Углы развала схождения колес


Все о углах установки колес часть 1. — DRIVE2

Для тех, кто хочет понять, что означают Углы Установки Колес (Развал/Схождение) и досконально разобраться в вопросе, в этой статье есть ответы на все вопросы.

Экскурс в историю показывает, что мудреная установка колес применялась на различных средствах передвижения задолго до появления автомобиля. Вот несколько более или менее хорошо известных примеров.Не секрет, что колеса некоторых карет и прочих колясок на конной тяге, предназначенных для «динамичной» езды, устанавливали с большим, хорошо заметным глазу положительным развалом. Делалось это для того, чтобы грязь, летевшая с колес, не попадала в экипаж и на важных седоков, а разбрасывалась по сторонам.У утилитарных повозок для неспешного передвижения все было с точностью до наоборот. Так, дореволюционные руководства о том, как построить хорошую телегу, рекомендовали ставить коле- са с отрицательным развалом. В этом случае при потере нагеля, стопорящего колесо, оно не сразу соскакивало с оси. У возницы было время, чтобы заметить повреждение «ходовой», чреватой особенно большими неприятностями при наличии в телеге нескольких десятков пудов муки и отсутствии домкрата. В конструкции орудийных лафетов (опять-таки наоборот) иногда применялся положительный развал колес. Понятно, что не с целью уберечь пушку от грязи. Так прислуге было удобно накатывать орудие за колеса руками сбоку, не опасаясь отдавить ноги. А вот у арбы ее огромные колеса, которые помогали запросто перебираться через арыки, были наклонены в другую сторону — к повозке. Достигавшееся при этом увеличение колеи способствовало повышению устойчивости среднеазиатского «мобиля», отличавшегося высоким расположением центра тяжести. Какое отношение эти исторические факты имеют к установке колес современных автомобилей? Да, в общем, ни какого. Тем не менее, они позволяют сделать полезный вывод. Видно, что установка колес (в частности, их развал) не подчинена какой-либо единой закономерности.

При выборе этого параметра «производитель» в каждом конкретном случае руководствовался разными соображениями, которые он считал приоритетными. Итак, к чему стремятся конструкторы автомобильных подвесок при выборе УУК? Конечно, к идеалу. Идеалом для автомобиля, который движется прямолинейно, считается такое положение колес, когда плоскости их вращения (плоскости качения) перпендикулярны поверхности дороги, параллельны друг другу, оси симметрии кузова и совпадают с траекторией движения. В этом случае потери мощности на трение и износ протектора шин минимальны, а сцепление колес с дорогой, наоборот, максимально. Естественно, возникает вопрос: что же заставляет преднамеренно отклоняться от идеала? Забегая вперед, можно привести несколько соображений. Во-первых, мы судим об углах установки колес на основании статической картины, когда автомобиль неподвижен. Кто сказал, что в движении, при ускорении, торможении и маневрировании автомобиля она не меняется? Во-вторых, сокращение потерь и продление срока службы шин не всегда является приоритетной задачей. Прежде чем рассказывать о том, какие факторы принимают в расчет разработчики подвесок, условимся, что из большого числа параметров, описывающих геометрию подвески автомобиля, мы ограничимся лишь теми, что входят в группу первичных (primary) или основных. Они называются так потому, что определяют настройку и свойства подвески, всегда контролируются при ее диагностике и регулируются, если таковая возможность предусмотрена. Это хорошо известные схождение, развал и углы наклона оси поворота управляемых колес. При рассмотрении этих важнейших параметров нам придется вспомнить и о других характеристиках подвески.

Схождение (TOE) характеризует ориентацию колес относительно продольной оси автомобиля. Положение каждого колеса может быть определено отдельно от других, и тогда говорят об индивидуальном схождении. Оно представляет собой угол между плоскостью вращения колеса и осью автомобиля при его наблюдении сверху. Суммарное схождение (или просто схождение) колес одной оси. как и следует из названия, представляет собой сумму индивидуальных углов. Если плоскости вращения колес пересекаются впереди автомобиля, схождение положительное (toe-in), если сзади — отрицательное (toe-out). В последнем случае можно говорить о расхождении колес.В регулировочных данных иногда схождение приводится не только в виде угловой, но и линейной величины. Это связано с тем. что о схождении колес также судят по разности расстояний между закраинами ободьев, замеренных на уровне их центров сзади и спереди оси.

В различных источниках, в том числе и серьезной технической литературе, часто приводится версия о том, что схождение колес необходимо для компенсации побочного действия развала. Мол, из-за деформации шины в пятне контакта «разваленное» колесо можно представить как основание конуса. Если колеса установлены с положительным углом развала (почему — пока неважно), они стремятся «раскатиться» в разные стороны. Чтобы этому противодействовать, плоскости вращения колес сводят.(рис.20)

Версия, надо сказать, не лишена изящества, но не выдерживает критики. Хотя бы потому, что предполагает однозначную взаимосвязь между развалом и схождением. Следуя предлагаемой логике, колеса, имеющие отрицательный угол развала, обязательно должны устанавливаться с расхождением, а если угол развала нулевой, то и схождения быть не должно. В действительности это совсем не так.

Действительность, как водится, подчиняется более сложным и неоднозначным закономерностям.При качении наклоненного колеса в пятне контакта действительно присутствует боковая сила, которую часто так и называют — тяга развала. Она возникает в результате упругой деформации шины в поперечном направлении и действует в сторону наклона. Чем больше угол наклона колеса, тем больше тяга развала. Именно ее используют водители двухколесной техники — мотоциклов и велосипедов — при прохождении поворотов. Им достаточно наклонить своего скакуна, чтобы заставить его «прописывать» криволинейную траекторию, которую остается лишь корректировать рулевым управлением. Тяга развала играет немаловажную роль и при маневрировании автомобилей, о чем будет сказано далее. Так что вряд ли ее стоит намеренно компенсировать схождением. Да и сам посыл, что из-за положительного угла развала колеса стремятся развернуться наружу, т.е. в сторону расхождения, неверен. Напротив, конструкция подвески управляемых колес в большинстве случаев такова, что при положительном развале его тяга стремится увеличить схождение. Так что «компенсация побочного действия развала» не причем.Известно несколько факторов, обусловливающих необходимость схождения колес .Первый состоит в том, что предварительно выставленным схождением компенсируется влияние продольных сил, действующих на колесо при движении автомобиля. Характер и глубина (а значит, и результат) влияния зависят от многих обстоятельств: ведущее колесо или свободно катящееся, управляемое, или нет, наконец, от кинематики и эластичности подвески. Так, на свободно катящееся колесо автомобиля в продольном направлении воздействует сила сопротивления качению. Она создает изгибающий момент, стремящийся развернуть колесо относительно узлов крепления подвески в направлении расхождения. Если подвеска автомобиля жесткая (например, не разрезная или торсионная балка), то эффект окажется не очень значительным. Тем не менее он обязательно будет, поскольку «абсолютная жесткость» — термин и явление сугубо теоретические. К тому же перемещение колеса определяется не только упругой деформацией элементов подвески, но и компенсацией конструктивных зазоров в их соединениях, колесных подшипниках и т.д.В случае подвески с большой податливостью (что характерно, например, для рычажных конструкций с эластичными втулками) результат многократно возрастет. Если колесо не только свободно катящееся, но и управляемое, ситуация усложняется. За счет появления у колеса дополнительной степени свободы та же сила сопротивления оказывает двоякое воздействие. Момент, изгибающий переднюю подвеску, дополняется моментом, стремящимся развернуть колесо вокруг оси поворота. Разворачивающий момент, величина которого зависит от расположения оси поворота, воздействует на детали механизма рулевого управления и вследствие их податливости также вносит свою весомую лепту в изменение схождения колеса в движении. В зависимости от плеча обкатки вклад разворачивающего момента может быть со знаком «плюс» или «минус». То есть он может либо усиливать расхождение колес, либо противодействовать этому. Если не принять все это во внимание и установить изначально колеса с нулевым схождением, в движении они займут расходящееся положение. Из этого «вытекут» последствия, характерные для случаев нарушения регулировки схождения: повышенный расход топлива, пилообразный износ протектора и проблемы с управляемостью, о чем будет сказано далее.Сила сопротивления движению зависит от скорости автомобиля. Поэтому идеальным решением стало бы переменное схождение, обеспечивающее столь же идеальное положение колес на любых скоростях. Поскольку сделать это сложно, колесо предварительно «сводят» так, чтобы достичь минимального износа шин в режиме крейсерской скорости. Колесо, расположенное на ведущей оси, большую часть времени подвергается действию силы тяги. Она превышает силы сопротивления движению, поэтому равнодействующая сил будет направлена по ходу движения. Применив ту же логику, получим, что в этом случае колеса в статике нужно установить с расхождением. Аналогичный вывод можно сделать и в отношении управляемых ведущих колес.Лучший критерий истины — практика. Если, памятуя об этом, посмотреть регулировочные данные для современных автомобилей, можно испытать разочарование, не обнаружив большой разницы в схождении управляемых колес задне- и переднеприводных моделей. В большинстве случаев и у тех, и у других этот параметр будет положительным. Разве что среди переднеприводных автомобилей чаще встречаются случаи «нейтральной» регулировки схождения. Причина не в том, что описанная выше логика не верна. Просто при выборе величины схождения наряду с компенсацией продольных сил учитывают и другие соображения, которые вносят поправки в конечный результат. Одно из наиболее важных — обеспечение оптимальной управляемости автомобиля. С ростом скоростей движения и динамичности автотехники этот фактор приобретает все большее значение.

Управляемость — понятие многогранное, поэтому стоит уточнить, что схождение колес наиболее ощутимо влияет на стабилизацию прямолинейной траектории автомобиля и его поведение на входе в поворот. Наглядно это влияние можно пояснить на примере управляемых колес.

Допустим, в движении по прямой на одно из них оказывается случайное возмущающее воздействие от неровности дороги. Возросшая сила сопротивления поворачивает колесо в направлении уменьшения схождения. Через рулевой механизм воздействие передается на второе колесо, схождение которого, наоборот, увеличивается. Если изначально колеса имеют положительное схождение, сила сопротивления на первом уменьшается, а на втором — растет, что противодействует возмущению. Когда схождение равно нулю, противодействующий эффект отсутствует, а когда оно отрицательное — появляется дестабилизирующий момент, способствующий развитию возмущения. Автомобиль с такой регулировкой схождения будет рыскать по дороге, его придется постоянно ловить подруливанием, что недопустимо для обычного дорожного автомобиля.У этой «монеты» есть и обратная, позитивная сторона — отрицательное схождение позволяет добиться от рулевого управления наиболее быстрой реакции. Малейшее действие водителя тут же провоцирует резкое изменение траектории — автомобиль охотно маневрирует, легко «соглашается» на поворот. Такая регулировка схождения сплошь и рядом используется в автоспорте.

Те, кто смотрят телепередачи о чемпионате WRC, наверняка обращали внимание на то, как активно приходится работать рулем тому же Лёбу или Гронхольму даже на относительно прямых участках трассы. Аналогичное воздействие на поведение автомобиля оказывает схождение колес задней оси — уменьшение схождения вплоть до небольшого расхождения увеличивает «подвижность» оси. Этот эффект часто используют для компенсации недостаточной поворачиваемости автомобилей, например, переднеприводных моделей с перегруженной передней осью.Таким образом, статические параметры схождения, которые приведены в регулировочных данных, представляют собой некую суперпозицию, а иногда и компромисс между желанием сэкономить на топливе и резине и добиться оптимальных для автомобиля характеристик управляемости. Причем заметно, что в последние годы превалирует последнее.

Развал – параметр, который отвечает за ориентацию колеса относительно дорожного покрытия. Мы помним, что в идеале они должны быть перпендикулярны друг другу, т.е. развала быть не должно. Тем не менее у большинства дорожных автомобилей он есть. В чем фишка?

Справка.Развал (camber) отражает ориентацию колеса относительно вертикали и определяется как угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса. Если колесо на самом деле «развалено», т.е. его вершина наклонена наружу, развал считается положительным. Если колесо наклонено к кузову – развал отрицательный.

До недавнего времени наблюдалась тенденция именно разваливать колеса, т.е. придавать углам развала положительные значения. Многим, наверняка, памятны учебники по теории автомобиля, в которых установка колес с развалом объяснялась стремлением перераспределить нагрузку между внешним и внутренним ступичными подшипниками. Мол, при положительном угле развала большая ее часть приходится на внутренний подшипник, который проще выполнить более массивным и прочным. В результате выигрывает долговечность подшипникового узла. Тезис не очень убедительный, хотя бы потому, что он если и справедлив, то только для идеальной ситуации – прямолинейного движения автомобиля по абсолютно ровной дороге. Известно, что при маневрах и проезде неровностей, даже самых незначительных, подшипниковый узел испытывает динамические нагрузки, которые на порядок превышают статические силы. Да и распределяются они не совсем так, как «диктует» положительный развал колес.

Иногда пытаются толковать положительный развал как дополнительную меру, направленную на уменьшение плеча обкатки. Когда у нас дойдет дело до знакомства с этим важным параметром подвески управляемых колес, станет понятно, что такой способ воздействия далеко не самый удачный. Он сопряжен с одновременным изменением ширины колеи и включенного угла наклона оси поворота колеса, что чревато нежелательными последствиями. Существуют более прямые и менее болезненные варианты изменения плеча обкатки. К тому же его минимизация не всегда является целью разработчиков подвески.

Более убедительно выглядит версия, что положительным развалом компенсируется смещение колес, происходящее при увеличении нагрузки на ось (в результате роста загрузки автомобиля или динамического перераспределения его массы при ускорении и торможении). Эласто-кинематические свойства большинства типов современных подвесок таковы, что с увеличением веса, приходящегося на колесо, угол развала уменьшается. Чтобы при этом обеспечить максимальное сцепление колес с дорогой, логично их предварительно чуть «развалить». Тем более что в умеренных дозах развал несильно отражается на сопротивлении качению и износе шин.Достоверно известно, что на выбор величины развала также оказывает влияние общепринятое профилирование дорожного полотна. В цивилизованных странах, где существуют дороги, а не направления, их поперечное сечение имеет выпуклый профиль. Чтобы в этом случае колесо оставалось перпендикулярным к опорной поверхности, ему нужно придать небольшой положительный угол развала.Просматривая спецификации на УУК, можно заметить, что в последние годы превалирует противоположная «развальная тенденция». Колеса большинства серийных автомобилей в статике устанавливаются с отрицательным развалом. Дело в том, что, как уже упоминалось, на первый план выходит задача обеспечения их наилучшей устойчивости и управляемости. Развал – это параметр, который оказывает определяющее влияние на так называемую боковую реакцию колес. Именно она противодействует центробежным силам, действующим на автомобиль в повороте, и способствует его удержанию на криволинейной траектории. Из общих соображений следует, что сцепление колеса с дорогой (боковая реакция) будет максимальным при наибольшей площади пятна контакта, т.е. при вертикальном положении колеса. На самом деле у колеса стандартной конструкции она достигает пика при небольших отрицательных углах наклона, что обусловлено вкладом упоминавшейся тяги развала. Значит, чтобы сделать колеса автомобиля предельно цепкими в повороте, нужно их не разваливать, а, наоборот, «сваливать». Этот эффект известен давно и столь же давно используется в автоспорте. Если предметно взглянуть на «формульный» болид, хорошо заметно, что его передние колеса установлены с большим отрицательным развалом.

Что хорошо для гоночных болидов, не совсем подходит для серийных автомобилей. Чрезмерный отрицательный развал вызывает повышенный износ внутренней зоны протектора. С увеличением наклона колеса сокращается площадь пятна контакта. Сцепление колес при прямолинейном движении уменьшается, в свою очередь снижается эффективность ускорения и торможения. На способность автомобиля удерживать прямолинейную траекторию избыточный отрицательный развал влияет так же, как и недостаточное схождение, автомобиль становится излишне нервозным. Виновна в этом все та же тяга развала. В идеальной ситуации вызванные развалом боковые силы действуют на оба колеса оси и уравновешивают друг друга. Но стоит одному из колес потерять сцепление с дорогой, как тяга развала другого оказывается некомпенсированной и заставляет автомобиль отклониться от прямолинейной траектории. Кстати, если припомнить, что величина тяги зависит от наклона колеса, нетрудно объяснить боковой увод автомобиля при неодинаковых углах развала правого и левого колес. Одним словом, при выборе величины развала также приходится искать «золотую середину».

Чтобы обеспечить автомобилю хорошую устойчивость, недостаточно в статике сделать углы развала отрицательными. Конструкторы подвески должны добиться, чтобы колеса сохраняли оптимальную (или близкую к ней) ориентацию на всех режимах движения. Выполнить это непросто, поскольку при маневрах любые изменения положения кузова, сопровождающиеся смещением элементов подвески (клевки, боковые крены и т.д.), приводят к существенному изменению развала колес. Как ни странно, эта задачка решается проще на спортивных автомобилях с их «зубодробительными» подвесками, отличающимися высокой угловой жесткостью и короткими ходами. Здесь статические величины развала (и схождения) меньше всего отличаются от того, как они выглядят в динамике.Чем больше диапазон ходов подвески, тем больше изменение развала в движении. Поэтому тяжелее всего приходится разработчикам обычных дорожных автомобилей с максимально эластичными (для наилучшего комфорта) подвесками. Им приходится поломать голову над тем, как «совместить несовместное» – комфорт и устойчивость. Обычно компромисс удается найти, «поколдовав» над кинематикой подвески.

Существуют решения, позволяющие свести к минимуму изменение углов развала и придать этим изменениям желательный «тренд». Например, желательно, чтобы в повороте наиболее нагруженное внешнее колесо оставалось бы в том самом оптимальном положении – с небольшим отрицательным развалом. Для этого при крене кузова колесо должно еще больше «заваливаться» на него, что достигают оптимизацией геометрии направляющих элементов подвески. Помимо этого, стараются уменьшить сами крены кузова, применяя стабилизаторы поперечной устойчивости.Справедливости ради стоит сказать, что эластичность подвески не всегда враг устойчивости и управляемости. В «хороших руках» эластичность, напротив, способствует им. Например, при умелом использовании эффекта «самоподруливания» колес задней оси. Возвращаясь к теме разговора, можно резюмировать, что углы развала, которые указываются в спецификациях для легковых автомобилей, будут значительно отличаться от того, какими они окажутся в повороте.Завершая «разборку» со схождением и развалом, можно упомянуть еще об одном интересном аспекте, имеющем практическое значение. В регулировочных данных на УУК приводятся не абсолютные значения углов развала и схождения, а диапазоны допустимых величин. Допуски на схождение жестче и обычно не превышают ±10', на развал – в несколько раз более свободные (в среднем ±30'). Это значит, что мастер, выполняющий регулировку УУК, может настроить подвеску, не выходя за пределы заводских спецификаций. Казалось бы, несколько десятков угловых минут – ерунда. Вогнал параметры в «зеленый коридор» – и порядок. Но давайте посмотрим, каков может быть результат. К примеру, в спецификациях для BMW 5-й серии в кузове Е39 указываются: схождение 0°5'±10', развал –0°13'±30'. Это значит, что, оставаясь в «зеленом коридоре», схождение может принять значение от –0°5' до 5', а развал от –43' до 7'. То есть и схождение, и развал могут быть отрицательными, нейтральными или положительными. Имея представление о влиянии схождения и развала на поведение автомобиля, можно намеренно «подшаманить» эти параметры так, чтобы получить желаемый результат. Эффект не окажется разительным, но он обязательно будет.

Рассмотренные нами развал и схождение – параметры, которые определяются для всех четырех колес автомобиля. Далее речь пойдет об угловых характеристиках, которые имеют отношение только к управляемым колесам и определяют пространственную ориентацию оси их поворота.

Известно, что положение оси поворота управляемого колеса автомобиля определяется двумя углами: продольным и поперечным. А почему бы не сделать ось поворота строго вертикальной? В отличие от случаев с развалом и схождением ответ на этот вопрос более однозначный. Здесь разные источники практически единодушны, по крайней мере в отношении продольного угла наклона – кастера.Справедливо отмечают, что главная функция кастера – скоростная (или динамическая) стабилизация управляемых колес автомобиля. Стабилизацией в данном случае называют способность управляемых колес сопротивляться отклонению от нейтрального (соответствующего прямолинейному движению) положения и автоматически возвращаться к нему после прекращения действия внешних сил, вызвавших отклонение. На движущееся автомобильное колесо постоянно действуют возмущающие силы, стремящиеся вывести его из нейтрального положения. Они могут быть следствием проезда неровностей дороги, неуравновешенности колес и т.д. Поскольку величина и направление возмущений постоянно меняются, их воздействие носит случайный колебательный характер. Не будь механизма стабилизации, парировать колебания пришлось бы водителю, что превратило бы управление автомобилем в мучение и наверняка увеличило износ шин. При грамотно выполненной стабилизации автомобиль устойчиво движется по прямой с минимальным вмешательством водителя и даже с отпущенным рулевым колесом.Отклонение управляемых колес может быть вызвано намеренными действиями водителя, связанными с изменением направления движения. В этом случае стабилизирующий эффект содействует водителю на выходе из поворота, автоматически возвращая колеса в нейтральное положение. А вот на входе в поворот и в его апексе «драйверу», напротив, приходится преодолевать «сопротивление» колес, прикладывая к рулевому колесу определенное усилие. Возникающая на рулевом колесе реактивная сила создает то, что называют чувством руля или информативностью рулевого управления и чему уделяют много внимания и разработчики автомобилей, и автомобильные журналисты.

www.drive2.ru

Углы установки колес автомобиля

Правильные углы установки колес — один из важнейших факторов, обеспечивающих нормальную управляемость, стабильность и устойчивость автомобиля при прямолинейном движении и при прохождении поворотов. Оптимальные для каждой модели параметры геометрии подвески закладываются на этапе проектирования. Заданные значения углов установки колес подвержены изменению и требуют периодической регулировки по причине естественного износа узлов и элементов ходовой части или после ремонта подвески.

Назначение углов установки колес

Корректно настроенная геометрия подвески позволяет автомобилю более эффективно воспринимать силы и моменты, возникающие в пятне контакта колеса с дорожной поверхность во время различных режимов движения. Этим обеспечивается предсказуемое поведение автомобиля, а именно: стабильность движения по прямой, устойчивость в поворотах, стабилизация при разгонах и торможении. Также благодаря отсутствию излишнего сопротивления качению колес происходит более равномерный износ шин, что позволяет увеличить срок их службы.

Заданные производителем значения углов установки колес являются оптимальными для конкретного автомобиля и соответствуют его назначению и особенностям настройки подвески. Однако, в случае необходимости, конструктивно предусмотрена возможность их изменения либо регулировки. Количество параметров, которые можно регулировать для каждого автомобиля, индивидуально.

Виды основных углов установки колес автомобиля

ПараметрОсь автомобиляРегулируемый параметрНа что влияет
Угол развала колес (Camber)Передняя ЗадняяДа (зависит от автомобиля)Устойчивость движения в повороте Преждевременный износ шин
Угол схождения колес (Toe)Передняя ЗадняяДаУстойчивость при прямолинейном движении Преждевременный износ шин
Поперечный угол наклона оси поворота (KPI)ПередняяНетСтабилизация автомобиля при движении
Продольный угол наклона оси поворота (Caster)ПередняяДа (зависит от автомобиля)Стабилизация автомобиля при движении
Плечо обкаткиПередняяНетСтабильность автомобиля при торможении Стабилизация автомобиля при движении

Развал колес

Развал колес (англ. camber) — это угол, образованный средней плоскостью колеса и вертикалью, проходящей через точку пересечения средней плоскости колеса и опорной поверхности. Различают положительный и отрицательный развал:

  • положительный (+) — когда верхняя часть колеса наклонена наружу (от кузова автомобиля);
  • отрицательный (-) — когда верхняя часть колеса наклонена внутрь (к кузову автомобиля).
Положительный и отрицательный углы развала колес

Конструктивно camber формируется положением ступичного узла и обеспечивает максимальную площадь пятна контакта шины с дорогой. В случае двухрычажной независимой подвески положение ступицы определяется верхним и нижним поперечными рычагами. В подвеске типа МакФерсон на формирование угла развала влияет нижний рычаг и амортизационная стойка.

Читайте также:  Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Отклонение значений угла развала от нормы влияют на автомобиль следующим образом.

Слишком большой отрицательный угол:

  • хорошая устойчивость авто в поворотах;
  • ухудшается сцепление колес при прямолинейном движении;
  • повышенный износ внутренней стороны шины.

Слишком большой положительный угол:

  • хорошее сцепление колес с дорогой;
  • ухудшается устойчивость в поворотах;
  • повышенный износ наружной стороны шины.

Схождение колес

Cхождение колес (англ. toe) — угол между продольной осью автомобиля и плоскостью вращения колеса. Может быть также определено как разность расстояний между передними и задними бортами ободов колес (на рисунке это значение А минус В). Таким образом, схождение может измеряться в градусах либо миллиметрах.

Схождение колес автомобиля

Различают суммарное и индивидуальное схождение. Индивидуальное схождение рассчитывается отдельно для каждого колеса. Это отклонение плоскости его вращения от продольной оси симметрии автомобиля. Суммарное схождение рассчитывается как сумма индивидуальных углов схождения левого и правого колес одной оси. Аналогично определяется суммарное схождение в миллиметрах. При положительном схождении (англ. toe-in) колеса взаимно повернуты внутрь по направлению движения, при отрицательном значении (англ. toe-out) – наружу.

Положительное и отрицательное схождение колес

Отклонение значений  угла схождения от нормы влияют на автомобиль следующим образом.

Слишком большой отрицательный угол:

  • ухудшается выдерживание траектории движения;
  • повышенный износ шины с внутренней стороны;
  • острая реакция авто на рулевое управление.

Слишком большой положительный угол:

  • ухудшается выдерживание траектории движения;
  • повышенный износ шин с наружной стороны.

Поперечный угол наклона оси поворота колеса

Поперечный угол наклона оси поворота колеса

Поперечный угол наклона оси поворота (англ. KPI) — угол между осью поворота колеса и перпендикуляром к опорной поверхности. Благодаря данному параметру при повороте управляемых колес кузов автомобиля приподнимается, вследствие чего возникают силы, стремящиеся вернуть колесо в прямолинейное положение. Таким образом, KPI оказывает значительное влияние на стабильность и устойчивость автомобиля при прямолинейном движении. Разность величин углов поперечного наклона правой и левой осей может приводить к уводу автомобиля в сторону с большим наклоном. Данный эффект может проявляться и при соответствии нормальным значениям остальных углов установки колес.

Угол продольного наклона оси поворота колеса

Продольный угол наклона оси поворота

Продольный угол наклона оси поворота (англ. caster) — угол между осью поворота колеса и перпендикуляром к опорной поверхности в продольной плоскости автомобиля. Различают положительный и отрицательный углы продольного наклона оси поворота колеса.

Положительный caster способствует возникновению дополнительной динамической стабилизации автомобиля при движении на средней и высокой скорости. При этом ухудшается поворачиваемость на малой скорости.

Плечо обкатки

Помимо вышеперечисленных параметров, для передней оси имеет большое значение еще одна характеристика — плечо обкатки. Это расстояние между точкой, образованной пересечением оси симметрии колеса и опорной поверхности, и точкой пересечения линии поперечного наклона оси поворота и опорной поверхности. Плечо обкатки положительное, если точка пересечения поверхности и ось поворота колеса лежат справа от оси симметрии колеса (нулевого плеча), и отрицательное, если располагается слева от него. Если эти точки совпадают — то плечо обкатки нулевое.

Значение плеча обкатки

Данный параметр влияет на стабилизацию и поворачиваемость колеса. Оптимальным значением для современных автомобилей является нулевое либо положительное плечо обкатки. Знак плеча обкатки определяется развалом, поперечным наклоном оси поворота колеса и вылетом колёсного диска.

Автопроизводители не рекомендуют устанавливать колесные диски с нестандартным вылетом, т.к. это может  повлечь изменение заданного плеча обкатки на отрицательное значение. Это может серьезно повлиять на устойчивость и управляемость автомобиля.

Изменение значений углов установки колес и их регулировка

Углы установки колес подвержены изменениям вследствие естественного износа деталей, а также после их замены на новые. Все без исключения рулевые тяги и наконечники имеют резьбовое соединение, которое позволяет увеличить или уменьшить их длину для регулировки величин углов схождения колес. Схождение задних колес, равно как и передних, регулируется на всех типах подвесок, за исключением задней зависимой балки или моста.

Регулировка развала на стойке Макферсон

Регулировка значений развала для задней и передней оси предусмотрена далеко не на всех автомобилях: она отсутствует на зависимой подвеске, на подвеске МакФерсон (за исключением небольшого ряда моделей авто, у которых верхний крепеж стойки — это болт с эксцентриком). Присутствует настройка camber, как правило, на обоих осях подвесок с верхними и нижними поперечными рычагами.

Неправильный сход-развал задних колес на переднеприводном автомобиле оказывает меньшее влияние на его управляемость и неравномерный износ шин, поскольку задняя часть менее нагружена. Параметры caster и KPI, регулировка которых в конструкции подвески автомобиля, как правило, не предусмотрена, должны всегда соответствовать допустимым значениям.

(5 оценок, среднее: 4,40 из 5) Загрузка...

techautoport.ru

Различные параметры углов установки колес, регулировка и проверка

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:

  1. наличие люфта в рулевом колесе и ступичных подшипниках;
  2. наличие радиального и осевого биения колесных дисков;
  3. исправность узлов подвески;
  4. 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

Углы установки колес

В идеале колеса должны стоять строго перпендикулярно по отношению к дороге. В этом случае обеспечивается максимальная устойчивость и минимальное сопротивление движению. Износ шин и расход топлива также минимизирован. Но, как мы знаем, идеал недостижим. Положение колес меняется при изменении нагрузки, дорожных условий и при поворотах. Поэтому конструкторы закладывают в автомобиль до двух десятков различных параметров, которые определяют оптимальную установку колес при различных условиях движения. Из этих параметров большинство задаются как постоянные величины, некоторые же подлежат регулировке в ходе эксплуатации. Вот это и есть общеизвестные «сход-развал» и менее известный кастер. А в современных иномарках регулируется и вовсе только один параметр – схождение колес. Но у этого, казалось бы, положительного обстоятельства есть и обратная сторона. Если, например, в результате удара слегка нарушилась геометрия ходовой части или кузова, то положение колес на «обычной» машине можно выровнять, «играя» регулировками углов. Если же регулируется только схождение, приходится заменять пострадавшие (и совсем недешевые) детали.

“Угловая” теория

Угол продольного наклона оси поворота (кастер (Caster)) (рис. 1) – угол между вертикалью и линией, проходящей через центры поворота шаровой опоры и подшипника опоры телескопической стойки, в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации управляемых колес, т. е. позволяет ехать машине прямо с отпущенным рулем. Чтобы наглядно представить себе, что такое кастер, вспомните велосипед или мотоцикл. Их рулевая колонка отклонена назад. Из-за этого в движении колесо постоянно стремится занять прямое положение. Именно благодаря кастеру при отпущенном руле автомобиль едет прямо, а при выходе из поворота автоматически возвращает колеса в исходное положение. Если угол наклона уменьшить, автомобилем становится сложнее управлять, приходится постоянно подруливать, что утомительно для водителя, да и шины быстрее изнашиваются. Если же кастер увеличить, машина будет ехать по дороге, как танк, но вращение руля превратится в занятие в тренажерном зале. Сказанное в большей степени относится к заднеприводным автомобилям. В переднеприводных небольшое положительное значение кастера устанавливают для стабилизации колес при движении накатом, торможении или при возникновении внезапных боковых нагрузок (ветер). Признаки отклонения величины угла от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе в левых и правых поворотах.

Угол развала колеса (рис. 2) – угол между плоскостью вращения колеса и вертикалью. Если говорить упрощенно, то, как бы при езде или изменении нагрузки не наклонялись рычаги и стойки, положение колеса относительно дороги должно оставаться в заданных пределах. Если верхняя часть колеса отклонена наружу, развал считается положительным, если колесо наклонено вовнутрь – развал отрицательный. При отклонении от нормы развала колес автомобиль самопроизвольно уводит в сторону, а протектор шин изнашивается неравномерно.

Схождение колес (рис. 3) – угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля. Схождение колес способствует правильному положению управляемых колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля. При увеличенном схождении передних колес сильно пилообразно изнашивается наружная часть протектора, а при отрицательном угле такому же износу подвергается внутренняя. При этом шины начиняют визжать в поворотах, управляемость машины нарушается (автомобиль «рыскает» по дороге) возрастает расход топлива вследствие большого сопротивления качению передних колес. Соответственно уменьшается выбег автомобиля. Схождение и развал – это взаимозависимые величины.

Помимо перечисленных углов существуют углы появление которых нежелательно: углы движения и смещения одной или нескольких осей. При их наличии необходим ремонт подвески или кузова автомобиля.

а – сдвиг колёс (дефект возникает в эксплуатации из-за деформации элементов подвески

  • б – отклонение линии тяги автомобиля (причина – эксплуатационная);
  • в – обратное (отрицательное) схождение в повороте (измеряется как разность углов поворота внутреннего и внешнего колёс, измеренных относительно продольной оси; при нарушении возникает проскальзывание одного из управляемых колёс, что снижает устойчивость при прохождении поворота).

Когда регулировать и нужно ли регулировать

В ходе эксплуатации происходит естественный износ деталей подвески. В результате углы установки колес нарушаются. Поэтому периодически, как предписано в мануале, нужно проводить их контроль и, при необходимости, регулировку. Во «внеплановой» регулировке автомобиль нуждается чаще всего после наезда на препятствия или ямы, а также после аварий, в которых пострадал кузов. Если после такого случая поведение машины изменилось (начало «тянуть» в сторону или ее постоянно приходится «ловить» рулем на прямой, руль при движении прямо находится не в среднем положении, при выходе из поворота руль сам не возвращается в среднее положение, шины изнашиваются неравномерно и визжат в поворотах), то следует не задерживаясь ехать на СТО. И третий повод заехать к «развальщикам» – после замены деталей подвески и рулевого управления, которые влияют на положение колес.

Если же ни один из вышеописанных вариантов не произошел, а симптомы «неправильных углов» проявляются – не торопитесь и проанализируйте ситуацию. Что предшествовало изменению характера езды? Если, например, были установлены другие колеса, то вибрации и неравномерный износ протектора может быть вызван их разбалансированностью. Трясет машину и при недостаточной затяжке колесных болтов. Дефектные, разноразмерные, с разным рисунком протектора и разнонакачанные шины также приведут к аномальному поведению автомобиля. Увод машины в сторону может быть следствием подтормаживания одного из колес из-за неисправности тормозного механизма. А неисправные амортизаторы провоцируют неустойчивое поведение на дороге. Тяжело стал вращаться руль? Возможно, что виноват гидроусилитель. Уменьшился выбег? Причиной могут быть ступичные подшипники.

Где делать и на чем делать

Первое правило – ищите толкового добросовестного мастера, а не «навороченный» стенд. Второе – выбирайте сервис исходя из своих потребностей. Если, например, машина исправна и вы только хотите проверить и отрегулировать схождение, для этого не нужен 3D-стенд. Хороший специалист справится с помощью подъемника и измерительной штанги. При том же результате разница в цене будет весьма ощутимой. А вот если нужна тщательная проверка всей «геометрии», здесь без соответствующего оборудования не обойтись. Стенды для контроля и регулировки углов установки колес можно разделить на две большие группы: оптические и компьютерные.

Оптические стенды бывают лучевые и лазерные. В лучевых источником света является лампа накаливания. Два таких источника (коллиматора) крепятся к колесам, а спереди и сбоку автомобиля размещаются измерительные экраны (мишени), на которые и проецируется луч света. При регулировке схождения лучи направляются на располагаемую перед машиной измерительную штангу. Лазерные стенды более точные, а работать на них проще. По бокам ямы или подъемника устанавливаются измерительные экраны. В их центрах сделаны отверстия, через которые строго навстречу друг другу направляются лазерные лучи. На колеса автомобиля крепятся зеркала, от которых лучи отражаются на экраны. К достоинствам оптических стендов можно отнести простоту и проистекающую из нее надежность. Отличаются они и низкой ценой. А вот недостатки гораздо существеннее – сравнительно низкая точность, возможность работать одновременно только с одной осью автомобиля, отсутствие базы данных по моделям и невозможность измерить некоторые параметры (например, повернутость заднего моста), характеризующие общую «геометрию» автомобиля. Если автомобиль имеет многорычажную подвеску, оптические стенды ему противопоказаны.

Компьютерные стенды подразделяются на датчиковые (CCD) и 3D. В первых на каждом колесе крепятся связанные между собой измерительные головки, информация от которых обрабатывается компьютером. По способу соединения между головками стенды бывают кордовыми (между головками натягивается резиновый жгут, а соединение с компьютером осуществляется через кабель), инфракрасными проводными (связь между головками обеспечивается посредством инфракрасных лучей, а с компьютером через кабель) и инфракрасными беспроводными (головки соединяются с компьютером по радиоканалу). Последний тип стендов на сегодняшний день наиболее распространен. При выборе учтите, что до сих пор существуют компьютерные стенды с незамкнутым контуром (с двумя измерительными головками), функциональные возможности которых гораздо ниже, чем стендов с замкнутым контуром (с четырьмя головками).

Достоинства компьютерных стендов очевидны: высокая точность, возможность работать сразу с двумя осями и измерять гораздо больше параметров, наличие постоянно обновляемой базы данных (около 40 тысяч моделей), программа, подсказывающая механику последовательность действий. Но ССD стенды не лишены и недостатков – хрупкие датчики, зависимость от температурных условий, освещенности. Они требуют периодической проверки и юстировки (два раза в год).

Появление компьютерных 3D стендов многие специалисты называют революцией в области контроля и регулировки углов установки колес. Как говорится, гениальное всегда просто. На стойке перед автомобилем закрепляются видеокамеры, которые с высочайшей точностью фиксируют положение закрепленных на колесах пластиковых светоотражающих мишеней. Для измерения углов достаточно прокатить автомобиль на 20-30 см вперед-назад и повернуть руль вправо-влево. Данные с видеокамер обрабатывает компьютер и в реальном времени выдает все мыслимые геометрические параметры. Эта технология получила название «машинное зрение». Для проведения измерений 3D стенды, в отличие от всех остальных, не требуют размещения автомобиля на идеально ровной поверхности. Недостаток – цена.

Нюансы регулировки

На «сход-развал» можно ехать, только если ходовая часть и рулевое управление исправны. И перед тем, как приступить к регулировке, мастер в обязательном порядке должен это проверить. То есть, поднять машину на подъемнике, а затем осмотреть и подергать колеса, тяги, рычаги, опоры, пружины, покрутить руль и т.д. В обязательном порядке измеряется и, при необходимости, доводится до нормы давление в шинах. Если обнаружены слишком большие люфты или повреждения деталей, специалист должен отказать клиенту в регулировке (конечно, при невозможности устранить недостатки на месте).

Если же отклонений не выявлено, автомобиль размещается на горизонтальной площадке (для 3D стенда горизонтальность – не обязательное условие) и нагружается в соответствии с рекомендациями производителя. То есть, если завод указывает значения углов для определенной нагрузки, то регулировать их на «пустой» машине – нарушение. Чтобы детали подвески установились в рабочее положение, ее с усилием «прожимают», надавливая на «передок» и «задок» машины. В обязательном порядке, во избежание крупных погрешностей в измерениях, должна быть проведена компенсация биения дисков, на каком бы стенде не производилась регулировка. Не вдаваясь в теорию, внешне все выглядит так: мастер вывешивает ось, крепит к колесам измерительные приборы и прокручивает колеса. На 3D стендах компенсация выполняется без вывешивания, путем прокатывания машины вперед-назад на 20-30 см.

Так как углы установки взаимосвязаны между собой, то всегда придерживаются строгой последовательности при их регулировке. Первым регулируют кастор (угол продольного наклона оси поворота), затем развал и в последнюю очередь схождение. У большинства современных зарубежных автомобилей регулируется только схождение.

Кастор (Caster) регулируется изменением количества шайб: на двухрычажной подвеске – между нижним рычагом и поперечиной, на «Мак-Ферсон» – на концах растяжки или стабилизатора подвески. При этом колеса автомобиля должны быть заторможены рабочей тормозной системой (не ручником!). Для этого специалист должен иметь в своем арсенале специальный фиксатор педали тормоза. Операция регулировки кастора – одна из самых нелюбимых «развальщиками», т.к. очень трудоемкая и отнимает много времени из-за «прикипевших» болтов крепления. Некоторые «специалисты» в таких случаях срубают шайбы зубилом, а другие просто обходят молчанием кастор либо пытаются убедить клиента, что угол в норме. Будьте бдительны!

Развал (Camber) на двухрычажных подвесках регулируется так же, как и кастор – изменением количества шайб между нижним рычагом и поперечиной. На подвеске «Мак-Ферсон» чаще всего развал колес изменяется путем вращения эксцентрикового болта, которым стойка крепится к поворотному кулаку. Но возможны и варианты. На некоторых моделях вместо болта предусмотрен ползунковый механизм, либо регулировочный болт размещается в основании рычага. Встречаются конструкции, где развал регулируется перемещением шаровой опоры вдоль рычага.

Перед тем, как приступить к регулировке схождения (Тое), специалист обязательно должен выставить рулевую рейку (на автомобилях с червячным рулевым механизмом – сошку) в среднее положение. Руль при этом должен встать прямо. Его закрепляют специальным фиксатором. Регулировка производится путем вращения регулировочных муфт наконечников рулевых тяг с обеих (не с одной!) сторон. Признаком правильно проведенной процедуры является положение руля прямо, без перекоса, при прямолинейном движении.

На автомобилях с независимой задней подвеской развал (не на всех) и схождение колес тоже регулируются. В таком случае выставлять углы нужно начинать с задней оси, а затем уже переходить к передней.

В идеале углы установки левого и правого колес должны совпадать. Но так получается не всегда. Поэтому для каждого угла производитель регламентирует значения в определенном диапазоне. Но крайнее значение в «плюс» от крайнего значения в «минус» могут отличаться более чем на 1 градус! При этом формально углы будут в норме, но колеса будут стоять криво. Абсурд! Поэтому регламентируются и значения допустимой разницы между углами правого и левого колеса. Например, кастор должен иметь значение 1°30’±30′. То есть 1° наклона одного колеса и 2° наклона другого будут находиться в поле допуска. Но если допустимая разность наклонов колес установлена производителем, скажем, в 30′, то такая регулировка будет халтурой. А вот если одно колесо имеет продольный наклон в 1°30′, а второе в 1°45′, то здесь претензий нет.

Если регулировка проводилась на компьютерном стенде, Вам обязаны выдать распечатку, в которой указываются все описанные параметры. Даже если Вы не горите желанием глубоко вдаваться в теорию подвески автомобиля, с помощью распечатки можно легко проверить, правильно ли отрегулированы углы. Для этого достаточно владеть лишь сложением и вычитанием. Она должна состоять из трех столбцов данных. В первой указываются значения углов до регулировки, во второй – после регулировки, а в третьей – значения из базы данных по Вашему автомобилю. Кстати, убедитесь, что там указана именно Ваша модель и ее год выпуска, а не просто, скажем, Honda Civic, которая имеет девять поколений. Поинтересуйтесь также, когда в последний раз проводилась юстировка стенда. Правильный ответ – не реже, чем два раза в год.

Кроме регулируемых углов проверке подлежат и несколько нерегулируемых, но не менее важных. К основным из них относятся: поперечный наклон оси поворота (King Pin Inclination), смещение передней и задней оси (Set-back) и угол движения (Trust-angle). Значения смещения осей и угла движения в идеале должны быть равны нулю. На практике – чем ближе к нулю, тем лучше. Убедитесь из распечатки, что все нерегулируемые параметры находятся в допустимых пределах.

Расхожее мнение говорит о том, что после любого ремонта подвески или рулевого управления необходимо в обязательном порядке регулировать углы установки колес. Однако это не так. Регулировка необходима только после замены деталей, которые влияют на эти углы. Например, замена изношенных в ходе естественной эксплуатации шаровых опор, сайлент-блоков или рычагов подвески вернет колеса в первозданное положение, и регулировать ничего не нужно! Но это при условии, что по мере износа коррекция углов не проводилась. Если меняется рычаг, погнутый в результате удара, то регулировать углы необходимо, так как, скорее всего, вместе с рычагом деформировались и прилегающие к нему металлические части.После замены передней стойки регулировать углы нужно. А вот если стойка, в верхнем креплении которой нет «развального» болта, не заменялась, а снималась, например, при ремонте подвески, и при этом от поворотного кулака не отсоединялась – после сборки углы не нарушатся. Также нет необходимости в регулировке при замене пружин, верхних опор и съемных амортизаторов. Но, опять же – если стойка не отсоединялась от поворотного кулака.

Замена деталей реечного рулевого управления требует последующей регулировки углов. А вот в червячном при замене рулевого редуктора, маятникового рычага и средней тяги трапеции углы не нарушаются.

avtonov.info

РЕГУЛИРОВКА РАЗВАЛА СХОЖДЕНИЯ КОЛЕС СВОИМИ РУКАМИ | АВТО-ОНЛАЙН

Сегодня на любых СТО предлагается регулировка развала-схождения колес. Однако автовладельцам можно провести эту процедуру самостоятельно. Так они научатся лучше понимать и чувствовать свой автомобиль.

Содержание:

ТАК В СТО ИЛИ САМОСТОЯТЕЛЬНО?

Автомеханики в один голос утверждают, что выполнить настройку развал-схождения самостоятельно необычайно сложно. На самом деле это не так. Также не стоит слишком доверять специалистам из СТО, которые заявляют, что эти параметры в автомобиле нарушены.

В автосервисах предлагают установить автомобиль на стенд для регулировки развала-схождения колес и, основываясь на показаниях этого аппарата, выполнить профессиональную настройку. В этом случае не стоит полагаться на профессионализм. Сейчас действительно квалифицированных специалистов становится все меньше и меньше. Но все-таки есть мастера, которые качественно могут сделать эту работу.

Они без помощи стендов могут выполнить точную диагностику параметров развал схождения, поставить верный диагноз о различных нарушениях геометрических характеристик и выполнить ремонт. Но автолюбители со стажем предпочитают выполнять эти операции собственными руками. Так можно получить более точный результат. И пусть способы, с помощью которых делается регулировка развала-схождения колес, уже изрядно устарели, но все-таки они есть и показывают достаточно точные результаты.

вернуться к содержанию

РАЗВАЛ

Под развалом (Camber) нужно понимать разницу между расстояниями от некоторых условных точек. Это, можно сказать, угол между плоскостью, по которой движется транспортное средство, и положением колеса. Отрицательный развал появляется в случае, если нижняя часть колеса более выпукла чем верхняя. Следовательно, положительный развал образуется в случае, если верхняя часть колеса смотрит наружу относительно автомобиля.

  • Если данный угол развала в минусе, то верхняя точка на колесе направлена внутрь, в колесную арку.
  • Если в плюсе, тогда наоборот - наружу.

Для того чтобы корректно отрегулировать этот параметр, следует придерживаться строгих условий.

  • Важно, чтобы в покрышках было оптимальное давление.
  • Ровные колесные диски – это тоже залог правильных углов.
  • Для настройки требуется, чтобы руль имел нормальный люфт или свободный ход.
  • Прежде чем начинать диагностику, нужно удостовериться в том, что все основные шарниры и узлы в системе подвески были полностью исправны и не изношены.

Регулируют развал посредством уменьшения или увеличения количества проставок. Они расположены между эксцентриком стойки и осью нижнего рычага. Сейчас можно отыскать в продаже специальные регулировочные пластины для настройки развала. Они подходят для колес заднеприводных машин отечественного производства.

вернуться к содержанию

СХОЖДЕНИЕ

Схождение (Toy) это угол между поверхностью, по которой движется колесо, и направлением движения автомобиля. Иногда из-за конструктивных особенностей транспортных средств регулировке подлежат как задние колеса, так и передние.

Цель регулировки схождения — уменьшить стирание и износ покрышек. Углы с левой и правой стороны автомобиля

При измерении в миллиметрах отмечают разницу между задней точкой колеса, относительно направления движения, по отношению к его передней точке.Часто можно услышать от профессиональных механиков о сумме угла схождения колес на одной оси. Есть автомобили, где выполняется регулировка развала-схождения колес на каждой из осей. Верно выставленный параметр на ведущих колесах – это один из самых важных факторов, которым определяется устойчивость машины.

Схождение выясняется суммой разностей между кромкой колесных ободьев в заднем и переднем положении. Замеры делают по центру высоты диска между одинаковыми точками на ободах.

Если данные не соответствуют нормальным, тогда необходимо выставлять углы схождения. К точной настройке можно перейти лишь после проверки надежности крепления рычагов и поворотной стойки. Это соединение должно быть максимально надежным.

Также диагностируются шаровые, установленные на рулевых тягах. Для хорошего результата дополнительно следует убедиться в надежности крепежа сошки и маятникового механизма. Важно помнить, что после любых ремонтов в ходовой части автомобиля требуется регулировка развала-схождения колес. Это делается с помощью изменения длины боковых рулевых тяг.

вернуться к содержанию

КАСТЕР

КАСТЕР (Caster) это угол, который проходит между вертикалью и проекцией оси поворота для конкретного колеса и продольной плоскостью авто. За счет наклона в продольной части, машина выравнивается на скорости. То есть она сама выходит из поворота, если отпустить рулевое колесо. Каким бы угол поворота ни был, транспортное средство самостоятельно возвратится в положение прямолинейного движения. Естественно, так машина будет себя вести, если регулировка углов развала-схождения колес выполнена верно. Такое же поведение можно наблюдать при правильно настроенном кастере.

На обычных автомобилях данный угол составляет более 6 градусов. Спортсмены-автогонщики настраивают этот параметр немного выше. Это и сделает машину более устойчивой. Также повысит стремление автомобиля двигаться прямолинейно.

вернуться к содержанию

ДЛЯ ЧЕГО ДЕЛАЮТ РАЗВАЛ СХОЖДЕНИЕ?

Регулировка эта придает машине большую устойчивость. Улучшается управляемость. Также правильные углы снижают вероятность заноса. И еще: если все углы выставлены верно, тогда покрышки будут не так интенсивно изнашиваться, и снизится расход топлива.

Когда нужны регулировки?

Настройка необходима, если при движении машину постоянно уводит в одну или другую сторону из прямолинейного движения. Также о необходимости настройки говорит изношенность покрышки только с одной стороны или неравномерный износ. Если это заднеприводный автомобиль, дополнительно проверяют, требуется ли регулировка развала схождения задних колес. При визуальной диагностике протектора на передней оси рекомендуется тщательно проверить состояние желоба. Важны его края. Когда кромки желоба одинаковые, то это хороший знак и причин беспокоиться нет. Если один из краев желоба заостренный, а другой нормальный, значит, проблема есть.

Однако это важно только при спокойной манере вождения. Регулировка также необходима, если есть определенные трудности при выполнении некоторых маневров.

вернуться к содержанию

СПОСОБЫ НАСТРОЙКИ РАЗВАЛ СХОЖДЕНИЯ СВОИМИ РУКАМИ

Существует несколько методов, которые подходят для установки углов сход-развала. К примеру, можно воспользоваться лазерным указателем. Существует и проверенный метод с телескопической линейкой и отвесом. Такая регулировка развала-схождения колес своими руками проведется, может, и не очень точно, однако все эти инструменты есть у каждого.

Перед началом работы

Прежде чем начать работу, необходимо проверить некоторые моменты.

  • Следует убедиться, что на каждой оси установлены идентичные шины.
  • Диски должны быть максимально ровными.
  • Дополнительно руль устанавливают в прямолинейное положение, а затем проверяют количество оборотов вправо и влево.
  • Для того чтобы регулировка дала результат, вся подвеска должна быть исправной.
  • И наконец – давление в шинах. Оно должно соответствовать установкам производителя.

Приступаем к работе: развал

Если выполняется регулировка развала-схождения передних колес, то их устанавливают в прямом направлении. Далее в верхней и нижней точке делают отметки. Затем к крылу прикладывают отвес и измеряют расстояние между шнуром и ободом.

Машину нужно откатить вперед так, чтобы колесо сместилось на 90 градусов, и далее нужно выполнить те же замеры. Для работ необходимо демонтировать колесо. Также выкручивают болты, которые соединяют амортизатор с поворотным кулаком. Затем двигают кулак на расстояние, полученное в результате измерений. Вот и все – угол отрегулирован. Теперь следует все собрать обратно и выполнить замеры снова.

Норма развала колес для переднеприводного авто составляет -1/+1 мм.

В случае с заднеприводными - +1/+3 мм.

Настройка схождения

Условия такие же, как и в случае с предыдущей регулировкой. Что касается необходимого инструмента, то понадобится мел и телескопическая линейка. Теперь пометки нужно делать не снаружи, а внутри колеса, практически вплотную к колесным дискам. Затем линейка прикладывается двумя концами к меткам. Далее указатель совмещается с нулем на шкале линейки и фиксируется. После автомобиль прокатывают чуть вперед до момента, пока линейка не сместится назад.

Измерения покажут, насколько необходимо настраивать рулевые тяги. Если цифры между колесами стали меньше, то тяги укорачивают. Если разница увеличилась, значит, они удлиняются. Для регулировки длины тяг имеется специальная муфта.

Заключение

Итак, мы выяснили, как самостоятельно произвести процедуру регулировки развала-схождения колес автомобиля. Настройку можно произвести при минимальном наборе инструментов. Эти знания будут не лишними для любого автомобилиста.

вернуться к содержанию

по материалам сайта: FB.RU

auto-on-line.ru

Сход-развал. Ликбез. — DRIVE2

Честно признаюсь… инфа спызженна из мануала по техническому обслуживания марки Шкода. Но (!) достоверно касается буквально всех авто. Здесь ниже выжимка той информации, которая применима (как я полагаю) для любой марки легковой машины. Главный мотив, побудивший меня выложить на Д2 данный мануал, как многие догадались — это ликбез для мнимых, которые регулируют развал, схождение колес даже при смене тормозных колодок; и/или для тех кто хочет смело и со знанием дела противостоять сервисменам ОД навязывающим НЕ нужную услугу… Собсна к делу…

ОСНОВНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ КОЛЕС

Опишем положение колёс относительно дороги и основных плоскостей автомобиля с помощью отдельных геометрических параметров установки колёс.К основным геометрическим параметрам установки колёс относятся:

схождение δ

поперечный угол наклона оси поворота колёс σугол развала γпродольный угол наклона оси поворота колёс τугол поворота колёс α, β, ε

Все основные параметры можно измерить на управляемых колёсах, на неуправляемых колёсах можно измерить только:схождение δугол развала γ

Схождение

Схождением δ называется угол между диаметральными плоскостями колёс. Колёса устанавливаются под углом схождения (схождение в одной точке), при котором передняя сторона колёс повёрнута к продольной оси автомобиля. Обычно схождение измеряется в виде угла отклонения или в единицах длины в точно определённых точках колёс.

Поперечный угол наклона оси поворота колёс

Поперечный угол наклона оси поворота колёс σ представляет собой угол между осью поворота и вертикальной осью автомобиля, образуемый при проекции на поперечную плоскость автомобиля. Он обеспечивает опрокидывающий момент, который возвращает колесо обратно в положение прямолинейного движения. Чем выше значение поперечного угла наклона оси поворота колёс, тем большее значение должна иметь сила, необходимая для поворота (вращения) колёс.При этом расстояние от центра пятна контакта колеса до точки пересечения оси поворота, полученное в результате проекции на поперечную плоскость автомобиля, также зависит от плоскости дороги. Это расстояние называется плечом обкатки (вылетом) r. Если оно выходит за пределы диаметральной плоскости колеса, считается, что оно имеет отрицательное значение.Чувствительность оси к продольным силам повышается с увеличением вылета, поэтому для стабилизации рулевого управления используется отрицательный вылет. Сила, необходимая для поворота (вращения) колёс, увеличивается с ростом вылета, как в случае положительного, так и в случае отрицательного его значения, если только автомобиль не неподвижен или не двигается с низкой скоростью.

Угол развала (развал)

Углом развала γ называется угол между вертикальной осью автомобиля и диаметральной плоскостью колеса. Развал имеет положительное значение, если верхняя часть колеса наклонена наружу автомобиля. Колёса, имеющие положительный угол развала, взаимно уравновешивают друг друга, одновременно уменьшая склонность рулевого управления к колебанию (вибрации).

Продольный угол наклона оси поворота колёс

Продольный угол наклона оси поворота колёс τ представляет собой угол, образуемый между осью поворота и вертикальной осью автомобиля при проецировании на продольную плоскость автомобиля. Продольный угол наклона оси поворота колёс оказывает стабилизирующее воздействие на рулевое колесо, что позволяет возвращать его обратно в положение прямолинейного движения, и уменьшает эффект вибрации рулевого управления.

Угол поворота колёс (угол поворота)

Углами поворота α и β называются углы поворота обоих колёс управляемой оси. Для того, чтобы избежать проскальзывания колёс автомобиля во время движения по кривой, оси обоих управляемых колёс должны пересекаться на общей оси заднего моста. Вследствие этого колесо, находящееся ближе к центру кривой, должно поворачиваться на больший угол, чем колесо, находящееся дальше. Разность между этими углами называется обратным схождением в повороте ε.

Константа схождения «S» — кривая схождения

При колебании колеса вверх и вниз в зависимости от степени сжатия пружины возникают изменения схождения. Возникновение изменений схождения передних колёс помогает повысить безопасность езды. Во время ускорения нагрузка уменьшается и при этом передняя подвеска поднимается. Геометрия подвески спроектирована таким образом, чтобы величина схождения в этом случае возрастала. Во время торможения передняя (носовая) часть автомобиля опускается вниз, и схождение уменьшается из-за увеличения расхождения колёс. Это способствует торможению. Во время движения по кривой внешнее колесо подвергается изменению расхождения из-за угла наклона автомобиля, в то время, как внутреннее колесо подвергается изменению сходимости (схождения), что увеличивает недостаточную поворачиваемость автомобиля. Значения схождения, определяемые разницей в сжатии пружин, образуют так называемую кривую схождения.Устройство выравнивания подвески определяет константу схождения «S» как разность между значениями схождения, измеренными в начальном положении и в поднятом положении. При этом номинальные значения сравниваются с реальными значениями, которые отображаются на мониторе. Для подъёма ходовой части необходимы различные адаптеры в зависимости от высоты и настройки (стандартная, спортивная или ходовая часть с увеличенной габаритной шириной).

ПОСЛЕДСТВИЯ НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Неудовлетворительные геометрические параметры автомобиля приводят не только к быстрому и неравномерному износу шин. Более серьёзным последствием является ухудшение устойчивости во время движения и удлинение тормозного пути. Правильная регулировка геометрических параметров способствует снижению расхода топлива и уменьшению выбросов отработавших газов благодаря более низкому сопротивлению качению.

Угол развала (развал)

Уменьшение угла развала приводит к увеличению износа внутреннего края шины, а увеличение угла развала соответственно приводит к увеличению износа внешнего края шины.Асимметричный угол развала левого колеса и правого колеса приводит к тому, что автомобиль начинает тянуть в ту сторону, где угол развала больше. При этом автомобиль трудно удержать в прямолинейном направлении.

Продольный угол наклона оси поворота колёс

Уменьшение продольного угла наклона оси поворота колёс приводит к опасному поведению рулевого управления. Автомобиль начинает, образно говоря, «плавать» на дороге. Колёса не стремятся вернуться в положение прямолинейного движения.Хотя увеличение продольного угла наклона оси поворота колёс стабилизирует прямолинейное движение автомобиля, оно также приводит к увеличению усилий, необходимых для отклонения автомобиля от положения прямолинейного движения.

Схождение

При уменьшении угла схождения автомобиль будет «плавать», поскольку будет нуждаться в постоянной коррекции с помощью рулевого колеса для его удержания в нужном направлении. Шины будут интенсивно изнашиваться, поскольку при этом будет возникать вибрация колёс.Увеличенный угол схождения характеризуется тем, что автомобиль трудно отклонить от прямолинейного движения, а также быстрым возвратом колёс после прохождения поворота.Шины также будут интенсивно изнашиваться, особенно с внешней стороны.На задних колёсах автомобилей с передними ведущими колёсами в некоторых местах можно видеть диагональный износ шин.

Он также возникает в случае слишком большого угла схождения, если задние колёса немного проскальзывают вбок во время вращения. Повышенное искривление шины устраняется трением скольжения, всегда возникающим в той же точке протектора, что приводит к созданию диагональных полос на чрезмерно изношенном рисунке протектора.

Различия в угле схождения

Различия в регулировке кривой схождения на левом и правом колесах и возникающие при этом различия в настройках схождения обоих колёс путём сжатия их пружин могут привести к отклонению автомобиля от направления движения во время прохождения неровностей на дороге, а в худшем случае даже во время ускорения или торможения. Наклон автомобиля вбок во время поворота приводит к его неустойчивости. Реальная траектория движения автомобиля не соответствует углу поворота рулевого колеса.ПримечаниеЧрезмерный износ шин может быть вызван только неудовлетворительными геометрическими параметрами автомобиля. На практике наблюдается износ шин, вызванный движением при слишком низком, или наоборот, слишком высоком давлении в шинах.

Еще одной разновидностью износа, не связанной напрямую с геометрическими параметрами ходовой части, является так называемый пилообразный износ рисунка протектора. Во время качения деформируются отдельные блоки протектора шины. На начальном этапе контакта с поверхностью дороги они сжимаются вместе, а при покидании точки контакта происходит их истирание во время возврата к первоначальной форме и размеру. Таким образом, наибольший износ возникает с задней стороны блоков протектора. Если разница в высоте между передними и задними краями блоков протектора не превышает 0,8 мм, значительного ухудшения свойств шины не возникает, за исключением повышенного шума во время движения.

Пилообразный износ возникает преимущественно на неведущих колёсах, где он в основном заметен на буртике шины. Треугольные участки изношенного рисунка протектора, имеющие вид зуба пилы, образуются в зависимости от формы поперечных гребней протектора.Если рисунок протектора является направленным и шину нельзя развернуть на ободе, необходимо переставлять колёса между ведущей и неведущей осями приблизительно через каждые 10000 километров пробега.Причиной данного явления обычно является несоответствующее давление в шине,

сопровождаемое чрезмерно большим углом схождения.

ЗЫ Не ведитесь на россказни СТОшников, думайте своей головой =) Все мира и никакого увода…

www.drive2.ru

Проверка и регулировка углов установки колес (УУК)

Техническое состояние ходовой части автомобиля во многом предопределяется правильной установкой углов управляемых колес. Углы управляемых колес выполняют определенные функции при движении автомобиля.

Для того чтобы уменьшить сопротивление движению, а значит и расход топлива, снизить изнашивание шин и подвески, путем снижения действующих на них динамических нагрузок, управляемые колеса должны катиться в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля. Важным фактором повышения устойчивости автомобиля является стабилизация управляемых колес, т. е. стремление их вернуться после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. С учетом перечисленных факторов колеса автомобилей устанавливаются с углами схождения, развала, продольного и поперечного наклона оси, с разностью внутреннего и наружного углов поворота управляемых колес.

Рис. Углы установки управляемых колес

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.

Рис. Угол развала управляемых колес

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

Угол схождения колес

Угол схождения колес (разность расстояний между внутренними поверхностями задней и передней частей шин переднего либо заднего моста (Б – А)) необходим для того, чтобы обеспечить параллельное качение колес, так как при движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5-1,0 от вертикальной плоскости автомобиля, что приводит к качению колес по расходящимся дугам. Кроме того, угол схождения предохраняет колеса от проскальзывания при наличии люфта в сочленениях рулевых тяг, подшипниках колес.

Углы схождения колес изменяются из-за изнашивания шарнирных соединений рулевой трапеции и деформации ее рычагов.

Угол схождения колес вызывает увеличенный ступенчатый износ протектора с образованием острых кромок, направленных к продольной оси автомобиля (при увеличенном угле) или наружу (при уменьшенном угле).

Характерной особенностью подвески переднеприводных автомобилей являются близкие к нулю или даже отрицательные значения углов развала и схождения колес. Расположение передних колес под такими углами обеспечивает их параллельность при движении, когда на них передается крутящий момент от двигателя автомобиля.

Угол продольного наклона оси поворотной стойки

Угол продольного наклона оси поворотной стойки определяется величиной наклона верхнего конца оси назад от вертикали.

Благодаря продольному наклону оси колесо устанавливается так, что его точка опоры по отношению к оси поворота отнесена назад на определенную величину и колесо всегда стремится занять исходное положение, т. е. положение автомобиля при движении по пря­мой. Эта величина является плечом боковой силы, возникающей при повороте, в результате чего создается стабилизирующий момент, который стремиться повернуть колесо вокруг оси и вернуть его в исходной положение. Этим обеспечивается лучшая устойчивость и стабилизация управляемых колес при прямолинейном движении автомобиля.

Однако стабилизация управляемых колес зависит также от эластичности шин. Чем эластичнее шины, тем больше их деформация и момент, стремящийся повернуть колесо в нейтральное положение.

Угол поперечного наклона оси стойки

Угол поперечного наклона оси стойки определяется углом, образуемым осью стойки, верхняя часть которой отклонена внутрь, с вертикальной плоскостью. Угол считается положительным, если нижняя часть оси наклонена назад.

Такой наклон оси совместно с углом развала уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси подвески с дорогой и точкой центра контакта шины, т.е. уменьшается плечо А момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, а значит, облегчает управление автомобилем.

Рис. Угол поперечного наклона оси

Этот угол также содействует улучшению стабилизации передних колес автомобиля, особенно при небольших скоростях движения. Благодаря поперечному наклону при повороте автомобиля происходит небольшой подъем его передней части. Масса поднятой части автомобиля стремиться вернуть колесо после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению.

Разность внутреннего и наружного углов поворота необходима для исключения проскальзывания колес при их повороте.

Неправильные установка углов развала, схождения и соотношение углов поворота колес приводят к тому, что в местах контакта колес с дорогой они не только продолжают вращаться, но и частично скользят по ней. Проскальзывание колес приводит к повышенному изнашиванию шин, дополнительным энергетическим затратам. Неточно установленные углы поперечного и продольного наклона оси нарушают стабилизацию колес. В связи с этим пятна контакта шин левого и правого колес располагаются неодинаково по отношению к проекции оси поворота на плоскость дороги.

На предприятиях автосервиса для определения углов установки колес используют:

  • динамические (фиксирующие диагностические параметры вращающихся колес автомобиля)
  • статические (для проверки углов установки колес неподвижного автомобиля) стенды

Динамические стенды

Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами. По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является невысокая точность измерения. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.

Статические стенды

Статические стенды позволяют с достаточно высокой точностью измерять величину схождения, развала колес, продольного и поперечного наклона шкворня (оси). По типу измерительных устройств эти стенды подразделяются на:

  • оптико-электрические;
  • электронные;
  • лазерные.

Оптические стенды

Относительно хорошую точность измерения уг­лов установки управляемых колес обес­печивают оптические стенды, в кото­рых положения колес определяют с по­мощью зеркала или проектора, установ­ленных на колесах в плоскости их вра­щения.

Проекционные оптические стенды для определения углов уста­новки управляемых колес предусматривают установку на пе­редние колеса автомобиля к дискам из­мерительные головки, на каждой из которых имеется два проектора.

На задние колеса автомобиля с помощью адаптеров устанавливаются шкалы с делениями. Продольный световой луч проеци­руется на шкалы, и механик может визуально считывать значения углов схождения колес пе­редней оси.

Рис. Проекционные оптические стенды для определения углов уста­новки управляемых колес

После установки проекторов схож­дение колес определяют с помощью двух шкал, установленных на равных рас­стояниях спереди и сзади колес. Свето­вые метки при этом проектируются поочередно на обе шкалы путем по­ворота проектора на 180°.

Рис. Схема проекционного оптического стенда для определения углов установки колес авто­мобиля: а – измерительное устройство; б – установка проектора; в – шкала измерительного устройства; 1 – колеса; 2 – проекторы; 3 – шкалы; 4 – световые пучки; 5 – экран; 6 – линии световых меток на экране

Угол развала α измеряют по ниж­ней шкале экрана 5. Для этого све­товую метку проецируют на конец стрелки А экрана, затем поворачивают проектор на 180°. Линия световых ме­ток 6 на экране образует с вертикалью угол развала а.

Угол поперечного наклона оси определяют при проецировании све­товой метки из конца стрелки В.

Угол продольного наклона γ шквор­ня определяют по изменению угла разва­ла колеса при его повороте до упоров вправо и влево. На экранах 5 нанесены специальные шкалы для определения из­менения углов поворота левого и пра­вого колес.

На предприятиях автосервиса находят также применение относительно недорогие лазерные стенды, общий вид которого показан на рисунке:

Рис. Составные элементы лазерного стенда для проверки углов установки колес автомобилей: 1 – держатели (кронштейны) зеркала; 2 – зеркала; 3 – поворотные круги; 4 – БКУ; 5 – направляющие БКУ; 6 – поворотные кронштейны; 7 – трап подъемника; 8 – подъемные устройства; 9 – полупрозрачные экраны; 10 – держатели с зеркалом для проверки перекоса и параллельного смещения мостов; 11 – юстировочные штанги; 1 – преобразователь напряжения; 13 – юстировочная линейка

Основным элементом стенда является блок контроля углов (БКУ), общий вид лицевой части которого показан на рисунке.

Рис. Блок контроля углов: 1 – гидростатический уровень; 2, 7, 8 – винты регу­лирования ориентации блока в пространстве; 3 – лицевая нацель; 4 – экран; 5 – вы­ключатель; 6 – шкалы для отсчета углов продольного к поперечного наклона осей поворота колес

БКУ предназначен для фор­мирования пучка лазерного излучения и определения углов установки колес. Для этого на экране 4 нанесены вер­тикальные и горизонтальные шкалы отсчета углов схождения и развала с пятиминутной ценой деления, две шкалы 6 для отсчета углов продоль­ного и поперечного наклонов осей по­ворота колес также имеют пятиминутную цену деления. БКУ снабжен гидростатическим уровнем 1, регулировочными винтами 7,8,2 для ориентации блока и винтами регулировки направления лазерного луча.

Особенности проведения контрольных измерений на стенде сводятся к следующему. Предварительно устанавливают на стенд автомобиль строго параллельно его продольной оси (отклонения не более ±5′). Для проверки углов управляемых колес на каждое из них устанавливают держатели с зеркалами при вывешенной передней оси автомобиля (центры зеркал должны находиться по центру колес). С помощью предусмотренных трех винтов каждое зеркало выверяют на параллельность диску колеса так, чтобы, при вращении его рукой отраженный от зеркала лазерный луч попадал в какой-то пятиминутный квадрат БКУ и не выходил, за его пределы.

Измерение параметров установки колес производится при постоянном (для разных моделей автомобилей) расстоянии между экраном БКУ и установленном на колесе зеркалом. Это расстояние равно 862 мм и задается по линейному шаблону перемещением каждого БКУ по специально предусмотренным направляющим.

Для измерения схождения поворотом одного из колес пятно лазерного луча совмещают с центральной вертикальной линией шкалы соответствующего БКУ, а по положению пятна лазерного луча на горизонтальной оси второго БКУ определяют угол схождения колес. Соответственно определяют угол развала, но по положению пятна лазерного луча относительно вертикальном оси шкал БКУ. Для измерения продольного угла наклона оси поворота одно из колес поворачивают так, чтобы лазерный луч попал на одну из шкал измерения развала. Это показание фиксируют. Затем колесо поворачивают до момента, когда лазерный луч появится па противоположной (от центра БКУ) шкале развала. Аналогично по разнице показании определяют продольный угол наклона поворота колеса, но в положении II, когда БКУ распо­ложены спереди автомобиля.

Измерение перекоса мостов осуществляют в положении II и на расстояниях от полупрозрачных экранов до центральной оси заднего моста, равных 862 мм. Угол перекоса мостов определяют по расстоянию h между пятном входа и обратной проекцией луча па полупрозрачном экране, причем измерение проводят для обоих колес заднего моста автомобиля.

Для измерения параллельного смещения мостов полупро­зрачные экраны устанавливают по центру дисков переднего и заднего колес проверяемого автомобиля. Параллельное смещение определяют по разности показаний на переднем и заднем экранах с учетом ширины колес автомобиля.

При определении перекоса заднего моста автомобиля проекторы монтиру­ют на задних колесах, а на передних – дополнительные экраны. При этом поло­жение передних колес должно соответ­ствовать прямолинейному движению ав­томобиля. При отсутствии перекоса зад­него моста абсолютные значения откло­нений световых меток на левом и правом дополнительных экранах должны быть равными.

К недостаткам вышеуказанных методов можно отнести невысокую точность, низкую скорость выполне­ния измерений. Из-за невозможности одновре­менного измерения параметров передней и зад­ней оси, в процессе работы приходится пере­ставлять передние измерительные головки на задние колеса. Кроме того, время операций значительно возрастает в связи с необходимо­стью проведения большого числа вспомога­тельных вычислений. При работе на таких стендах не предусмотрена возможность автоматического сравнения результатов измерений со значениями, рекомендуемыми предприятиями-изготовителями.

Электронные стенды для проверки углов установки управляемых колес

В настоящее время широко применяют электронные стенды для проверки углов установки управляемых колес. К основным их преимуществам относят высокую технологичность и работе, хорошие метрологические характеристики, возможность вывода информации о результатах измерения на цифровые и аналоговые индикаторы, на экран дисплея, цифро-печатающее и различного рода запоминающие устройства и т. п. Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.

Электронные стенды первых моделей оснащаются четырь­мя измерительными головками, в которых применяются потенциометрические датчики. Необходимая для изме­нений кинематическая связь между потенциометрами на соседних голов­ах обеспечивается с помощью специальных резинок (кордов) с крючками на концах, которые зацепляется за рычажки потенциометров перед проведением работ. Кордовые стенды обладают более высокой точностью по сравнению с оптическими, а имеющиеся в их составе интерфейсные платы позволяют выводить значения всех измеренных параметров на монитор, автоматически сравнить полученные значения с рекомендуемыми производителем. Передача информации между верительными головками и центральным мо­дулем осуществляется по проводам.

На более высокой ступени стоят стенды, в которых для измерений используется инфракрасное излучение. В сравнении с кордовыми они имеют более высокую точность измерений, и у них отсутствуют соединительные провода между измерительными головками. Вместо потенциометров на каждой головке установлены источники, связанные между собой посредством канала инфракрасного излучения. На каждой головке имеется матрица из специальных чувствительных элементов. Электронная система определяет, какой из них «засвечен», поперечным лучом источника от противоположной головки; и по величине расстояния от «засвеченного» элемента до центра матрицы определяется величина схождения для каждого из колес. Инфракрасные лучи, направленные вдоль автомобиля, служат для определения продоль­ной оси его симметрии. Оснащение такого стен­да персональным компьютером позволяет, по­мимо всего прочего, сохранять результаты про­веденных регулировок.

Примером такого электронного стенда является стенд Microline 400, общий вид которого показан на рисунке. Стенд оснащен датчиками с зарядовой связью, что позволяет проводить измерения без использования соединительных проводов и передавать данные по инфракрасным каналам связи.

Рис. Общий вид электронного стенд для проверки углов установки управляемых колес: 1 – монитор; 2 – клавиатура; 3 – графический планшет; 4 – корпус

В стенде имеется собой электронный блок, в который поступают сигналы от измерительных головок, навешенных на все колеса автомобиля.

Рис. Измерительная головка

Принцип действия программы, заложенной в памяти стенда и измерительной системы, основан на использовании указателя на графическом планшете.

Рис. Графический планшет: 1 – меню планшета; 2 – указатель

Как правило, в совокупности со стендом применяется подъемник. Перед определением углов установки колес измерительные головки с помощью специальных уровней устанавливаются в строго горизонтальное положение относительно плоскости подъемника. Информация о положении закрепленных на колесах автомобиля измерительных головок относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей подъемника передается в электронный блок.

Анализируемые сигналы в виде цифровой, буквенной или графической информации поступают на экран дисплея. На основании полученной информации производятся соответствующие регулировки. Для сравнения нормативных и действительных значений параметров в памяти электронного блока хранится соответствующая информация по маркам и моделям автомобилей. В случае отсутствия информации она может вводиться.

В блоке памяти стенда встраивается постоянно обновляемая база данных автомобилей различных стран с допусками на основные параметры, схемами и анимацией регулировок. Ведется также архив клиентов, в котором запоминаются данные на каждый автомобиль и отрегулированные параметры. По окончании работ выдается распечатка с результатами измерений, а также нормативными значениями параметров.

Рис. Распечатка с результатами измерений

Лазерные стенды

В настоящее время все большее распространение находят компьютерные стенды с использованием 3D технологий, например «Гелионер» фирма «Хофманн», «Техно Вектор 7» – фирма «Технокар» (Россия).

Стенд такого типа состоит из персонального компьютера 1 и стойки 4, на которой перемещается в вертикальном направлении поперечина с двумя камерами 3 с встроенной видеосистемой.

Рис. Общий вид стенда с использованием 3D технологий: 1 – компьютер; 2 – лазерный луч; 3 – камера; 4 – стойка; 5 – мишень

На колеса автомобиля навешиваются специальные отражатели (мишени) 5, представляющие метки в виде круга или прямоугольника, выполненные на квадрате. Отражатели являются пассивными, т. е. действуют без подвода каких-либо электронных или радио соединений. Каждая камера контролируется двумя видеокамерами: одна отслеживает переднюю мишень, другая заднюю. Из камеры лазерный луч два раза в секунду освещает круги квадрата (мишень) вспышкой и, отражаясь, попадает в камеру видеосистемы. Синхронизированные с появлением вспышек камеры фиксируют изображение меток. Автомобиль при этом перекатывается вперед и назад на 15…25 см. В зависимости от положе­ния установленных на колесах мишеней (кото­рое зависит от величины углов установки колес автомобиля) меняется и проекция светоотража­ющих элементов на светочувствительную мат­рицу камеры. По степени изменения проекции светоотражающих элементов на матрицу систе­ма рассчитывает все углы установки колес автомобиля.

Стенд измеряет геометрические параметры с точностью 1 мм на дистанции 6 м, рассчитывает траектории движения меток и определяет положение осей вращения всех 4-х колес.

При повороте колес на 11..13º измеряется разность углов поворота колес.

Рис. Установка мишеней на колеса автомобиля

Главной особенностью стенда является исключение операций по вывешиванию колес и компенсации биения, что значительно уменьшает время проверки.

В банке данных параметров углов установки управляемых колес и геометрии кузова содержится информация по 5000 и более автомобилям с рисунками по месту регулировки. Кроме этого даются рекомендации по порядку регулировки, применяемому инструменту и необходимым расходным материалам.

Рис. Рекомендации по порядку регулировки и применяемому инструменту

Компьютер обрабатывает поступившую информацию, сравнивает ее с нормативной и показывает цифровое и графическое отображение углов установки колес. Процесс непосредственного измерения занимает около 4-х минут.

Программы измерений стенда «Гелионер» включают одновременное измерение в автоматическом режиме радиусов качения 4-х колес легкового автомобиля с графическим представлением разности показаний. Имея графическое изображение геометрических параметров, при проведении соответствующих регулировок, можно сразу наблюдать за изменением параметров.

Рис. Экран монитора стенда

Стенд «Гелионер» позволяет также определять состояние кузова по характерным для каждого автомобиля точкам параметров положения кузова, которые заложены в памяти банка данных.

Рис. Измерение положения кузова

Имеется также возможность измерения радиусов качения 4-х колес автомобиля с графическим представлением разности показаний.

Рис. Измерение радиусов качения

После измерений программа представляет радиусы всех 4-х колес, разницу между левым и правым колесами, разницу между передними и задними колесами.

Стенд позволяет также определять трехмерное пространственное изображение линейных величин колеи, базы и расстояний по диагонали. Имея значения геометрии кузова, ходовой части и углов установки управляемых колес, можно с высокой точностью определять не только текущее состояния указанных параметров автомобиля, но оценивать состояние кузова при оценке его повреждения, например при аварии, а также оценивать качество ремонта поврежденного автомобиля.

Рис. Измерение величин базы, колеи и расстояний по диагонали

Впервые для стендов по измерению геометрических параметров кузова и ходовой части, в стенде «Гелионер» применено голосовое управление процессом измерений с любым языком или диалектом. Это позволяет уменьшить затраты времени на передвижение работающего к стойке для подачи команд. Пример: оператор регулирует схождение задних колес, и ему требуются регулировочные данные. Достаточно подать команды голосом: “Показания”, “Увеличить” и “Регулировка”.

Основными преимуществами стенда заключаются в отсутствии необходимости абсолютно горизонтальной плоскости, исключение трудоемких операций по вывешиванию колес и компенсации биений, отсутствие соединительных кабелей.

Наиболее совершенными технологиями при проверке углов установки управляемых колес являются роботизированные системы, например WAB 01 (Германия). Такая система включает в себя специальный подъемник ножничного типа с электронной синхронизацией движения платформы и установленные на ней измерительные головки. Перед въездом автомобиля на подъемник поворотные круги и задние площадки автоматически занимают положение, соответствующее расстоянию между осями обслуживаемого автомобиля, которое вы­бирается из базы данных. Головки имеют привод, позволяющий им перемещаться от одной оси к другой и автоматически находить центры колес проверяемого автомобиля. Измерения производятся без участия оператора: на измерительной головке имеется адаптер в виде трехлучевой звезды, опорные лапки которого автоматически подводятся к диску колеса. В основании адаптера находятся датчики, позволяющие по их положению на колесе определять углы установки колес.

Автомобиль в про­цессе измерений остает­ся неподвижным, а его колеса автоматически приводятся во вращение за счет разнонаправлен­ного движения передних поворотных кругов и задних площадок, встро­енных в платформы подъемника.

Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.

Принцип действия динамических стендов

Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами. По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является невысокая точность измерения. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.

Наибольшее распространение в республике Беларусь получили динамические площадочные стенды MINC фирмы «Маха».

Такие стенды представляет собой площадку, имеющую возможность поперечного перемещения. Если колесо автомобиля по своим углам установки расположено не опти­мально, при движении в пятне его контакта с дорогой возникает поперечная сила, которая сместит площадку. Этот сдвиг определяется метрах на 1 километр.

Рис. Принцип определения положения колес

Смещение площадки указывает на общее состояние ходовой части и рулевого управления.

Стенд имеет рамную конструкцию, предназначенную для проезда через его подвижную контрольную платформу колеса в заданном направлении и измерения её горизонтального перемещения в направлении, перпендикулярном направлению проезда.

Рис. Конструкция стенда для экспресс-диагностики положения колес: 1, 2, 3, 6, 7 – салазки; 4 – измерительный датчик; 5 – измерительная плита; 8 – устройство сдвига; 9 – направляющие; 10 – короб.

Основными элементами конструкции стенда являются плита, по которой проезжает колесо проверяемой оси автомобиля, салазки, служащие для перемещения плиты, устройство сдвига. Устройство сдвига связано с измерительной плитой и может передвигаться по направляющим. В свою очередь с устройством сдвига связан измерительный датчик, представляющий собой потенциометр, регистрирующий величину сдвига и направление перемещения плиты при проезде по ней автомобиля.

Нахождение автомобиля на площадке определяется датчиком присутствия, находящимся под подвижной площадкой.

Рис. Датчик присутствия: А – размещение датчика; В – датчик.

При переезде через измерительную плиту, установленную на уровне пола, она отжимается вправо или влево в зависимости от движения колеса. Это отклонение отображается на экране. Результаты измерений записываются автоматически последовательно (сначала для переднего, а затем для заднего моста) и отмечаются различными цветами.

Рис. Данные контроля схождения колес автомобиля

Зеленым цветом отображаются положительные результаты проверки, увод колеса при этом находится в пределах 0…7 м/км, оранжевым цветом отображается удовлетворительное состояние в пределах 7…14 м/км, красным – неудовлетворительное, если увод составляет больше 14 м/км или результаты увода отрицательные.

Неудовлетворительные результаты проверки свидетельствуют о неисправностях шин, колес, подвески, рулевого управления или на необходимость регулировки углов установки управляемых колес. Площадочные стенды характеризуются высокой производитель­ностью, так как время контроля определяется продолжительностью проезда площадок передними колесами со скоростью 3…5 км/ч.

Для более точного определения углов установки управляемых колес необходимо при­менять статические стенды на отдельном посту.

Регулировку схождения передних колес

Регулировку схождения передних колес у всех легковых автомобилей производят изменением длины тяг за счет вращения регулировочных муфт рулевой трапеции.

Рис. Регулировки схождения передних колес

После регулировки муфты затягивают гайками или стяжными хомутами. При регулировке необходимо длину левой и правой тяг изменять на одинаковую величину, иначе изменится исходное положение рулевого колеса. Схождение колес можно измерять как в миллиметрах, так и в градусах. Для отдельных автомобилей регулируется схождение не только передней, но и задней оси установки специальных резинометаллических шарниров со смещенной осью рычагов подвески.

Необходимый угол наклона оси устанавливают регулировочными шайбами, расположенными между осью нижнего рычага и поперечиной, снимая их с одной оси и добавляя в другую (ВАЗ, “Опель”), или эксцентриковыми болтами рычага подвески при ослабленных гайках крепления переднего болта (“Мерседес”). Угол развала устанавливают регулировочными шайбами, добавляя либо убирая их одновременно с обеих осей (ВАЗ, “Опель”), или эксцентриковыми болтами (“Мерседес”, “Москвич – 2141”, ВАЗ — 2109).

Рис. Регулировка развала передних колес и закрепление шарнира стойки: 1 – шарнир-стабилизатор; 2 – задняя чашка; 3, 4 – гайки; 5 – болт крепления шарнира; 6 – фланец чехла; 7 – регулировочный болт

Углы поворота колес регулируются положением регулировочных болтов, ограничивающих угол поворота.

Для определенных легковых автомобилей углы установки регулируют поворотом верхней телескопической стойки при ослаблении гаек ее крепления (“Вольво”). Для некоторых моделей автомобилей (БМВ) предусматривается регулировка только схождения колес.

ustroistvo-avtomobilya.ru


Смотрите также