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.

Развал-схождение: на что он влияет в автомобиле

Автор: pddexam Дата: 28 Дек 2014 г.

Чтобы получить удовольствие от вождения, автомобиль должен быть не только легок в управлении, но и обеспечивать безопасность на дороге.

Немаловажную роль в легкости управления автомобилем играет правильный сход — развал колес.

Попробуем прежде всего разобраться в понятии развала и схождения колес.

Развал

Итак, что же такое развал колес? Это значение угла наклона колес автомобиля по отношению к дороге. Как правило, под развалом понимают именно статический развал ведущих колес. Но в некоторых авто настраивают развал-схождение и «пассивных» колес. Когда верхняя кромка шины больше наклонена к машине, развал имеет минусовое или отрицательное значение. Когда верхняя кромка шины находится дальше от центра машины, тогда развал имеет плюсовое или положительное значение.

Отрицательное значение развала негативным образом влияет на устойчивость автомобиля. Большое значение отрицательного развала говорит о том, что подвеска либо уже сильно износилась, либо отрегулирована неправильно. Как следствие — резина быстро изнашивается, сцепление с дорогой ухудшается, курсовая устойчивость автомобиля на дороге снижается.

Идеальный развал – это когда его значение нулевое, благодаря чему покрышки изнашиваются меньше.

Если нужно увеличить сцепление с дорогой, нужно поставить 2 или 1,5 градуса на передних колесах и 1,5 градуса на задних, в ущерб резине, конечно же.

Главная цель развала ведущих колес – это снизить передачу на руль неровностей дорожного покрытия, которые гасятся благодаря упругости резины. Также развал служит увеличению сцепления протекторов колес с дорогой, делает автомобиль более стабильным на поворотах, что оказывает влияние на стабильность и «послушность» авто в управлении.

В отношении кинематики для подвески развал так же, как и угол наклона поперек линии, вдоль которой поворачиваются ведущие колеса, влияет на значение радиуса обката, но это влияние гораздо ниже, чем второго приведенного фактора. На деле же угол развала автомобиля без движения устанавливается довольно приблизительно (погрешность при установке можно сравнить с его значением), плюс значение развала значительно изменяется, когда подвеска работает.

Кастер

Кастер, проще говоря, представляет собой угол, получаемый между условно проведенной вертикальной линией и осью, служащей для поворота колеса в плоскости, проходящей вдоль автомобиля. Функцией кастера является «автоматическое» выравнивание рулевых колес под действием скорости при движении автомобиля.

То есть после поворота автомобиль выходит из него сам, а именно: отпущенное рулевое колесо имеет свободный ход, благодаря чему сам способен вернуться к прямолинейному движению (при условии, конечно, что вся механика отрегулирована верно). Что является результатом положительного кастера. В некоторых случаях изменение значения кастера, выставленного на заводе, делает движение прямо более стабильным.

Излишнее значение кастера придает рулю так называемую «тяжесть». Для любителей экспериментов может показаться интересным выставление кастера на +1 или +2 градуса относительно «заводских настроек». Подобные изменения делают ход автомобиля более устойчивым, он еще более стремится к движению прямо.

Схождение

Схождение можно определить как разницу в расстояниях от переднего до заднего края колес.

В некоторых авто представляется возможным регулировка схождения всех четырех колес.

Целью схождения является компенсация увода автомобиля в сторону из-за положительно выставленного развала, что позволяет избежать значительного износа резины. Схождение и развал всегда регулируются одновременно.

Достоинством положительного схождения является устойчивость при большой скорости движения, недостатком – автомобиль становится несколько «неповоротливым».

Достоинством отрицательного схождения является усиленная чувствительность колес к «командам» рулевого колеса, а из минусов – резина «съедается» быстро, все кочки мы чувствуем через руль, или просто «биение».

Одной из главных причин быстрого износа резины считается неверно настроенное схождение. Как правило, первым признаком того, что значение схождения выставлено неверно, является визг колес при повороте на малой скорости. Если значение схождения равно 5 мм или даже больше, покрышка будет стерта полностью уже меньше чем через 1000 км. Желательно иметь схождение равное нулю.

Когда же необходимо регулировать развал-схождение.

Регулировать сход-развал автомобиля ВАЗ или любого другого нужно, если:

1. Вы поменяли шины;
2. «Лошадка» прошла уже добрые 10 — 11 тыс. км.;
3. Произведен ремонт ходовой части;
4. При быстрой езде слышен усиленный шум от шин;
5. Автомобиль едет по ровной и прямой дороге и его начинает уводить в сторону;
6. Автомобилем становится хуже управлять.

Какова же ориентировочная стоимость сход-развала для автомобилей? Для легковых авто она составит около 1600 рублей. И к тому же при установке треугольных рычагов угол кастера регулируется гораздо проще и на большее значение.