике, любящей ставить эксперименты над автомобилями.
znanieavto.ru
Выставляем отрицательное схождение колес
Когда Вы передвигаетесь по дороге на автомобиле, то наибольшую нагрузку получает ходовая часть. В целом, ходовая автомобиля состоит из подвески и колес. Дабы частично уменьшить нагрузку и сделать движение машины прямолинейным, колеса нужно устанавливать под определенными углами. Эти углы влияют не только на положение машины на дороге, но и на ее устойчивость, а также на состояние шин. Углов, под которыми должны находиться колеса, несколько. Один из них называется развалом, а другой – схождением. Уделим внимание схождению.
Схождением называется угол между плоскостью вращения колеса и направлением движения. Схождение нужно для того, чтобы скомпенсировать динамическую дестабилизацию, которая возникает из-за положительного развала колес. Благодаря этому шины изнашиваются в гораздо меньшей степени. Углы между собой взаимосвязаны, поэтому и регулировать их нужно одновременно.
Как определить отрицательное схождение
Общим и самым первым признаком того, что схождение Вашего автомобиля неправильное, является сильный визг покрышек при повороте во время движения на небольших скоростях. Если схождение больше 5 мм (а этот параметр может измеряться не только в градусах, но и в мм), то покрышку нужно будет менять через 1000 км. Если динамическим изменением схождения передних колес можно слегка пренебречь, так как оно компенсируется за счет управляющего воздействия водителя, то это никак нельзя допускать в случае с задними колесами. Неправильное схождение задних колес сильно влияет на управляемость и устойчивость автомобиля.
Как исправить отрицательное схождение
Зачастую, развал-схождение регулируется на специальном стенде с использованием компьютерного обеспечения, вычисляющего данные углы. Но выполнить такую процедуру можно и самостоятельно, в условиях собственного гаража. Для этого необходимо понять, как именно сделать развал-схождение, чтобы управляемость автомобиля была наилучшей. Для регулировки Вам потребуются следующие инструменты:
— набор гаечных ключей;
— специальная линейка для измерения;
— мел;
— шнур и грузик;
— обычная линейка.
Регулировать схождение нужно после того, как будет закончена регулировка развала. Делать нужно следующее:
1) Поставьте машину на площадку и выровняйте колеса.
2) На внутреннюю плоскость колеса спереди нанесите две метки, наносите их ближе к ободу.
3) Подготовьте телескопическую линейку для измерения угла схождения посредством создания предварительного натяга. Уприте концы линейки в метки. Разметьте подвижную шкалу линейки так, чтобы нулевая отметка совпадала с неподвижным указателем.
4) После того, как Вы установите линейку, прокатите машину вперед до такой степени, чтобы линейка оказалась в задней области колеса. Проследите, чтобы линейку ничего не зацепило.
5) Посмотрите, каковы отклонения на шкале. Если авто переднеприводное, то схождение должно быть «0/+-1». Если на линейке другие показания, то нужно провести регулировку.
6) Регулировка производится посредством изменения длины рулевых тяг. Ослабьте контргайку на тяге, укоротите тягу или вкрутите. После этого нужно затянуть контргайку.
7) По окончанию регулировки повторно произведите замер.
Что нужно знать про отрицательное схождение
Помните, что за неправильную регулировку колес машины можно очень дорого заплатить. Конечно, Вы можете установить отрицательное схождение колес для того, чтобы машина было более отзывчивой. Но все это будет в ущерб резине, которую нужно будет менять гораздо чаще обычного. Из-за неправильной регулировки может произойти следующее:
1) Руль при движении по прямой отклоняется от среднего положения.
Причиной такого явления может быть увеличенный люфт руля, который был пропущен при регулировке схождения из-за разницы давления в колесах, а также по причине наличия других скрытых изъянов в подвеске, которые Вы пропустили во время регулировки.
2) Машина сама отклоняется в ту сторону, куда движется машина.
Причинами этого дефекта являются:
— покрышки передних колес изготовлены по-разному, то есть у металлического каркаса неоднородные силовые характеристики. Подобное явление встречается достаточно часто. Дабы проверить, поменяйте передние колеса, после чего увод машины должен сменить направление. Если это так, то подберите такую пару колес, чтобы увод пропал вовсе;
— задний мост дефективный, причем изъян был пропущен;
— у подвески есть скрытые дефекты, которые не были обнаружены при регулировке;
— регулировка была выполнена некачественно.
3) Машину стало уводить в одну сторону после регулировки, до работ увода не было, резина изнашивалась неравномерно.
Это может происходить из-за разного качества покрышек в совокупности с неправильно выполненным схождением. Чтобы решить эту проблему, нужно сменить резину.
Регулировка развала — схождения является достаточно важной процедурой, так как от этого зависит устойчивость машины, а также ее управляемость.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today
Схождение и развал колес подробно — Энциклопедия журнала «За рулем»
Зачем нужны углы развала, схождения и кастер?
Подвеска без углов
Если вообще не делать никаких углов, колесо в ходе сжатия-отбоя будет оставаться перпендикулярным к дороге, в постоянном и надежном контакте с ней. Правда, совместить центральную плоскость вращения колеса и ось его поворота конструктивно довольно сложно (здесь и далее речь о классической двухрычажной подвеске заднеприводного автомобиля, например «жигулей»), поскольку обе шаровые опоры вкупе с тормозным механизмом внутрь колеса не помещаются. А раз так, то плоскость и ось «расходятся» на расстояние А, называемое плечом обката (при повороте колесо обкатывается вокруг оси ab). В движении сила сопротивления качению неведущего колеса создает на этом плече ощутимый момент, скачкообразно меняющийся при проезде неровностей. В результате руль будет постоянно рваться из рук.
В поперечной плоскости положение колеса характеризуется углами α (развал) и β(наклон оси поворота)
Кроме того, преодолевать этот самый немалый момент в повороте придется мускульной силой. Стало быть, положительное (в данном случае) плечо обката желательно уменьшить, а то и вовсе свести к нулю. Для этого можно наклонить ось поворота ab. Здесь важно не переусердствовать, чтобы при ходе вверх колесо не слишком заваливалось внутрь.
Качение наклонного колеса напоминает качение конуса
На практике делают так: несколько наклонив ось поворота (β), нужную величину добирают наклоном плоскости вращения колеса (α). Угол ос и есть развал. Под этим углом колесо опирается о дорогу. Покрышка в зоне контакта деформируется.
Выходит, что автомобиль движется словно на двух конусах, стремящихся раскатиться в стороны. Чтобы компенсировать эту неприятность, плоскости вращения колес надо свести. Процесс называется регулировкой схождения. Оба параметра жестко связаны. То есть, если угол развала нулевой, не должно быть и схождения, отрицательный — требуется расхождение, иначе шины будут «гореть». Если на автомобиле развал колес выставлен по-разному, его будет тянуть в сторону колеса с большим наклоном.
При положительном плече обката поворот колеса сопровождается подъемом передка кузова
Другие два угла обеспечивают стабилизацию управляемых колес — проще говоря, заставляют автомобиль с отпущенным рулем ехать прямо. Угол поперечного наклона оси поворота (β) отвечает за весовую стабилизацию. Легко заметить, что при этой схеме (рис.) в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, для этого приходится сохранять то самое, хоть и небольшое, но нежелательное положительное плечо обката.
Кастер — угол продольного наклона оси поворота
Продольный угол наклона оси поворота — кастер — дает динамическую стабилизацию. Принцип ее ясен из поведения рояльного колесика — в движении оно стремится оказаться позади ножки, то есть занять наиболее устойчивое положение. Чтобы получить тот же эффект в автомобиле, точка пересечения оси поворота с поверхностью дороги (с) должна быть впереди центра пятна контакта колеса с дорогой (d). Для этого ось поворота и наклоняют вдоль…
Так «работает» кастер
…Теперь при повороте боковые реакции дороги, приложенные позади … (спасибо кастеру!) стараются вернуть колесо на место.
Более того, если на машину действует боковая сила, не связанная с поворотом (например, вы едете по косогору
или при боковом ветре), то кастер обеспечивает при случайно отпущенном руле плавный поворот машины «под склон» или «под ветер» и не дает ей опрокинуться.
Положительное (а) и отрицательное (б) плечи обката
В переднеприводном автомобиле с подвеской «Мак-Ферсон» ситуация совершенно иная. Эта конструкция позволяет получить нулевое и даже отрицательное (рис. б) плечо обката — ведь внутрь колеса здесь надо «запихнуть» лишь опору единственного рычага. Угол развала (и, соответственно, схождения) легко свести к минимуму. Так и есть: ВАЗов «восьмого» семейства развал — 0°±30′, схождение — 0±1 мм. Так как передние колеса теперь тянут автомобиль, динамическая стабилизация при разгоне не требуется — колесо уже не катится позади ножки, а тянет ее за собой. Небольшой (1°30′) угол продольного наклона оси поворота сохранен для устойчивости при торможении. Значительный вклад в «правильное» поведение автомобиля вносит отрицательное плечо обката — при возрастании сопротивления качению колеса оно автоматически корректирует траекторию.
Углы для каждой модели автомобиля определяют после множества испытаний, доводочных работ и повторных испытаний. На старой, изношенной машине упругие деформации подвески (в первую очередь, резиновых элементов)
гораздо больше, чем у новой — колеса заметно расходятся от куда меньших сил. Но стоит остановиться, как в статике все углы вновь на своем месте. Так что регулировать разболтанную подвеску — пустой труд. Сначала
нужно ее отремонтировать.
Свести на нет все усилия разработчиков можно и другими способами. Например, хорошенько задрать заднюю часть автомобиля. Глядишь — кастер поменял знак и от динамической стабилизации остались воспоминания. И если при разгоне «спортсмен» еще сможет справиться с ситуацией, то при экстренном торможении — вряд ли. А если добавить нестандартные шины и колеса с иным вылетом, то просто невозможно предсказать, что получится в конечном итоге.
wiki.zr.ru
Береги резину и себя: что такое развал-схождение, и почему за ним стоит следить
Что такое углы установки колес
Мы будем рассматривать все, о чем говорим, на примере передних колес, так как они являются управляемыми – а значит, движутся в нескольких плоскостях. В движении самое главное для колеса – оставаться в строго вертикальной плоскости вне зависимости от положения относительно кузова. Это самое важное условие для сохранения идеального пятна контакта шины с дорогой. Но подвеска не идеальна, потому колесо, перемещаясь относительно кузова, то и дело отклоняется от вертикали. А если учесть, что оно еще и поворачивается относительно горизонтальной плоскости, то ни о каком сохранении постоянства пятна контакта в принципе говорить не стоит.
Единственное, что можно сделать – хотя бы минимизировать отклонения и их влияние на управляемость автомобиля. Благодаря углам установки можно добиться либо паровозной уверенности движения автомобиля даже в поворотах, либо отличной управляемости, принеся при этом в жертву стабильность.
Стоит помнить, что обычный гражданский легковой автомобиль – это набор компромиссов, и геометрические данные установки колес в этом смысле не исключение. Потому все параметры должны быть сбалансированы в первую очередь в угоду безопасности управления. Мастера применяют понятие «развал-схождение», потому с этих параметров и начнем.
Какие бывают углы
Первый угол – относительно продольной вертикальной оси колеса: это развал (по-английски – camber). Проще говоря, это когда верхняя часть колеса немного завалена внутрь или наружу от автомобиля. В первом случае говорят, что угол развала отрицательный, во втором – что положительный.
Этот параметр нужен и важен по нескольким причинам. Одна из них – это снижение нагрузки на ступичный подшипник. Еще теоретики говорят, что развал необходим для компенсации изменения положения колеса относительно кузова в процессе его «отработки» по неровностям и в поворотах. И если подвеска настолько шикарна, что позволяет оставаться колесу в вертикальной плоскости вне зависимости от его расположения относительно кузова, то этот угол может быть минимальным.
Если это типичный МакФерсон, и он имеет характерную для него кинематику, то развал может быть немного отрицательным. Кстати, большой отрицательный угол развала можно наблюдать у гоночных автомобилей. Обусловлено это тем, что при крене машины в повороте колесо стремится к положительному развалу с последующей потерей в площади пятна контакта. Но чрезмерный отрицательный развал приводит к значительному износу шин – для спорта это не так значительно, там куда более важен быстрый прогрев резины, и большой развал справляется с этой задачей.
Регулировка камбера, если она предусмотрена, осуществляется изменением положения нижнего рычага с помощью эксцентриковых болтов, подкладыванием шайб под ось верхнего рычага (в случае с вазовской Нивой) или изменением расположения поворотного кулака относительно амортизаторной стойки (если это МакФерсон) – тоже, к слову, эксцентриковыми болтами. В последнее время данный параметр для легковых автомобилей чаще закладывается в конструкцию подвески и регулировке не подлежит – тогда лишь остается проверить, правильный он или нет. Нарушение в регулировке развала проявляется чрезмерным износом наружной или внутренней части протектора в зависимости от знака перед цифрами характеристики.
Второй параметр – схождение, которое также бывает положительным и отрицательным. Схождение – это показатель параллельности колес при виде сверху, когда машина движется вперед. Если оно положительное, то расстояние между передними кромками колес меньше, чем между задними – колеса как бы смотрят друг на друга, «сходясь». Если отрицательное – то колеса, наоборот, «разъезжаются».
Несмотря на простоту регулировки, схождение – один из самых важных параметров подвески, непосредственно влияющих на управляемость автомобиля. Кроме того, схождение необходимо для компенсации эластичных свойств упругих элементов подвески – сайлентблоков.
Кстати, раньше бытовало мнение, что схождение необходимо для компенсации развала колес. Мол, колесо завалено наружу, пятно контакта смещено туда же, а значит силы, действующие на него, будут работать под углом к продольной оси автомобиля – и чтобы от этого избавиться, внедрили схождение. Если продолжить эту мысль, то в случае отрицательного развала колеса, видимо, придется развести – сделать схождение отрицательным? Но как в таком случае объяснить факт того, что в современных переднеприводных автомобилях развал может быть отрицательным, а схождение или нулевым, или положительным? Неувязочка?
Нет! Просто с давних времен схождение и развал воспринимали, как жестко связанные между собой параметры, хотя на практике это совсем не так. Выше было сказано, что схождение влияет на управляемость, и если схождение положительное, то подвеска склонна к самостабилизации при движении по неровностям. Если же схождение отрицательное, то автомобиль тяжелей «отловить», но его реакции на руление будут более четкими.
Углубляться в теорию не будем – просто запомните: неправильная регулировка или ее отсутствие могут привести как минимум к повышенному расходу топлива и быстрому износу шин, а как максимум – к тому, что вам придется «ловить» автомобиль по всей дороге, искренне недоумевая, что вы сделали не так.
Схождение задних колес также влияет на управляемость автомобиля, но не настолько существенно, как в случае с управляемыми колесами. Регулируется схождение у всех одинаково – изменением длины рулевых тяг за счет наконечников. На примере ниже все будет показано весьма подробно.
Третий параметр – продольный угол наклона оси поворота колеса, он же кастер или кастор (от английского «caster»). Положительный кастор означает, что эта ось «завалена» назад – это хорошо видно на автомобилях с передней подвеской МакФерсон. В этом случае осью поворота является вся стойка и, глядя на нее, можно заметить, что она находится под определенным углом к вертикальной оси.
Необходимо это для стабилизации управляемых колес на скорости – грубо говоря, чтобы можно было ехать по прямой, не держась за руль. На практике это проверять не стоит, примите на веру – колеса действительно стабилизируются. Приведем избитый пример о наклонной вилке переднего колеса велосипеда или мотоцикла. Именно благодаря этому наклону мы в детстве, гоняя на велике, могли управлять им без рук – отклоняясь в ту или иную сторону.
Заигрываться с этим углом нельзя, так как его увеличение способствует возрастанию крена автомобиля – в повороте наружное колесо уходит немного вверх относительно кузова, внутреннее – соответственно, вниз. На данный момент большинство современных легковушек лишено возможности регулировки описываемого параметра – все заложено конструктивно. Но на некоторых внедорожниках (например, Hyundai Terracan), имеющих спереди двухрычажку, это можно было сделать с помощью прокладок под верхний рычаг подвески. На износ шин нарушение в установке почти не влияет, а вот на управляемость – непосредственно. Двигаясь по прямой и ощущая увод автомобиля, в первую очередь обратите внимание именно на угол продольного наклона оси поворота.
Четвертый, и последний из интересующих нас параметров – это поперечный угол наклона оси поворота. Необходим он для самовыравнивания колес при небольших скоростях, когда продольный угол наклона еще не работает. Благодаря этому параметру при повороте оба колеса немного опускаются относительно кузова, и если автомобиль стоит на поверхности, то его передняя часть приподнимется, дополнительно нагружая элементы подвески и рулевого механизма. Потому, как только вы тронетесь с места, под действием массы автомобиля передние колеса будут стремиться занять исходное прямолинейное движение. Работу этого угла можно наблюдать воочию, сидя в машине и вращая рулевое колесо от упора до упора – передок будет то опускаться, то приподниматься. Заложен этот угол конструктивно и регулировке не подлежит.
Существует еще ряд геометрических параметров подвески и колес автомобиля, но рассматривая их, пришлось бы углубиться в теорию автомобиля, что превратило бы эту статью в нудное цитирование научных работ.
От теории – к практике
На автомобиле после «проезда по неровностям» на печально высокой скорости решили заменить наконечник рулевой тяги: «от греха подальше», как сказал хозяин. Как мы уже выяснили, после почти любых манипуляций с подвеской необходимо проверять углы установки колес. Для этого существуют специальные стенды, суть работы которых одинакова, а вот принцип измерения – различный. На нашей сегодняшней станции используется 3D стенд с камерами и мишенями.
 |  |
Если камер нет, на колеса навешивают датчики с ИК-связью. Самый простой вариант – с кордовыми датчиками, когда сигналы от них передаются по проводам. Но вернемся к Navara и его углам.
Учитывая высокотехнологичный стенд, справиться с регулировкой сможет и ребенок – предварительно подготовленный, конечно. Сначала на все колеса мы повесили специальные мишени, включили в компьютере стенда начало процесса измерения и выбрали модель. Откатив автомобиль немного назад, прокатили его вперед до установки передних колес на поворотные датчики и зафиксировали педаль тормоза в нажатом положении с помощью специального приспособления.
 |  |
Все это время компьютер подсказывал мастеру, какие действия и в какой последовательности необходимо выполнять: «Откатите автомобиль назад, прокатите вперед, проверните рулевое колесо до упора влево…» и так далее. Затем на экране появились параметры углов установки колес: зеленый цвет – угол в пределах допустимого; красный – необходима регулировка.
Современный уровень технического совершенства позволяет сделать так, что данные на экран выводятся в реальном времени. Мастеру оставалось только отвернуть стопорную гайку наконечника и, вращая рулевую тягу и глядя на экран, отрегулировать расположение колеса.
Однако так или иначе один параметр может повлиять на другой, а потому, регулируя схождение, можно «увести» в красную зону, например, продольный угол наклона, как произошло в нашем случае. По сути, сегодня именно в этом и заключается филигранность работы мастера: отрегулировать что-то одно так, чтобы не нарушить другое. Стенд же поможет во всем остальном, вплоть до того, в какую сторону необходимо вращать рулевую тягу, чтобы увеличить или уменьшить схождение. Если вам, например, нужно отрегулировать продольный угол – пожалуйста, на экране скажут, на какой угол необходимо провернуть эксцентриковый болт, или же сколько шайб подложить под верхний рычаг, если необходимо отрегулировать развал.
Однако после регулировки даже на таком современном стенде на Наваре выполнили тестовый заезд, чтобы убедиться в нормальном поведении машины на дороге.
Подводя итоги
Подытоживая проделанную работу, хочется в очередной раз сказать, что в автомобиле нет неважных параметров, и если есть указания по обслуживанию, то их необходимо соблюдать. Наглядным примером тому служат как раз углы установки колес, изменение которых даже на минуты, а не градусы, может привести к кардинальной перемене в характере управляемости автомобиля. А это не только сохраненная резина, но и, возможно, чья-то жизнь. Потому тщательно выбирайте станции, на которых собираетесь делать «развал-схождение», и продолжайте совершенствовать себя в познании своего автомобиля.
Опрос
А вы внимаете советам по регулировке развала-схождения?
Всего голосов:
www.kolesa.ru
Что такое Развал колёс (положительный отрицательный, нулевой)
Передние колеса автомобиля устанавливаются так, что их верхние части наклонены наружу или вовнутрь (это можно отчетливо видеть, если смотреть на колеса спереди). Это называется «развалом” и измеряется в градусах наклона от вертикали. Когда вершина колеса наклонена наружу, это называется «положительным развалом». И наоборот, наклон вовнутрь называется «отрицательным развалом”.
НАЗНАЧЕНИЕ РАЗВАЛА
На автомобилях ранних выпусков колеса имели положительный развал для увеличения долговечности передней оси и для обеспечения контакта шины с поверхностью дороги под прямым углом, чтобы исключить неравномерный износ шин на дорогах, где середина дороги расположена выше, чем края.
На современных автомобилях подвеска и оси прочнее, чем на прежних и поверхность дороги более ровная, поэтому нет необходимости в положительном развале. Как результат, шины устанавливаются ближе к нулевому развалу (а некоторые автомобили имеют нулевой развал). Некоторые модели автомобилей имеют даже отрицательный развал для улучшения характеристик движения на поворотах.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ РАЗВАЛ
Положительный развал
Назначениями положительного развала являются:
1. Уменьшение вертикальной нагрузки
Если бы развал был нулевым, нагрузка на цапфу прилагалась бы в точке пересечения оси шины и цапфы, что обозначено F’ на рисунке ниже. Это способствовало бы изгибу цапфы колеса или поворотного кулака. Придавая колесу положительный развал, добиваются такого приложения нагрузки F, показанной на рисунке, к внутренней стороне цапфы, которое уменьшает усилие, действующее на цапфу и поворотный кулак.
2. Предотвращение соскальзывания колеса с цапфы
Реактивная сила F, которая по величине равна нагрузке на автомобиль, прилагается к колесу перпендикулярно дороге. F раскладывается на силу F,, перпендикулярную оси цапфы, и силу F2, параллельную оси цапфы. F2 воздействует на колесо в направлении вовнутрь, помогая предотвратить соскальзывание колеса с цапфы. Внутренний подшипник колеса имеет больший диаметр, чем наружный для восприятия этой нагрузки.
3. Исключение нежелательного отрицательного развала, вызываемого нагрузкой
Когда к автомобилю приложена нагрузка, вершины колес стремятся наклониться вовнутрь из-за деформации элементов подвески и втулок. Положительный развал также помогает предотвратить это явление.
4. Снижение усилия поворота
Это подробно рассмотрено в разделе о поперечном наклоне оси поворота
НУЛЕВОЙ РАЗВАЛ
Главной причиной применения нулевого развала является то, что он предотвращает неравномерный износ шин.
Если колеса имеют положительный развал, внешняя сторона шин движется по меньшему радиусу, чем внутренняя. Однако, поскольку скорость вращения шин одинакова с внешней и внутренней сторон, внешняя сторона шины должна проскальзывать по поверхности дороги, чтобы «сравняться» с внутренней стороной. Это вызывает ускоренный износ внешней стороны шины. В случае отрицательного развала имеет место противоположное явление, когда быстрее изнашивается внутренняя сторона шины.
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ РАЗВАЛ
Когда к шине, имеющей развал, приложена вертикальная нагрузка, шина будет стремиться сдвинуться вниз. Однако, поскольку она упирается в поверхность дороги, протектор будет деформироваться, как показано на рисунке ниже. В то же время, упругость шины препятствует этой деформации и, следовательно, действует на поверхность дороги в направлении (А). В результате реакции в направлении А шина кренится в направлении В. Сила, действующая в направлении (В), называется «осевым усилием, зависящим от развала”. Осевое усилие, зависящее от развала, возрастает с увеличением наклона шины относительно поверхности дороги (развал относительно дороги), а также с увеличением нагрузки.
При повороте автомобиля осевое усилие на внешних шинах, зависящее от развала, действует так, чтобы уменьшить усилие поворота, обусловленное увеличением положительного развала. Центробежная сила, взаимодействуя с пружинами подвески, наклоняет поворачивающий автомобиль, изменяя при этом развал. На некоторых моделях автомобилей используются преимущества этого эффекта и вводится незначительный отрицательный развал при прямолинейном движении с тем, чтобы уменьшить положительный развал при повороте, снижая осевое усилие, зависящее от развала, и обеспечивая достаточное усилие поворота.
kiaceed2.ru
Схождение и развал колес — Энциклопедия журнала «За рулем»
Регулировки кастора, схождения и развала колес
О регулировках кастора, схождения и развала колес заднеприводного ВАЗ подручными средствами
Схождение и развал колес подробно
Для повышения устойчивости автомобиля при движении, легкости управления и снижения износа шин служат углы установки передних управляемых колес. К таким углам относятся: схождение и развал колес, продольный и поперечный наклон геометрической оси поворота (кастер, или, устаревшее, кастор) управляемого колеса.
Схождение (а) и развал (б) колес
Передние колеса автомобиля (а иногда и задние) устанавливают не параллельно, а под определенными углами друг к другу. Положение колеса относительно вертикальной плоскости называется развалом колеса, а относительно горизонтальной — схождением. Схождение и развал бывают как положительными, так и отрицательными.
Несмотря на то что наименьшее сопротивление движению и меньший износ шин будут в случае, когда колеса катятся в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля, их все же устанавливают с развалом и схождением. Дело в том, что при движении автомобиля его колеса нагружены силами взаимодействия с дорогой. Например, на передние колеса автомобиля с задним приводом большую часть времени действуют силы, направленные против движения и стремящиеся развернуть колеса наружу. В подвеске автомобиля имеются упругие элементы, которые имеют определенную эластичность и дают возможность колесам повернуться наружу. Для того чтобы при движении колеса катились параллельно продольной плоскости автомобиля, их предварительно устанавливают с небольшим положительным схождением. У автомобилей с передними ведущими колесами, у которых большую часть времени на эти колеса действует сила тяги, совпадающая с направлением движения, колеса устанавливаются с отрицательным схождением. Установка колес с развалом обусловлена более сложными причинами. Колеса при движении автомобиля по возможности должны находиться в положении, когда они перпендикулярны дорожной поверхности (нулевой угол развала). Если колесо катится под углом к вертикали, сцепление шины с дорогой уменьшается, а пятно контакта шины с дорогой изменяет свою форму, что приводит к появлению боковой силы, которая стремится дестабилизировать движение автомобиля.
Можно создать такую независимую подвеску, в которой колесо будет перемещаться в вертикальной плоскости без наклона при движении по любой прямолинейной дороге. Гораздо труднее сохранить вертикальность колеса, когда кузов автомобиля, к которому присоединен направляющий элемент, накреняется при прохождении автомобилем поворота. Поэтому конструкторы современных подвесок выяснили, что лучше позволить изменяться развалу, но сделать его направленным противоположно крену кузова, поскольку это сохраняет вертикальное положение колес при поворотах. Такой подход обеспечивает улучшение сцепных свойств при прохождении поворотов и, как следствие, улучшение устойчивости и управляемости.
Для самовозврата колес к прямолинейному движению после поворота служит угол поперечного наклона шкворня (кастер). Наличие такого наклона приводит к возникновению стабилизирующего момента на управляемых колесах, который зависит от величины этого угла наклона и силы тяжести, приходящихся на управляемые колеса, но не зависит от скорости движения. Эти углы лежат в пределах 6–10°.
Наклон геометрической оси в продольной плоскости заключается в смещении нижнего конца этой оси относительно вертикали. Данный угол наклона служит для сохранения прямолинейного движения колес при движении с большими скоростями. Создаваемые реактивные усилия на плечах, представляющих собой расстояния от точек касания с дорогой, стремятся вернуть колеса в положение прямолинейного движения. Этот угол обычно равен 1–3,5° и зависит от боковой упругости шин.
О регулировках кастора, схождения и развала колес
О регулировках кастора, схождения и развала колес заднеприводного ВАЗ
Схождение и развал колес подробно
wiki.zr.ru