Проверка и регулировка углов установки колес (УУК)
Техническое состояние ходовой части автомобиля во многом предопределяется правильной установкой углов управляемых колес. Углы управляемых колес выполняют определенные функции при движении автомобиля.
Для того чтобы уменьшить сопротивление движению, а значит и расход топлива, снизить изнашивание шин и подвески, путем снижения действующих на них динамических нагрузок, управляемые колеса должны катиться в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля. Важным фактором повышения устойчивости автомобиля является стабилизация управляемых колес, т. е. стремление их вернуться после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. С учетом перечисленных факторов колеса автомобилей устанавливаются с углами схождения, развала, продольного и поперечного наклона оси, с разностью внутреннего и наружного углов поворота управляемых колес.
Рис. Углы установки управляемых колес
Угол развала
При поперечном наклоне оси повернуть колесо всегда труднее, чем вернуть его в исходное положение – движение по прямой. Это объясняется тем, что при повороте колеса передняя часть автомобиля приподнимается на небольшую величину, и водитель прилагает сравнительно большое усилие к рулевому колесу.
При возвращении управляемых колес в положение, соответствующее движению по прямой, масса автомобиля помогает поворачиванию колес и водитель прикладывает к рулевому колесу небольшое усилие.
Однако при наличии развала колесо стремиться катиться от продольной оси автомобиля по дуге вокруг точки «О» пересечения продолжения оси колеса с плоскостью дороги. Для устранения этого явления колеса устанавливаются со схождением, т. е. не параллельно, а под некоторым углом к продольной оси автомобиля.
Нарушение угла развала колес приводит к одностороннему износу протектора шины. Если угол развала больше нормы, изнашивается наружная сторона протектора и, наоборот, если он меньше нормы – внутренняя сторона протектора. Кроме того, значительная разница в углах развала правого и левого колес вызывают увод автомобиля в сторону колеса с большим развалом.
Рис. Угол развала управляемых колес
В процессе эксплуатации автомобилей углы развала управляемых колес изменяются из-за изнашивания шарниров передней подвески, подшипников ступиц передних колес и деформации поперечины передней подвески.
Угол схождения колес
Угол схождения колес (разность расстояний между внутренними поверхностями задней и передней частей шин переднего либо заднего моста (Б – А)) необходим для того, чтобы обеспечить параллельное качение колес, так как при движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5-1,0 от вертикальной плоскости автомобиля, что приводит к качению колес по расходящимся дугам. Кроме того, угол схождения предохраняет колеса от проскальзывания при наличии люфта в сочленениях рулевых тяг, подшипниках колес.
Углы схождения колес изменяются из-за изнашивания шарнирных соединений рулевой трапеции и деформации ее рычагов.
Угол схождения колес вызывает увеличенный ступенчатый износ протектора с образованием острых кромок, направленных к продольной оси автомобиля (при увеличенном угле) или наружу (при уменьшенном угле).
Характерной особенностью подвески переднеприводных автомобилей являются близкие к нулю или даже отрицательные значения углов развала и схождения колес. Расположение передних колес под такими углами обеспечивает их параллельность при движении, когда на них передается крутящий момент от двигателя автомобиля.
Угол продольного наклона оси поворотной стойки
Угол продольного наклона оси поворотной стойки определяется величиной наклона верхнего конца оси назад от вертикали.
Благодаря продольному наклону оси колесо устанавливается так, что его точка опоры по отношению к оси поворота отнесена назад на определенную величину и колесо всегда стремится занять исходное положение, т. е. положение автомобиля при движении по прямой. Эта величина является плечом боковой силы, возникающей при повороте, в результате чего создается стабилизирующий момент, который стремиться повернуть колесо вокруг оси и вернуть его в исходной положение. Этим обеспечивается лучшая устойчивость и стабилизация управляемых колес при прямолинейном движении автомобиля.
Однако стабилизация управляемых колес зависит также от эластичности шин. Чем эластичнее шины, тем больше их деформация и момент, стремящийся повернуть колесо в нейтральное положение.
Угол поперечного наклона оси стойки
Угол поперечного наклона оси стойки определяется углом, образуемым осью стойки, верхняя часть которой отклонена внутрь, с вертикальной плоскостью. Угол считается положительным, если нижняя часть оси наклонена назад.
Такой наклон оси совместно с углом развала уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси подвески с дорогой и точкой центра контакта шины, т.е. уменьшается плечо А момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, а значит, облегчает управление автомобилем.
Рис. Угол поперечного наклона оси
Этот угол также содействует улучшению стабилизации передних колес автомобиля, особенно при небольших скоростях движения. Благодаря поперечному наклону при повороте автомобиля происходит небольшой подъем его передней части. Масса поднятой части автомобиля стремиться вернуть колесо после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению.
Разность внутреннего и наружного углов поворота необходима для исключения проскальзывания колес при их повороте.
Неправильные установка углов развала, схождения и соотношение углов поворота колес приводят к тому, что в местах контакта колес с дорогой они не только продолжают вращаться, но и частично скользят по ней. Проскальзывание колес приводит к повышенному изнашиванию шин, дополнительным энергетическим затратам. Неточно установленные углы поперечного и продольного наклона оси нарушают стабилизацию колес. В связи с этим пятна контакта шин левого и правого колес располагаются неодинаково по отношению к проекции оси поворота на плоскость дороги.
На предприятиях автосервиса для определения углов установки колес используют:
- динамические (фиксирующие диагностические параметры вращающихся колес автомобиля)
- статические (для проверки углов установки колес неподвижного автомобиля) стенды
Динамические стенды
Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами. По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является невысокая точность измерения. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.
Статические стенды
Статические стенды позволяют с достаточно высокой точностью измерять величину схождения, развала колес, продольного и поперечного наклона шкворня (оси). По типу измерительных устройств эти стенды подразделяются на:
- оптико-электрические;
- электронные;
- лазерные.
Оптические стенды
Относительно хорошую точность измерения углов установки управляемых колес обеспечивают оптические стенды, в которых положения колес определяют с помощью зеркала или проектора, установленных на колесах в плоскости их вращения.
Проекционные оптические стенды для определения углов установки управляемых колес предусматривают установку на передние колеса автомобиля к дискам измерительные головки, на каждой из которых имеется два проектора.
На задние колеса автомобиля с помощью адаптеров устанавливаются шкалы с делениями. Продольный световой луч проецируется на шкалы, и механик может визуально считывать значения углов схождения колес передней оси.
Рис. Проекционные оптические стенды для определения углов установки управляемых колес
После установки проекторов схождение колес определяют с помощью двух шкал, установленных на равных расстояниях спереди и сзади колес. Световые метки при этом проектируются поочередно на обе шкалы путем поворота проектора на 180°.
Рис. Схема проекционного оптического стенда для определения углов установки колес автомобиля:
а – измерительное устройство; б – установка проектора; в – шкала измерительного устройства; 1 – колеса; 2 – проекторы; 3 – шкалы; 4 – световые пучки; 5 – экран; 6 – линии световых меток на экране
Угол развала α измеряют по нижней шкале экрана 5. Для этого световую метку проецируют на конец стрелки А экрана, затем поворачивают проектор на 180°. Линия световых меток 6 на экране образует с вертикалью угол развала а.
Угол поперечного наклона оси определяют при проецировании световой метки из конца стрелки В.
Угол продольного наклона γ шкворня определяют по изменению угла развала колеса при его повороте до упоров вправо и влево. На экранах 5 нанесены специальные шкалы для определения изменения углов поворота левого и правого колес.
На предприятиях автосервиса находят также применение относительно недорогие лазерные стенды, общий вид которого показан на рисунке:
Рис. Составные элементы лазерного стенда для проверки углов установки колес автомобилей:
1 – держатели (кронштейны) зеркала; 2 – зеркала; 3 – поворотные круги; 4 – БКУ; 5 – направляющие БКУ; 6 – поворотные кронштейны; 7 – трап подъемника; 8 – подъемные устройства; 9 – полупрозрачные экраны; 10 – держатели с зеркалом для проверки перекоса и параллельного смещения мостов; 11 – юстировочные штанги; 1 – преобразователь напряжения; 13 – юстировочная линейка
Основным элементом стенда является блок контроля углов (БКУ), общий вид лицевой части которого показан на рисунке.
Рис. Блок контроля углов:
1 – гидростатический уровень; 2, 7, 8 – винты регулирования ориентации блока в пространстве; 3 – лицевая нацель; 4 – экран; 5 – выключатель; 6 – шкалы для отсчета углов продольного к поперечного наклона осей поворота колес
БКУ предназначен для формирования пучка лазерного излучения и определения углов установки колес. Для этого на экране 4 нанесены вертикальные и горизонтальные шкалы отсчета углов схождения и развала с пятиминутной ценой деления, две шкалы 6 для отсчета углов продольного и поперечного наклонов осей поворота колес также имеют пятиминутную цену деления. БКУ снабжен гидростатическим уровнем 1, регулировочными винтами 7,8,2 для ориентации блока и винтами регулировки направления лазерного луча.
Особенности проведения контрольных измерений на стенде сводятся к следующему. Предварительно устанавливают на стенд автомобиль строго параллельно его продольной оси (отклонения не более ±5′). Для проверки углов управляемых колес на каждое из них устанавливают держатели с зеркалами при вывешенной передней оси автомобиля (центры зеркал должны находиться по центру колес). С помощью предусмотренных трех винтов каждое зеркало выверяют на параллельность диску колеса так, чтобы, при вращении его рукой отраженный от зеркала лазерный луч попадал в какой-то пятиминутный квадрат БКУ и не выходил, за его пределы.
Измерение параметров установки колес производится при постоянном (для разных моделей автомобилей) расстоянии между экраном БКУ и установленном на колесе зеркалом. Это расстояние равно 862 мм и задается по линейному шаблону перемещением каждого БКУ по специально предусмотренным направляющим.
Для измерения схождения поворотом одного из колес пятно лазерного луча совмещают с центральной вертикальной линией шкалы соответствующего БКУ, а по положению пятна лазерного луча на горизонтальной оси второго БКУ определяют угол схождения колес. Соответственно определяют угол развала, но по положению пятна лазерного луча относительно вертикальном оси шкал БКУ. Для измерения продольного угла наклона оси поворота одно из колес поворачивают так, чтобы лазерный луч попал на одну из шкал измерения развала. Это показание фиксируют. Затем колесо поворачивают до момента, когда лазерный луч появится па противоположной (от центра БКУ) шкале развала. Аналогично по разнице показании определяют продольный угол наклона поворота колеса, но в положении II, когда БКУ расположены спереди автомобиля.
Измерение перекоса мостов осуществляют в положении II и на расстояниях от полупрозрачных экранов до центральной оси заднего моста, равных 862 мм. Угол перекоса мостов определяют по расстоянию h между пятном входа и обратной проекцией луча па полупрозрачном экране, причем измерение проводят для обоих колес заднего моста автомобиля.
Для измерения параллельного смещения мостов полупрозрачные экраны устанавливают по центру дисков переднего и заднего колес проверяемого автомобиля. Параллельное смещение определяют по разности показаний на переднем и заднем экранах с учетом ширины колес автомобиля.
При определении перекоса заднего моста автомобиля проекторы монтируют на задних колесах, а на передних – дополнительные экраны. При этом положение передних колес должно соответствовать прямолинейному движению автомобиля. При отсутствии перекоса заднего моста абсолютные значения отклонений световых меток на левом и правом дополнительных экранах должны быть равными.
К недостаткам вышеуказанных методов можно отнести невысокую точность, низкую скорость выполнения измерений. Из-за невозможности одновременного измерения параметров передней и задней оси, в процессе работы приходится переставлять передние измерительные головки на задние колеса. Кроме того, время операций значительно возрастает в связи с необходимостью проведения большого числа вспомогательных вычислений. При работе на таких стендах не предусмотрена возможность автоматического сравнения результатов измерений со значениями, рекомендуемыми предприятиями-изготовителями.
Электронные стенды для проверки углов установки управляемых колес
В настоящее время широко применяют электронные стенды для проверки углов установки управляемых колес. К основным их преимуществам относят высокую технологичность и работе, хорошие метрологические характеристики, возможность вывода информации о результатах измерения на цифровые и аналоговые индикаторы, на экран дисплея, цифро-печатающее и различного рода запоминающие устройства и т. п. Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.
Электронные стенды первых моделей оснащаются четырьмя измерительными головками, в которых применяются потенциометрические датчики. Необходимая для изменений кинематическая связь между потенциометрами на соседних головах обеспечивается с помощью специальных резинок (кордов) с крючками на концах, которые зацепляется за рычажки потенциометров перед проведением работ. Кордовые стенды обладают более высокой точностью по сравнению с оптическими, а имеющиеся в их составе интерфейсные платы позволяют выводить значения всех измеренных параметров на монитор, автоматически сравнить полученные значения с рекомендуемыми производителем. Передача информации между верительными головками и центральным модулем осуществляется по проводам.
На более высокой ступени стоят стенды, в которых для измерений используется инфракрасное излучение. В сравнении с кордовыми они имеют более высокую точность измерений, и у них отсутствуют соединительные провода между измерительными головками. Вместо потенциометров на каждой головке установлены источники, связанные между собой посредством канала инфракрасного излучения. На каждой головке имеется матрица из специальных чувствительных элементов. Электронная система определяет, какой из них «засвечен», поперечным лучом источника от противоположной головки; и по величине расстояния от «засвеченного» элемента до центра матрицы определяется величина схождения для каждого из колес. Инфракрасные лучи, направленные вдоль автомобиля, служат для определения продольной оси его симметрии. Оснащение такого стенда персональным компьютером позволяет, помимо всего прочего, сохранять результаты проведенных регулировок.
Примером такого электронного стенда является стенд Microline 400, общий вид которого показан на рисунке. Стенд оснащен датчиками с зарядовой связью, что позволяет проводить измерения без использования соединительных проводов и передавать данные по инфракрасным каналам связи.
Рис. Общий вид электронного стенд для проверки углов установки управляемых колес:
1 – монитор; 2 – клавиатура; 3 – графический планшет; 4 – корпус
В стенде имеется собой электронный блок, в который поступают сигналы от измерительных головок, навешенных на все колеса автомобиля.
Рис. Измерительная головка
Принцип действия программы, заложенной в памяти стенда и измерительной системы, основан на использовании указателя на графическом планшете.
Рис. Графический планшет:
1 – меню планшета; 2 – указатель
Как правило, в совокупности со стендом применяется подъемник. Перед определением углов установки колес измерительные головки с помощью специальных уровней устанавливаются в строго горизонтальное положение относительно плоскости подъемника. Информация о положении закрепленных на колесах автомобиля измерительных головок относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей подъемника передается в электронный блок.
Анализируемые сигналы в виде цифровой, буквенной или графической информации поступают на экран дисплея. На основании полученной информации производятся соответствующие регулировки. Для сравнения нормативных и действительных значений параметров в памяти электронного блока хранится соответствующая информация по маркам и моделям автомобилей. В случае отсутствия информации она может вводиться.
В блоке памяти стенда встраивается постоянно обновляемая база данных автомобилей различных стран с допусками на основные параметры, схемами и анимацией регулировок. Ведется также архив клиентов, в котором запоминаются данные на каждый автомобиль и отрегулированные параметры. По окончании работ выдается распечатка с результатами измерений, а также нормативными значениями параметров.
Рис. Распечатка с результатами измерений
Лазерные стенды
В настоящее время все большее распространение находят компьютерные стенды с использованием 3D технологий, например «Гелионер» фирма «Хофманн», «Техно Вектор 7» – фирма «Технокар» (Россия).
Стенд такого типа состоит из персонального компьютера 1 и стойки 4, на которой перемещается в вертикальном направлении поперечина с двумя камерами 3 с встроенной видеосистемой.
Рис. Общий вид стенда с использованием 3D технологий:
1 – компьютер; 2 – лазерный луч; 3 – камера; 4 – стойка; 5 – мишень
На колеса автомобиля навешиваются специальные отражатели (мишени) 5, представляющие метки в виде круга или прямоугольника, выполненные на квадрате. Отражатели являются пассивными, т. е. действуют без подвода каких-либо электронных или радио соединений. Каждая камера контролируется двумя видеокамерами: одна отслеживает переднюю мишень, другая заднюю. Из камеры лазерный луч два раза в секунду освещает круги квадрата (мишень) вспышкой и, отражаясь, попадает в камеру видеосистемы. Синхронизированные с появлением вспышек камеры фиксируют изображение меток. Автомобиль при этом перекатывается вперед и назад на 15…25 см. В зависимости от положения установленных на колесах мишеней (которое зависит от величины углов установки колес автомобиля) меняется и проекция светоотражающих элементов на светочувствительную матрицу камеры. По степени изменения проекции светоотражающих элементов на матрицу система рассчитывает все углы установки колес автомобиля.
Стенд измеряет геометрические параметры с точностью 1 мм на дистанции 6 м, рассчитывает траектории движения меток и определяет положение осей вращения всех 4-х колес.
При повороте колес на 11..13º измеряется разность углов поворота колес.
Рис. Установка мишеней на колеса автомобиля
Главной особенностью стенда является исключение операций по вывешиванию колес и компенсации биения, что значительно уменьшает время проверки.
В банке данных параметров углов установки управляемых колес и геометрии кузова содержится информация по 5000 и более автомобилям с рисунками по месту регулировки. Кроме этого даются рекомендации по порядку регулировки, применяемому инструменту и необходимым расходным материалам.
Рис. Рекомендации по порядку регулировки и применяемому инструменту
Компьютер обрабатывает поступившую информацию, сравнивает ее с нормативной и показывает цифровое и графическое отображение углов установки колес. Процесс непосредственного измерения занимает около 4-х минут.
Программы измерений стенда «Гелионер» включают одновременное измерение в автоматическом режиме радиусов качения 4-х колес легкового автомобиля с графическим представлением разности показаний. Имея графическое изображение геометрических параметров, при проведении соответствующих регулировок, можно сразу наблюдать за изменением параметров.
Рис. Экран монитора стенда
Стенд «Гелионер» позволяет также определять состояние кузова по характерным для каждого автомобиля точкам параметров положения кузова, которые заложены в памяти банка данных.
Рис. Измерение положения кузова
Имеется также возможность измерения радиусов качения 4-х колес автомобиля с графическим представлением разности показаний.
Рис. Измерение радиусов качения
После измерений программа представляет радиусы всех 4-х колес, разницу между левым и правым колесами, разницу между передними и задними колесами.
Стенд позволяет также определять трехмерное пространственное изображение линейных величин колеи, базы и расстояний по диагонали. Имея значения геометрии кузова, ходовой части и углов установки управляемых колес, можно с высокой точностью определять не только текущее состояния указанных параметров автомобиля, но оценивать состояние кузова при оценке его повреждения, например при аварии, а также оценивать качество ремонта поврежденного автомобиля.
Рис. Измерение величин базы, колеи и расстояний по диагонали
Впервые для стендов по измерению геометрических параметров кузова и ходовой части, в стенде «Гелионер» применено голосовое управление процессом измерений с любым языком или диалектом. Это позволяет уменьшить затраты времени на передвижение работающего к стойке для подачи команд. Пример: оператор регулирует схождение задних колес, и ему требуются регулировочные данные. Достаточно подать команды голосом: “Показания”, “Увеличить” и “Регулировка”.
Основными преимуществами стенда заключаются в отсутствии необходимости абсолютно горизонтальной плоскости, исключение трудоемких операций по вывешиванию колес и компенсации биений, отсутствие соединительных кабелей.
Наиболее совершенными технологиями при проверке углов установки управляемых колес являются роботизированные системы, например WAB 01 (Германия). Такая система включает в себя специальный подъемник ножничного типа с электронной синхронизацией движения платформы и установленные на ней измерительные головки. Перед въездом автомобиля на подъемник поворотные круги и задние площадки автоматически занимают положение, соответствующее расстоянию между осями обслуживаемого автомобиля, которое выбирается из базы данных. Головки имеют привод, позволяющий им перемещаться от одной оси к другой и автоматически находить центры колес проверяемого автомобиля. Измерения производятся без участия оператора: на измерительной головке имеется адаптер в виде трехлучевой звезды, опорные лапки которого автоматически подводятся к диску колеса. В основании адаптера находятся датчики, позволяющие по их положению на колесе определять углы установки колес.
Автомобиль в процессе измерений остается неподвижным, а его колеса автоматически приводятся во вращение за счет разнонаправленного движения передних поворотных кругов и задних площадок, встроенных в платформы подъемника.
Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.
Принцип действия динамических стендов
Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами. По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является невысокая точность измерения. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.
Наибольшее распространение в республике Беларусь получили динамические площадочные стенды MINC фирмы «Маха».
Такие стенды представляет собой площадку, имеющую возможность поперечного перемещения. Если колесо автомобиля по своим углам установки расположено не оптимально, при движении в пятне его контакта с дорогой возникает поперечная сила, которая сместит площадку. Этот сдвиг определяется метрах на 1 километр.
Рис. Принцип определения положения колес
Смещение площадки указывает на общее состояние ходовой части и рулевого управления.
Стенд имеет рамную конструкцию, предназначенную для проезда через его подвижную контрольную платформу колеса в заданном направлении и измерения её горизонтального перемещения в направлении, перпендикулярном направлению проезда.
Рис. Конструкция стенда для экспресс-диагностики положения колес:
1, 2, 3, 6, 7 – салазки; 4 – измерительный датчик; 5 – измерительная плита; 8 – устройство сдвига; 9 – направляющие; 10 – короб.
Основными элементами конструкции стенда являются плита, по которой проезжает колесо проверяемой оси автомобиля, салазки, служащие для перемещения плиты, устройство сдвига. Устройство сдвига связано с измерительной плитой и может передвигаться по направляющим. В свою очередь с устройством сдвига связан измерительный датчик, представляющий собой потенциометр, регистрирующий величину сдвига и направление перемещения плиты при проезде по ней автомобиля.
Нахождение автомобиля на площадке определяется датчиком присутствия, находящимся под подвижной площадкой.
Рис. Датчик присутствия:
А – размещение датчика; В – датчик.
При переезде через измерительную плиту, установленную на уровне пола, она отжимается вправо или влево в зависимости от движения колеса. Это отклонение отображается на экране. Результаты измерений записываются автоматически последовательно (сначала для переднего, а затем для заднего моста) и отмечаются различными цветами.
Рис. Данные контроля схождения колес автомобиля
Зеленым цветом отображаются положительные результаты проверки, увод колеса при этом находится в пределах 0…7 м/км, оранжевым цветом отображается удовлетворительное состояние в пределах 7…14 м/км, красным – неудовлетворительное, если увод составляет больше 14 м/км или результаты увода отрицательные.
Неудовлетворительные результаты проверки свидетельствуют о неисправностях шин, колес, подвески, рулевого управления или на необходимость регулировки углов установки управляемых колес. Площадочные стенды характеризуются высокой производительностью, так как время контроля определяется продолжительностью проезда площадок передними колесами со скоростью 3…5 км/ч.
Для более точного определения углов установки управляемых колес необходимо применять статические стенды на отдельном посту.
Регулировку схождения передних колес
Регулировку схождения передних колес у всех легковых автомобилей производят изменением длины тяг за счет вращения регулировочных муфт рулевой трапеции.
Рис. Регулировки схождения передних колес
После регулировки муфты затягивают гайками или стяжными хомутами. При регулировке необходимо длину левой и правой тяг изменять на одинаковую величину, иначе изменится исходное положение рулевого колеса. Схождение колес можно измерять как в миллиметрах, так и в градусах. Для отдельных автомобилей регулируется схождение не только передней, но и задней оси установки специальных резинометаллических шарниров со смещенной осью рычагов подвески.
Необходимый угол наклона оси устанавливают регулировочными шайбами, расположенными между осью нижнего рычага и поперечиной, снимая их с одной оси и добавляя в другую (ВАЗ, “Опель”), или эксцентриковыми болтами рычага подвески при ослабленных гайках крепления переднего болта (“Мерседес”). Угол развала устанавливают регулировочными шайбами, добавляя либо убирая их одновременно с обеих осей (ВАЗ, “Опель”), или эксцентриковыми болтами (“Мерседес”, “Москвич – 2141”, ВАЗ — 2109).
Рис. Регулировка развала передних колес и закрепление шарнира стойки:
1 – шарнир-стабилизатор; 2 – задняя чашка; 3, 4 – гайки; 5 – болт крепления шарнира; 6 – фланец чехла; 7 – регулировочный болт
Углы поворота колес регулируются положением регулировочных болтов, ограничивающих угол поворота.
Для определенных легковых автомобилей углы установки регулируют поворотом верхней телескопической стойки при ослаблении гаек ее крепления (“Вольво”). Для некоторых моделей автомобилей (БМВ) предусматривается регулировка только схождения колес.
Регулировка схождения колес | ТО и ТР автомобиля
Перед регулировкой схождения передних колес требуется тщательно выполнить все регулировочные операции.
Должно быть проверено крепление:
- рычага рулевой трапеции к поворотной стойке;
- конусов пальцев шаровых шарниров рулевых тяг;
- сошки и маятникового рычага.
Зазоры в шарнирных соединениях рулевых тяг могут исказить величину схождения колес, поэтому для исключения возможных ошибок при измерении схождения колес необходимо разжать их спереди с небольшим усилием.
Если схождение колес регулируется на специальном стенде по шинам, то необходимо обязательно найти точки равного биения боковины шины. Эти точки, помеченные мелом, должны находиться в горизонтальной плоскости, проходящей через центр колес. При этом схождение колес должно составлять 1 —3 мм.
Схождение колес можно определить при помощи телескопической линейки. В этом случае не требуется нахождение точек равного биения шин, что значительно упрощает регулировку. Линейка, установленная между внутренними боковинами шин, не изменяет своего положения относительно измеряемых точек при перекатывании автомобиля. Передние колеса перед регулировкой устанавливаются в направлении прямолинейного движения. Телескопическая линейка должна устанавливаться между колесами в их передней половине на высоте 180 мм, которая определяется длиной цепочек, укрепленных на линейке.
Пружина, помещенная внутри трубы, должна прижимать наконечники телескопической линейки к боковинам шины в непосредственной близости от кромок ободов колес. Нулевая риска шкалы устанавливается против стрелки. Затем автомобиль осторожно перекатывают вперед до тех пор, пока линейка не переместится в заднюю половину колеса на ту же высоту (180 мм). Зная перемещение стрелки, определяют по шкале величину схождения колес в миллиметрах.
Рис. Определение угла развала по отвесу
При правильной регулировке разность размеров Б—А, т. е. схождение передних колес, должна равняться 1—2 мм.
Если схождение колес превышает допустимые величины на 3— 4 мм, то регулировать можно путем изменения длины любой боковой тяги.
При этом необходимо:
- Отпустить контргайки 7 левой или правой боковой тяги. Гайка, расположенная блинке к продольной оси автомобиля, имеет левую резьбу.
- Вставить бородок в отверстие муфты 6 и, поворачивая ее, изменить длину боковой тяги.
После получения требуемой величины схождения колес необходимо законтрить обе контргайки, придерживая наконечники от проворачивания. Торцы обеих головок боковой тяги должны быть перпендикулярны осям их шаровых пальцев. После законтривания муфты боковой тяги контргайками необходимо повторить измерение схождения колес, перекатывая автомобиль.
Рис. Проверка схождения передних колес телескопической линейкой
При разборке рулевого привода с изменением длины боковых тяг или при несовпадении спиц рулевого колеса с горизонтальной плоскостью при движении автомобиля по прямой, схождение колес и положение спиц рулевого колеса нужно регулировать в следующем порядке:
- Установить сошку совместно с маятниковым рычагом параллельно продольной оси автомобиля.
- Установить рулевое колесо на шлицы вала управления в положение, соответствующее прямолинейному движению, т. е. так, чтобы шлицы были расположены горизонтально.
- Установить левое переднее колесо в положение прямолинейного движения. Положение колеса определяется при помощи шнура 8, натянутого от шины заднего колеса к шине левого переднего колеса на высоте немного ниже их центров (шнур не должен касаться колпачка ступицы; декоративный колпак переднего колеса должен быть снят). Ввиду разницы колеи передних и задних колес между шнуром и передней частью боковины шины заднего колеса подкладывается брусок 9 толщиной 10 мм. Натянутый шнурок должен одновременно касаться боковины шины в двух точках, показанных па рисунке стрелками. Положение переднего колеса изменяется укорачиванием или удлинением левой боковой тяги рулевой трапеции. Положение сошки не должно изменяться.
- Установить требуемое схождение передних колес, измеряя длину правой боковой тяги.
Рис. Установка передних колес для регулировки их схождения:
1 — маятниковый рычаг; 2 — сошка; 3 и 7 — контргайки; 4 — болт; 5 — кронштейн ограничителя попорота; 6 — соединительная муфта боковой тяги; 8 — шнур; 9 — брусок
Проверяем развал, схождение и кастер автомобиля — журнал За рулем
7 мая 2013 года, в День радио Артем Тараторкин сошел с ума. Еще утром все было как обычно: он побрился, позавтракал, почистил зубы, набросил ветровку, натянул ботинки и вышел на улицу. Завел машину и поехал менять шины. Отпросился у благоверной он еще на неделе, на целых полдня. И рассчитывал потратить время не без пользы, намереваясь заскочить после шиномонтажки к однокласснице. Долго ли сменить шины, в самом деле?
Ребята споро забортовали шины и поставили их на машину. Артем отъехал от шиномонтажки, взглянул на часы — времени еще было с избытком. Но тут, в этот самый момент он почувствовал неладное. На ровном участке дороги он вдруг ощутил, что автомобиль тянет вправо. Знаете, такое знакомое ощущение, словно спустило правое переднее колесо. Артем остановился, проверил давление. Давление было в норме и даже таким же, как в остальных трех шинах. Артем посмотрел по сторонам. Дорога прямая и уклон тут явно не при чем. И ветра не было. Колеса — новенькие, только что отбалансированные. Что тут может быть? Надо сказать, Артем слыл среди друзей опытным автомобилистом, он знал про балансировку, сход и развал и даже умел выговорить слово «стехиометрическая». Но тут он никак, никак не мог понять, почему вдруг машину стало так сильно тянуть вправо. Не могла же замена шин сбить углы установки колес?! Вот когда он решил, что сошел с ума. Тут уж не до одноклассницы…
«Машину тянет в сторону»
Вернувшись домой, Артем погрузился в дебри Интернета. Запрос «машину тянет в сторону» сразу выдал массу ответов, и почти все они сводились к тому, что на машине все же нарушены углы установки колес и надо делать развал-схождение. Знатоки писали еще о каком-то загадочном «кастере». Развал-схождение хором советовали сделать исключительно на современном компьютерном стенде.
Но как же могли нарушиться углы установки от замены шин? Да никак не могли. Тем не менее факт налицо: машину тянет вправо. Делать нечего: пришлось срочно ехать в сервис, отмахнувшись от супруги, не до тебя, мол, раз такие дела…
uploads-2002-11-44282
И вот машина на посту «развал-схождение». Если верить распечатке, углы установки почти вписываются в нормы, есть лишь небольшие отклонения. Мастер решил, что именно эти отклонения и стали причиной увода. Ну, кастер, например: правая сторона отличается от левой почти на полградуса! Не откладывая дело в долгий ящик, он тут же предложил попробовать поменять детали подвески: вдруг что изменится? И пояснил, дескать, углы установки современного автомобиля не регулируются, лечить машину можно только заменой деталей.
Гаражный ответ
Надеяться на «вдруг» Артем не стал, вместо этого поехал к старому знакомому, гаражному мастеру дяде Игорю. У него есть собственный стенд «развал-схождение», старенький, оптический, но надежный. Надежды на дядю Игоря были, потому как слухами земля полнилась, что ему удавалось решить проблемы, которые были не по зубам крутым сервисам.
Дядя Игорь выслушал подробный рассказ о том, как появился злополучный увод, повертел в руках распечатку и вынес вердикт: никакого сумасшествия нет, машина исправна, а виновник бед — «силовая неоднородность» шины. В доказательство своих слов он переставил местами колеса на передней оси. И автомобиль потянуло в другую сторону, влево.
А победили болезнь просто: бракованное колесо поставили назад. Увод, разумеется, пропал. А вместе с ним и дежавю. Артем облегченно вздохнул и уехал восвояси счастливый. Хоть и не успел к однокласснице.
Комментарии специалиста
Постоянный участник форума «За рулем» WHEEL:
Силовая неоднородность шины — это отклонение от нормы динамических свойств шин: разброс радиальной и поперечной сил, конусность, угол бокового увода шины, радиальное и боковое биения, выпуклости по боковине. Наименее известный автолюбителям фактор — силовая неоднородность протектора и боковин шины по ее окружности (см. рис. 5 ниже) — отдельные участки покрышки с разной жесткостью. (Подробнее о силовой неоднородности ранее писал журнал «За рулем». )
1
Статический дисбаланс колеса
Выявить силовую неоднородность шины на посту «развал-схождение» не получится. Тут нужен специальный дорогущий балансировочный стенд, который диагностирует снятое с автомобиля колесо, моделируя качение колеса с помощью прижимного барабана. Однако такой стенд пока очень редко встречается в автосервисах.
Силовая неоднородность может проявляться в новых шинах, а может появляться или исчезать в процессе эксплуатации. Если увод, вызванный силовой асимметрией шин передней оси автомобиля, достаточно мал, то дефект будет проявляться в виде отклонения спицы руля от положения «ровно» при прямолинейном движении.
1
Динамический дисбаланс колеса
В реальной эксплуатации автомобиля углы установки колес остаются стабильными дольше, чем межсервисный пробег, или нарушаются в любой момент, например при наезде на неровности, при ударах по колесам и т.д. Можно довериться дилеру и проверять углы при ТО, а можно — раз в год или при сезонной замене шин. Но лучше ехать на регулировку тогда, когда появится один из следующих признаков:
1. Износ шин ускоренный и неравномерный.
2. Отклонение спицы руля от положения «прямо» при прямолинейном движении.
3. Увод автомобиля при прямолинейном движении, когда для сохранения траектории приходится удерживать руль с ощутимым усилием.
Кроме того, регулировка обязательна после ремонта элементов шасси.
3
Радиальное биение колеса
Шасси современного автомобиля не предусматривает регулировки большинства углов (и линейных параметров) установки колес, однако регулировка углов схождения колес передней управляемой оси предусмотрена всегда. Есть немало автомобилей (с независимой подвеской колес задней оси) с регулируемыми углами схождения колес задней оси. Часто на автомобилях, не имеющих механизмов регулировки некоторых углов установки колес, есть возможность изменения этих углов специальными методами (перемещением деталей подвески, установкой дистанционных шайб, установкой измененных деталей подвески). Если изменения углов произошли в результате деформации деталей подвески (или кузова), возврат углов
Развал-схождение: что это, как выставить правильно, и что будет, если его не делать
Каждый автопроизводитель для улучшения устойчивости и управляемости предусматривает для конкретной модели автомобиля определённое положение передних (и задних) колёс относительно друг друга и плоскости дороги. Параметры развала, схождения и кастера принято называть углами установки колес.
Под развалом понимают угол наклона колес по отношению к перпендикулярной плоскости (в обычном случае — к дороге). При отрицательном развале колёса визуально становятся будто «домиком», при положительном угле развала верхняя часть колеса наклоняется наружу относительно нижней.
При отрицательном развале (слева) колёса стоят «домиком»
Схождение — это сумма углов между плоскостью, которая проходит через центры колес и продольной осью автомобиля. Звучит немного непонятно, но на деле всё просто: если оно положительное, то плоскости вращения колёс пересекаются впереди автомобиля словно «сходясь навстречу» друг другу, при отрицательном — где-то сзади (расхождение).
Положительное схождение (слева) – это именно схождение колёс навстречу друг другу впереди автомобиля
Кастер (иногда говорят кастор) от англ. Caster angle (угол продольного наклона) это угол, образованный вертикалью и проекцией оси поворота колеса на продольную плоскость автомобиля. При положительном кастере ось поворота колеса наклонена назад относительно направления движения, а при отрицательном — наоборот, «смотрит вперёд».
Отрицательный кастер (слева) приводит к наклону стойки вперёд
Начнём с развала. При его околонулевых значениях автомобиль наиболее стабилен до тех пор, пока едет по прямой. И только в том случае, если подвеска достаточно жесткая: не просто так на старых автомобилях колёса имели положительный развал, то есть «домиком наоборот», что в некоторой степени компенсировало мягкость амортизаторов и нестабильность углов под нагрузкой.
Однако со временем от положительного развала конструкторы начали уходить в сторону отрицательных значений (правда, всё равно не заваливая колёса на несколько градусов, как это делают в автоспорте). Это позволило улучшить устойчивость автомобиля в поворотах, поскольку колесо «не подламывается» и цепляется за дорогу лучше из-за большего пятна контакта.
Развал «домиком» улучшает устойчивость автомобиля при скоростном прохождении поворотов
Stance, baby: ярко выраженный отрицательный развал колёс является неотъемлемым атрибутом некоторых автомобильных субкультур
Поэтому околонулевые настройки в теории положительно влияют на устойчивость, а «минусовой развал» позволяет «вваливать» в повороты еще лучше, но уже способен привести к ускоренному износу внутренних дорожек шин. Именно поэтому, в отличие от спортсменов, и конструкторы автомобилей, и обычные «развальщики» предпочитают околонулевые значения.
Однако в зависимости от конструкции и кинематики подвески, жесткости упругих элементов, ширины колеи, вылета колёс и многих других факторов углы установки колёс на разных машинах заметно отличаются. Более того, они могут изменяться даже в пределах одной модели в зависимости от типа подвески (обычная или спортивная) и размерности шин.
Как регулируются углы установки колес?
На многих современных переднеприводных автомобилях углы развала передних колёс заданы конструктивно, да и кастер (угол продольного наклона стойки) не регулируется, поэтому вся настройка сводится к проверке и регулировке схождения.
Однако так было не всегда — на той же «восьмерке», с которой выросли все остальные автомобили этой платформы , регулировались не только схождение с развалом, но и кастер. Интересно, что допуски при этом были довольно большими, а ремонтники при регулировке далеко не всегда меняли все углы, предпочитая во многих случаях не трогать кастер — дескать, возни много и толку особо никакого.
Заводские параметры углов Самары выглядят так: развал передних колёс = 0°±30′, схождение = 0°15′ ± 10′ и кастер = 0°20±30’0. Как видно, допуски действительно довольно большие — развал по заводским нормативам может «гулять» в пределах одного градуса, а кастер из пятидесяти «плюсовых» минут имеет законное право «уходить в минус».
Передняя подвеска ВАЗ-2108 – классический Мак-Ферсон без подрамникабез подрамникаДопуски производителя на Самаре довольно большие, поэтому «среднестатистический» результат посещения стенда выглядит примерно так. Как видно, все параметры укладываются в «зелёный» диапазонНа что влияет кастер?
С кастером ситуация обстоит не менее интересно. Чуть выше мы вспомнили, что при нулевом угле наклона стойка стоит строго вертикально – то есть, колесо со ступицей никуда не смещается относительно вертикали. При отрицательном кастере стойка в верхней части словно наклоняется вперёд, а колесо, соответственно, уходит назад. При положительном – наоборот.
На переднеприводных ВАЗах, например, параметр кастера изменяется с помощью регулировочных шайб, которые подкладываются под элементы передней подвески – кронштейны продольных рычагов (растяжек).
Кастер на Самаре задаётся с помощью нескольких шайбПродольные растяжки подвески ВАЗ-2108 спереди крепятся к кронштейнам, сзади – к поперечным рычагам. Именно поэтому они влияют на кастер
Убрав шайбы, стойку можно «завалить» назад в пределах градуса, а колесо – наоборот, сместить относительно центра арки в сторону переднего бампера. В реальности, правда, наблюдается обычно обратная картина – на многих «пожилых» Самарах, «десятках», Приорах и Калинах колесо «уезжает» в сторону передней двери из-за ударов и усталости металла, причем вернуть его на место получается далеко не всегда, даже если убрать все шайбы.
Так выглядит нулевой кастер: колесо стоит в колесной арке симметрично по отношению к бамперу и крылуЭто уже не кастер, а приговор передней подвеске и даже кузову. Вернуть колесо на место «малой кровью» не выйдетЧем больше угол наклона стойки, тем переднеприводный (и не только) автомобиль стабильнее ведёт себя на высоких скоростях. Положительный кастер способствует меньшему «вилянию» машины, которая становится не такой чувствительной к колеям и неровностям.
Кастер важен не только своим прямым воздействием на скоростные качества автомобиля, но и тем, что он влияет на углы схождения и развала, которые меняются в зависимости от наклона стойки. Поэтому начинать регулировку углов передних колёс нужно именно с кастера. Затем следует регулировка развала, а в самую последнюю очередь необходимо настраивать схождение, помня о взаимосвязанности этих параметров между собой.
При изменении кастера нужно раскручивать продольные растяжки подвески. Это требует времени и сил – особенно, если автомобиль старыйКакие выбрать углы?
Обычно выбор углов установки колес из допустимого диапазона является прерогативой самого «развальщика». И это не всегда хорошо, поскольку многие из них, годами занимаясь своей работой, руководствуются какими-то внутренними стереотипами, которые нередко противоречат теории, а на практике приводят к ухудшению ходовых качеств автомобиля и преждевременному износу шин. Поэтому к итоговым цифрам распечатки нужно относиться с большим вниманием, а в отдельных случаях – не стесняться давать рекомендации.
Какой же ставить угол наклона стойки, если он регулируется? На стандартной подвеске и при «обычной» манере вождения – максимально допустимый положительный, то есть 0°50′ для переднеприводной Самары, да и на других переднеприводниках кастер лучше ставить «побольше в плюс» — в пределах допусков, и если этот параметр настраивается, конечно. Это обеспечит автомобилю лучшую курсовую устойчивость на высоких скоростях и приведёт к «самостабилизации» руля в околонулевом положении. Допустимо и небольшое отклонение от заводских допусков – например, увеличение кастера до одного градуса (60-65′).
Свои углы» могут выглядеть примерно такУдивительно, но современный стенд «знает» даже о том, что Самара выпускалась в двух поколениях!Правда, за «чёткий ноль» придется расплатиться тем, что в поворотах руль несколько потяжелеет (усилителя-то нет!) и будет пытаться резче вернуться в прежнее положение. Однако к такой новой особенности машины можно привыкнуть буквально за несколько минут.
Что касается развала, то иные «городские гонщики» нередко «разваливают в минус» передние колёса до одного градуса и более. Однако при этом автомобиль станет более «нервным» и чувствительным к уклону дорогу, из-за которого руль может буквально «рваться из рук» (особенно – на больших и широких колёсах!). Еще одна плата за «спортивные амбиции» — преждевременный износ внутренних дорожек – шины-то стоят «домиком»!
Развал передних колёс на Самаре регулируется с помощью эксцентрикового болта (позиция 3 на рисунке) на корпусах передних амортизаторовЛучше всего, если развал передних колёс после регулировки будет иметь «лёгкий намёк на минус» — то есть, в пределах -0°5-10′ на сторону. Правда, выставлять этот параметр с такой ювелирной точностью на советско-российской машине не так уж просто, да и далеко не все мастера согласны тратить своё рабочее время на подобные забавы.
Регулировка схождения на Самаре – процесс довольно хлопотный (особенно со стороны водителя), поэтому некоторые развальщики даже самостоятельно (!) изготавливают подобный специнструмент
При настройке схождения на переднеприводных ВАЗах также лучше всего сильно не отклоняться от околонулевых значений, помня о том, что даже при небольшой загрузке автомобиля (водитель и пассажир) оно начинает изменяться примерно на 5-7 минут, причём в какую именно сторону (в «плюс» или в «минус») зависит от положения «усов» рулевой рейки на конкретном автомобиле.
Обратите внимание, как изменяются углы схождения и развала при частичной загрузке! (первое фото – на пустом автомобиле, второе – с водителем весом 65 кг)
Перед регулировкой схождения руль нужно выставить строго горизонтально и зафиксировать, для чего на СТО используются специальные приспособления
Что будет, если их не делать?
В большинстве случаев проверку углов установки колес рекомендуют выполнять не реже одного раза в 30 000 км и сразу же после того, если автомобиль угодил колесом в крупную яму или стал участником даже небольшого ДТП. Ведь и первое, и второе может привести к смещению элементов подвески, что нарушит параметры схождения, кастера или развала.
А что будет, если их не делать вообще? Ничего хорошего, разумеется. Как минимум, автомобиль будет хуже вести себя и на прямой, и в поворотах, ведь отклонение любого из параметров влияет и на устойчивость машины, и на её управляемость. Во-вторых, сбитые углы приведут к тому, что машину начнет уводить в сторону, поэтому водителю придется удерживать руль с большей силой для того, чтобы сохранить прямолинейное движение.
При настолько сбитом схождении левого колеса (параметр, выделенный красным), машина едет «как-то странно», постоянно рыская по дороге, а руль просто не возвращается обратно! Если всё оставить как есть, то протектора хватит буквально на пару тысяч километров.Бывает, что машину не просто тянет влево или вправо, а она при движении все время «рыскает», отклоняясь туда-сюда от прямолинейной траектории. Кроме того, что ехать на таком автомобиле будет не слишком приятно, очень быстро владелец обнаружит, что колеса на той оси, где нарушены углы установки колёс, изнашиваются очень неравномерно и весьма преждевременно.
Известны случаи, когда из-за неправильного «схода-развала» проектор почти новой шины буквально «таял на глазах», исчезая всего за 10-15 тысяч километров!
Когда регулировка углов установки колес не помогает?
Далеко не всегда даже квалифицированный специалист на правильно отъюстированном стенде (а это очень важно!) сможет выставить углы установки колес в заданных производителем допусках. Обычно этому мешают изношенные детали подвески, в которых возникли заметные люфты. Ловить минуты там, где во время движения детали «гуляют» на целые градусы – занятие довольно бессмысленное. Поэтому опытный «развальщик» обычно начинает с первичной (то есть «грубой») диагностики ходовой части, внимательно осматривая резино-металлические элементы и проверяя их на взаимное перемещение. Во многих случаях прежде, чем заезжать на стенд «схода-развала», необходимо посетить пост общеремонтных работ для замены изношенных деталей подвески. И лишь «перетряхнув ходовку» можно пробовать добиться требуемых углов установки колес.
Бывает, что подвеска в порядке, но выставить схождение, развал или кастер все равно не получается. Причина – необратимая деформация кузова, что бывает после сильной аварии или вследствие коррозии силовых элементов. И если в первом случае еще хотя бы теоретически может помочь стапель, то на сильной «гнилой» машине малой кровью проблему не решить, а большой – не имеет смысла.
Иногда даже после того, как углы выставлены правильно, автомобиль всё равно уводит в сторону. В этом случае нужно попробовать переставить колёса местами (а лучше – сменить подозрительную пару), поскольку часто из-за деформации каркаса или неоднородности слоёв брекера шина становится «кривой»
Опрос
Давно делали «развал-схождение»?
Всего голосов:
Береги резину и себя: что такое развал-схождение, и почему за ним стоит следить
Что такое углы установки колес
Мы будем рассматривать все, о чем говорим, на примере передних колес, так как они являются управляемыми – а значит, движутся в нескольких плоскостях. В движении самое главное для колеса – оставаться в строго вертикальной плоскости вне зависимости от положения относительно кузова. Это самое важное условие для сохранения идеального пятна контакта шины с дорогой. Но подвеска не идеальна, потому колесо, перемещаясь относительно кузова, то и дело отклоняется от вертикали. А если учесть, что оно еще и поворачивается относительно горизонтальной плоскости, то ни о каком сохранении постоянства пятна контакта в принципе говорить не стоит.
Единственное, что можно сделать – хотя бы минимизировать отклонения и их влияние на управляемость автомобиля. Благодаря углам установки можно добиться либо паровозной уверенности движения автомобиля даже в поворотах, либо отличной управляемости, принеся при этом в жертву стабильность.
Стоит помнить, что обычный гражданский легковой автомобиль – это набор компромиссов, и геометрические данные установки колес в этом смысле не исключение. Потому все параметры должны быть сбалансированы в первую очередь в угоду безопасности управления. Мастера применяют понятие «развал-схождение», потому с этих параметров и начнем.
Какие бывают углы
Первый угол – относительно продольной вертикальной оси колеса: это развал (по-английски – camber). Проще говоря, это когда верхняя часть колеса немного завалена внутрь или наружу от автомобиля. В первом случае говорят, что угол развала отрицательный, во втором – что положительный.
Этот параметр нужен и важен по нескольким причинам. Одна из них – это снижение нагрузки на ступичный подшипник. Еще теоретики говорят, что развал необходим для компенсации изменения положения колеса относительно кузова в процессе его «отработки» по неровностям и в поворотах. И если подвеска настолько шикарна, что позволяет оставаться колесу в вертикальной плоскости вне зависимости от его расположения относительно кузова, то этот угол может быть минимальным.
Если это типичный МакФерсон, и он имеет характерную для него кинематику, то развал может быть немного отрицательным. Кстати, большой отрицательный угол развала можно наблюдать у гоночных автомобилей. Обусловлено это тем, что при крене машины в повороте колесо стремится к положительному развалу с последующей потерей в площади пятна контакта. Но чрезмерный отрицательный развал приводит к значительному износу шин – для спорта это не так значительно, там куда более важен быстрый прогрев резины, и большой развал справляется с этой задачей.
Регулировка камбера, если она предусмотрена, осуществляется изменением положения нижнего рычага с помощью эксцентриковых болтов, подкладыванием шайб под ось верхнего рычага (в случае с вазовской Нивой) или изменением расположения поворотного кулака относительно амортизаторной стойки (если это МакФерсон) – тоже, к слову, эксцентриковыми болтами. В последнее время данный параметр для легковых автомобилей чаще закладывается в конструкцию подвески и регулировке не подлежит – тогда лишь остается проверить, правильный он или нет. Нарушение в регулировке развала проявляется чрезмерным износом наружной или внутренней части протектора в зависимости от знака перед цифрами характеристики.
Второй параметр – схождение, которое также бывает положительным и отрицательным. Схождение – это показатель параллельности колес при виде сверху, когда машина движется вперед. Если оно положительное, то расстояние между передними кромками колес меньше, чем между задними – колеса как бы смотрят друг на друга, «сходясь». Если отрицательное – то колеса, наоборот, «разъезжаются».
Несмотря на простоту регулировки, схождение – один из самых важных параметров подвески, непосредственно влияющих на управляемость автомобиля. Кроме того, схождение необходимо для компенсации эластичных свойств упругих элементов подвески – сайлентблоков.
Кстати, раньше бытовало мнение, что схождение необходимо для компенсации развала колес. Мол, колесо завалено наружу, пятно контакта смещено туда же, а значит силы, действующие на него, будут работать под углом к продольной оси автомобиля – и чтобы от этого избавиться, внедрили схождение. Если продолжить эту мысль, то в случае отрицательного развала колеса, видимо, придется развести – сделать схождение отрицательным? Но как в таком случае объяснить факт того, что в современных переднеприводных автомобилях развал может быть отрицательным, а схождение или нулевым, или положительным? Неувязочка?
Нет! Просто с давних времен схождение и развал воспринимали, как жестко связанные между собой параметры, хотя на практике это совсем не так. Выше было сказано, что схождение влияет на управляемость, и если схождение положительное, то подвеска склонна к самостабилизации при движении по неровностям. Если же схождение отрицательное, то автомобиль тяжелей «отловить», но его реакции на руление будут более четкими.
Углубляться в теорию не будем – просто запомните: неправильная регулировка или ее отсутствие могут привести как минимум к повышенному расходу топлива и быстрому износу шин, а как максимум – к тому, что вам придется «ловить» автомобиль по всей дороге, искренне недоумевая, что вы сделали не так.
Схождение задних колес также влияет на управляемость автомобиля, но не настолько существенно, как в случае с управляемыми колесами. Регулируется схождение у всех одинаково – изменением длины рулевых тяг за счет наконечников. На примере ниже все будет показано весьма подробно.
Третий параметр – продольный угол наклона оси поворота колеса, он же кастер или кастор (от английского «caster»). Положительный кастор означает, что эта ось «завалена» назад – это хорошо видно на автомобилях с передней подвеской МакФерсон. В этом случае осью поворота является вся стойка и, глядя на нее, можно заметить, что она находится под определенным углом к вертикальной оси.
Необходимо это для стабилизации управляемых колес на скорости – грубо говоря, чтобы можно было ехать по прямой, не держась за руль. На практике это проверять не стоит, примите на веру – колеса действительно стабилизируются. Приведем избитый пример о наклонной вилке переднего колеса велосипеда или мотоцикла. Именно благодаря этому наклону мы в детстве, гоняя на велике, могли управлять им без рук – отклоняясь в ту или иную сторону.
Заигрываться с этим углом нельзя, так как его увеличение способствует возрастанию крена автомобиля – в повороте наружное колесо уходит немного вверх относительно кузова, внутреннее – соответственно, вниз. На данный момент большинство современных легковушек лишено возможности регулировки описываемого параметра – все заложено конструктивно. Но на некоторых внедорожниках (например, Hyundai Terracan), имеющих спереди двухрычажку, это можно было сделать с помощью прокладок под верхний рычаг подвески. На износ шин нарушение в установке почти не влияет, а вот на управляемость – непосредственно. Двигаясь по прямой и ощущая увод автомобиля, в первую очередь обратите внимание именно на угол продольного наклона оси поворота.
Четвертый, и последний из интересующих нас параметров – это поперечный угол наклона оси поворота. Необходим он для самовыравнивания колес при небольших скоростях, когда продольный угол наклона еще не работает. Благодаря этому параметру при повороте оба колеса немного опускаются относительно кузова, и если автомобиль стоит на поверхности, то его передняя часть приподнимется, дополнительно нагружая элементы подвески и рулевого механизма. Потому, как только вы тронетесь с места, под действием массы автомобиля передние колеса будут стремиться занять исходное прямолинейное движение. Работу этого угла можно наблюдать воочию, сидя в машине и вращая рулевое колесо от упора до упора – передок будет то опускаться, то приподниматься. Заложен этот угол конструктивно и регулировке не подлежит.
Существует еще ряд геометрических параметров подвески и колес автомобиля, но рассматривая их, пришлось бы углубиться в теорию автомобиля, что превратило бы эту статью в нудное цитирование научных работ.
От теории – к практике
На автомобиле после «проезда по неровностям» на печально высокой скорости решили заменить наконечник рулевой тяги: «от греха подальше», как сказал хозяин. Как мы уже выяснили, после почти любых манипуляций с подвеской необходимо проверять углы установки колес. Для этого существуют специальные стенды, суть работы которых одинакова, а вот принцип измерения – различный. На нашей сегодняшней станции используется 3D стенд с камерами и мишенями.
Если камер нет, на колеса навешивают датчики с ИК-связью. Самый простой вариант – с кордовыми датчиками, когда сигналы от них передаются по проводам. Но вернемся к Navara и его углам.
Учитывая высокотехнологичный стенд, справиться с регулировкой сможет и ребенок – предварительно подготовленный, конечно. Сначала на все колеса мы повесили специальные мишени, включили в компьютере стенда начало процесса измерения и выбрали модель. Откатив автомобиль немного назад, прокатили его вперед до установки передних колес на поворотные датчики и зафиксировали педаль тормоза в нажатом положении с помощью специального приспособления.
Все это время компьютер подсказывал мастеру, какие действия и в какой последовательности необходимо выполнять: «Откатите автомобиль назад, прокатите вперед, проверните рулевое колесо до упора влево…» и так далее. Затем на экране появились параметры углов установки колес: зеленый цвет – угол в пределах допустимого; красный – необходима регулировка.
Современный уровень технического совершенства позволяет сделать так, что данные на экран выводятся в реальном времени. Мастеру оставалось только отвернуть стопорную гайку наконечника и, вращая рулевую тягу и глядя на экран, отрегулировать расположение колеса.
Однако так или иначе один параметр может повлиять на другой, а потому, регулируя схождение, можно «увести» в красную зону, например, продольный угол наклона, как произошло в нашем случае. По сути, сегодня именно в этом и заключается филигранность работы мастера: отрегулировать что-то одно так, чтобы не нарушить другое. Стенд же поможет во всем остальном, вплоть до того, в какую сторону необходимо вращать рулевую тягу, чтобы увеличить или уменьшить схождение. Если вам, например, нужно отрегулировать продольный угол – пожалуйста, на экране скажут, на какой угол необходимо провернуть эксцентриковый болт, или же сколько шайб подложить под верхний рычаг, если необходимо отрегулировать развал.
Однако после регулировки даже на таком современном стенде на Наваре выполнили тестовый заезд, чтобы убедиться в нормальном поведении машины на дороге.
Подводя итоги
Подытоживая проделанную работу, хочется в очередной раз сказать, что в автомобиле нет неважных параметров, и если есть указания по обслуживанию, то их необходимо соблюдать. Наглядным примером тому служат как раз углы установки колес, изменение которых даже на минуты, а не градусы, может привести к кардинальной перемене в характере управляемости автомобиля. А это не только сохраненная резина, но и, возможно, чья-то жизнь. Потому тщательно выбирайте станции, на которых собираетесь делать «развал-схождение», и продолжайте совершенствовать себя в познании своего автомобиля.
Опрос
А вы внимаете советам по регулировке развала-схождения?
Всего голосов:
Проверка и регулировка управляемых колес автомобилей при помощи стенда СКО-1М
Для легковых автомобилей с подвеской типа «качающаяся свеча» технология регулировки углов развала и продольного наклона оси поворота зависит от конструктивных особенностей конкретной марки автомобиля. Так, для автомобиля АЗЛК-2141 развал изменяют поворотом болта 3 эксцентрикового ползуна, установленного в бобышке (рис. 26).
1 — телескопическая стойка; 2 — болт крепления стойки к бобышке поворотного кулака;
3 — регулировочный и крепежный болт эксцентрикового ползуна; 4 — поворотный кулак,
5 — стабилизатор; 6 — шайбы регулировки продольного наклона оси поворота;
7 — опорная чашка стабилизатора
Рис. 26 – Вариант регулировки геометрического положения колес автомобиля с подвеской типа «качающаяся свеча»
Продольный наклон оси поворота изменяют постановкой или изъятием регулировочных шайб 6 между опорной чашкой 7 стабилизатора и уступом на самом стабилизаторе 5. В процессе эксплуатации, как правило, шайбы требуется изымать. По технологии, необходимо отсоединить стабилизатор от места его крепления. На практике эти шайбы легко вырубаются узким зубилом. Одна шайба толщиной 3 мм (конструктивно предусмотрено две шайбы) изменяет угол примерно на 20′.
Регулировка соотношения углов поворота обычно достигается обеспечением равенства линейных величин обеих рулевых тяг. Чтобы не произошло изменение угла схождения — одну тягу укорачивают, другую на такую же величину удлиняют. Для соотношения углов поворота не может быть постоянного значения норматива, так как этот параметр конструктивно связан с углом схождения. При регулировке надо добиться, чтобы угол недоворота наружного (к центру поворота) колеса по отношению к внутреннему, повернутому на 20°, был равен углу недоворота другого колеса, когда оно станет наружным.
Для некоторых моделей автомобилей разработаны номограммы, по которым в зависимости от фактических значений углов недоворота каждого колеса определяют, в какую сторону и на сколько оборотов следует повернуть регулировочные муфты.
Регулировка угла схождения у грузовых автомобилей выполняется изменением длины поперечной рулевой тяги, у легковых с червячным рулевым механизмом одной из двух боковых тяг, а у легковых с реечным рулевым механизмом обяза- тельна регулировка угла схождения каждого колеса в отдельности соответствующей рулевой тягой.
Нормативные значения углов установки колес устанавливает завод- изготовитель автомобиля.
Для лучшего сцепления с дорогой, снижения темпа износа и равномерного изнашивания протектора шина должна располагаться вертикально к дороге и параллельно направлению движения автомобиля.
При движении заднеприводных автомобилей под действием сил дорожного сопротивления передние колеса расходятся, у переднеприводных в тяговом режиме, как правило, сходятся на величину существующих зазоров в рулевой трапеции. Колеса должны располагаться параллельно друг другу. Нормативное схождение не всегда обеспечивает это условие.
Причина – в индивидуальном техническом состоянии каждого автомобиля, особенно с независимой подвеской передних колес. Эта особенность устранима, если регулировку угла схождения легковых автомобилей проводить при нагружении подвески силами, имитирующими условия движения: вертикальной силой на передний мост, равной 500-600 Н, и разжимной силой на передние колеса, равной 400-500 Н, создаваемой специальной нагрузочной штангой при ее установке между боковинами передних шин на уровне центров колес. Угол схождения при регули- ровке надо установить в интервале 0 ± 5′. Такое же положение колеса займут при движении автомобиля. Более точно величину разжимной силы определяют по специальной номограмме, где учтены фактическое значение угла развала, наиболее часто используемая скорость движения автомобиля и ряд прочих факторов.
При ТО-1 по рулевому управлению и передней оси проверяют люфты рулевого колеса, шарниров рулевых тяг и рычагов, подшипников ступиц колес, герметичность системы гидроусилителя, состояние шкворневого соединения, крепление и шплинтовку гаек.
При ТО-2 с учетом объема ТО-1 проверяют состояние рессор, пружин, амортизаторов, узлов балки передней оси, углы установки колес, дисбаланс колес, состояние и крепление карданного вала гидроусилителя, крепежных соединений.
Почему важна установка углов установки колес?
Здесь мы подробно описываем причины смещения колес, симптомы и проблемы, а также способы их устранения.
Регулировка углов установки колес выполняется с помощью машины слева и должна выполняться опытным механиком
Значение углов установки колес часто можно запутать, поскольку этот термин вводит в заблуждение. Регулировка углов установки колес (также известная как слежение за ) связана не с колесами вашего автомобиля, а с подвеской .Нарушения в подвеске вашего автомобиля могут привести к поломке некоторых компонентов, в результате чего колеса окажутся под неправильным углом. Регулировка углов установки колес гарантирует, что колеса снова будут установлены прямо, что позволяет избежать дальнейших проблем с вашим автомобилем.
Каковы причины смещения колес?
Существует три основных причины перекоса колес:
- Внезапное сотрясение или сильный удар в результате удара о что-либо, например, выбоину, наезд на бордюр или дорожно-транспортное происшествие.
- Износ деталей в результате износа . Со временем такие детали, как пружины подвески, могут изнашиваться и провисать, что приводит к смещению углов установки колес. В этом случае профилактика более эффективна, чем лечение; поэтому необходимы регулярные сервисные проверки.
- Высота модификации , когда подвеска не менялась под заказ. Подвеска автомобиля предназначена для работы на определенной высоте, и если вы отрегулируете высоту своего автомобиля, не регулируя также подвеску, ваш автомобиль, вероятно, пострадает от перекоса колес.
Каковы симптомы смещения колес?
Если у вас возникли какие-либо из следующих проблем, вам следует проверить свой автомобиль, поскольку может потребоваться регулировка углов установки колес:
- Шины ненормальный / неравномерный износ
- Автомобиль уклоняется в сторону при движении
- Рулевое колесо не возвращается легко после поворота
- Рулевое колесо криво или вибрирует
- Из ваших шин доносится визг
Первый симптом здесь наиболее очевиден, и его легко проверить, аккуратно проведя рукой по шинам автомобиля.
Для еще одной простой проверки, нужно ли выровнять колеса, пройдите по прямой и ненадолго отпустите рулевое колесо, чтобы увидеть, поворачивает ли автомобиль влево или вправо. Правильно поставленный автомобиль останется прямым .
Какие проблемы вызывают смещения колес?
Неравномерный износ может серьезно ухудшить эксплуатационные характеристики шины и даже подвергнуть риску жизни, поскольку неравномерно изношенная шина может выйти из строя.
Смещенные колеса также имеют на меньшую экономию топлива. , поскольку смещенные колеса имеют большее сопротивление дороге, что приводит к увеличению расхода топлива.Компания Steertrak обнаружила, что благодаря профилактической регулировке углов установки колес средний срок службы шин увеличился на 20%.
Мы поговорили с TyreSafe , одной из ведущих британских организаций по безопасности шин, которая прокомментировала: «Правильная установка колес важна не только для вашей безопасности и комфорта на дороге, но и для продления срока службы ваших шин. Автомобили, страдающие от несоосности, будут испытывать быстрый или нерегулярный износ шин, а это означает, что их нужно будет заменять гораздо раньше.
Автомобили, страдающие от несоосности, будут испытывать быстрый или неравномерный износ шин, а это означает, что их нужно будет заменять гораздо раньше.
Ваши счета за топливо также будут увеличены, что приведет к дополнительным расходам на ваши автомобили. Кроме того, когда колеса не выровнены, ваш автомобиль может стать менее устойчивым, что может быть особой проблемой при необходимости принять экстренные меры или уклониться. Поскольку колеса могут смещаться из-за общего износа или повседневных происшествий, таких как наезд на выбоину или обочину, важно регулярно проверять центровку вашего автомобиля ».Как можно исправить схождение колес?
Чтобы выполнить центровку, вы должны отнести свой автомобиль к опытному механику, который будет использовать машину для выравнивания колес , чтобы проверить центровку и соответствующим образом отрегулировать компоненты, чтобы вернуть автомобиль в правильную конфигурацию.
Три основных угла, под которыми будет производиться регулировка, — это изгиб, кастер и схождение. Для нас это звучит довольно сложно, но вот краткое описание того, к чему они относятся:
Развал — это «наклон» относительно дороги, на которой установлена шина. Положительный развал — это когда верхняя часть колеса отклоняется от автомобиля, а отрицательная — это когда верхняя часть колеса наклоняется к машине.
Колесо — Колесо сложнее концептуализировать, но оно связано с углом, создаваемым точкой поворота рулевого колеса от передней части к задней части транспортного средства.Кастер положительный, если линия наклонена вперед, и отрицательный, если он направлен назад.
Схождение — настройки схождения влияют на возможности управления автомобилем, связанные с направлением шин относительно центральной линии автомобиля.
Регулярное техобслуживание
Профилактика лучше, чем лечение, когда речь идет о регулировке углов установки колес, поскольку вы можете сэкономить больше, если будете следить за ней. Если регулярно проверять углы установки колес, вы увидите следующие преимущества:
- Шины прослужат дольше
- Управляемость и комфорт автомобиля будут оптимизированы
- Снижается расход топлива и энергии
Рекомендуется проверять регулировку углов установки колес каждые 12 месяцев.
Сколько это стоит?
Выравнивание колес с помощью Arnold Clark стоит от 30 фунтов стерлингов и может быть заказано в любом из наших сервисных центров.
Об авторе
Софи МакГроу
Штатный писатель Арнольда Кларка
Регулировка углов установки колес
Регулировка углов установки колесРегулировка углов установки колес
Необходимые специальные инструменты
Приспособление для измерения углов установки углов установки колес (07NAJ-SS00301)
Подвеску можно отрегулировать для регулировки развала передних колес и схождения передних колес.Однако каждая из этих корректировок взаимосвязана друг с другом. Например, при регулировке носка изменяется развал. Следовательно, вы должны регулировать углы установки передних колес всякий раз, когда регулируете развал или схождение.
Проверки перед выравниванием
Для правильной проверки и регулировки углов установки колес выполните следующие проверки:
| 1. | Отпустите стояночный тормоз, чтобы избежать неправильного измерения. |
| 2. | Убедитесь, что подвеска не изменена. |