Все ли автомобили подвергаемы регулировке всех углов

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

Она, если не копать слишком глубоко, в этом случае проста — знакома и понятна всем, кто хоть немного касался технической литературы. Вкратце напомним.

Нет нужды знать и тем более помнить значения углов для своего автомобиля, которые есть в каждом мануале и должны быть в программах у сервисов, предлагающих услугу регулировки развала-схождения. Вряд ли кто-то сейчас будет делать ее самостоятельно, вооружившись веревкой-рулеткой и отвесом или уровнем. Тем не менее надо понимать, что износ «резины» при ушедших углах — лишь видимый результат. Из незримого — ухудшившаяся управляемость из-за меньшей площади контакта шин с дорогой. Руль, рвущийся из рук от изменившегося плеча обкатки — расстояния между осью вращения колеса и осью его поворота. Наконец, нестабильное поведение на прямой.

Иной раз можно наблюдать сильно положительный развал.
Характерный пример этого — Tatra, которая с переходом на хребтовую раму и подвеску с качающимися полуосями (слева направо: прототип 1926 года, T111 1951-го и T813 1967-82 гг.) получила в порожнем варианте заметный положительный развал колес задней тележки. Но при загрузке углы выводятся в ноль, обеспечивая полное пятно контакта и равномерный износ шин

Конкретно отрицательный развал — удел спортсменов.

Есть еще один угол, о значении которого забывают или принижают его — продольного наклона оси поворота. Кастор или кастер.

С кастором тоже «играют», но также лишь в спорте и при тюнинге.

Ну а что нужно знать об углах установки колес в практическом плане, применительно к эксплуатации? Еще раз скажем: то, что они уходят! И главный виновник здесь — сайлентблоки рычагов. Их резина со временем деформируется, ось получает свободу, угол развала меняется. При этом колеса, вставшие «домиком», уводят в минус и схождение. Что интересно: при небольшом изменении угла развала куда более значительно изменяется схождение. Такова конструкция подвески. Получается так: колеса «домиком» совсем чуть-чуть, а износ шин не обязательно неравномерный, но сильный, поскольку, в первую очередь, именно сбитое схождение «съедает» колеса. А уже во вторую — неправильный развал.

Впрочем, применительно к конкретным моделям автомобилей вряд ли грамотный мастер возьмется точно сказать — здесь проходит столько, там вдвое меньше. Многое зависит от качества установленных запчастей и от стиля езды. То же касается кастора, но не везде.

Так когда же все-таки нужно регулировать углы установки колес, с какой периодичностью? И как выбрать сервис, в котором механики все сделают грамотно и с первого раза?

— Владельцам некоторых автомобилей можно не беспокоиться — развал у них не регулируется, только схождение. Речь, например, о внедорожниках с цельными мостами. У них регулируется только схождение спереди, иногда, как на старом мостовом Cherokee, кастор. А если развал нарушен, то виновна в том, скорее всего, погнувшаяся балка. Так бывает, например, у TLC 80. Здесь — либо выправлять, либо покупать другую.

На большинстве «бюджетников» и некоторых моделях C-класса (да и не только) сзади нечего регулировать, поскольку там используется торсионная балка. При нормальной эксплуатации углы держатся весь срок службы автомобиля.

Также есть ряд моделей (даже марок) и с передними независимыми подвесками, где не предусмотрена возможность регулировки развала. Производитель при этом подразумевает, что при исправных и неповрежденных элементах подвески основные углы (развал и кастор) будут в пределах допустимых значений. Это многие Volvo, Mazda, едва ли не все Audi, BMW кроме X5, Honda Accord последних поколений, Ford Focus I и II. Конструкция может быть как McPherson, так и двух- или многорычажка. Что надо знать в этом случае? Во-первых, схождение регулируется все равно, поскольку в сайлентблоках происходит естественная усадка, и углы все же меняются. Во-вторых, при нарушении развала/кастора уже надо менять изношенные (помятые) элементы. С другой стороны, могу точно сказать, что при подобном решении допуски по развалу больше и углы обычно держатся дольше — производитель здесь, как правило, закладывает несколько больший запас прочности.

Казалось бы, такое решение — мечта для «развальщика»: крутанул схождение, и готово. А если не «бьется» развал — извольте на замену деталей за отдельные деньги. Однако часто бывает, что основные углы вроде находятся в поле допуска, но назвать их сочетание идеальным нельзя, желательна коррекция, при том что регулировка не предусмотрена! Как объяснить владельцу машины, что углы «в зеленой зоне», но при этом возможен увод в сторону и износ резины? Например, модели с внутреннего рынка Японии обычно требуют корректировки углов под наше правостороннее движение. Тут получается, что водитель находится справа, и уклон наших дорог также вправо. В Японии эти факторы взаимно компенсировались. Если не подправить углы под наши условия, наверняка будут и правый увод автомобиля, и неравномерный износ колес. Когда предусмотрена регулировка развал/кастор — проблем нет. Отрегулировал, и душа спокойна, не стыдно человеку через полгода в глаза смотреть. А когда регулировать нечем? Поэтому по мне лучше, чтобы регулировка была предусмотрена, особенно при эксплуатации в наших условиях.

Сзади при многорычажных схемах или McPherson развал и схождение регулируются всегда либо почти всегда. Выходят за рамки допусков по тем же причинам (сайлентблоки), правда, здесь бывают исключения. В частности, вспоминается Nissan R`nessa и Serena то ли первого, то ли второго поколения. На них независимая подвеска с упругим элементом в виде поперечной рессоры собрана на подрамнике — ничего необычного. Однако сам он со временем рвется — по металлу. Как тут углы установишь? Только менять весь узел!

В любом случае присматривать за углами надо. У нас есть постоянные клиенты, которые раз в полгода (например, при сезонной смене шин) заезжают на проверку. Так им спокойней, тем более что перед и во время регулировки мы осматриваем подвеску. Иногда маленький люфт в рулевом наконечнике виден только по шкале схождения на стенде — руками не прощупывается.

Хотя, конечно, если машина нормально управляется, а износ «резины» в пределах сезона незаметен, то повторять процедуру можно с меньшей частотой. Другое дело переход на нештатный колесный размер с вылетом. И тем более ремонт подвески. Тут тоже есть варианты. Например, при замене шаровых на детали того же производителя, что были установлены, развал можно не делать. Но в противном случае, а также, разумеется, при смене сайлентблоков регулировка углов обязательна. Да что сайлентблоки — даже новые пружины изменяют кастор, а вместе с ним и развал, и схождение. Больше это заметно на McPherson. На «Жигулях» вообще замены чего ни коснись, после всего нужно ехать на стенд. И еще одно наблюдение по качеству запчастей — какое-то время назад в продаже попадались шаровые опоры, с которыми развал не выводился в нужные значения. Хотя с виду они не сильно отличались от оригинала.

А как выбрать сервис? Я предлагаю следующий вариант: по телефону поинтересоваться, сделают ли «Ниву», Mitsubishi Pajero второго поколения или Nissan Terrano первого? Если да, то можно смело ехать с любым другим автомобилем.

«Крутизна» стенда не играет решающей роли. Опытный мастер все сделает на отвесах и уровнях. Современное же оборудование (сейчас за рубежом есть такое, что видит углы без отражателей — пока автомобиль заезжает в бокс) лишь упрощает работу, сокращает время операции. Смотреть нужно за мастером — проверил ли он давление в шинах, сделал ли дефектовку подвески?

Стоит отметить — при каких-то проблемах с управляемостью не всегда надо пенять на углы установки колес. «Резина» попадается с дефектами. Рейки зажимают так, что руль после поворота не возвращается обратно. Столь же бездумно обжимают шаровые и рулевые наконечники.

Еще один нюанс. Совсем небольшая разница в износе колес на передней оси гарантированно приводит к уводу в сторону. Например, при сезонной замене покрышек владелец не подписал, где какая стояла, и при следующей «переобувке» получается смесь передних и задних колес на одной оси. Внешне это почти незаметно, а машину «тянет». Сложно также бывает объяснить клиенту, какова связь ржавых и заклинивших направляющих тормозных суппортов на увод с прямолинейного движения. Словом, не все в силах того, кто делает развал-схождение.

Вообще это в чем-то даже творческая работа. Приходится периодически иметь дело с нестандартными конструкциями и так же по-особому на них «реагировать». Был как-то не старый еще переднеприводный Lincoln, уже не помню какой модели. Так у него развал регулировался по верхним чашкам стоек, каждая из которых состояла из двух частей, прихваченных точечной сваркой. Ее надо было высверлить, поймать угол и потом посадить на болты…

Источник

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

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:

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.

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

Слишком большой отрицательный угол:

Слишком большой положительный угол:

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.

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.

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

Слишком большой отрицательный угол:

Слишком большой положительный угол:

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 (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.

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 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.

Источник

Развал, схождение, кастор (кастер): ликбез про углы установки колес

Правильно установленные автомобильные колеса расположены не параллельно, а под определенным углом друг к другу. Их положение должно быть таким, чтобы автомобиль был маневренным и вместе с тем устойчивым, имел легкое управление, стабильно входил в повороты.

Углы установки колес

Существует несколько параметров, называемых «углы установки колес»:

Развал — угол, под которым колесо наклонено относительно вертикали.

Схождение — угол отклонения колеса от горизонтали.

Нет нужды знать и тем более помнить значения углов для своего автомобиля, которые есть в каждом мануале и должны быть в программах у сервисов, предлагающих услугу регулировки развала-схождения. Вряд ли кто-то сейчас будет делать ее самостоятельно, вооружившись веревкой-рулеткой и отвесом или уровнем. Тем не менее надо понимать, что износ «резины» при ушедших углах — лишь видимый результат. Из незримого — ухудшившаяся управляемость из-за меньшей площади контакта шин с дорогой. Руль, рвущийся из рук от изменившегося плеча обкатки — расстояния между осью вращения колеса и осью его поворота. Наконец, нестабильное поведение на прямой.

Что можно регулировать

Основные регулировки выполняются для развала и схождения. Чаще всего корректировка требуется только передним колесам. Корректировка положения задних колес выполняется только для автомобилей с независимой подвеской.

При нулевом развал схождении износ шин минимален, а колеса сопротивляются движению меньше всего. Тем не менее, колеса выставляют под определенным углом, причем оптимальное положение зависит от ряда факторов. Для каждой марки и модели авто существуют оптимальные показатели развала и схождения колес. Это зависит от конструктивных особенностей подвески. Важно, чтобы и измерения, и регулировка развал-схождения выполнялись на качественном оборудовании.

Считается, что обычно для управляемых колес характерен положительный развал. Это якобы облегчает руль, нивелирует удары на нем при наезде на неровности, а при ходе колеса вверх угол уходит в ноль. Но это не аксиома. Так, на многих переднеприводных автомобилях развал изначально отрицательный, чтобы обеспечить стабильность положения машины на дороге и ее управляемость. Например, при прохождении поворота автомобиль кренится, и колесо теряет вертикальность. Без отрицательного развала это приводит к потере управления. Отрицательный развал в такой ситуации увеличивает пятно контакта шины с дорогой, повышает устойчивость автомобиля.

У машин с задними ведущими колесами передние колеса будут находиться под действием сил, направленных против направления движения. При нулевом развале и схождении они будут стремиться развернуться против движения. Чтобы этого не происходило, схождение делают положительным.

Иной раз можно наблюдать сильно положительный развал.

Конкретно отрицательный развал — удел спортсменов. Что в дрифте, что в кольце отрицательный развал при поворотах позволяет сохранить максимальную площадь контакта шин с покрытием. Дело в том, что боковая сила в этом случае стремится перевести развал в положительный, уменьшая пятно контакта, а отрицательные значения компенсируют это явление.

Принципиальное значение кастора — стабилизация управляемых колес во время движения. За счет этого угла при выполнении маневров поворота на колеса действуют боковые силы, которые помогают вернуть их в исходное прямое положение после того, как автомобиль проходит изгиб. Для этого ему придают положительные значения. То есть ось поворота, которая проходит по стойке в подвеске типа McPherson, по шкворню в цельных мостах или по линии, соединяющей верхнюю и нижнюю шаровые опоры в «двухрычажках», делают наклоненной назад. Это, с одной стороны, несколько увеличивает радиус поворота, но с другой — исключает возможность траекторных рысканий. Автомобиль без подруливаний держит прямую.

Каким может быть кастор

Крутой (малый) угол кастера

Увеличивает поворачиваемость при накате и торможении на повороте. От степени вертикальности угла зависит резкость захода на поворот.

Повышает эффективность подвески. Чем ближе к вертикали угол поворота колес, тем надежнее передняя подвеска защищена от излишнего трения при движении по неровной дороге.

Уменьшает поворачиваемость при ускорении на выходе из поворота. Вертикально ориентированный угол вызывает меньшее изменение развала колес.

Снижает самоцентрирование колес. Регулируя сход-развал, следует помнить, что вертикальный кастер нестабилен по причине отсутствия силы, заставляющей колеса поддерживать строго прямое направление.

Пологий (большой) угол кастера

Снижает поворачиваемость при накате и торможении на входе в поворот. Чем больше угол, тем меньше отклоняются колеса.

Увеличивает поворачиваемость при ускорении на выходе из поворота. Большой наклон угла кастера вызывает более эффективный развал при повороте передних колес. Если сход-развал предусматривает пологий угол кластера, повысится сопротивляемость центробежной силе.

Увеличивает самоцентрирование колес. При этом увеличивается стабильность на прямых участках.

Регулировка кастора

При выполнении регулировки углов установки колес этот угол измеряется и регулируется далеко не всегда. Многие сервисы ограничиваются регулировкой развала и схождения. Работа с кастером считается более сложной.

Самостоятельно регулировать кастер, изменять его, устанавливать отличные от заводских значения нежелательно. Это может негативно сказаться на маневренности автомобиля, его управляемости при прохождении поворотов, а также при движении по прямой.

Этот угол должен быть одинаковым для обоих колес. При появлении разницы автомобиль потеряет управление, его начнет уводить в сторону того колеса, которое меньше отклонено от горизонтали в момент поворота.

Современные стенды развал-схождения позволяют регулировать кастер с высокой точностью и практически без дополнительных затрат времени. Они используют базу данных, в которой для каждой модели и модификации авто указаны оптимальные значения всех углов установки колес. Ось наклона выставляется в соответствии с этой базой, за счет чего автомобиль приобретает оптимальную управляемость.

Источник