Угол продольного наклона оси поворота – Как определяется разностный угол поворота колес. Развал, продольный и поперечный угол наклона оси поворота

Регулировка угла продольного наклона оси поворота колеса (кастера), схождения и развала |

Очень многие автолюбители вспоминают про эту операцию, в случае когда авто приступает к «подъеданию» покрышки, либо когда водители производят замену узлов, которые отвечают за геометрию автомобильного шасси. Действительно: после некоторого пробега мы нередко перестаем тщательно присматриваться и принюхиваться к обожаемому детищу, пуская почти все на самотек. В авто, все-таки, всегда все взаимосвязано: давным-давно запущенный дефект внезапно проявляется увеличившимся расходом горючего либо какой-то своенравностью автомобиля, препятствующей привычно управлять.

На мой взгляд, интересно провести эксперимент, чтобы понять, как действуют регулирования колес на нрав автомашины. Для проведения исследований выбрали «Самару — четырнадцатку» ВАЗ-2114 — большая часть нынешних иностранных автомобилей никак не отягощает  собственника диапазоном, а также подбором регулировок. Там все характеристики заложены заводом-изготовителем и оказать влияние на них, без каких-либо переделок довольно сложно. Поэтому для наших исследований русский автомобиль оказался преимущественнее.

ВАЗ 2114

Вот он — свеженький ВАЗ-2114, на днях прошедший предпродажную диагностику. Небольшая поездка на автополигон в Дмитровке обнаруживает нежданно «свободный» руль и при этом очень слабохарактерное поведение автомашины на проезжей части дороги. Посему в первую очередь — на оборудование определяющее  сход-развал, чтобы дать оценку того, что же приобретает клиент в магазине. Замеры немного настораживают, хотя основные величины находятся в допуске, за исключением кастера. Наверное, и на заводском конвейере мыслят преимущественно об износе покрышек, чем о ездовых качествах автомобиля. Делать нечего, изменяем заводские регулировки на запланированные.

%rtb-4%

Тайна действий

Применительно к передней подвеске российского переднеприводного авто установка углов как правило начинается с регулирования кастера. Собственно этот параметр (кастер), с одной стороны, предназначается устанавливающим для остальных, а с другой стороны — в некоторой степени влияет на износ покрышек и других аспектах, связанных с качением автомашины. Вдобавок, эта операция особенно сложна — как мне видится, собственно, оттого о ней «забывают» на конвейере. Только после этого, разобравшись с продольными углами, компетентный специалист принимается регулировать развал, а впоследствии и схождение колес.

Вариант 1

За что же ответственен кастер и стоит ли к нему относиться столь невнимательно? Ответы нас ожидают впереди, а пока озадачиваем специалиста просьбой предельно увести углы продольного наклона стоек в минус. Зрительно мы будто бы смещаем передние колеса назад по максимуму, к брызговикам колесных углублений.  Такое положение колес встречается довольно часто на «уезженных» или на старых авто или после монтажа проставок, поднимающих зад машины.

После стенда двигается авто значительно лучше, нежели в «заводском» виде, но все-таки что-то в его действии не может не волновать. Поодиночке все на первый взгляд хорошо: легкое рулевое колесо, резвые ответы на его незначительные отклонения. И все-таки скоро понимаешь — «Самара» становиться чрезмерно сердитой и беспокойной, что особенно явно, когда спидометр пересекает отметку 80-90 км/ч. Она так сказать запугивает непостоянностью ответов при входе в поворот (необязательно резкий). Авто так и метит уехать неизвестно куда, требуя от шофера непрерывного подруливания. Положение еще больше осложняется при исполнении маневра «переставка». И действительно, тут становится очевидным, что во внештатные условия в нынешнем виде лучше не попадать — чисто подействовать на нештатную ситуацию рулевым колесом навряд ли получится. И действительно, уяснив это, опять едем на регулирующее оборудование.

%rtb-4%

Вариант 2

На первый взгляд, практически никаких нешуточных вмешательств в подвеску — попросту убраны бесполезные шайбы, препятствовавшие колесам занять «верное» расположение (стойки склонили в «плюс»), углы схождения и развала, выставлены в «ноль».

То, что тенденция ВАЗ-2114 поменялась, ощущаешь почти, что незамедлительно по рулевому колесу, ставшему жестким, а также превосходно информативным. Безусловно, физические старания выросли, но про них весьма быстро забываешь, испытав действительный характер автомобиля. Будто, невидимая рука сдерживает её на проезжей части дороги, принуждая ездить не только вразумительно, естественно, но и правильно. Неизвестно куда ушли неустойчивость, неотчетливые связи и траекторные рыскания — ВАЗ-2114 внезапно стала весьма комфортным в управлении машиной, над доводкой которой недаром потрудились в своё время профессионалы «Порше».

Различные маневры только усиливают наши начальные ощущения: в «переставке» ВАЗ, как говорится, поехал, просто и естественно обойдя прошлый вариант. Если честно, влезать в обнаруженный итог уже неохота — настолько он достаточный. Но обстоятельства тест-драйва обязывают.

Вариант 3

Не забывая о заводских «настройках», разрешаем «искалечить» развал, сделав его чрезмерно положительным. Увы, менять его без корректировки схождения неподходяще, в связи с этим делаем еще и положительное схождение.

Действительно, на первый взгляд перемены в действии автомобиля не так сильны. Вновь стал легче руль, появились ленивые ответы на входе в поворот, усилилось боковое покачивание кузова. Но практически никаких ужасающих ухудшений в характере — к аспектам приспосабливаешься довольно скоро. Тем не менее, стоит немного выйти за границы разрешенного и создать чрезвычайное положение, как «сплоченность» вмиг пропадает. С возникновением скольжений нежданно рано осложняется попадание в установленный коридор на «переставке» и автомобиль, представлявшийся покорным, внезапно сдается, еще до заветных границ. Да и действия в резких поворотах смотрится никак не наилучшим образом — господствуют мощнейшие проскальзывания передней оси.

%rtb-4%

Вариант 4

При таком варианте надо как раз припомнить личные пристрастия к автоспорту: «уголки»- то мы вкладываем подходящие. Везде все в «минус», за исключением уже заранее выбранного кастера. И ВАЗ-2114 будто заразившись азартом исследования, с первых мгновений общения жаждет выразить личное «я».

Казалось бы, вот он — резкий поворот, в который тридцать минут назад и в 80 км/ч было страшно въезжать. Но теперь, после последнего регулирования автомобиль позволяет входить в данный поворот и при 100-110 км/ч, будто подстегивая: «Давай еще, у меня есть такая возможность!» Теперь тяжело сдержаться от нескончаемых провокаций; когда обычный Жигуль внезапно поехал, будто приготовленный автогоночный конь, вызывая чувство восторга.  Безусловно, снова стало очень значимым усилие на руль, но в другом — все на пять! Маневр «переставка» только свидетельствует этому.

Так спортивные или обычные?

Ответ, какие будем создавать углы явен — верные. Этими опытами мы лишь только немножко подняли завесу таинственности, укрывающую от стандартного автолюбителя намерение, а также смысл регулирования углов установки колес. В действительности, есть множество довольно примитивных и при этом крайне результативных технологий изменять характер авто, не прибегая к дорогим заменам деталей и узлов. Главное правило — не игнорировать второстепенные, как может показаться не обязательные, регулировки. Такие регулировки нередко становятся немаловажными.

Но какой же из вариантов применить? Считаю, для основной массы очень применимым окажется 2-ой. Он особенно логичен для ежедневной езды, к тому же, как с неполной, так и с абсолютно полной нагрузкой. Необходимо только принимать во внимание, что, повышая продольный угол стойки, вы не только лишь делаете лучше нрав автомобиля, но и увеличиваете регулирующее (возвратное) усилие на руле. Поэтому не переусердствуйте.

Последний «быстрый» вариант настройки более годится для автолюбителей, обожающих поимпровизировать с авто. Отдавая преимущество данным регулировкам, нужно принимать во внимание, что с ростом нагрузки значения углов развала и схождения будут, вообще то, расширяться и могут выйти за возможные границы.

%rtb-4%

Для справки:

Кастер — угол между осью поворота колеса и его вертикалью. Положительный —  если ось отклонена обратно относительно линии хода автомобиля.

Развал — относительный наклон плоскости колеса к перпендикуляру плоскости проезжей части дороги. Если верх колеса автомобиля, наклонен во внутрь, то угол развала —  отрицательный, а если верх колеса наружу — то развал положительный.

Схождение — угол между плоскостью, проходящей по центру шины колеса и продольной линией авто. Схождение называется отрицательным, если плоскости вращения колес имеют пересечение сзади автомобиля, и положительным, если они, наоборот, пересекаются где-то впереди.

Углы установки колес автомобиля

Ниже приведена некоторая полезная информацию о различных терминах и углах установки колес, и что они из себя представляют.

Углы, определяющие расположение элементов подвески на передней оси автомобиля:

  • Схождение колес (Toe)
  • Развал (Camber)
  • Продольный наклон оси поворота (Caster)
  • Поперечный наклон оси поворота (King pin)
  • Смещение оси (Set-back)
  • Прилежащий угол

Углы, определяющие расположение элементов подвески на задней оси автомобиля:

  • Схождение колес (Toe)
  • Наклон или развал колеса (Camber)
  • Смещение оси (Set-back)
  • Линия (угол) движения (Thrust line)

Схождение и развал спереди и сзади

Схождение и развал спереди и сзади

схождение и развал

Схождение и отрицательное схождение, как правило, являются наиболее понятным термином. При измерении схождения мы смотрим на то, как параллельны колеса по отношению друг к другу, при взгляде сверху.

Если колеса стоят ближе друг к другу спереди, то схождение положительно (+). Если колеса стоят ближе друг к другу сзади, то схождение отрицательное (-). Причина, почему мы имеем схождение или расхождение в том, что взаимное положение между колесами автомобиля в стационарном положении и в движении различно, из-за деформаций в подвеске и выбора люфтов при движении автомобиля. Как правило, для заднего привода схождение передних колес устанавливается с небольшим положительным схождением. Передне и полноприводные автомобили, как правило, имеют некоторое отрицательное схождение в следствии того, что передние колеса являются тяговыми, и люфты при движении автомобиля выбираются во внутрь (то есть в +).

Неправильное схождение может привести к следующим последствиям:

  • Износ по внешнему краю покрышки – причина: избыточное схождение
  • Износ внутренней поверхности шины -:избыточное отрицательное схождение
  • «Шашечный износ» протектора шины, или так называемые «перья».
  • Неправильное положение рулевого колеса
  • «Плохой» возврат руля при выходе из поворота
  • Повышенный расход топлива из-за трения шин

Возможные причины неправильной регулировки схождения:

  • Неправильная регулировка
  • Неправильные данные, используемые при проведении регулировки
  • Неправильный клиренс
  • Деформации элементов рулевого управления
  • Неправильная калибровка регулировочного оборудования

Примечание : Схождение — -это всегда последний корректирующийся угол.

Отрицательное схождение при повороте автомобиля.

Когда автомобиль поворачивает, колесо на внутренней стороне поворота имеет больший угол поворота (меньший радиус поворота) , чем колесо с внешней стороны. Если колеса в повороте имеют один и тот же угол, они попытаются сходиться. Это могло бы вызвать чрезмерный износ шин и ухудшение управляемости из-за недостаточной поворачиваемости. Конструктивно заложено, что внутреннее колесо имеет больший угол поворота, что приведет к улучшению управляемости и уменьшает износ шин.

Избыточное положительное схождение может привести к следующим последствиям:

  • Чрезмерный износ шин : «оперение»
  • Визг шин на поворотах, даже на низких скоростях
  • Низкая реакция на руль, т.е. недостаточная поворачиваемость

Возможные причины избыточного положительного схождения:

  • Неправильно отрегулировано схождение
  • Неверный наклон рулевых тяг
  • Деформация рулевых тяг
  • Неправильный клиренс

Развал

схождение и развалсхождение и развал

 

  • Развал положительный ( + ), когда колесо наклонено верхней частью вне автомобиля
  • Развал отрицательный ( — ),когда колесо наклонено верхней частью внутрь автомобиля
  • Нулевой развал, когда колесо вертикально

Развал регулируется для передних и задних колес автомобиля.

Развал необходим для равномерного распределения нагрузки автомобиля по всему пятну контакта шины в точке контакта, чтобы свести к минимуму износ шин. Развал возможно также использовать, чтобы изменить управляемость автомобиля, иногда за счет износа шин. Отрицательный развал может улучшить устойчивость автомобиля в поворотах, обеспечивая хороший контакт шины с дорогой при прохождении поворотов.

Неправильный развал может вызвать уводы, а также чрезмерный износ шин. Как правило, разница развала на одной оси (кросс) должна быть не более 30′ (в минутах).

Неправильный развал может привести к следующим последствиям:

  • Износ внутренней поверхности шин:- чрезмерный отрицательный развал
  • Износ на внешнем краю покрышки:- чрезмерный положительный развал
  • Тянет в одну сторону
  • Чрезмерный износ подшипника колеса (из за неравномерной нагрузки)
  • Неудовлетворительная управляемость автомобиля

Возможные причины неправильного развала:

  • Деформация элементов подвески
  • Неправильная регулировка
  • Неправильный клиренс

Продольный наклон шкворня (или оси поворота) (CASTER) — угол между вертикалью и проекцией линии, проходящей через центры шаровых опор, на плоскость, параллельную продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации передних колес в направлении прямолинейного движения.

схождение и развал

 

Иначе кастер – это продольный наклон плоскости качания колеса и может быть просто описан как, наклон вперед или назад Макферсон если смотреть на автомобиль сбоку. Положительный кастор (+), — это когда верхняя опора стойки смещена назад. и чаще используется на современных автомобилях.

Отрицательный кастер — это когда верхняя опора стойки смещена вперед. Положительные кастер обеспечивает лучшую курсовую устойчивость и стабилизацию, чем негативный кастер. Если вы посмотрите на передние колесо и вилку велосипеда, вы увидите, что они образуют положительный кастер, и именно это позволяет ехать на велосипеде не прикасаясь к рулю. Чем больше положительный угол продольного наклона, тем тяжелее руль.

Поскольку в большинстве своем современные автомобили способны развивать высокие скорости, положительный угол продольного наклона необходим для обеспечения высокой стабильности при движении. Электрогидравлическое рулевое управление призвано для преодоления тяжелого руля. Как правило, кастор на левой и правой стороне транспортного средства не должен различаться более чем на 30′ (в минутах), в противном случае автомобиль может тянуть в одну сторону. Автомобиль будет тянуть в сторону с наименьшим углом.

Неправильный кастер может привести к следующим последствиям:

  • Тяжелое рулевое управление — чрезмерный положительный кастер
  • Чрезмерная чувствительность к восприятию дорожных неровностей на руле – избыточный положительный кастер
  • Колебание (биение) руля — : чрезмерный отрицательный кастер усилия на рулевом колесе при левом и правом поворотах, односторонний износ протектора
  • Отсутствие самостабилизации руля — : чрезмерный отрицательный кастер разные визг шин на поворотах.
  •  

Возможные причины неправильного castеr:

  • Верхняя опора -Макферсон установлена вперед или назад
  • Продольный рычаг подвески или его крепление перемещается вперед или назад
  • Автомобиль не установлен на ровной поверхности при регулировке
  • Неправильный наклон автомобиля
  • Колеса не блокируются во время регулировки
  • Неправильная регулировка (если регулируется)

Поперечный наклон оси поворота (King pin) (угол наклона оси поворота (НОП))

схождение и развал

(на рисунке β ) — это угол наклона оси поворота (шкворня)  колеса (a-b) в поперечной плоскости при виде спереди. Задается конструкцией поворотного кулака (на рисунке зеленый) и не регулируется.

схождение и развал

Прилежащий угол (на рисунке α + β ) — суммарный угол развала и поперечного наклона шкворня.

НОП, на некоторых конструкциях поддается регулировке..НОП -это угол, который образуется между вертикалью и осью Макферсон всегда наклоненной внутрь если смотреть на автомобиль спереди Как правило этот угол задан производителем и не регулируем.. Тем не менее, некоторые производители используют изменение угла НОП на благо регулирования развала. НОП- всегда положителен. НОП вместе с развалом служит для снижения восприятия ударов от дороги и снижения влияния неравномерности тормозных сил на рулевой механизм. Дорожные удары и неравномерное торможение будут вызывать реакцию на рулевом колесе за счет возникающего момента на плече А-В , что делает автомобиль нестабильным и вызывает сильную реакцию на руле.. Чрезмерные значения угла НОП может загрузить компоненты, такие как шаровые шарниры. НОП также помогает самоцентрированию рулевого управления.

Неправильный НОП может привести к следующему:

  • Чрезмерной обратной связи с дорогой
  • Уменьшить самостабилизацию рулевого управления
  • Чрезмерному износу элементов подвески
  • Неправильному развалу
  • Нарушению прямолинейности движения на неровностях

Плечо обката (Scrub Radius) — это расстояние по прямой между точкой, в которой ось поворота колеса пересекается с дорожным полотном, и центром пятна контакта колеса и дороги.

схождение и развал

схождение и развал

 

Плечо обката определяется не только конструкцией подвески, но и параметрами колёс.

Проще говоря, при плече отличном от нулевого колесо начинает действовать как рычаг воздействуя на элементы подвески и рулевого управления, возникает дополнительный момент, который необходимо компенсировать рулем.

При положительном плече обката случайное повышение силы сопротивления одного из колес способно вызвать поворот руля в эту же сторону и нарушить курсовую устойчивость автомобиля.

При положительном значении усилие на руле при повороте колес на месте меньше. (колесо катится при повороте руля, а не просто проворачивается на месте), зато при переезде кочек будут заметны рывки.

Изменяя диаметр колеса не забудьте изменить вылет диска, чтобы привести плечо обката в нужные вам значения.

Линия осевого давления (THRUST LINE)— линию осевого давления (направление тяги) можно упрощенно понимать, как перпендикуляр к задней оси. Это несколько упрощённое понятие, так как не принимаются во внимание углы установки самих задних колёс.

Угол осевого давления или угол движения – это угол между осью симметрии автомобиля и направлением тяги.

Направление усилия на заднюю ось, называемое осевой нагрузкой, определяется схождением задних колес. Линия осевого давления определяется разницей между продольной осью симметрии автомобиля и осевыми нагрузками.

Если угол осевого давления не равен «0», то передние колеса стремятся поворачиваться в одинаковом направлении, как и задние колеса, стремясь выправить траекторию движения автомобиля в прямую линию. Как следствие, кузов будет направляться под углом к направлению движения.

Угол осевой нагрузки отрицателен, когда осевая нагрузка направлена влево к водителю, и положителен – при направлении вправо от водителя.

Угол движения должен быть равен «0» для автомобилей с правильно отрегулированными углами установки задних колёс. Угол движения (более 20′) может также говорить о нарушении геометрии кузова. На большем числе современных транспортных средств можно регулировать заднее схождение , а иногда и развал . Если заднее схождение на транспортном средстве является ошибочным, оно будет иметь влияние на управляемость автомобиля. Для движения по прямой водителю придется подруливать, компенсируя увод. Неправильное заднее схождение или несимметричное заднее схождение может негативно повлиять на угол разворота заднего моста (угол тяги автомобиля) ,trust angle.

Неправильный угол тяги может привести к следующим последствиям:

  • Неправильное выравнивание руля
  • Чрезмерный износ задних покрышек, «оперение»
  • Рыскание
  • Недостаточной или избыточной поворачиваемости
  • Движение с перекосом

Возможные причины угла разворота заднего моста (неправильного угла тяги):

 

  • Заднее схождение неверно отрегулировано, нет симметрии по сторонам
  • Задняя подвеска погнута или повреждена
  • Задний подрамник неправильно выровнен
  • корпус автомобиля неправильно выровнен
  • Крепления задней подвески изношены.

схождение и развал

схождение и развал

Клиренс — высота дорожного просвета.

Рекомендуется перед посещением сход-развала убедиться, что давление в шинах соответствует норме, износ протектора на левом и правом колесах примерно одинаков, отсутствует люфт в подшипниках и рулевом управлении, колесные диски не деформированы. На автомобилях с регулируемым дорожным просветом проверить регулировку.

Смещение оси (SET-BACK) — это угол, образованный линией, перпендикулярной продольной линии симметрии автомобиля и линии, проходящей через (переднюю или заднюю) ось, соединяющую центры колёс. Например, на передней оси оно возникает при неверной регулировке продольного угла наклона оси колёс (Caster-а).

Смещение оси положительно, когда правое колесо впереди (согласно направлению движения) относительно левого колеса. Оно отрицательно, когда правое колесо позади (согласно направлению движения) относительно левого колеса. Смещение заднего моста вы могли наблюдать на «Волгах», машина едет как бы боком (кстати на «Волге» это происходит когда ослабевает одна стремянка и мост одной стороной перемещается по рессоре вперед или назад).

схождение и развал

           

Как правило, эта ситуация не вызовет проблем, влияющих на управление до тех пор, пока это не станет значительно.

Как определяется разностный угол поворота колес. Развал, продольный и поперечный угол наклона оси поворота

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

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.

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.

  • повышенного износа протек­тора . 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

Кастор (угол) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 ноября 2014; проверки требуют 12 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 ноября 2014; проверки требуют 12 правок. У этого термина существуют и другие значения, см. Кастор. θ — кастор, красная линия — ось поворота колеса. На рисунке кастор положительный (угол отсчитывается по часовой стрелке, перед автомобиля находится слева) Мотоцикл: благодаря положительному углу колонки (и на велосипедах),руль стремится занять центральное положение.

Кастор (англ. caster angle или castor angle) — угол продольного наклона оси поворота колеса автомобиля.

Кастор измеряется в градусах и представляет собой угол в продольной плоскости автомобиля между вертикальной линией и линией, проходящей через центры поворота колеса.

Эта линия проходит через шаровые опоры верхнего и нижнего рычагов подвески («классическая» двухрычажная подвеска), либо через верхнюю и нижнюю точки крепления амортизаторной стойки (подвеска типа «Мак-Ферсон») либо по оси шкворня (шкворневая подвеска) в продольной плоскости автомобиля. Кастор может быть как положительным, так и отрицательным.

Влияние кастора на управляемость автомобиля[править | править код]

Кастор влияет на стабилизирующий момент и на изменение развала колес при повороте руля. Чем больше кастор, тем больше стабилизирующий эффект при вывернутых колёсах.

Из-за того, что точка контакта колеса (при положительном касторе) с поверхностью лежит несколько позади оси поворота, при отклонении колеса от прямолинейного движения возникают боковые силы, стремящиеся вернуть колесо в начальное положение.

Кроме того, если в начальный момент отклонения колес от нейтрального положения при прохождении поворота только внешнее колесо имеет необходимый отрицательный развал, то по мере увеличения отклонения колес в сторону поворота внешнее колесо приобретает ещё больший отрицательный развал, а отрицательный развал внутреннего колеса уменьшается или даже становится положительным. Таким образом, кастор благоприятно влияет на сцепление управляемых колес в поворотах.

При повороте в одну из сторон одно из колес стремится приподнять шасси, другое же само приподнимается. Таким образом, для поворота колес необходимо не только преодолеть силы трения, но и затратить некоторое количество энергии на приподнимание шасси. Благодаря этому и выше описанным боковым силам водитель может «чувствовать» автомобиль[1].

При дефектах кузова, после ударов, этот угол обычно изменяется неодинаково. Разница между этими углами на левом и правом колёсах обычно приводит к уводу автомобиля с прямой линии даже при идеально отрегулированных остальных углах и качественной резине.

Параметры кастора для легковых автомобилей (производства СССР)[править | править код]

Автомобиль Значение кастора[2]
ЗАЗ-965, ЗАЗ-965А 2°31’
ЗАЗ-966, ЗАЗ-966В 2°30’
ЗАЗ-968, ЗАЗ-968А, ЗАЗ-968М 5°30’
ЛуАЗ-969, ЛуАЗ-969М 5°30’
Москвич 407 1°…3°
Москвич-403, −408, −412, −2140, −2138, −2137, −2136 0°20’…1°20’
ВАЗ-2101, −2102, −2105 3°30’…4°30’
ВАЗ-2103, −2106, −2107 3°40’…4°20’
ВАЗ-2121 3°00’…4°00’
ГАЗ-21
ГАЗ-24 0°…1°
ГАЗ-3110 3°…6°
ГАЗ-13, ГАЗ-14 0°…1°
ГАЗ-69, ГАЗ-69А 3°30’±30’
ЗИЛ-114, ЗИЛ-117, ЗИЛ-41047 0°45’±30’
УАЗ-469, УАЗ-469Б 3°30’

Параметры кастора для грузовых автомобилей (производства СССР)[править | править код]

Автомобиль Значение кастора[2]
ГАЗ-51 2°30’
ГАЗ-52-03, ГАЗ-52-04
ГАЗ-53, ГАЗ-53А 2°30’
ЗИЛ-164 1°30’
ЗИЛ-130 2°30’
ЗИЛ-157 2°30’
МАЗ-500, −503, −504, −5335, −6422 2°30’
Урал-375, Урал-377 2°10’
КрАЗ-256, −257, −258
КрАЗ-255Б, КрАЗ-260

Схождение и развал колес подробно — Энциклопедия журнала «За рулем»

Зачем нужны углы развала, схождения и кастер?


Подвеска без углов

Если вообще не делать никаких углов, колесо в ходе сжатия-отбоя будет оставаться перпендикулярным к дороге, в постоянном и надежном контакте с ней. Правда, совместить центральную плоскость вращения колеса и ось его поворота конструктивно довольно сложно (здесь и далее речь о классической двухрычажной подвеске заднеприводного автомобиля, например «жигулей»), поскольку обе шаровые опоры вкупе с тормозным механизмом внутрь колеса не помещаются. А раз так, то плоскость и ось «расходятся» на расстояние А, называемое плечом обката (при повороте колесо обкатывается вокруг оси ab). В движении сила сопротивления качению неведущего колеса создает на этом плече ощутимый момент, скачкообразно меняющийся при проезде неровностей. В результате руль будет постоянно рваться из рук.


В поперечной плоскости положение колеса характеризуется углами α (развал) и β(наклон оси поворота)

Кроме того, преодолевать этот самый немалый момент в повороте придется мускульной силой. Стало быть, положительное (в данном случае) плечо обката желательно уменьшить, а то и вовсе свести к нулю. Для этого можно наклонить ось поворота ab. Здесь важно не переусердствовать, чтобы при ходе вверх колесо не слишком заваливалось внутрь.


Качение наклонного колеса напоминает качение конуса

На практике делают так: несколько наклонив ось поворота (β), нужную величину добирают наклоном плоскости вращения колеса (α). Угол ос и есть развал. Под этим углом колесо опирается о дорогу. Покрышка в зоне контакта деформируется.

Выходит, что автомобиль движется словно на двух конусах, стремящихся раскатиться в стороны. Чтобы компенсировать эту неприятность, плоскости вращения колес надо свести. Процесс называется регулировкой схождения. Оба параметра жестко связаны. То есть, если угол развала нулевой, не должно быть и схождения, отрицательный — требуется расхождение, иначе шины будут «гореть». Если на автомобиле развал колес выставлен по-разному, его будет тянуть в сторону колеса с большим наклоном.


При положительном плече обката поворот колеса сопровождается подъемом передка кузова

Другие два угла обеспечивают стабилизацию управляемых колес — проще говоря, заставляют автомобиль с отпущенным рулем ехать прямо. Угол поперечного наклона оси поворота (β) отвечает за весовую стабилизацию. Легко заметить, что при этой схеме (рис.) в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, для этого приходится сохранять то самое, хоть и небольшое, но нежелательное положительное плечо обката.


Кастер — угол продольного наклона оси поворота

Продольный угол наклона оси поворота — кастер — дает динамическую стабилизацию. Принцип ее ясен из поведения рояльного колесика — в движении оно стремится оказаться позади ножки, то есть занять наиболее устойчивое положение. Чтобы получить тот же эффект в автомобиле, точка пересечения оси поворота с поверхностью дороги (с) должна быть впереди центра пятна контакта колеса с дорогой (d). Для этого ось поворота и наклоняют вдоль…


Так «работает» кастер

…Теперь при повороте боковые реакции дороги, приложенные позади … (спасибо кастеру!) стараются вернуть колесо на место.
Более того, если на машину действует боковая сила, не связанная с поворотом (например, вы едете по косогору или при боковом ветре), то кастер обеспечивает при случайно отпущенном руле плавный поворот машины «под склон» или «под ветер» и не дает ей опрокинуться.


Положительное (а) и отрицательное (б) плечи обката

В переднеприводном автомобиле с подвеской «Мак-Ферсон» ситуация совершенно иная. Эта конструкция позволяет получить нулевое и даже отрицательное (рис. б) плечо обката — ведь внутрь колеса здесь надо «запихнуть» лишь опору единственного рычага. Угол развала (и, соответственно, схождения) легко свести к минимуму. Так и есть: ВАЗов «восьмого» семейства развал — 0°±30′, схождение — 0±1 мм. Так как передние колеса теперь тянут автомобиль, динамическая стабилизация при разгоне не требуется — колесо уже не катится позади ножки, а тянет ее за собой. Небольшой (1°30′) угол продольного наклона оси поворота сохранен для устойчивости при торможении. Значительный вклад в «правильное» поведение автомобиля вносит отрицательное плечо обката — при возрастании сопротивления качению колеса оно автоматически корректирует траекторию.

Углы для каждой модели автомобиля определяют после множества испытаний, доводочных работ и повторных испытаний. На старой, изношенной машине упругие деформации подвески (в первую очередь, резиновых элементов) гораздо больше, чем у новой — колеса заметно расходятся от куда меньших сил. Но стоит остановиться, как в статике все углы вновь на своем месте. Так что регулировать разболтанную подвеску — пустой труд. Сначала нужно ее отремонтировать.
Свести на нет все усилия разработчиков можно и другими способами. Например, хорошенько задрать заднюю часть автомобиля. Глядишь — кастер поменял знак и от динамической стабилизации остались воспоминания. И если при разгоне «спортсмен» еще сможет справиться с ситуацией, то при экстренном торможении — вряд ли. А если добавить нестандартные шины и колеса с иным вылетом, то просто невозможно предсказать, что получится в конечном итоге.

Теория сход-развала

Те, кто имеет хоть небольшой опыт работы, тот знает, что периодически нужно обращаться в автосервис, чтобы отрегулировать развал — схождение.
Развал передний (Camber) — это угол наклона колеса по отношению к дорожному покрытию в вертикальной плоскости (угол «альфа»). Если верхняя часть колеса наклонен а к центру автомобиля, то развал отрицательный, если наружу, то положительный. Левый и правый развал по величине должны быть максимально приближены друг другу. Разность развалов не должна превышать 30′, т. к. может вызывать увод а/м от прямолинейного движения.

Схождение или сход (TOE) — угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля. Схождение способствует правильному положению передних колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля. В большинстве случаев схождение регулируется изменением длины боковых рулевых тяг. Признаки отклонения схождения от нормы: сильный пилообразный износ шин (даже при небольших отклонениях), визг шин в повороте, повышенный расход топлива из-за большого сопротивления качению передних колес (выбег автомобиля намного меньше положенного).

Продольный наклон шкворня (или оси поворота) (CASTER)-— угол между вертикалью и проекцией линии, проходящей через центры шаровых опор, на плоскость, параллельную продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации передних колес в направлении прямолинейного движения. Ось шаровых или стойки должны стоять под углом как вилка на мотоцикле. Характерные признаки отклонения величины угла от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе при левом и правом поворотах, односторонний износ протектора, визг шин на поворотах.

Поперечный наклон шкворня (KING-PIN) — это угол наклона оси поворота (шкворня) колеса (a-b) в поперечной плоскости при виде спереди. Задается конструкцией поворотного кулака (на рисунке зеленый) и не регулируется.

Прилежащий угол (на рисунке α + β) — суммарный угол развала и поперечного наклона шкворня.

Плечо обкатки (на рисунке А) — это расстояние от линии пересечения центральной плоскости вращения колеса с опорной поверхностью до точки пересечения оси поворота колеса с этой же поверхностью. Если точка пересечения оси поворота колеса с дорогой лежит с внутренней стороны от плоскости вращения колеса, то плечо обкатки положительное, с наружной — отрицательное.

Смещение оси (SET-BACK) — это угол, образованный линией, перпендикулярной продольной линии симметрии автомобиля и линии, проходящей через (переднюю или заднюю) ось, соединяющую центры колёс. Например, на передней оси оно возникает при неверной регулировке продольного угла наклона оси колёс (Caster-а).
Смещение оси положительно, когда правое колесо впереди (согласно направлению движения) относительно левого колеса. Оно отрицательно, когда правое колесо позади (согласно направлению движения) относительно левого колеса. Смещение заднего моста вы могли наблюдать на «Волгах», машина едет как бы боком (кстати на «Волге» это происходит когда ослабевает одна стремянка и мост одной стороной перемещается по рессоре вперед или назад).

Линия осевого давления (THRUST LINE) — линию осевого давления (направление тяги) можно упрощенно понимать, как перпендикуляр к задней оси. Это несколько упрощённое понятие, так как не принимаются во внимание углы установки самих задних колёс.
Угол осевого давления или угол движения – это угол между осью симметрии автомобиля и направлением тяги.
Направление усилия на заднюю ось, называемое осевой нагрузкой, определяется схождением задних колес. Линия осевого давления определяется разницей между продольной осью симметрии автомобиля и осевыми нагрузками.
Если угол осевого давления не равен «0», то передние колеса стремятся поворачиваться в одинаковом направлении, как и задние колеса, стремясь выправить траекторию движения автомобиля в прямую линию. Как следствие, кузов будет направляться под углом к направлению движения.
Угол осевой нагрузки отрицателен, когда осевая нагрузка направлена влево к водителю, и положителен – при направлении вправо от водителя.
Угол движения должен быть равен «0» для автомобилей с правильно отрегулированными углами установки задних колёс. Угол движения (более 20′) может говорить также о нарушении геометрии кузова.

Клиренс — высота дорожного просвета.            

 Рекомендуется перед посещением сход-развала убедиться, что давление в шинах соответствует норме (на иномарках- табличка на левой двери или стойке), износ протектора на левом и правом колесах примерно одинаков, отсутствует люфт в подшипниках и рулевом управлении, колесные диски не деформированы.