Содержание
Какие углы бывают?
Геометрия колесной базы предусматривает несколько углов, при помощи которых задаются оптимальные условия для езды. Среди них:
- Развал;
- Схождение;
- Кастер.
Развал это отношение расположения плоскости колеса к вертикальной оси. Существует три вида: отрицательный, положительный и нулевой. Если верхнее окончание колеса направлено внутрь, то это считается отрицательным развалом. Улучшает маневренность автомобиля в поворотах. Внутренняя часть покрышек изнашивается больше. Меньшее пятно соприкосновения способствует ухудшению управляемости при прямолинейном движении. Развал с положительным значением наоборот обеспечивает уверенное перемещение по прямой линии, но плохо влияет на маневрирование в поворотах. Сегодня заводскими настройками автомобилей, предназначенных преимущественно для городского передвижения, является отрицательный развал.
Виды развала колес
Схождение колес – угол по отношению плоскости колеса к продольной оси автомобиля. Если края шин «смотрят» друг на друга, то это положительный сход, наоборот – отрицательный. Данный параметр также влияет на поведение автомобиля, как и развал. Положительный показатель схождения предназначен для прямолинейного движения, отрицательный – для лучшего контроля в поворотах. Рекомендуемые параметры зависят от назначения автомобиля. При большом отрицательном показателе схода, при движении по прямой линии потребуется постоянное подруливание. Излишне положительное значение схождения сделает некомфортным прохождение затяжных поворотов.
Кастер является величиной отклонения ступицы вперед или назад относительно балки. Далеко не на каждом авто данный параметр можно регулировать. Положительная величина характеризуется наклоном стойки в сторону салона, а отрицательная – в противоположную. Большинство заводов использует положительный кастер, так как он снижает риск отклонения от траектории при отсутствии контроля руля.
Развал колес
Развал — это угол между осью колеса и вертикалью. Развал бывает трех типов:
- нулевой — верхняя и нижняя ось колеса одинакова;
- отрицательный — верхняя часть завалена вовнутрь;
- положительный — верхняя часть выступает наружу.
Нулевой угол развала достигается при движении транспортного средства, обеспечивает устойчивость и равномерное прилегание шины к дорожной поверхности. Отрицательный развал увеличивается пропорционально массе авто, отличается лучшей устойчивостью, однако износ шин увеличивается во внутренней части. Положительный угол встречается на старых авто и тракторах, компенсируя мягкость подвески и вес авто.
Регулировке развала поддается также и задняя подвеска, даже полузависимая. Например для переднеприводных автомобилей ВАЗ предусмотрены пластины отрицательного развала, которые устанавливаются между балкой и ступицей. Пластика смещает верхнюю ось колеса во внутрь, увеличивая устойчивость на поворотах и высокой скорости движения. На независимых подвесках предусмотрены развальные рычаги, которые также необходимо регулировать. Их наличие значительно увеличивает комфорт и безопасность движения.
Как правильно выставить углы развала колес:
Регулировка также производится на стенде. В зависимости от конструкции подвески, развал регулируется по-разному, а именно:
- двухрычажная подвеска (ВАЗ 2101-2123, Москвич 412, ГАЗ 31105) — регулировка производится с помощью подкладывания шайб разной толщины под ось верхнего или нижнего рычага. Требуется открутить два болта оси рычага, и между балкой и осью вставлять шайбы, контролируя угол развала;
- двухрычажная подвеска современных авто — предусмотрены болты-эксцентрики, которые вращаясь, уводят рычаг наружу или вовнутрь. На болт нанесены риски, указывающие градус регулировки;
- задняя независимая подвеска имеет, минимум по одному рычагу на сторону, которым регулируются данные углы. Как правило, рычаг состоит из двух частей, соединенных между собой резьбовой осью, за счет чего рычаг удлиняется или укорачивается;
- передняя подвеска МакФерсон — регулировка за счет положения амортизатора. Стойка амортизатора крепится к поворотному кулаку двумя болтами. Отверстия в стойке овальные, за счет чего, при ослаблении болта, амортизатор можно выдвинуть или задвинуть.
Регулировку развала делают вместе со схождением. Перед этим нужно убедится в целостности деталей подвески. На мониторе компьютера указывается реальный угол всех 4 колес. Как указано выше, для каждого типа ходовой части, регулировка производится по-разному: подкладывая или убирая шайбы, регулируя амортизационную стойку, вращая эксцентриковые болты или регулирую длину рычага.
Сколько по времени производится регулировка углов установки колес? В среднем занимает 30-40 минут, при условии, что все болты и соединения разработаны.
Угол кастера. Данный параметр отвечает за стабильное прямолинейное движение колеса. Для понимания угла кастера стоит взглянуть на расположение переднего колеса относительно арки: если оно смещено назад, это ухудшает характеристики управления, также угол кастера должен быть одинаков на одной оси. При правильно настроенном кастере, отпуская руль, машина движется прямо. Чаще всего угол кастера задан заводом-изготовителем и регулировке не поддается. При отклонении параметров требуется диагностика амортизационных стоек и рычагов передней подвески.
Что такое развал-схождение колес?
Два параметра настройки подвески, от которых зависит устойчивость автомобиля на дороге и его управляемость, называют развалом и схождением. Они характеризуются положением передних и задних колес автомобиля относительно друг друга и поверхности дороги, а формируются из линейных и угловых величин.
Схождение
Это величина угла между линией направления движения и плоскостью вращения колеса. Схождение может измеряться как в миллиметрах (разница расстояний между задними и передними кромками колес), так и в угловых величинах.
Расположенные строго по направлению движения колеса, параллельные друг другу имеют нулевой угол схождения. Если расстояние между передними точками колес меньше, чем между задними (повернуты внутрь) – положительный угол схождения колес. Наоборот, отрицательное схождение.
От схождения колес зависит острота реакции на вращение рулевого колеса, предсказуемость траектории движения ТС. Данный параметр нужен для снижения увода автомобиля.
Правильное значение схождения – положительный либо нулевой угол, в противном случае настройка осуществлена неверно.
Развал
Это угол, отражающий величину отклонения центральной плоскости колеса от вертикального положения. Т.е. на сколько градусов «развалены» колеса транспортного средства, и в какую сторону (наружу или внутрь).
Угол развала колеса, расположенного строго перпендикулярно к поверхности дороги равняется 0. Если расстояние между верхними точками колес на одной оси немного больше, чем между нижними точками – положительный угол. Подобное положение колес подходит для нагруженных ТС, а для легковых автомобилей применятся в основном для специализированных трасс.
Отрицательным угол считается, когда колеса наклонены внутрь, к центру оси машины. Такое положение колес улучшает управляемость автомобиля при вхождении в крутые повороты.
Стоит понимать, что номинальное значение развала зависит от конструктивных особенностей и вида подвески. Для подвесок Макферсон преимущественно выставляют отрицательный либо нулевой угол. В некоторых ситуациях настраиваются индивидуальные значения (например, для спортивных авто), но только, когда человек знает, что и для чего он делает.
Установочные углы
Измерения всех установочных геометрических углов производятся в градусах, исключение составляет только угол схождения, который чаще всего в европейских странах измеряется в миллиметрах.
Параметры подвески автомобиля измеряются несколькими углами:
- схождение (Toe-in);
- развал (Gamber);
- кастер (Caster);
- продольный угол;
- поперечный угол;
- угол наклона шкворня.
Основными углами настроек являются первые три, то есть углы схождения, развала и кастера. Изменение любого из этих углов существенно влияют на геометрические параметры колес. Для того чтобы понять, что такое сход развал стоит детально рассмотреть каждый угол в отдельности.
Схождение (Toe-in)
Toe-in с английского переводится как сходимость колес и в основном имеет положительное значение, традиционно модели “Субару” имеют нулевое схождение, а отрицательные настройки используются исключительно на спортивных гоночных автомобилях.
Положительным схождением считается, когда передняя часть шины направлена вовнутрь к продольной центральной оси автомобиля, а отрицательным при отклонении наружу. Отклонение этого угла влияет:
- на повышенный износ шин;
- управляемость при повороте;
- дистанцию наката автомобиля.
На автомобилях с задним приводом вполне приемлемой нормой считается положительное схождение в пределах 1 — 2 миллиметров, а на автомашинах с передним приводом от 0 до 1,5 мм. Узлы регулировки находятся на рулевых тягах.
Развал (Gamber)
Угол развала может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от конструктивных особенностей подвески транспортного средства. На автомобилях с задним приводом обычно используются положительные отклонения от вертикальной оси колеса в диапазоне от 0 до +1 градуса. Автомашины с передним приводом в основном имеют отрицательный развал от 0 до -1 градуса. Существенные отклонения влияют на управляемость и способствуют износу протектора колеса.
Главными причинами нарушения угла Gamber являются:
При возникновении этих неисправностей колесо начинает отклоняться в сторону минусового развала, при этом происходит изменение схождения колес, довольно часто изменяется первоначальное положение руля, ощущается увод автомобиля, и появляются следы износа на протекторе на одной из сторон.
Стоит отметить, что не все автомобили, особенно легковые с подвеской системы Макферсон, имеют регулировочные узлы этого угла. На более ранних моделях для регулировки устанавливались эксцентричные болты на нижних рычагах или амортизаторных стойках. Так, к примеру, на модели ВАЗ 2108 верхний болт крепления амортизаторной стойки к цапфе эксцентрический, что позволяет производить регулировочные работы. Постепенно инженеры отказались от этой затеи. Поэтому в случае отклонения развала от заводских параметров причину следует искать в элементах ходовой части или геометрии кузова.
Кастер (Caster)
Очень важный и ответственный угол, нарушение параметров которого приводит к уводу автомобиля от прямолинейного движения, по сути, происходит смешение передней оси колес автомобиля по отношению к задней оси. Кастер стабилизирует управляемость автомобиля на высоких скоростях и обеспечивает при поворотах возвращение управляемых колес в исходное положение. Угол всегда имеет положительное значение, и чем он выше, тем устойчивее автомобиль на высокой скорости. На обычных автомобилях диапазон составляет от двух до пяти, а на спорткарах наклон достигает девяти и более градусов.
Причинами изменения наклона кастера могут быть:
- деформирован рычаг вследствие наезда на препятствие;
- разрушены сайлентблоки;
- поломана пружина;
- деформирована стойка амортизатора (система Макферсон);
- деформация переднего подрамника или кузова.
Практически все внедорожники имеют узлы, позволяющие регулировать углы установки колес, которые располагаются в месте крепления рычагов. Используются два способа регулировки:
- эксцентричные болты;
- регулировочные пластины или шайбы.
На ВАЗ 2121 узел находится на верхнем рычаге, применяются шайбы, посредством установки или удаления которых и производятся регулировочные работы. Импортные внедорожники имеют специальные эксцентрические болты, расположенные на нижних или верхних рычагах подвески.
Как сделать развал схождение
Сегодня проверка и регулировка сход развала производится на станциях техобслуживания, оснащенных специальными стендами. Наиболее распространены сейчас, оптические и компьютерные стенды для регулировки развала схождения. Споры о том, где лучше производить такую регулировку, не утихают уже не первый год. Мы же скажем, что здесь все зависит от уровня мастерства и добросовестности специалиста, который выполняет данную процедуру. Бесспорным преимуществом компьютерных стендов является учет положения задних колес в процессе регулировки развала схождения. Тем не менее, и на оптических стендах можно выставить практически идеальные углы установки колес. Но перед тем как регулировать развал схождение, следует убедиться в том, что передние шины сбалансированы и что ходовая работает штатно. Иначе, регулировать развал схождения нет никакого смысла. После ремонта или замены необходимых узлов, процедуру придется повторить еще раз. Да и должного эффекта такая регулировка при наличии проблем с ходовой или подвеской, не даст. Если же вы не уверены в том, является ли причиной появившихся проблем, нарушение развала схождения, или же причина в чем-то другом, тогда пройти проверку, конечно же стоит.
Помимо всего, описанного выше процедура проверки сход развала, проведенная опытным специалистом, позволяет определить побывал ли автомобиль в дорожно-транспортном происшествии. Ибо, нарушение взаимного расположения лонжеронов, искривления геометрии кузова и другие последствия ударов, бывают на первый взгляд очень незаметными. Тем не менее, не отразиться на углах колес, они не могут.
В том случае, когда вы в процессе езды поймали достаточно глубокую яму или же замяли диск каким-либо иным способом, перед проведением проверки развала схождения поврежденный диск следует либо исправить на специальном станке, либо заменить. Кроме того, перед процедурой проверки и регулировки, обязательно проверяется давление в шинах. Разность этого давления может нивелировать всю работу и даже привести к обострению возникших проблем. Кроме того, знающие люди советуют раз в каждые десять тысяч километров пробега менять местами передние и задние колеса. Эта нехитрая процедура позволяет обеспечить равномерный износ автомобильных покрышек. Дело в том, что резина на передних колесах всегда изнашивается быстрее чем на задних.
Многое в точности и эффективности регулировки развала схождения, будет зависеть от калибровки стенда, на котором производится эта процедура. Но это, как уже говорилось, относится к добросовестности специалиста, который выполняет проверку. Работоспособность инструмента, это в первую очередь забота мастера.
Три варианта построения продольной оси автомобиля
На выбор предлагаются три разных метода, с помощью которых можно построить «базовую» линию при вычислении углов индивидуального схода колес:
- В качестве продольной оси можно принять горизонтальную линию, которая проходит через ось симметрии кузова. Ее можно легко построить, отметив на переднем и заднем бамперах их средние точки.
- Второй вариант – продольная ось шасси. Эта линия выстраивается по точкам, которые располагаются в центрах расстояний между колесными ступицами.
- Довольно часто в качестве продольной оси используется линия «trast line». Она прокладывается строго в направлении движения задней оси машины. Этот вектор не всегда совпадает с продольными линиями, выстроенными по кузову или шасси, как в предыдущих вариантах. Подобное явление характерно для автомобилей, в которых задний мост немного развернут вбок. При этом машина едет боком, что часто наблюдается на старых «Жигулях», «Газелях» и др.
Продольная ось и линия «trast line» на автомобиле.
Угол между линией «trast line» и центральной продольной осью машины в идеальном случае должен стремиться к нулю. Но в некоторых случаях дефекты задней подвески не всегда удается устранить. Поэтому при диагностике схода и развала проводят замеры, отталкиваясь именно от «trast line».
Кастер
Продольным наклоном оси поворота или шкворня называют угол, находящийся между проекцией линии, которая проходит через середины шаровых опор на плоскость, являющуюся параллельной продольной оси транспорта и вертикалью. Этот наклон обеспечивает стабилизацию передних колес автомобиля в направлении прямолинейного хода. Его еще называют «кастер»
Это очень важное значение, так как разница наклона для правого и левого колес, превышающая допустимые показатели, может привести к уводу в сторону того колеса, которое имеет меньшее значение
Разность значение кастера можно выразить таким параметром, как разность его наклонов. Результат вычитания из большего значения колеса меньшего не должен быть выше 30 минут.
Продольный наклон способствует самовыравниванию колес за счет скорости движения автомобиля. Автогонщики данное значение устанавливают на пару градусов выше заводских настроек. Это делает ход транспорта устойчивее, а еще повышается стремление к движению по прямой.
Характерными признаками отклонения величины от нормальной являются: визг шин во время поворота, увод автомобиля при движении в сторону, односторонний износ рисунка протектора, неравномерные усилия при правом и левом поворотах на рулевом колесе.
Углом движения характеризуется поворот заднего моста по отношению к оси симметрии автомобиля. Этот параметр является очень важным и чем ближе его значение к нулю, тем лучше. Если значение положительное, то это значит, что есть повернутость вправо, а если отрицательное, то влево. Если имеют место отклонения больше допустимых значений, нужно срочно вмешаться и настроить до нормальных.
Перед тем как сделать развал-схождение, необходимо убедиться, что в шинах нормальное давление, износ протектора на обоих колесах примерно одинаковый, люфт в рулевом управлении и подшипниках отсутствует, не деформированы диски колес, а также не требуется ремонт подвски автомобиля.
Нужно ли нагружать машину при сход-развале?
Очень часто на форумах поднимается вопрос – нужно ли при сход-развале загружать автомобиль. Сторонники этой идеи аргументируют тем, что нет никакого смысла регулировать углы установки колес на пустой машине, ведь обычно в ней находится как минимум водитель.
Случается, что при регулировке сход-развала у водителя требуют сообщить его вес, а также сколько пассажиров он обычно возит и где они сидят. После такого у многих складывается впечатление, что в других местах просто халтурят и не хотят тратить время и силы на загрузку.
Прежде, чем разбираться в данной ситуации, следует учесть, что большинство современных легковых автомобилей создаются для движения по обычным дорогам, а не по гоночной трассе. При этом количество и расположение пассажиров, а также багажа может быть разным. Но даже в ситуации, когда единственный пассажир сидит за водителем, а груз расположен в левой части багажника, управление автомобилем должно оставаться достаточно комфортным и безопасным.
В целом ответ на данный вопрос можно прочесть в книге Й. Раймпеля «Шасси автомобиля»:
* Снаряженное состояние автомобиля – без груза (пассажиров) с заполненными емкостями системы питания, смазки, охлаждения, с комплектом инструментов и принадлежностей, предусмотренных производителем согласно эксплуатационной документации, включая запасное колесо.
Фирма BMW соблюдает это условие и поныне. Однако что следует из данной цитаты? Большинство производителей на сегодняшний день подразумевают, что измерение и регулировка углов сход-развала должны производиться на разгруженной машине, с полным топливным баком, запасным колесом (если оно предусмотрено) и штатным набором инструмента. |
Во всех остальных случаях, когда производитель прямо указывает на необходимость загрузки (как в случае с BMW) или иных определенных действий при измерении углов установки колес, следует руководствоваться данными требованиями, поскольку именно под них производитель производит расчет значений углов развал-схождения.
Иногда можно столкнуться с тем, что во время регулировки развальщик повисает на подрамнике или иных элементах подвески. Это совершенно правильное действие – таким образом он смотрит динамику изменения углов установки колес (в основном схождения) при небольшой нагрузке, что позволит ему выставить оптимальные для данного автомобиля углы.
Чтобы иметь возможность выполнять регулировку сход-развала на самых разных легковых автомобилях, в нашей мастерской имеется 270 килограммов грузов, которых достаточно, чтобы соответствовать требованиям любых производителей по загрузке автомобиля при измерении и регулировке углов установки колес.
Регулировка развала-схождения колес
Регулировка параметров обычно производится в автосервисах на специальном оборудовании с использованием компьютерной техники. Но выполнить регулировку можно и самостоятельно, имея необходимый инструмент и знания.
Самостоятельная регулировка
Для выполнения настройки в гаражных условиях потребуется подготовить: набор ключей, линейки (специальная и обыкновенная); шнур с грузиком; кусок мела.
Проверка и регулировка развала
Для начала нужно произвести замеры.
- Загоняем авто на ровную поверхность (в гараж со смотровой ямой) и выставляем колеса ровно. Должно остаться немного места для перемещения ТС, которое нужно будет для осуществления замеров.
- Мелом делаем на ровно выставленных колесах метки вверху и внизу.
- Далее нужно приложить шнур с грузом к крылу авто таким образом, чтобы шнур был в строго параллельном положении относительно сделанных мелом меток. Шнур можно прикрепить к крылу лентой или скотчем для удобства.
- Линейкой замеряется расстояние между шнуром и ободом колеса снизу и сверху.
- Затем авто следует прокатить вперед, чтобы метки повернулись на 90 градусов и повторить ранее проделанные манипуляции (метки, замеры).
- После авто снова двигается до тех пор, пока последние две метки не поменяются местами. Верхняя метка переместится вниз, а нижняя в верхнюю часть. И снова все замеряется.
Разница в замерах не должна сильно отличаться. При нормальном угле разница должна быть от 1 до 3 мм. Если показатели сильно разнятся необходимо провести регулировку.
- Автомобиль следует поднять посредством домкрата и демонтировать колесо.
- Используя ключи, следует отсоединить от поворотного кулака кронштейн стойки.
- На поворотном кулаке имеется болт. Путем его смещения производится регулировка по ранее проставленным меткам.
- После этого колесо возвращается на место, и вновь производятся замеры.
Проверка и регулировка схождения
- Автомобиль загоняют на ровную поверхность и выравнивают колеса.
- В передней части с внутренней стороны колеса (ближе к ободу) наносят две метки.
- На телескопической линейке делают натяг. Концы упирают в метки, а подвижную шкалу перемещают до тех пор, пока «0» не совпадет с неподвижным указателем.
- После начинают двигать авто, пока линейка не окажется в задней части колеса.
Теперь нужно посмотреть имеются ли отклонения. Для ТС с передним приводом оно должно быть в пределах 0-1. Если показания иные, необходимо произвести регулировку.
- Для настройки необходимо изменить длину рулевых тяг. Путем послабления контргайки выкручивают либо вкручивают тягу, в зависимости от того, что нужно сделать – укоротить иди удлинить.
- После закручивают контргайку и заново замеряют.
По окончании регулировочных работ, правильность настройки можно проверить на дороге. В случае, если все сделано верно, биение в руль будет отсутствовать, машину не будет уводить в сторону.
В автосервисе
Специалисты для регулировки развала-схождения колес используют лазерные, оптические и компьютерные стенды. Их главная задача заключается в точном измерении угловых и линейных величин. Такая техника имеет широкие функциональные возможности и обеспечивает высокую точность измерений.
После измерения величин, в случае если обнаружены отклонения, осуществляется регулировка. В сервисах обычно используют компьютерные стенды, оборудованные датчиками и компьютером для анализа и обработки полученной информации, с последующим выводом результатов на монитор. Подобные системы не только позволяют измерять углы развала и схождения, но и сразу осуществлять их правильную регулировку.
Стоимость диагностики и регулировки колес варьируется в пределах 900–1500 рублей для отечественных автомобилей, 1000–1500 для иномарок. За работу с крупногабаритным транспортом придется заплатить от 1500 рублей.
Кроме этого потребуются дополнительные траты – снятие/установка колеса (150–300 руб.), регулировка рулевого редуктора (ок.500 руб.) и т. п.