Углы установки колес автомобиля

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

Назначение углов установки колес

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

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

Виды основных углов установки колес автомобиля

Развал колес

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

• положительный (+) – когда верхняя часть колеса наклонена наружу (от кузова автомобиля);
• отрицательный (-) – когда верхняя часть колеса наклонена внутрь (к кузову автомобиля).

Положительный и отрицательный углы развала колес

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

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

Слишком большой отрицательный угол:

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

Слишком большой положительный угол:

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

Схождение колес

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

Схождение колес автомобиля

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

Положительное и отрицательное схождение колес

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

Слишком большой отрицательный угол:

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

Слишком большой положительный угол:

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

Поперечный угол наклона оси поворота колеса

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

Угол продольного наклона оси поворота колеса

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

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

Плечо обкатки

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

Значение плеча обкатки

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

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

Изменение значений углов установки колес и их регулировка

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

Регулировка развала на стойке Макферсон

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

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

Схождение и развал колес

Регулировки кастора, схождения и развала колес
О регулировках кастора, схождения и развала колес заднеприводного ВАЗ подручными средствами
Схождение и развал колес подробно
Для повышения устойчивости автомобиля при движении, легкости управления и снижения износа шин служат углы установки передних управляемых колес. К таким углам относятся: схождение и развал колес, продольный и поперечный наклон геометрической оси поворота (кастер, или, устаревшее, кастор) управляемого колеса.

Схождение (а) и развал (б) колес

Передние колеса автомобиля (а иногда и задние) устанавливают не параллельно, а под определенными углами друг к другу. Положение колеса относительно вертикальной плоскости называется развалом колеса, а относительно горизонтальной — схождением. Схождение и развал бывают как положительными, так и отрицательными.
Несмотря на то что наименьшее сопротивление движению и меньший износ шин будут в случае, когда колеса катятся в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля, их все же устанавливают с развалом и схождением. Дело в том, что при движении автомобиля его колеса нагружены силами взаимодействия с дорогой. Например, на передние колеса автомобиля с задним приводом большую часть времени действуют силы, направленные против движения и стремящиеся развернуть колеса наружу. В подвеске автомобиля имеются упругие элементы, которые имеют определенную эластичность и дают возможность колесам повернуться наружу. Для того чтобы при движении колеса катились параллельно продольной плоскости автомобиля, их предварительно устанавливают с небольшим положительным схождением. У автомобилей с передними ведущими колесами, у которых большую часть времени на эти колеса действует сила тяги, совпадающая с направлением движения, колеса устанавливаются с отрицательным схождением. Установка колес с развалом обусловлена более сложными причинами. Колеса при движении автомобиля по возможности должны находиться в положении, когда они перпендикулярны дорожной поверхности (нулевой угол развала). Если колесо катится под углом к вертикали, сцепление шины с дорогой уменьшается, а пятно контакта шины с дорогой изменяет свою форму, что приводит к появлению боковой силы, которая стремится дестабилизировать движение автомобиля.
Можно создать такую независимую подвеску, в которой колесо будет перемещаться в вертикальной плоскости без наклона при движении по любой прямолинейной дороге. Гораздо труднее сохранить вертикальность колеса, когда кузов автомобиля, к которому присоединен направляющий элемент, накреняется при прохождении автомобилем поворота. Поэтому конструкторы современных подвесок выяснили, что лучше позволить изменяться развалу, но сделать его направленным противоположно крену кузова, поскольку это сохраняет вертикальное положение колес при поворотах. Такой подход обеспечивает улучшение сцепных свойств при прохождении поворотов и, как следствие, улучшение устойчивости и управляемости.
Для самовозврата колес к прямолинейному движению после поворота служит угол поперечного наклона шкворня (кастер). Наличие такого наклона приводит к возникновению стабилизирующего момента на управляемых колесах, который зависит от величины этого угла наклона и силы тяжести, приходящихся на управляемые колеса, но не зависит от скорости движения. Эти углы лежат в пределах 6–10°.
Наклон геометрической оси в продольной плоскости заключается в смещении нижнего конца этой оси относительно вертикали. Данный угол наклона служит для сохранения прямолинейного движения колес при движении с большими скоростями. Создаваемые реактивные усилия на плечах, представляющих собой расстояния от точек касания с дорогой, стремятся вернуть колеса в положение прямолинейного движения. Этот угол обычно равен 1–3,5° и зависит от боковой упругости шин.
О регулировках кастора, схождения и развала колес
О регулировках кастора, схождения и развала колес заднеприводного ВАЗ
Схождение и развал колес подробно

Что такое «развал-схождение», почему так важен?

Все автолюбители знают или слышали о процедуре регулировке «развал-схождение». Однако не все понимают, для чего она выполняется и что регулирует. Приезжая на автомобильный сервис, при выполнении ремонта ходовой части ТС, как правило, мастер рекомендует выполнить регулировку развала и схождения колес. Сегодня мы разберемся, для чего существует данная услуга, что регулирует и насколько важная для транспортного средства.

Что такое развал-схождение для чего его нужно делать?

Развал-схождение автомобильных колес – это очень важная и крайне необходимая процедура регулировки углов. При неверных углах, колеса транспортного средства будут направлены под таким углом, когда начинается резкий износ поверхностного слоя шин. Иногда, автомобильные шины стираются буквально за месяц, что приводит к дорогостоящим затратам по приобретению нового комплекта шин. Углы зависят от марки и модели автомобиля, каждый производитель выставляет свои характеристики. Детально и наглядно про развал-схождение показано на видео-уроке, ниже.

Простыми словами, развал — это угол между наклоном колеса и поверхностью. Существует понятие положительного и отрицательного угла наклона колеса. При первом, угол колеса смещается внутрь, при втором наружу. В любом случае, неправильный угол будет приводить к чрезмерному износу резины.

Интересный факт: в автомобильном спорте и различных гонках, профессиональные водители выставляют отрицательный развал колес. Подобная мера позволяет улучшить реакцию рулевого колеса. От износа это не спасает, но в автоспорте комплект шин может быть использован за один круг, поэтому гонщики редко об этом беспокоятся.

Развал и схождение – это очень важные параметры ходовой части, от них зависит управляемость и безопасность автомобиля. Оба параметра одинаково важно влияют на ходовые характеристики. Многие мастера рекомендуют проверять данные параметры не реже двух раз в год. Если автомобиль эксплуатируется постоянно, процедуру лучше выполнять чаще. Если автомобиль попадает в яму или выбоину на дороге, водителю лучше сразу заехать на СТО и отрегулировать развал. При некоторых ремонтных работах по ходовой части, процедура обязательная, например – замена рычагов подвески или рулевых тяг.

Виды развала

В зависимости от угла наклона колес, существует несколько видов развала.

1. Отрицательный.
2. Положительный.

Виды развала колес

Отрицательный развал – угол колеса смещается внутрь колесных арок. Неправильный угол приведет к преждевременному износу резины по крайней кромке колеса. Если водитель заметил, что резина начинает сильно стираться в одном месте, значит необходимо посетить автомобильный сервис.

Положительный развал – это когда угол колес смещается наружу. Аналогичная ситуация, как при отрицательном. При неправильном угле, будет происходить преждевременный износ автомобильной шины.

В любом случае, необходима срочная регулировка на профессиональном оборудовании!

Виды схождения

Схождением автомобильных колес называют угол между колесами по направлению движения. Не на всех автомобилях регулируется схождение. Некоторые транспортные средства спроектированы таким образом, что регулируется только передняя ось. Схождение измеряется в миллиметрах или в градусах и минутах.

Стоит отметить, что при неправильном схождении, очень легко определить неисправность. Достаточно повернуть колесо на небольшой скорости автомобиля, если слышен характерный скрип резины, значит нужно срочно общаться на СТО. При неправильном угле схождения, шину может «сожрать» буквально за несколько дней езды. Не пренебрегайте услугами автомобильных станций техобслуживания!

Схождение также бывает 2 видов.

1. Отрицательное.
2. Положительное.

Виды схождение колес

По аналогии с развалом, угол колеса будет направлен внутрь либо наружу транспортного средства.

Что такое кастер (кастер или кастор)?

Кастор – производные английского слов caster или castor. Стоит отметить, что оба произношения слова будут правильными. На территории постсоветских стран принято произносить кастор.

Виды кастора колес

Кастором называют угол между вертикальной проекцией оси на продольную плоскость транспортного средства. Проверка и регулировка кастора, редкая процедура, как правило, она выполняется на определенных автомобильных марках. Если говорить просто, кастор обеспечивает выравнивание колес.

Самый простой пример – когда автомобиль самостоятельно выравнивает рулевое колесо при выходе из поворота. Понятие кастор применимо даже к обычному велосипеду, за счет него можно выполнять трюк — езда на велосипеде без руля.

Что такое поперечный угол наклона оси поворота колеса?

Многие владельцы авто могут услышать подобную формулировку на СТО. Данная формулировка и есть кастор. Он выполняет главную функцию по стабилизации колес на поверхности. При правильно установленном касторе, колеса будут сами возвращаться в прямое положение, тем самым пассивно помогая водителю рулить транспортным средством.

На движение автомобиля всегда действуют силы, которые стремятся направить его в противоположное направление. К ним могут относиться углы наклона дорожного полотна, выбоины и неровности дороги, плохое равновесие колес и многое другое. При отсутствии кастора, автомобилисту пришлось бы рулить самостоятельно и вытягивать руль при каждой неровности или повороте.

Как часто надо делать развал-схождение?

С учетом качества наших дорог, процедуру проверки и регулировки лучше делать каждые 10 тыс. пробега для автомобильной классики и 20 тыс. для иномарок. Также желательно делать при сезонной смене покрышек. Данный пробег скорей относится к идеальным условиям езды. Следует учитывать некоторые факторы, которые влияют на развал.

1. Качество дорожного полотна.
2. Попадание в ямы, выбоины, удары по ходовой части.
3. Плановый и внеплановый ремонт ходовой части.
4. Замена некоторых запчастей (опоры, рычаги и прочее).
5. Чрезмерный износ покрышек.

Подобные факторы напрямую влияют на изменение углов развала, что приводит к последнему пункту – износу покрышек. Также, рекомендует проводить регулировку развала перед заменой резины с летней на зимнюю и наоборот.

Анимация развала колеса

Как уже говорилось, оптимально выставленные углы, положительно влияют на рулевые характеристики транспортного средства, позволяют сэкономить на покупке комплекта резины, удерживают автомобиль на поверхности и обеспечивают безопасное вождение.

Каждая автомастерская проводит процедуры по-разному. Существует несколько стендов – лазерные, оптические, компьютерные и прочие. Как правило, перед началом регулировки, мастер проверяет все углы наклона, правильность давления в шинах. Для регулировки, параметры атмосферного давления должны быть приведены в равное значение. После чего на автомобильные колеса крепят навесные датчики, с помощью которых мастер измеряет углы наклона. Как правило, все данные попадают на монитор компьютерной системы для последующей регулировки.

Несомненным плюсом процедуры является то, что в процессе можно попросить мастера визуально оценить состояние ходовой части и выявить неисправности. Если мастер профессионал своего дела, он легко может указать на износ шаровых, сайлентблоков и прочих расходных материалов.

Советы автолюбителям

1. Как показывает практика, автолюбитель обращается в автомастерскую, когда уже произошел износ резины или руль тянет в сторону. Рекомендуется проводить проверку развала и схождения как можно чаще. Даже новый автомобиль, купленный в автосалоне, требует регулировки!
2. Если автомобиль начало тянуть в сторону, резина быстро стирается по бокам шины – следует срочно обратиться в автосервис. Многие водители игнорируют подобные моменты, что приводит к износу и дорогостоящему ремонту ходовой части.
3. При нормальной езде, по хорошим дорогам, автопроизводители рекомендуют делать развал-схождение каждые 10-20 тысяч километров пробега. Как минимум перед сменой сезонной резины.
4. Стоит не забывать про ремонтные работы ходовой части, при которых регулировка жизненно необходима.
   • Снятие рулевой тяги.
   • Снятие шаровых с рычагами, стабилизатора.
   • Ремонт рулевой системы.
   • Снятие и ремонт амортизаторов.

Это лишь малая часть работ, после которых необходимо выполнить развал схождение.

Заключение

При выборе станции обслуживания, лучше предварительно почитать отзывы. Процедура требует особой точности и внимания. В случае если мастер сделает неправильные углы, износ резины гарантирован. Доказать, что после развала автомобиль не попадал в ямы, будет сложно!

При покупке нового автомобиля, многие мастера советуют проверять углы наклона. Очень редко производители выставляют необходимые параметры развала и схождения.