Секреты подвескостроения У-У-К — журнал «АБС-авто»
Каждый раз, когда по тому или иному поводу речь заходит об углах установки колес, приходится слышать общепринятые фразы о том, что УУК призваны «компенсировать, снижать, повышать и улучшать». Обычно этим и ограничиваются. Если же предпринимаются попытки «копнуть глубже», а именно объяснить, почему колеса устанавливаются так, а не иначе, и каким образом достигается «снижение и повышение», чаще всего знания об этом предмете оказываются поверхностными, не совсем верными или неверными вовсе. Попробуем «повысить и улучшить» осведомленность в этой непростой, но очень интересной теме, заручившись поддержкой эксперта в области «подвескостроения» АЛЕКСАНДРА СОЛНЦЕВА, профессора, заместителя заведующего кафедрой «Автомобили» МАДИ (ГТУ). Как говорится, еще раз и поподробнее…
Экскурс в историю показывает, что мудреная установка колес применялась на различных средствах передвижения задолго до появления автомобиля.
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, шматками летевшая с колес, не попадала в экипаж и на важных седоков, а разбрасывалась по сторонам.
Похоже, мастер, сработавший эту коляску, имел представление о положительном развале колесУ утилитарных повозок для неспешного передвижения все было с точностью до наоборот. Так, дореволюционные руководства о том, как построить хорошую телегу, рекомендовали ставить колеса 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.
Какое отношение эти исторические факты имеют к установке колес современных автомобилей? Да, в общем, никакого. 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. Чтобы оживить память, можно воспользоваться приводящимися справками.
Схождение
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. 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.
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.
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, неразрезная 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.
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
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). Эластокинематические 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 несовместимое» – 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 Е 39 указываются: схождение 0°5’±10’, развал –0°13’±30’. Это значит, что, оставаясь в «зеленом коридоре», схождение может принять значение от –0°5’ до +15’, а развал от –43’ до +17’. 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.
Продолжение следует
- Сергей Самохин
подвеска
Как сделать развал схождение в домашних условиях?
Современное оборудование позволяет сделать развал-схождение на автомобиль близкое к заводским, ведь метрики отображаемые на экране и эталон выведенный для сравнения позволяют мастеру быстро и точно выставить необходимые значения как развала, так и схождения.
В тоже время, многие автолюбители делали и продолжают выполнять установку параметров своими руками без какого-либо профессионального оборудования, пусть не так идеально, но вполне сносно. Но прежде чем начать обьяснение того как производить развал-схождение в гаражных условиях мы определимся что это такое и на что влияет, а так же зачем его меняют специально в другое значения от определенного инженерами.
Найти сервис для качественного развал-схождения можно на Автопортале 100.ks.ua — https://100.ks.ua/sto/razval-shozhdenie. Большое количество компаний со всей Украины и реальных отзывов от автомобилистов.
Что такое развал?
Развал — это положение колеса по вертикали. Небольшой специально продуманный угол нужен для лучшего сцепления колеса с дорожным полотном.
Что такое схождение?
Это угол отношения направления вращения колеса к направлению движения.
Для заднеприводных автомобилей устанавливается в положительное значение, а для переднеприводных — в отрицательное. В движении колеса выравниваются и становятся друг относительно друга.
Зачем их регулируют?
Регулировка влияет сразу на несколько разных ньюансов, начиная от качественного сцепления с дорогой а так же комфорта и правильности поведения автомобиля на дороге, в особенности в поворотах, так и на сам износ резины и в некоторой степени даже расход топлива, ведь дополнительная нагрузка на двигатель из-за повышенного сопротивления повысит и расход топлива.
Как выставить своими руками в гаражных условиях?
Самым важным для выставления своими руками развала и схождение является знание нужных значений. Зная эти параметры, нужно чтобы ходовая часть автомобиля была полностью исправна, давление в шинах было эталонным, а автомобиль без дополнительной нагрузки. Сама машина должна находиться на ровной горизонтальной поверхности без наклона.
Развал выполняется следующим образом(на примере популярной у нас ВАЗ 2109):
- Размечают на ободе колеса две метки, сверху и снизу, мелом, маркером.
- Вдоль крыла пускают шнур/нитку/леску с отвесом, через эти две метки. Штангерциркулем замеряют расстояние от метки, до нитки с отвесом, сперва снизу, потом сверху или наоборот и вычисляют разницу. Для ВАЗ 2109 это должно быть около +-3мм. Для вашего авто вы должны знать параметры заранее. Во избежании ошибки из-за возможно кривого диска, рекомендуется прокатить автомобиль на четверть оборота колеса и сделав еще две аналогичные метки провести аналогичный замер. Замеры записываются.
- Аналогичную операцию делают со вторым колесом, параллельным текущему. После автомобиль разворачивают в противоположное направление и снова выполняют замеры.
- После этого колесо снимают. Берут два ключа на 19 и отпускают два болта крепления стойки амортизатора к поворотному кулаку.
- Сдвигайте поворотный кулак по эксцентриситетической орбите головки болта выводя нужный вам угол развала.
- Подтяните болты крепления стойки амортизатора, поставьте колесо на место, опускайте авто на колесо и покачайте уперевшись в крыло автомобиля. Проверьте замеры как в п 1 и 2.
Универсально считаются правильными значения:
- заднеприводные авто +1/+3мм
- переднеприводные -1/+1мм.
После того как закончите, отойдите от автомобиля на небольшое растояние и сверьте оси передних и задних колес взглядом, по траэктории от задних к передним или наоборот.
Регулируем схождение своими руками
Регулировка схождения чаще всего выполняется телескопической линейкой, а работы проводить на яме, руль выкручен прямо, колеса смотрят ровно вперед.
Мелом наносятся метки с внутренней стороны колес, как можно ближе к диску. На линейке создаете предварительный натяг, упираете в отмеченные точки. Совместите «Ноль» на подвижной шкале с неподвижным указателем, зафиксируйте и перекатываете осторожно автомобиль к второй паре колес не касаясь деталей автомобиля.
Если расстояние колес спереди больше чем задних, то на ВАЗ 2109 нужно укоротить рулевые тяги, в противном случае — удлинить. Для этого на рулевых тягах ослабляют контргайки, а после вращают муфту для изменения длины тяги. Выполняйте операцию попеременно с передними и задними колесами прокатывая машину, до достижения значений -1 — +1 мм.
Почему иногда значения специально отклоняют от заводских?
Специалисты, меняя конфигурацию автомобиля под гоночный трек, ралийный или другие специфические дисциплины, могу с пониманием процесса менять развал и схождение для изменения поведения автомобиля под нужное. Ведь заводские значения оптимальны для езды на дорогах общего пользования.
Что такое схождение на автомобиле? (Эффекты схождения и развала)
Автомобили как балерины. У них были собственные ступни, пальцы ног указывали внутрь или наружу. Они могут танцевать вокруг трека или ужасно потерпеть неудачу и сломать себе лодыжки.
Разница между правильными настройками схождения и жалким провалом может составлять несколько градусов, когда речь идет о подвеске вашего автомобиля. В этой статье я расскажу вам кое-что о пальцах ног.
Содержание
Что такое Toe?
Представьте, что передние шины вашего автомобиля — это ступни, а передняя часть шин (ближе к переднему бамперу) — это пальцы ног.
Если ваш автомобиль имеет «схождение», передние части шин будут направлены внутрь друг к другу. Если у вашего автомобиля «схождение наружу», передние части будут направлены наружу друг от друга.
Схождение и развал
С высоты птичьего полета схождение — это угол, на который направлены передние части ваших шин. Схождение — это когда передние части направлены наружу, друг от друга и наружу автомобиля. Схождение — это когда передние части шин направлены внутрь друг к другу.
Развал, с другой стороны, связан с верхними частями ваших шин и их отношением к нижним частям ваших шин.
Если у вас отрицательный угол развала, верхние части ваших шин будут ближе к центру вашего автомобиля, а нижние — дальше.
Это придает вашему автомобилю более «ровный» или приземистый вид и выглядит ПОТРЯСАЮЩЕ. Отрицательный развал также увеличивает размер вашего пятна контакта, что помогает, когда вы дрифтуете, так как вам понадобится наибольшая площадь поверхности на поворотных и тормозных поверхностях (ваших передних колесах).
Положительный развал, с другой стороны, должен быть убит огнем. Не совсем, но положительный развал — это когда верхние части ваших шин дальше от верхнего рычага управления, чем нижние части ваших шин.
В следующий раз, когда вы увидите раллийный автомобиль или грузовик для гонок по бездорожью, проверьте развал передних колес. Как правило, будет небольшой положительный развал, чтобы грузовики могли иметь наилучшее пятно контакта на всем пути подвески.
См. также – Положительные и отрицательные эффекты кастера
Эффекты схождения
1.
Реакция на рулевое управлениеСхождение снижает влияние рулевого управления. Это означает, что потребуется немного больше усилий, чтобы изменить направление движения вперед, если у вас чрезмерное схождение.
Если вам требуется сверхчувствительное рулевое управление, скажем, для автокросса, гоночной машины или автомобиля для дрифта, схождение затруднит быструю смену направления.
2. Устойчивость
С другой стороны, если вы стремитесь к комфорту и устойчивости на высоких скоростях, настройте переднюю подвеску на схождение.
Это означает, что ваш автомобиль будет намного более устойчивым на высоких скоростях, так как потребуется большее усилие рулевого управления, чтобы опрокинуть автомобиль. Ваш автомобиль захочет оставаться прямо, если вы наберете больше схождения.
3. Прохождение поворотов
При прохождении поворотов вам будет труднее проходить короткие крутые повороты, если у вас слишком большое схождение. Но у вас будет лучшее и плавное время на длинных крутых поворотах, если у вас есть схождение.
По сути, ваша машина будет ехать по прямой, так что примите это во внимание, когда будете возиться с настройками схождения.
4. Чрезмерный износ
Чрезмерное схождение приведет к быстрому износу внешних краев шин, поэтому вам придется чаще покупать новые шины.
Если вы зарабатываете баксы BOKU и являетесь королем миль, то это не должно быть для вас проблемой. Но если вы нормальный человек, мы рекомендуем вам проявлять сдержанность и вносить небольшие коррективы, пока вы не наберете то, как вы хотите, чтобы ваша машина вел себя на скорости.
Эффекты схождения
1. Рулевое управление
Схождение приведет к избыточной поворачиваемости автомобиля и усложнит управление на высоких скоростях. Это связано с тем, что каждый поворот руля увеличивается на угол схождения.
В то время как небольшое схождение полезно, если вы дрифтуете или ищете более экстремальные повороты и повороты, слишком большое может быть плохой вещью.
Кроме того, если у вас чрезмерное схождение задней части автомобиля, автомобиль не будет таким устойчивым на высоких скоростях и будет раскачиваться.
Одним из преимуществ является улучшенное ускорение благодаря увеличенному сцеплению и площади поверхности, соприкасающейся с дорогой. Но, как и во всех ньютоновских вещах, что-то должно дать, и в данном случае это максимальная скорость, поскольку увеличенное сцепление просто не позволит вам достичь этого порога. Это будет трудно контролировать, и это может превратиться в опасную ситуацию.
2. Ношение
Если у вас чрезмерное схождение, вы быстро изнашиваете внутреннюю кромку шин.
Если у вас есть деньги, это не будет проблемой, но для большинства из нас это хороший повод расслабиться и внести небольшие постепенные корректировки в геометрию рулевого управления вместо того, чтобы идти на полную катушку с несколькими градусами. регулировки схождения с места в карьер.
3. Торможение
Чрезмерное схождение сделает торможение более непредсказуемым и менее стабильным, но для вашего автомобиля естественно увеличивать схождение при резком торможении — только из-за сил, действующих на эти детали подвески, толкающих колеса наружу.
Как регулируется схождение?
В отличие от регулировки кастера, вы будете регулировать схождение вашего автомобиля, вращая внутреннюю рулевую тягу с помощью гаечного ключа. Это отрегулирует угол, на который направлены ваши колеса.
По мере увеличения пространства, которое занимает внутренняя рулевая тяга, передние части колес будут смещаться внутрь друг к другу (схождение). Когда вы поворачиваете внутреннюю рулевую тягу в другую сторону, передние части ваших шин будут направлены друг от друга, увеличивая схождение.
См. также – Симптомы неисправной поперечной рулевой тяги
Как и в случае со всеми проблемами и вопросами подвески, полезно обратиться с этими вопросами в мастерскую по регулировке, поскольку они смогут рассказать вам, что каждая часть подвески вашего автомобиля делает, как правильно их отрегулировать, и сколько будет стоить развал-схождение.
Если вы не готовы к рывку в настройке геометрии подвески собственного автомобиля, я бы порекомендовал приобрести копию видеоигр Forza Motorsports или Gran Turismo.
В этих играх есть безумно подробные меню настройки, где вы можете изменять и настраивать каждый элемент геометрии подвески вашего автомобиля так, как душе угодно. Если вы более визуальный и активный ученик, это отличное место, чтобы выяснить, как ваши данные влияют на автомобиль на гоночной трассе.
Если осмелишься, попробуй побить мой рекорд дрифта в 100 000 очков на трассе Forza Motorsport Fujimi Kaido. S13 Silvia с большим турбонаддувом, если вам интересно.
Ура,
Ал
- Автор
- Recent Posts
Al Seizovic
Я автомобильный фанатик и последние 20 или около того лет. Поклонник автомобилей JDM, который мечтает однажды собрать Veilside RX7 FD с заменой двигателя 2UZ. Мне нравится проводить выходные, путешествуя по горам Колорадо на моей подержанной Toyota Sequoia 2004 года выпуска, чтобы поймать лучший закат. Подпишитесь на меня в Instagram @avseiz.
Последние сообщения Al Seizovic (посмотреть все)
Что каждый автомобилист должен знать о развал-схождение
Дом, Библиотека по ремонту автомобилей, автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, автомобильный блог, ссылки, указатель
com Развал-схождение относится к геометрическому соотношению колес к самому транспортному средству, друг к другу и к дороге. В идеале все четыре колеса должны быть направлены прямо вперед, параллельно друг другу, перпендикулярно дороге и перпендикулярно соответствующим осям. Это обеспечит наименьшее сопротивление качению, наименьшее трение, наименьший износ шин и наилучшее сцепление с дорогой. Основные углы выравнивания, о которых мы здесь говорим, это схождение, развал и кастер.
СХЕМА СОСЯДКИ
Схождение — это самый важный угол установки колес, потому что он больше всего влияет на износ шин. Схождение относится к параллельности между колесами, если смотреть сверху, и обычно измеряется в дюймах или миллиметрах. Когда оба передних колеса направлены прямо вперед и расстояние между передними кромками обеих передних шин точно такое же, как расстояние между задними кромками, колеса имеют «нулевое схождение» и теоретически выровнены. Мы говорим «теоретически», потому что выравнивание схождения изменяется во время движения автомобиля.
Шарниры и гнезда в подвеске и рулевой тяге имеют небольшой люфт, что в совокупности может привести к изменению углов установки колес в зависимости от нагрузки на рулевое управление и подвеску. Точно так же резиновые втулки в рычагах управления имеют некоторую податливость и слегка отклоняются, когда автомобиль ускоряется, тормозит, поворачивает и едет. Это также может привести к изменению выравнивания пальцев. Чтобы компенсировать это, можно добавить немного «схождения» или «схождения», когда колеса выровнены, в зависимости от того, имеет ли автомобиль передний или задний привод.
TOE-IN означает, что передние края шин расположены ближе друг к другу, чем задние края. Большинство заднеприводных легковых и грузовых автомобилей имеют характеристики развал-схождения, требующие небольшого схождения (скажем, 1/16 дюйма или около того). Это обеспечит нулевое схождение при движении автомобиля по дороге, потому что передние и задние колеса имеют естественную тенденцию к схождению из-за сопротивления качению и податливости рулевого управления и подвески.
Схождение — это когда передние края шин разнесены дальше, чем задние края. Это может произойти, если наконечники рулевых тяг изношены или втулки поперечного рычага разрушились. Схождение — это плохое состояние, потому что оно заставляет шины тереться, когда они катятся. Только 1/8 дюйма схождения будет тереть шины в стороны на 28 футов за каждую пройденную милю. При такой скорости износ протектора не займет много времени.
Неравномерный износ внутренней кромки протектора шины из-за смещения схождения.
Классическим признаком смещения схождения колес является неравномерный износ обеих передних шин. Направление флюгирования говорит вам о том, сведены ли шины внутрь или наружу (неровные кромки, направленные внутрь, сигнализируют о схождении, а шероховатые кромки, обращенные наружу, указывают на схождение). Но на радиальных шинах смещение схождения имеет тенденцию закатывать плечо шины под себя, поскольку оно приводит к износу только внутренних или внешних ребер.
ПРИ СХОЖДЕНИИ ВНУТРИ изнашивается ВНЕШНЯЯ часть протектора, в то время как при СНИЖЕНИИ ВНЕШНЯЯ часть протектора изнашивается ВНУТРЕННЯЯ область протектора. В обоих случаях износ может усугубиться, если шины недостаточно накачаны.
Замена изношенных шин может заменить изношенную резину, но не решит проблему износа шин. Новые шины постигнет та же участь, если причина несоосности не будет установлена и схождение не будет приведено в соответствие со спецификациями. Таким образом, каждый раз, когда шины показывают износ носка, следует проверить выравнивание схождения, чтобы убедиться, что оно находится за пределами допустимого диапазона. Также следует осмотреть рулевое управление на наличие изношенных или погнутых деталей. В дополнение к проверке на ослабленные или изношенные наконечники рулевых тяг, обратите внимание на погнутые рулевые рычаги или рулевые тяги, потому что они также могут вызвать износ пальцев.
Как ни странно, на некоторых переднеприводных автомобилях и минивэнах при выравнивании колес может быть указано небольшое схождение (примерно до 1/16 дюйма), чтобы компенсировать схождение, возникающее при передние колеса тянут автомобиль по дороге.
Крутящий момент более чем компенсирует податливость рулевого управления и подвески, позволяя обоим передним колесам немного сходить во время ускорения. Это также вызывает «управление крутящим моментом» (внезапное усилие рулевого управления) в некоторых переднеприводных автомобилях с полуосями разной длины. При резком ускорении левое колесо с более короткой полуосью испытывает большее схождение, чем правое колесо с более длинной полуосью. Результатом является неравномерное изменение схождения и тяга руля вправо. Производители транспортных средств уменьшили или устранили рулевое управление крутящим моментом во многих автомобилях с передним приводом, используя полуоси равной длины и / или более жесткие втулки рычагов управления.
КАК ИЗНОШЕННЫЕ ДЕТАЛИ ВЛИЯЮТ НА ВЫРАВНИВАНИЕ СЦЕПЛЕНИЯ
Изношенные НАКОНЕЧНИКИ ТЯГИ являются наиболее распространенной причиной неравномерного износа шин (как правило, изнашивание схождения на внутренней поверхности протектора). Изношенные или ослабленные наконечники рулевых тяг следует всегда заменять.
Но новые наконечники рулевых тяг не обязательно решат проблему износа шин, если рулевые тяги не будут должным образом отрегулированы после установки новых деталей.
Замена наконечников рулевых тяг, рулевых тяг или рулевой рейки изменит расстояние между рулевыми рычагами, что изменит схождение. Таким образом, после того, как детали были установлены, необходимо использовать какое-либо оборудование для выравнивания для измерения схождения. Тогда и только тогда можно отрегулировать рулевые тяги, чтобы установить схождение в соответствии со спецификациями производителя автомобиля (всегда используйте спецификации, указанные в справочном руководстве по выравниванию или руководстве по обслуживанию, никогда не применяйте настройки «эмпирического правила», потому что каждый автомобиль уникален).
Один из старых приемов механиков при замене наконечников рулевых тяг состоит в том, чтобы подсчитать количество оборотов, необходимых для откручивания наконечника рулевой тяги, а затем использовать такое же количество оборотов при завинчивании наконечника рулевой тяги.
Это работает только в том случае, если повторно устанавливается один и тот же конец рулевой тяги, потому что длина наконечника рулевой тяги и резьба могут отличаться на новой детали. Более того, невозможно узнать, были ли исходные настройки выравнивания правильными или нет. Вот почему схождение всегда следует измерять и регулировать по мере необходимости после замены деталей.
Регулировка длины поперечной рулевой тяги изменяет выравнивание схождения. Если рулевой рычаг и наконечник рулевой тяги находятся за поворотным кулаком, как это делается в большинстве автомобилей, УВЕЛИЧЕНИЕ длины поперечной рулевой тяги увеличит СХОД. УКОРОЧЕНИЕ длины поперечной рулевой тяги добавит схождение.
Схождение ЗАДНИХ КОЛЕС И СХОДА ЗАДНИХ КОЛЕС
Еще кое-что, о чем следует помнить в отношении схождения, это то, что схождение задних колес так же важно, как и схождение передних, особенно если у автомобиля независимая задняя подвеска или регулировка схождения задних колес.
Сюда входят большинство переднеприводных автомобилей и минивэнов, а также некоторые заднеприводные автомобили. Несоосность заднего схождения может привести к износу схождения как передних, так и задних шин, создавая тягу рулевого управления в одну сторону. В отличие от переднего схождения, которое является самоцентрирующимся из-за рулевой тяги, разница в углах заднего схождения из стороны в сторону создает нечто, называемое 9.0126 УГОЛ НАПРЯЖЕНИЯ . Результат тот же, что и при перекосе заднего моста, из-за которого автомобиль тянет или ведет в одну сторону.
Так как же схождение задних колес и/или наличие угла тяги вызывают износ передних шин? Потому что переднее схождение немного меняется, когда колеса поворачиваются в любую сторону. Это называется РАЗНОШЕНИЕМ НА ПОВОРОТАХ. Поскольку внутреннее колесо движется по более короткой дуге, чем внешнее, рулевые рычаги имеют встроенный угол (иногда называемый 9°).0126 РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ АККЕРМАНА ). Это вызывает небольшое схождение колес относительно друг друга, когда колеса поворачиваются в одну сторону.
Величина схождения составляет всего пару градусов, но это помогает свести к минимуму задиры и износ шин.
Однако, если задние колеса смещены, и водителю приходится постоянно рулить не по центру, чтобы автомобиль ехал прямо, это означает, что передние колеса постоянно находятся в состоянии схождения. Со временем это приведет к износу носка внутреннего протектора передних шин. Лечение? Проверьте и при необходимости отрегулируйте схождение задних колес.
Несоосность схождения одного или обоих задних колес создаст проблему УГЛА ТЯГИ. Если задние колеса выровнены правильно, угол тяги будет нулевым, и это не повлияет на рулевое управление или износ шин. Но когда существует угол тяги, он заставляет транспортное средство вести или тянуть в одну сторону. При этом рулевое колесо слегка смещается от центра, что меняет выравнивание схождения (схождение на поворотах, помните?), что может привести к износу схождения передних шин.
Заднеприводные автомобили и грузовики без независимой задней подвески имеют фиксированные настройки схождения задних колес, поэтому никакие регулировки невозможны.
Но на большинстве других автомобилей схождение задних колес можно отрегулировать либо с помощью заводских регулировок (где они доступны), либо путем установки вспомогательных приспособлений для выравнивания, таких как прокладки схождения/развала, смещенные втулки и т. д.
РАЗВАЛ КОЛЕСА
Следующим важным углом установки колес, о котором вам следует знать, является развал. Развал относится к наклону колес, если смотреть спереди или сзади. Развал — это внутренний (отрицательный) или внешний (положительный) наклон колес. Обычно измеряется в градусах.
Как и в случае схождения, нулевой развал (абсолютно перпендикулярно дороге) является идеальной настройкой выравнивания. Но, как и схождение, развал изменяется по мере загрузки автомобиля и каждый раз, когда автомобиль сталкивается с неровностями или провалами на дороге. Движения подвески вверх и вниз изменяют геометрию рычагов управления и стоек, что приводит к изменению развала. Так много спецификаций статического выравнивания развала могут допускать увеличение положительного или отрицательного развала в зависимости от конструкции подвески.
Как правило, настройки развала обычно должны быть в пределах половины градуса из стороны в сторону.
Если развал не соответствует техническим требованиям, шина будет неравномерно изнашиваться на одном плече, и автомобиль может тянуть в сторону с наибольшим развалом. Развал обычно влияет только на одно колесо, поэтому, если только на одной шине наблюдается необычный износ плечевой зоны, это обычно является признаком смещения развала.
Имейте в виду, что развал применяется как к передним, так и к задним колесам, хотя только автомобили с независимой задней подвеской обычно имеют характеристики выравнивания заднего развала. Большинство заднеприводных автомобилей и грузовиков с неразрезными мостами не имеют технических характеристик заднего развала, потому что нет возможности его изменить (даже в этом случае погнутая задняя ось может вызвать проблемы с развалом!).
Чрезмерный развал может быть вызван погнутым шпинделем, неправильно расположенной стойкой стойки, погнутой стойкой, изношенной или разрушенной втулкой поперечного рычага, погнутым рычагом или слабой или сломанной пружиной.
Если какая-либо из этих деталей заменена, развал следует проверить и при необходимости отрегулировать после установки деталей. А для автомобилей, которые не имеют регулировки развала на стойках или поперечных рычагах или обеспечивают лишь ограниченную регулировку, могут помочь приспособления для регулировки развала на вторичном рынке.
РАСШИРЕНИЕ КОЛЕСА
Третьим наиболее важным углом установки колес является кастер, который представляет собой наклон оси рулевого управления вперед (отрицательный) или назад (положительный), если смотреть сбоку. Кастер обычно измеряется в градусах и применяется только к передним колесам, потому что они единственные, которые управляются (за исключением нескольких странных японских автомобилей, которые имели рулевое управление четырьмя колесами).
Кастер — странный угол, потому что он не влияет напрямую на износ шин. Наибольшее влияние это оказывает на устойчивость рулевого управления, усилие на рулевом колесе и возврат рулевого управления.
Так что это часто самый игнорируемый угол.
Большинство автомобилей имеют небольшой положительный кастер, обеспечивающий быстрый возврат рулевого управления и стабильность на высокой скорости. Это происходит потому, что ролик заставляет шпиндель слегка наклоняться вниз при вращении колес. Это поднимает шасси и увеличивает нагрузку на колеса при их повороте. Чистый эффект заключается в том, что кастер помогает удерживать колеса направленными прямо вперед для повышения устойчивости рулевого управления и помогает колесам возвращаться в прямолинейное положение после поворота. Именно по этой причине многие европейские роскошные седаны имеют большой кастер, поскольку он обеспечивает более стабильное ощущение на скоростях шоссе. Недостатком является то, что это увеличивает усилие на рулевом колесе и обратную связь с водителем.
Что произойдет, если заклинатель не соответствует техническим требованиям? Если есть слишком большая разница в кастере из стороны в сторону, это может привести к заносу транспортного средства или его уводу в сторону.
Некоторые спецификации выравнивания требуют небольшой разницы в кастере, чтобы компенсировать дорожную выпуклость. Но, как правило, кастер обычно должен быть в пределах половины градуса из стороны в сторону.
Те же проблемы, которые могут вызвать смещение развала, могут вызвать смещение кастера: погнутый шпиндель, смещенная опора стойки, погнутая стойка, изношенная или разрушенная втулка поперечного рычага, погнутый рычаг или слабая или сломанная пружина. Таким образом, если какая-либо из этих частей заменена, ролик следует проверить и при необходимости отрегулировать после установки деталей.
Высота дорожного просвета также может влиять на кастер. Провисание рессоры или перегрузка автомобиля могут изменить дорожный просвет на несколько дюймов, что может изменить показания кастера на градус и более. Это может способствовать нестабильности рулевого управления или изменению усилия на рулевом колесе. Таким образом, проверка высоты дорожного просвета также является важным элементом регулировки колес.
Если высота дорожного просвета ниже спецификации, слабые пружины следует заменить. Возможности модернизации здесь включают установку пружин с переменной жесткостью, пневматических амортизаторов, амортизаторов перегрузки или пневматических амортизаторов на транспортном средстве, которое используется для буксировки или перевозки более тяжелых, чем обычно, грузов.
ПРОВЕРКА УСТАНОВКИ КОЛЕС
Единственный способ убедиться, что колеса выровнены должным образом, — это периодически проверять сход-развал. После установки углы установки колес не должны изменяться, если детали не изношены или не повреждены. Точно так же нет смысла пытаться выровнять колеса до тех пор, пока не будут заменены изношенные или поврежденные детали. Изношенные детали не будут точно выравниваться, потому что они имеют слишком большой люфт. Существует также опасность того, что неисправность компонента может привести к выходу из строя подвески и/или потере управляемости (например, поломка шарового шарнира или наконечника рулевой тяги).
Большинство экспертов рекомендуют проводить ежегодную проверку сход-развала или проверку сход-развала при замене шин. Даже новым автомобилям может быть полезна проверка сход-развала, если колеса не были должным образом отрегулированы на заводе. Некоторые заводские спецификации допускают довольно широкий диапазон настроек, что может обеспечить далеко не идеальные характеристики износа шин и управляемости. Установка колес на «предпочтительные» или средние настройки часто дает наилучшие результаты.
В настоящее время большинство магазинов рекламируют сход-развал четырех колес, а не сход-развал двух колес (только передних). Почему? Потому что все четыре колеса влияют на курсовую устойчивость, управляемость и управляемость. Развал-схождение стоит дороже, занимает немного больше времени и требует более сложного оборудования, но его следует считать обязательным для большинства переднеприводных автомобилей и минивэнов, а также заднеприводных автомобилей с независимой задней подвеской.