Неравномерное движение колеса автомобиля

Признаки дисбаланса колёс автомобиля

Чтобы шины выполняли свои функции должным образом, нужно провести их балансировку. Для этого на балансировочном станке к ободу колеса прикрепляют грузы-компенсаторы, после чего колесо можно устанавливать на автомобиль. Эта процедура обеспечивает баланс колес. При дисбалансе управление автомобилем становится во многих отношениях затруднительным делом.

Наиболее часто встречающийся признак дисбаланса колес – это вибрация. Как только баланс колеса нарушается, вибрация начинает перемещаться из ходовой части автомобиля в салон. Интенсивность таких колебательных движений зависит от того, насколько сильно нарушен баланс, а также от состояния дорожного покрытия и скорости движения автомобиля. Вибрация проявляется по-разному. Это может быть едва заметный характерный шум, а может быть и тряска, которая настолько ощутима, что процесс вождения становится крайне неприятным

В зависимости от типа вибрации, с которым столкнулся владелец автомобиля, можно определить, какие именно колеса плохо отбалансированы. Если это передние колеса, то колебания будут ощущаться, в первую очередь, водителем, так как большая ее часть придется на руль автомобиля. Если же проблема коснулась задних колес, то обычно в этом случае тряска возникает под задними сидениями.

Если балансировка шин не произведена, то при кручении колес определенные участки шин подвергаются более сильному давлению, чем все остальные. Неравномерное движение колеса дает вибрацию. Кроме того, эти участки изнашиваются быстрее. Ко всему этому добавляется то, что изношенная часть шины со временем теряет прочность. Разбалансированные шины, которые к тому же истерты в некоторых местах, с большей вероятностью будут спускаться.

Если расход топлива автомобиля внезапно увеличился, то, возможно, причина также кроется в неотбалансированных колесах. Чем выше дисбаланс, тем больше бензина тратит машина. При разгоне до высокой скорости увеличение расхода более заметно, чем при медленной езде.

Электронная балансировка колёс в автотехцентрах Shell ЗАО Москвы составляет от 250 рублей за единицу.

Сход-развал: 10 признаков неправильного положения колес (и чем это грозит)

Если вы редко посещаете СТО, есть риск, что у вашего авто неправильный сход-развал. При неправильном положении колес ваши шины сотрутся быстрее обычного, на мокрой дороге авто будет «кидать» из стороны в сторону. Придется чаще менять ступичные подшипники и другие детали. В этой статье мы расскажем, как понять, что колеса находятся в неправильном положении, и что с этим делать.

Что такое сход-развал (схождение-развал)

Сход-развал — углы установки автомобильных колес. В норме они должны стоять ровно. При отрицательном развале верхняя сторона колес направлена внутрь, при положительном — наружу. При положительном схождении передние кромки колес направлены на сужение, при отрицательном — на расширение.

Признак 1: диагональная вмятина на протекторе

Диагональная вмятина на протекторе шины — признак неправильного положения колес, о котором мало кто знает. Он характерен для задних колес переднеприводных автомобилей. Вмятина появляется из-за неравномерного распределения нагрузки на шину, особенно если автомобиль часто перевозит грузы — например, если вы часто возите овощи с дачи или перевозите пассажиров с багажом.

Другие возможные причины проблемы:

недостаточный интервал вращения колеса;

перевозка грузов в салоне или багажнике, в результате которой меняется геометрия подвески.

Что делать: если вы часто перевозите грузы, есть риск выхода из строя подвески — проверьте ее на СТО. Если ездите один, вдвоем или недавно проверяли подвеску, скорее всего, причина в сход-развале: проверьте его самостоятельно или в СТО.

Признак 2: неравномерный износ протектора

Неравномерный износ шин в трех из пяти случаев является признаком неправильного сход-развала. При положительном развале «съедается» внешняя сторона протектора, при отрицательном — внутренняя. Это связано с тем, что нагрузка на шины распределяется неравномерно — колеса завалены на один бок, протектор активнее стирается о дорогу.

Другие возможные причины проблемы:

перевозка тяжелых грузов — в этом случае появляется односторонний неравномерный износ, то есть на всех колесах протерта только одна сторона;

поврежденные втулки подвески, пружины, шаровые шарниры.

Что делать: отрегулируйте сход-развал в СТО. Поменяйте поврежденные шины — неравномерный износ ухудшает управляемость. Если думаете, что проблема в поврежденных втулках, пружинах, шарнирах — проверьте их и поменяйте при необходимости.

Признак 3: руль стоит неровно

Если при движении по прямой руль стоит неровно — отклонен вправо или влево, это причина проверить положение колес. Неправильное положение рулевого колеса может быть связано со смещением колес на заднем мосте, когда была выполнена регулировка только передней оси. Другая возможная причина — большая разница в развале задних колес: например, когда одно имеет отрицательный развал, а другое — положительный.

Другие возможные причины проблемы:

повышенный люфт в рулевом механизме;

разница в давлении передних и задних колес;

неисправности в ходовой части;

Что делать: проверьте люфт рулевого колеса, ходовую часть, резину и давление в шинах. Если все в порядке, осмотрите резину. отрегулируйте развал-схождение.

Признак 4: автомобиль уводит в сторону

Если вам приходится постоянно держать руль под контролем, проведите небольшой тест. Разгонитесь до 20–40 км/ч на ровной пустой дороге, поставьте руль прямо, чтобы машина ехала вперед, и отпустите его. Если автомобиль начало «уводить» влево или вправо, это может указывать на неправильное положение колес.

Другие возможные причины проблемы:

неравномерный износ протектора, в том числе из-за неправильного сход-развала;

разница давления в колесах более, чем на 0,5 атмосфер;

разные по размеру и рисунку протектора колеса, установленные на ведущей оси;

деформация лонжеронов, других элементов кузова и деталей подвески;

поломка клапана гидроусилителя руля;

при «переобувке» шины поставили не туда, где они стояли.

Что делать: проверьте давление в колесах, износ протектора, подвеску и кузов. Протестируйте гидроусилитель — если руль поворачивается туже, чем обычно, или люфт рулевого колеса повысился, поменяйте неисправный клапан. Если все в порядке, проблема в развал-схождении: отрегулируйте его в СТО.

Совет: не стоит «обувать» машину в разную резину — например, использовать по 2 колеса разного размера от разных производителей или ставить на переднюю ось зимнюю резину, а на заднюю — летнюю. Это может привести к тому, что авто начинает «вести», особенно ухудшается управляемость на поворотах или при выезде на обочину.

Еще один совет: каждый раз при переобувке помечайте резину, например, «ЛП» — левое переднее. Так вы не поставите на одну ось шины, которые в прошлом сезоне были надеты одна на заднюю, другая на переднюю ось.

Признак 5: машину уводит в сторону при торможении — она отклоняется от курса вправо или влево

Увод в сторону при торможении — признак большой разницы в углах установки колес. При разных значениях углов развала и продольного наклона машину при торможении разворачивает в сторону меньшего угла продольного наклона шкворня. При движении по прямой авто может не уводить, потому что один параметр компенсируется другим: из-за неправильного развала тянет в одну сторону, из-за ПНШ — в другую, и машина в итоге уравновешивается.

Другие возможные причины проблемы:

воздух в тормозной системе;

неисправный тормозной цилиндр с одной стороны.

Что делать: прокачайте тормозную систему, чтобы выгнать воздух. Если это не поможет — проверьте тормозные цилиндры. Если есть следы подтекания тормозной жидкости или при нажатии на педаль тормоза поршни цилиндров не выходят, поменяйте деталь. Если все в порядке — отрегулируйте угол установки колес, сделайте сход-развал.

Признак 6: «тугой» руль

Если, чтобы повернуть руль, нужно прикладывать усилие — это может указывать на слишком большой угол развала. При этом автомобиль может не «вести», и даже неравномерного износа не будет.

Другие возможные причины проблемы:

низкое давление воздуха в шинах — меньше 1,2 атмосфер;

перетянута рулевая рейка или маятниковый рычаг;

установлены тугие рулевые тяги или шаровые опоры — они постепенно «разработаются» сами;

ширина шин больше ширины, рекомендованной заводом-изготовителем.

Что делать: проверьте давление воздуха в шинах. Проверьте состояние рулевой рейки и маятникового рычага — если они перетянуты, нужно ослабить их самому или в СТО. Замерьте ширину шин, сравните ее с рекомендованными параметрами — если она больше, замените резину. Если ничего не помогает, отрегулируйте сход-развал в СТО.

Признак 7: визг колес на поворотах

Характерный звук может появляться из-за того, что колеса не достаточно плотно касаются асфальта протектором. Особенно визг слышен на поворотах при небольшой скорости или при ускорении с 20 до 40 км/ч.

Другие возможные причины проблемы:

высокий износ шин;

Что делать: проверьте состояние резины — если глубина протектора меньше 1,6 мм, замените ее. Если резина «визжит» только в жару, при температуре больше 35 ˚C, ничего делать не нужно. Если резина в нормальном состоянии, на улице не жарко, но она все равно издает неприятные звуки на поворотах — отрегулируйте сход-развал.

Признак 8: руль не возвращается после поворота

Это — еще один неочевидный признак неправильного положения колес. Руль может не возвращаться в «ноль» после поворота из-за неверного схождения колес — им будет труднее поворачиваться в прямое положение, из-за чего рулевое колесо будет оставаться на месте, и его придется докручивать самому.

Другие возможные причины проблемы:

низкий уровень жидкости в бачке гидроусилителя;

перетянутая рулевая рейка;

неисправность деталей рулевой рейки.

Что делать: посмотрите уровень жидкости в бачке гидроусилителя — если ее мало, долейте. Проверьте рулевую рейку: если руль стал поворачиваться туже, она перетянута и ее можно немного ослабить, но так, чтобы не появился большой люфт. Проверьте состояние рулевой рейки в СТО. Если все в порядке, отрегулируйте положение колес — у вас нарушен сход-развал.

Признак 9: повышенный шум от покрышек в движении

Повышенный уровень шума от покрышек при движении связан с неравномерным износом, который тоже является следствием неверной регулировки положения колес. Из-за разницы износа сопротивление движению увеличивается, поэтому появляется шум.

Другие возможные причины проблемы:

езда на летней резине низкого качества по горячему асфальту;

давление в колесах выше нормы, указанной производителем.

Что делать: если шум появляется только при высокой температуре или езде по неровной дороге — ничего не делайте. Если нет — проверьте давление в шинах и сравните его со значением, рекомендованным заводом-производителем. Если все в порядке, проверьте сход-развал.

Признак 10: потеря курсовой устойчивости на неровной дороге

Если автомобиль сильно уводит в сторону при попадании на кочки, ямы и другие неровности — это может быть признаком неправильного угла установки колес. Колесо, попадая на неровность, «уходит» в сторону угла установки, поэтому машина теряет курсовую устойчивость.

Другие возможные причины проблемы:

вышедшие из строя детали рулевого управления;

Что делать: заедьте в СТО и проверьте амортизаторы, ходовую и систему рулевого управления. Или сразу сделайте диагностику сход-развала: если амортизаторы и рулевое управление в порядке, причина кроется в нем.

Как самому проверить сход-развал

Проверить, правильно ли установлены колеса, можно и в гараже. Вам понадобится отвес, телескопическая линейка и свободное время для тестирования, выполнения расчетов. Чтобы проверить развал:

Поставьте авто на ровную площадку.

Выставьте колеса прямо.

Сделайте метки вверху и внизу покрышки на наружной стороне.

Приложите к крылу отвес.

Измерьте расстояние от обода до отвеса по обеим меткам.

Переместите авто вперед, чтобы метки повернулись на 90 градусов.

Повторите замеры. Если разница расстояния между ободом и отвесом на обеих метках превышает 3 мм, развал неправильный.

Схождение проверяют телескопической линейкой, по меткам на внутренней стороне шины. На проверку и регулировку может уйти целый день — запаситесь терпением. Или приезжайте в СТО, если хотите сэкономить время и получить гарантии качества.

Управляемость автомобиля

Управляемость автомобиля — это его способность легко изменять направление движения при повороте рулевого колеса и удерживать заданное направление движения.

Углы установки управляемых колес

Во время движения автомобиля очень важно, чтобы управляемые колеса не поворачивались произвольно и водителю не нужно было бы затрачивать усилия для удержания колес при движении прямо. Для улучшения устойчивости автомобиля при его движении и облегчения управляемости конструктивно предусматриваются углы установки управляемых колес.

Рис. Углы установки управляемых колес:
γ – угол продольного наклона оси; α – угол развала; β – угол поперечного наклона оси; θв – внутренний угол поворота; θн – наружный угол поворота; А – расстояние между внутренними поверхностями передней части шин; В – расстояние между внутренними поверхностями задней части шин

Угол развала обеспечивает перпендикулярное расположение колес по отношению к поверхности дороги при движении автомобиля, а также передачу сил реакции дороги на внутренний подшипник, что разгружает наружный подшипник колеса меньшего размера, а значит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм.

Угол развала может быть положительным, когда верхняя часть колеса отклонена наружу относительно кузова автомобиля, отрицательным, когда верхняя часть колеса отклонена внутрь, и нулевым, когда плоскость колеса совпадает с вертикалью.

Неправильная установка углов развала колес может являться следствием:

повышенного износа протектора шины. Если угол развала имеет отклонение в положительную сторону, то износ отмечается на внешней стороне протектора, если в отрицательную, изнашивается внутренняя сторона
ухудшения управляемости автомобиля. При повышенной разнице углов развала левого и правого колес, автомобиль уводит в левую либо в правую сторону при движении на ровной дороге с отпущенным рулевым колесом. Увод автомобиля будет в ту сторону, где находится колесо, угол развала которого имеет более положительное значение. Как правило, разница углов развала левого и правого колес у большинства автомобилей ограничивается значением 0°30′ (минут)
повышенного потребления топлива
ускоренного износа элементов подвески в связи с возрастанием действующих на них нагрузок

Все вышесказанное относится как к передним, так и к задним колесам автомобиля.

При диагностировании геометрии подвески углы развала колес проверяются всегда, на автомобилях всех марок, а регулировке подлежат лишь в тех случаях, когда это предусмотрено конструкцией.

Значение угла развала передних колес для различных автомобилей варьируется от -2° до 2…4°. Задние колеса, как правило, имеют более значительные углы развала. На автомобилях BMW, например, задние колеса имеют угол развала более -3°.

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.

Схождение колес может измеряться не только в линейных (мм), но и в угловых величинах (градусах), причем в последнее время измерение в угловых величинах предпочтительнее.

Общее схождение может быть положительным, когда расстояние А меньше, чем Б, отрицательным, когда расстояние А больше, чем Б, и нулевым, когда А равно Б. Помимо общего схождения различают индивидуальное схождение для каждого колеса, определяемое как угол между плоскостью колеса и осью симметрии в плане.

Неправильная установка углов развала колес может являться следствием:

ускоренного износа протектора шины. Если схождение больше норм – излишне положительное, то износ отмечается на наружной части протектора на обоих колесах, если схождение излишне отрицательное, то износ происходит на обоих колесах на внутренней части протектора
повышенный расход топлива из-за увеличения сопротивления движению

Схождение колес измеряется всегда и регулируется на всех марках автомобилей изменением длины рулевых тяг.

Колеса переднеприводных автомобилей обычно имеют небольшое схождение, как положительное, так и отрицательное (порядка ± 2 мм). На заднеприводных, как правило, только положительное при величине не более 5мм.

Угол поперечного наклона оси определяется углом, образуемым осью подвески с вертикальной плоскостью. Такой наклон совместно с углом развала уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси подвески с дорогой и точкой центра контакта шины, что уменьшает плечо момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, а значит, облегчает управление автомобилем.

При поперечном наклоне шкворня (оси поворота управляемых колес) повернуть колесо вместе с цапфой всегда труднее, чем вернуть его в исходное положение – движение по прямой. Это объясняется тем, что при повороте колеса вместе с цапфой передняя часть автомобиля приподнимается на величину б (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.

Как правило, этот угол является положительным и достаточно большим (от +5°до +20°) и в эксплуатации не регулируется.

Угол продольного наклона оси служит для стабилизации управляемых колес моментом, возникающим за счет плеча (расстояние от оси подвески до центра контакта шины) боковой силы.

Благодаря продольному наклону шкворня колесо устанавливается так, что его точка опоры по отношению к оси поворота (оси шкворня) отнесена назад на некоторую величину и колесо всегда стремится занять исходное положение, т. е. положение автомобиля при движении по прямой. При этом колесо находится сзади подвески и тянется за ней, это стабилизирует прямолинейный ход колеса с избегание угловых колебаний его. При движении задним ходом появляется противоположный эффект – колесо толкается подвеской, поэтому рулевое колесо удерживается труднее.

Продольный угол наклона оси поворота может быть положительным, когда ось поворота наклонена в сторону водителя, отрицательным, когда она наклонена от водителя, и нулевым, когда ось поворота совпадает с вертикалью.

Слишком большие углы наклона оси поворота приводят к резкому возрастанию усилий, прикладываемых к рулевому колесу при выполнении поворотов.

Неотрегулированность продольных углов наклона оси поворота приводит главным образом к неустойчивому движению автомобиля. Траектория движения автомобиля отклоняется в сторону того колеса, у которого ось поворота наклонена больше. На большинстве автомобилей разница продольных углов наклона оси поворота левого и правого колес не должна превышать 0°30′.

Углы продольного наклона осей поворота колес подлежат проверке. Возможность регулировки предусмотрена далеко не на всех автомобилях.

Оси поворота колес переднеприводных автомобилей имеют небольшие, обычно положительные углы продольного наклона (порядка +2°…+3°). У заднеприводных автомобилей диапазон изменения этого параметра намного больше (от +2° до +14°).

Разность внутреннего и наружного углов поворота необходима для исключения проскальзывания колес при их повороте.

При заходе автомобиля в поворот происходит постепенное перерастание схождения колес в расхождение благодаря специальной конструкции тяг управления колесом. Колесо внутреннего радиуса поворачивается сильнее, чем наружное, что автоматически усиливает изменение направления и облегчает усилие на руль. Это также необходимо и потому, что на повороте внутренние колеса имеют меньший радиус поворота, чем наружные.

Шины с небольшим внутренним давлением воздуха также имеют стабилизирующие свойства, поэтому утлы наклона шкворней в легковых автомобилях меньше или совсем отсутствуют. Однако на автомобилях, где давление воздуха в шинах невелико, возникает боковой увод под действием поперечной силы, вызывающей боковой прогиб шины, при этом колеса смещаются в сторону.

Рис. Схема бокового увода колес

Оба колеса передней оси имеют одинаковый угол увода. При уводе колес радиус поворота увеличивается. При уводе колес задней оси радиус поворота уменьшается. Особенно это заметно, если угол увода задних колес больше, чем передних — стабильность движения нарушается, автомобиль начинает «рыскать», и водителю все время приходится подправлять направление движения. Для уменьшения влияния увода на управляемость автомобиля давление воздуха в шинах передних колес должно быть несколько меньше, чем в задних. Увод колес будет тем больше, чем больше будет боковая сила, действующая на автомобиль (например, на крутом повороте, где возникает большая центробежная сила.

Управляемость автомобиля зависит и от состояния рулевого управления. Во время движения водитель постоянно пользуется рулевым колесом, не выпуская его из рук. Если рулевое колесо необходимо поворачивать с большим усилием, водитель быстрее устает, переставая реагировать на небольшие отклонения автомобиля, срезает углы по-, ворота и этим создает угрозу для безопасности движения. При нарушении регулировки подшипников ступиц передних колес, большом люфте в сочленениях рулевого механизма и рулевого привода, неправильной установке передних колес (схождение и развал) или шинах несоответствующего размера также значительно ухудшается управляемость автомобиля.

Движение автомобиля связано с выполнением различных маневров. Во время поворотов на автомобиль действует центробежная сила, при этом нарушается устойчивость автомобиля и водитель затрачивает значительно больше усилий, чем при движении по прямой. Чем длиннее автомобиль и чем круче повороты, тем больше должна быть ширина поезда.

Благодаря наличию рулевой трапеции передние колеса поворачиваются на неодинаковый угол и катятся без проскальзывания. Если полагать, что задние колеса катятся по следу передних, то радиусом поворота считают расстояние от центра поворота до середины задней оси. Наружным радиусом считается расстояние от центра поворота до крайней передней точки автомобиля, а внутренним радиусом — расстояние от центра поворота до ближайшей точки автомобиля у задней оси.

Минимальная величина радиуса поворота зависит от максимального угла поворота передних колес, который не у всех автомобилей одинаков, а у легковых больше, чем у грузовых.

Для автомобилей с прицепами ширина проезда на повороте должна быть еще больше. В этом случае внутренний радиус поворота определяется по ближайшей точке до центра поворота у задней оси последнего прицепа.

Во время движения на повороте возникает центробежная сила, приложенная в центре тяжести автомобиля. Эта сила направлена по радиусу от центра поворота (рис. 201); ее можно разложить на две составляющие, одна из которых (А) направлена вдоль оси автомобиля, а другая (Б)—в поперечном направлении, стремящаяся опрокинуть автомобиль или вызвать его занос.

Рис. Разложение центробежной силы на повороте

Поперечную составляющую центробежной силы определяют по формуле

C = Gv2/gR
где С — поперечная составляющая, приложенная к центру тяжести автомобиля, кгс; G — масса автомобиля, кг; v — скорость движения автомобиля, м/с; R — радиус поворота (до середины задней оси), м; g — ускорение свободно падающего тела, м/с2.

Из приведенной зависимости видно, что чем больше масса и скорость движения и меньше радиус поворота, тем больше будет поперечная составляющая центробежной силы и хуже устойчивость автомобиля на повороте. Наибольшее влияние на величину центробежной силы и ее поперечную составляющую оказывает скорость движения, так как в приведенной зависимости она берется в квадрате. Если скорость движения увеличить в 2 раза, то поперечная составляющая центробежной силы увеличится в 4 раза. Чтобы уменьшить центробежную силу на повороте, водитель должен снизить скорость движения.

Занос — это боковое скольжение задних колес при продолжающемся поступательном движении автомобиля вперед. Иногда занос может привести к повороту автомобиля вокруг своей вертикальной оси. Если резко повернуть управляемые колеса, то может оказаться, что инерционные силы станут больше, чем сила сцепления колес с дорогой, а автомобиль занесет, особенно это часто случается на скользких дорогах.

При неодинаковых тяговых силах, приложенных на колеса правой и левой сторон, возникает поворачивающий момент, приводящий к заносу. Непосредственной причиной заноса при торможении являются неодинаковые тормозные силы на колесах одной оси, неодинаковое сцепление колес правой и левой стороны с дорогой или неправильное размещение груза относительно продольной оси автомобиля. Причиной заноса автомобиля на повороте может быть также торможение его, так как при этом к поперечной силе добавляется продольная сила и их результирующая может превысить силу сцепления, препятствующую заносу.

Рис. Схема заноса автомобиля на повороте

Чтобы приостановить начавшийся занос автомобиля, необходимо сразу же прекратить торможение и, не выключая сцепление, повернуть колеса в сторону заноса. После прекращения заноса нужно выровнять колеса, чтобы он не начался в другом направлении.

Чаще всего занос получается при резком торможении на мокрой или обледенелой дороге; особенно быстро наступает занос на большой скорости, поэтому на скользкой или обледенелой дороге и на поворотах нужно уменьшать скорость, не применяя торможение. Кроме заноса, при определенных условиях может возникнуть опрокидывание автомобиля.