Регулювання кута нахилу коліс. Розвал, поздовжній та поперечний кут нахилу осі повороту

Керованість автомобіля- це його здатність легко змінювати напрямок руху при повороті рульового колеса і утримувати заданий напрямокруху.

Під час руху автомобіля дуже важливо, щоб керовані колеса не поверталися довільно і водію не потрібно було б витрачати зусилля для утримання коліс під час руху прямо.

Під час руху автомобіля дуже важливо, щоб керовані колеса не поверталися довільно і водію не потрібно було б витрачати зусилля для утримання коліс під час руху прямо. Для покращення стійкості автомобіля при його русі та полегшення керованості конструктивно передбачаються кути установки керованих коліс.

Мал. Кути установки керованих коліс:
γ – кут поздовжнього нахилу осі; α – кут розвалу; β – кут поперечного нахилу осі; θв – внутрішній кут повороту; θн – зовнішній кут повороту; А – відстань між внутрішніми поверхнями передньої частини шин; В – відстань між внутрішніми поверхнями задньої частини шин

Кут розвалузабезпечує перпендикулярне розташування коліс по відношенню до поверхні дороги при русі автомобіля, а також передачу сил реакції дороги на внутрішній підшипник, що розвантажує зовнішній підшипникколеса меншого розміру, а значить, зменшує поштовхи, що передаються на кермовий механізм.

Кут розвалу може бути позитивним, коли верхня частина колеса відхилена назовні щодо кузова автомобіля, негативним, коли верхня частина колеса відхилена всередину, і нульовим, коли площина колеса збігається з вертикаллю.

• підвищеного зносу протектора. Якщо кут розвалу має відхилення в позитивний бік, то знос відзначається на зовнішній стороні протектора, якщо в негативну, зношується внутрішня сторона
• погіршення керованості автомобіля. При підвищеній різниці кутів розвалу лівого і правого коліс, автомобіль веде в ліву або праву сторону при русі на рівною дорогоюз відпущеним кермовим колесом. Виведення автомобіля буде в той бік, де знаходиться колесо, кут розвалу якого має більш позитивне значення. Як правило, різниця кутів розвалу лівого та правого коліс у більшості автомобілів обмежується значенням 0°30′ (хвилин)
• підвищеного споживання палива
• прискореного зносу елементів підвіски у зв'язку із зростанням навантажень, що діють на них

Все вищесказане стосується як передніх, так і задніх колес автомобіля.

При діагностуванні геометрії підвіски кути розвалу коліс перевіряються завжди, на автомобілях усіх марок, а регулюванню підлягають лише у випадках, коли це передбачено конструкцією.

Значення кута розвалу передніх коліс для різних автомобілівваріюється від -2 ° до 2 ... 4 °. Задні колеса, як правило, мають більші кути розвалу. на автомобілях BMWнаприклад, задні колесамають кут розвалу понад -3 °.

Кут сходження коліс(Різниця відстаней між внутрішніми поверхнями задньої і передньої частин шин переднього або заднього мосту(Б – А)) необхідний для того, щоб забезпечити паралельне кочення коліс, тому що при русі автомобіля через установку коліс з розвалом виникає зусилля, що сприяє розгортанню коліс на кут 0,5-1,0″ від вертикальної площини автомобіля, що призводить до кочення коліс по дугах, що розходяться. Крім того, кут сходження оберігає колеса від ковзання за наявності люфта в зчленуваннях рульових тяг, підшипниках коліс.

Сходження коліс може вимірюватися не тільки в лінійних (мм), але і в кутових величинах (градусах), причому останнім часом вимір у кутових величинах кращий.

Загальне сходження може бути позитивним, коли відстань А менша, ніж Б, негативною, коли відстань А більша, ніж Б, і нульовою, коли А дорівнює Б. Крім загального сходження розрізняють індивідуальне сходження для кожного колеса, що визначається як кут між площиною колеса і віссю симетрії у плані.

Неправильне встановлення кутів розвалу коліс може бути наслідком:

• прискореного зношування протектора шини. Якщо сходження більше норм - надмірно позитивне, то знос відзначається на зовнішній частині протектора на обох колесах, якщо сходження надмірно негативне, то зношування відбувається на обох колесах на внутрішній частині протектора
• підвищений через збільшення опору руху

Сходження коліс завжди вимірюється і регулюється на всіх марках автомобілів зміною довжини рульових тяг.

Колеса передньопривідних автомобілів зазвичай мають невелике сходження як позитивне, так і негативне (порядку ± 2 мм). На задньопривідних, як правило, лише позитивне за величиною не більше 5мм.

Кут поперечного нахилу осівизначається кутом, що утворюється віссю підвіски з вертикальною площиною. Такий нахил спільно з кутом розвалу зменшує відстань між точкою перетину геометричної осі підвіски з дорогою та точкою центру контакту шини, що зменшує плече моменту, який необхідно прикласти при повороті коліс автомобіля, а отже, полегшує керування автомобілем.

При поперечному нахилі шкворня (осі повороту керованих коліс) повернути колесо разом із цапфою завжди важче, ніж повернути його у вихідне положення – рух прямою. Це пояснюється тим, що при повороті колеса разом із цапфою передня частина автомобіля піднімається на величину б (водій додає порівняно велике зусиллядо кермового колеса).

Як правило, цей кут є позитивним і досить великим (від +5 до +20 °) і в експлуатації не регулюється.

Кут поздовжнього нахилу осіслужить для стабілізації керованих коліс моментом, що виникає за рахунок плеча (відстань від осі підвіски до центру контакту шини) бічної сили.

Завдяки поздовжньому нахилу шкворня колесо встановлюється так, що його точка опори по відношенню до осі повороту (осі шворня) віднесена назад на деяку величину і колесо завжди прагне зайняти вихідне положення, тобто положення автомобіля під час руху по прямій. При цьому колесо знаходиться ззаду підвіски і тягнеться за нею, це стабілізує прямолінійний хід колеса з уникненням кутових коливаньйого. При русі заднім ходомз'являється протилежний ефект– колесо штовхається підвіскою, тому кермо втримується важче.

Поздовжній кут нахилу осі повороту може бути позитивним, коли вісь повороту нахилена у бік водія, негативним, коли вона нахилена від водія, і нульовим, коли поворот повороту збігається з вертикаллю.

Занадто великі кути нахилу осі повороту призводять до різкого зростання зусиль, що прикладаються до кермового колеса при виконанні поворотів.

Невідрегульованість поздовжніх кутів нахилу осі повороту призводить головним чином до нестійкого руху автомобіля. Траєкторія руху автомобіля відхиляється у бік того колеса, у якого вісь повороту нахилена більше. На більшості автомобілів різниця поздовжніх кутів нахилу осі повороту лівого та правого коліс не повинна перевищувати 0°30′.

Кути поздовжнього нахилу осей повороту коліс підлягають перевірці. Можливість регулювання передбачена не на всіх автомобілях.

Осі повороту коліс передньопривідних автомобілів мають невеликі, зазвичай позитивні кути поздовжнього нахилу (порядку +2 ° ... + 3 °). У задньопривідних автомобілів діапазон зміни цього параметра набагато більший (від +2 ° до +14 °).

Різниця внутрішнього та зовнішнього кутів повороту необхідна для виключення прослизання коліс при їх повороті.

При заході автомобіля в поворот відбувається поступове переростання сходження коліс у розбіжність завдяки спеціальній конструкції тяг управління колесом. Колесо внутрішнього радіусу повертається сильніше, ніж зовнішнє, що автоматично посилює зміну напрямку та полегшує зусилля на кермо. Це також необхідно тому, що на повороті внутрішні колеса мають менший радіус повороту, ніж зовнішні.

При поверненні керованих коліс у положення, що відповідає руху по прямій, маса автомобіля допомагає повертанню коліс і водій прикладає до кермового колеса невелике зусилля.

Шини з невеликим внутрішнім тиском повітря також мають стабілізуючі властивості, тому утли нахилу шворнів у легкових автомобілях менші або зовсім відсутні. Однак на автомобілях, де тиск повітря в шинах невеликий, виникає бічний відведення під дією поперечної сили, що викликає бічний прогин шини, при цьому колеса зміщуються вбік.

Мал. Схема бокового відведення коліс

Обидва колеса передньої осі мають однаковий кут відведення. При виведенні коліс радіус повороту збільшується. При виведенні коліс задньої осірадіус повороту зменшується. Особливо це помітно, якщо кут відведення задніх коліс більше, ніж передніх – стабільність руху порушується, автомобіль починає « нишпорити», і водієві весь час доводиться підправляти напрямок руху. Для зменшення впливу відведення на керованість автомобіля тиск повітря в шинах передніх коліс має бути дещо меншим, ніж у задніх. Виведення коліс буде тим більше, чим більше буде бічна сила, що діє на автомобіль (наприклад, на крутому повороті, де виникає велика відцентрова сила

Керованість автомобіля залежить і від стану кермового управління. Під час руху водій завжди користується кермовим колесом, не випускаючи його з рук. Якщо рульове колесо необхідно повертати з великим зусиллям, водій швидше втомлюється, перестаючи реагувати на невеликі відхилення автомобіля, зрізає кути, ворота і цим створює загрозу для безпеки руху. При порушенні регулювання підшипників маточок передніх коліс, великому люфті в зчленуваннях кермового механізму та кермового приводу, неправильній установціпередніх коліс (сходження та розвал) або шинах невідповідного розміру також значно погіршується керованість автомобіля.

Рух автомобіля пов'язаний із виконанням різних маневрів. Під час поворотів на автомобіль діє відцентрова сила, при цьому порушується стійкість автомобіля та водій витрачає значно більше зусиль, ніж під час руху по прямій. Чим довший автомобільі чим крутіше повороти, тим більше має бути ширина поїзда.

Завдяки наявності кермової трапеції передні колеса повертаються на неоднаковий кут і котяться без ковзання. Якщо вважати, що задні колеса котяться слідом передніх, то радіусом повороту вважають відстань від центру повороту до середини задньої осі. Зовнішнім радіусом вважається відстань від центру повороту до крайньої передньої точки автомобіля, а внутрішнім радіусом відстань від центру повороту до найближчої точки автомобіля у задній осі.

Мінімальна величина радіуса повороту залежить від максимального кутаповороту передніх коліс, який не у всіх автомобілів однаковий, а у легкових більше, ніж у вантажних.

Для автомобілів з причепами ширина проїзду на повороті має бути ще більшою. У цьому випадку внутрішній радіус повороту визначається найближчою точкою до центру повороту біля задньої осі останнього причепа.

Під час руху на повороті з'являється відцентрова сила, прикладена в центрі тяжкості автомобіля. Ця сила спрямована по радіусу від центру повороту (рис. 201); її можна розкласти на дві складові, одна з яких (А) спрямована вздовж осі автомобіля, а інша (Б)-в поперечному напрямку, що прагне перекинути автомобіль або викликати його занесення.

Мал. Розкладання відцентрової сили на повороті

Поперечну складову відцентрової сили визначають за формулою

C = Gv2/gR
де С - поперечна складова, прикладена до центру тяжкості автомобіля, кгс; G – маса автомобіля, кг; v – швидкість руху автомобіля, м/с; R – радіус повороту (до середини задньої осі), м; g - прискорення вільно падаючого тіла, м/с2.

З наведеної залежності видно, що чим більша маса і швидкість руху і менше радіус повороту, тим більше буде поперечна складова відцентрової сили і гірша стійкість автомобіля на повороті. Найбільший впливна величину відцентрової сили та її поперечну складову надає швидкість руху, оскільки у наведеній залежності вона береться у квадраті. Якщо швидкість руху збільшити у 2 рази, то поперечна складова відцентрової сили збільшиться у 4 рази. Щоб зменшити відцентрову силуна повороті водій повинен знизити швидкість руху.

Занос- це бічне ковзання задніх коліс при продовженні поступальний рухавтомобіля вперед. Іноді замет може призвести до повороту автомобіля навколо своєї вертикальної осі. Якщо різко повернути керовані колеса, то може виявитися, що інерційні сили стануть більшими, ніж сила зчеплення коліс з дорогою, а автомобіль занесе, особливо це часто трапляється на слизьких дорогах.

При неоднакових тягових силах, прикладених на колеса правої та лівої сторін, виникає момент, що повертає, що призводить до занесення. Безпосередньою причиною занесення при гальмуванні є неоднакові гальмівні сили на колесах однієї осі, неоднакове зчеплення коліс правої та лівої сторони з дорогою або неправильне розміщення вантажу щодо поздовжньої осі автомобіля. Причиною занесення автомобіля на повороті може бути також гальмування його, так як при цьому до поперечної сили додається поздовжня сила і їх результуюча може перевищити силу зчеплення, що перешкоджає занесення.

Мал. Схема занесення автомобіля на повороті

Щоб зупинити занесення автомобіля, необхідно відразу ж припинити гальмування і, не вимикаючи зчеплення, повернути колеса в бік замету. Після припинення занесення потрібно вирівняти колеса, щоб він не почався в іншому напрямку.

Найчастіше замет виходить при різке гальмуванняна мокрій або зледенілій дорозі; особливо швидко настає занесення на великій швидкості, тому на слизькій або зледенілій дорозі і на поворотах потрібно зменшувати швидкість, не застосовуючи гальмування. Крім занесення, за певних умов може виникнути перекидання автомобіля.

Кут поздовжнього нахилу (кастер) – кут між віссю повороту колеса та вертикаллю на вигляді збоку. Вважається позитивним, якщо вісь нахилена назад щодо руху.

Розвал – нахил площини колеса до перпендикуляра, відновленого до площини дороги. Якщо верхня частина колеса нахилена назовні автомобіля, то кут розвалу позитивний, а якщо всередину негативний.

Сходження - кут між поздовжньою віссю автомобіля та площиною, що проходить через центр шини керованого колеса. Сходження вважається позитивним, якщо площини обертання коліс перетинаються перед автомобілем, і негативним, якщо вони навпаки перетинаються десь ззаду.

Нижче наведено експерименти, що дозволяють усвідомити, як впливають регулювання коліс на поведінку автомобіля.
Для тестів обрано «Самара» ВАЗ-2114 – більшість сучасних іномарок не обтяжує власника діапазоном та вибором регулювань. Там усі параметри закладені заводом-виробником та вплинути на них без конструктивних переробок досить складно.
У нового автомобіля – несподівано легке кермота невиразна поведінка на дорозі. Кути сходу-розвалу перебувають у полі допуску, крім поздовжнього кута нахилу осі повороту лівого колеса (кастера). Стосовно передньої підвіски вітчизняного передньопривідного автомобілявстановлення кутів завжди починається з регулювання кастера. Саме цей параметр, з одного боку, служить визначальним для інших, а з іншого - меншою мірою позначається на зносі шин та інших нюансах, пов'язаних з коченням автомобіля. Більше того, ця операція найбільш трудомістка - здається, саме тому про неї «забувають» на заводі. Тільки потім, розібравшись із поздовжніми кутами, грамотний майстер починає регулювати розвал, а потім і сходження коліс.

Варіант 1

Майстер максимально зрушує кути поздовжнього нахилу стійок, відвівши їх у «мінус». Ми ніби зрушуємо передні колеса назад, до бризковиків колісних ніш. Ситуація, що досить часто зустрічається на старих і сильно «від'їжджених» машинах або після встановлення проставок, що піднімають задню частинуавтомобіля. Результат: легке кермо, швидкі відгуки на найменші відхилення. Однак «Самара» стала надмірно нервовою та вертлявою, що особливо помітно при швидкості після 80-90 км/год і вище. У автомобіля нестабільні відгуки при вході в поворот (необов'язково швидкий), норовить ризикнути убік, вимагаючи від водія постійного підрулювання. Ситуація ускладнюється під час виконання маневру «переставка».

Варіант 2

"Правильне" положення стійок (нахилені в "плюс"), виставлені в "нуль" і кути сходження та розвалу. Рульове колесостало пружним та інформативним, і трохи "важчим". Автомобіль їде чітко, зрозуміло та правильно. Зникли вертлявість, невиразні взаємозв'язки та траєкторні нишпорення. На переставці ВАЗ легко випередив попередній варіант.

Варіант 3

Надмірно "позитивний" розвал. Змінювати його без корекції сходження небажано, тому вводиться ще й позитивне сходження.
Знову "полегшало" кермо, стали лінивіше відгуки на вході в поворот, збільшилося бічне розгойдування кузова. Але катастрофічних погіршень у характері немає. Однак при моделюванні екстремальної ситуації"почуття керма" губиться. З появою ковзань несподівано рано ускладнюється попадання в заданий коридор на "переставці" і машина починає ковзати дуже рано. У швидких поворотах домінують сильні прослизання передньої осі.

Варіант 4

Варіант зі спортивними амбіціями: все в мінус, за винятком кастеру. Автомобіль з такими налаштуваннями повороти проходить впевненіше та швидше, як і маневр "переставка". Звідси й найкращий результат.

Отже, є маса простих і дуже ефективних способівзмінювати характер автомобіля, не вдаючись до дорогих замін вузлів та деталей. Головне, не нехтувати регулюваннями - найчастіше вони виявляються дуже важливими.
Якому з варіантів віддати перевагу? Для більшості прийнятним виявиться другий. Він найбільш логічний для повсякденної їзди, причому як з частковим, і з повним навантаженням. Потрібно лише враховувати, що, збільшуючи поздовжній нахил стійки, ви не тільки покращуєте поведінку машини, але й підвищуєте зусилля, що стабілізує (поворотне) на кермі.
Останній, найбільш «швидкий» варіант налаштування більше підходить при спортивній публіці, що любить поімпровізувати з автомобілем. Віддаючи перевагу даним регулюванням, треба враховувати, що зі збільшенням навантаження значення кутів сходження та розвалу зростатимуть і можуть вийти за допустимі рамки.

Нижче наведено деяку корисна інформаціяпро різні терміни та кути установки коліс, і що вони собою представляють.

Кути, що визначають розташування елементів підвіски на передній осі автомобіля:

• Сходження коліс (Toe)
• Розвал (Camber)
• Поздовжній нахил осі повороту (Caster)
• Поперечний нахил осі повороту (King pin)
• Зміщення осі (Set-back)
• Прилеглий кут

Кути, що визначають розташування елементів підвіски на задній осі автомобіля:

• Сходження коліс (Toe)
• Нахил або розвал колеса (Camber)
• Зміщення осі (Set-back)
• Лінія (кут) руху (Thrust line)

Сходження та негативне сходження, як правило, є найбільш зрозумілим терміном. При вимірі сходження ми дивимося те що, як паралельні колеса стосовно друг до друга, при погляді зверху.

Якщо колеса стоять ближче один до одного спереду, сходження позитивно (+). Якщо колеса стоять ближче один до одного ззаду, то сходження негативне (-). Причина, чому ми маємо сходження або розбіжність у тому, що взаємне становище між колесами автомобіля у стаціонарному положенні та у русі по-різному, внаслідок деформацій у підвісці та вибору люфтів під час руху автомобіля. Як правило, для заднього приводусходження передніх коліс встановлюється з невеликим позитивним сходженням. Передньо і повнопривідні автомобілі, як правило, мають деяке негативне сходження через те, що передні колеса є тяговими, і люфти під час руху автомобіля вибираються всередину (тобто в +).

Неправильне сходження може призвести до таких наслідків:

• Зношування по зовнішньому краю покришки - причина: надмірне сходження
• Зношування внутрішньої поверхні шини -: надлишкове негативне сходження
• "Шашковий знос" протектора шини, або так звані "пір'я".
• Неправильне положення кермового колеса
• "Поганий" повернення керма при виході з повороту
• Підвищена витрата палива через тертя шин

Можливі причини неправильного регулювання сходження:

• Неправильне регулювання
• Неправильні дані, що використовуються під час регулювання
• Неправильний кліренс
• Деформації елементів кермового управління
• Неправильне калібрування регулювального обладнання

Примітка: Сходження - це завжди останній кут, що коректується.

Негативне сходження при повороті автомобіля.

Коли автомобіль повертає, колесо на внутрішній стороніповороту має більший кут повороту (менший радіус повороту) ніж колесо із зовнішнього боку. Якщо колеса в повороті мають той самий кут, вони спробують сходитися. Це могло б викликати надмірне зношування шин і погіршення керованості через недостатню повертаність. Конструктивно закладено, що внутрішнє колесо має більший кут повороту, що призведе до покращення керованості та зменшує знос шин.

Надмірне позитивне сходження може призвести до наступних наслідків:

• Надмірне знос шин: "оперення"
• Вереск шин на поворотах, навіть на низьких швидкостях
• Низька реакція кермо, тобто. недостатня повертаність

Можливі причини надлишкового позитивного сходження:

• Неправильно відрегульовано сходження
• Невірний нахил кермових тяг
• Деформація кермових тяг
• Неправильний кліренс

Розвал

• Розвал позитивний (+), коли колесо нахилено верхньою частиною поза автомобілем
• Розвал негативний (-), коли колесо нахилене верхньою частиною всередину автомобіля
• Нульовий розвал, коли колесо вертикально

Розвал регулюється для передніх та задніх коліс автомобіля.

Розвал необхідний для рівномірного розподілу навантаження автомобіля по всій плямі контакту шини в точці контакту, щоб звести до мінімуму зношування шин. Розвал можна також використовувати, щоб змінити керованість автомобіля, іноді за рахунок зносу шин. Негативний розвалможе покращити стійкість автомобіля в поворотах, забезпечуючи гарний контактшини з дорогою під час проходження поворотів.

Неправильний розвал може спричинити виводи, а також надмірне зношування шин. Як правило, різниця розвалу на одній осі (крос) має бути не більше 30” (у хвилинах).

Неправильний розвал може призвести до таких наслідків:

• Зношування внутрішньої поверхні шин: - надмірний негативний розвал
• Зношування на зовнішньому краю покришки: - надмірний позитивний розвал
• Тягне в один бік
• Надмірне знос підшипника колеса (через нерівномірне навантаження)
• Незадовільна керованість автомобіля

Можливі причини неправильного розвалу:

• Деформація елементів підвіски
• Неправильне регулювання
• Неправильний кліренс

Поздовжній нахил шворня (або осі повороту) (CASTER)- кут між вертикаллю та проекцією лінії, що проходить через центри кульових опор, на площину, паралельну поздовжній осі автомобіля. Він сприяє стабілізації передніх коліс у напрямі прямолінійного руху.

Інакше кастер - це поздовжній нахил площини хитання колеса і може бути просто описаний як, нахил вперед або назад Макферсон якщо дивитися на автомобіль збоку. Позитивний кастор (+) - це коли верхня опора стійки зміщена назад. і найчастіше використовується на сучасних автомобілях.

Негативний кастер - коли верхня опора стійки зміщена вперед. Позитивні кастер забезпечує кращу курсову стійкістьта стабілізацію, ніж негативний кастер. Якщо ви подивіться на переднє колесо та вилку велосипеда, ви побачите, що вони утворюють позитивний кастер, і саме це дозволяє їхати велосипедом не торкаючись керма. Чим більший позитивний кут поздовжнього нахилу, тим важче кермо.

Оскільки здебільшого сучасні автомобіліздатні розвивати високі швидкості, Позитивний кут поздовжнього нахилу необхідний для забезпечення високої стабільності при русі. Електрогідравлічне рульове управлінняпокликане для подолання важкого керма. Як правило, кастор на лівій і правій сторонітранспортного засобу не повинен відрізнятися більш ніж на 30" (у хвилинах), інакше автомобіль може тягнути в один бік. Автомобіль тягне вбік з найменшим кутом.

Неправильний кастер може призвести до таких наслідків:

• Тяжке кермо - надмірний позитивний кастер
• Надмірна чутливість до сприйняття дорожніх нерівностейна кермі - надлишковий позитивний кастер
• Коливання (биття) керма - : надмірний негативний кастер зусилля на рульовому колесіпри лівому та правому поворотах, одностороннє знос протектора
• Відсутність самостабілізації керма - : надмірний негативний кастер різні вереск шинна поворотах.

Можливі причини неправильного castеr:

• Верхня опора Макферсон встановлена ​​вперед або назад
• Поздовжній важіль підвіски або його кріплення переміщується вперед чи назад
• Автомобіль не встановлений на рівній поверхні під час регулювання
• Неправильний нахил автомобіля
• Колеса не блокуються під час регулювання
• Неправильне регулювання (якщо регулюється)

Поперечний нахил осі повороту (King pin) (кут нахилу осі повороту (НОП))

(на малюнку β) - це кут нахилу осі повороту (шкворня) колеса (a-b) у поперечній площині, побачивши спереду. Задається конструкцією поворотного кулака (на малюнку зелений) та не регулюється.

Прилеглий кут (на малюнку α + β) - сумарний кут розвалу та поперечного нахилу шворня.

НОП, на деяких конструкціях піддається регулюванню..НОП -це кут, який утворюється між вертикаллю і віссю Макферсон завжди нахиленої всередину якщо дивитися на автомобіль спереду Як правило, цей кут заданий виробником і не регулюємо.. Проте, деякі виробники використовують зміну кута НОП на благо регулювання розвалу. НОП- завжди позитивний. НЗП разом з розвалом служить для зниження сприйняття ударів від дороги та зниження впливу нерівномірності гальмівних сил на кермовий механізм. Дорожні удари і нерівномірне гальмування будуть викликати реакцію на рульовому колесі за рахунок моменту на плечі А-В, що робить автомобіль нестабільним і викликає сильну реакцію на кермі. Надмірні значення кута НОП може завантажити компоненти, такі як кульові шарніри. НВП також допомагає самоцентруванню кермового управління.

Неправильний НЗП може призвести до наступного:

• Надмірної зворотнього зв'язкуз дорогою
• Зменшити самостабілізацію кермового керування
• Надмірному зносу елементів підвіски
• Неправильному розвалу
• Порушення прямолінійності руху на нерівностях

Плечо обкату (Scrub Radius) - це відстань по прямій між точкою, в якій вісь повороту колеса перетинається з дорожнім полотном, центром плями контакту колеса і дороги.

Плечо обкату визначається не тільки конструкцією підвіски, а й параметрами коліс.

Простіше кажучи, при плечі відмінному від нульового колесо починає діяти як важіль, впливаючи на елементи підвіски і рульового управління, виникає додатковий момент, який необхідно компенсувати кермом.

При позитивному плечі обкату випадкове підвищення сили опору одного з коліс здатне викликати поворот керма в цей же бік та порушити курсову стійкість автомобіля.

При позитивному значенні зусилля на кермі при повороті коліс на місці менше. (Колесо котиться при повороті керма, а не просто провертається на місці), зате при переїзді купинок будуть помітні ривки.

Змінюючи діаметр колеса, не забудьте змінити виліт диска, щоб привести плече обкату в потрібні вам значення.

Лінія осьового тиску(THRUST LINE)- лінію осьового тиску (напрямок тяги) можна спрощено розуміти як перпендикуляр до задньої осі. Це дещо спрощене поняття, тому що не беруться до уваги кути установки самих задніх коліс.

Кут осьового тиску або кут руху - це кут між віссю симетрії автомобіля та напрямом тяги.

Напрям зусилля на задню вісь, зване осьовим навантаженням, визначається сходженням задніх коліс. Лінія осьового тиску визначається різницею між поздовжньою віссю симетрії автомобіля та осьовими навантаженнями.

Якщо кут осьового тиску не дорівнює «0», передні колеса прагнуть повертатися в однаковому напрямку, як і задні колеса, прагнучи виправити траєкторію руху автомобіля в пряму лінію. Як наслідок, кузов буде прямувати під кутом до напрямку руху.

Кут осьового навантаження негативний, коли осьове навантаженняспрямована ліворуч до водія, і позитивний - при напрямі праворуч від водія.

Кут руху повинен дорівнювати «0» для автомобілів з правильно відрегульованими кутами установки задніх коліс. Кут руху (більше 20") може також говорити про порушення геометрії кузова. На більшій кількості сучасних транспортних засобів можна регулювати заднє сходження, а іноді і розвал. Якщо заднє сходження на транспортному засобіє помилковим, воно матиме вплив на керованість автомобіля. Для руху по прямій водієві доведеться підрулювати, компенсуючи виведення. Неправильне заднє сходження або несиметричне заднє сходження може негативно вплинути на кут розвороту заднього моста (кут тяги автомобіля), trust angle.

Неправильний кут тяги може призвести до таких наслідків:

• Неправильне вирівнювання керма
• Надмірне знос задніх покришок, "оперення"
• Ризикання
• Недостатню або надмірну повертаність
• Рух із перекосом

Можливі причини кута розвороту заднього моста (неправильного кута тяги):

• Заднє сходження неправильно відрегульоване, немає симетрії на всі боки
• Задня підвіска погнута або пошкоджена
• Задній підрамник неправильно вирівняний
• корпус автомобіля неправильно вирівняний
• Кріплення задньої підвіски зношені.

Кліренс- Висота дорожнього просвіту.

Рекомендується перед відвідуванням схід-розвалу переконатися, що тиск у шинах відповідає нормі, знос протектора на лівому та правому колесах приблизно однаковий, відсутній люфт у підшипниках та рульовому управлінні, колісні дискине деформовано. На автомобілях з регульованим дорожнім просвітомперевірити регулювання.

Зміщення осі (SET-BACK)- це кут, утворений лінією, перпендикулярною до поздовжньої лінії симетрії автомобіля і лінії, що проходить через (передню або задню) вісь, що з'єднує центри коліс. Наприклад, на передній осі воно виникає при неправильному регулюванні поздовжнього кута нахилу осі коліс (Caster-а).

Зміщення осі позитивно, коли праве колесопопереду (згідно з напрямом руху) щодо лівого колеса. Воно негативне, коли праве колесо позаду (відповідно до напрямку руху) щодо лівого колеса. Зміщення заднього мосту ви могли спостерігати на "Волгах", машина їде як би боком (до речі на "Волзі" це відбувається коли слабшає одна драбинка і міст однією стороною переміщається ресора вперед або назад).

Як правило, ця ситуація не викличе проблем, що впливають на управління, допоки це не стане значно.

В ідеалі колеса повинні стояти строго перпендикулярно до дороги. У цьому випадку забезпечується максимальна стійкість та мінімальний опір руху. Зношування шин і витрата палива також мінімізовано. Але, як знаємо, ідеал недосяжний. Положення коліс змінюється при зміні навантаження, дорожніх умовта при поворотах. Тому конструктори закладають до автомобіля до двох десятків різних параметрів, які визначають оптимальну установкуколіс при різних умовахруху. З цих параметрів більшість задаються як постійні величини, деякі підлягають регулюванню під час експлуатації. Ось це і є загальновідомі «схід-розвал» та менш відомий кастер. А в сучасних іномаркахрегулюється і лише один параметр - сходження коліс. Але в цієї, здавалося б, позитивної обставини є і Зворотній бік. Якщо, наприклад, в результаті удару трохи порушилася геометрія ходової частини або кузова, то положення коліс на «звичайній» машині можна вирівняти, «граючи» регулюваннями кутів. Якщо ж регулюється лише сходження, то доводиться замінювати постраждалі (і зовсім недешеві) деталі.

«Кутова» теорія

Кут поздовжнього нахилу осі повороту (кастер (Caster)) (рис. 1) — кут між вертикаллю та лінією, що проходить через центри повороту кульової опори та підшипника опори телескопічної стійки, у площині паралельної поздовжньої осі автомобіля. Він сприяє стабілізації керованих коліс, тобто дозволяє їхати машині прямо з відпущеним кермом. Щоб наочно уявити, що таке кастер, згадайте велосипед чи мотоцикл. Їх рульова колонкавідхилено назад. Через це у русі колесо постійно прагне зайняти пряме положення. Саме завдяки кастер при відпущеному кермі автомобіль їде прямо, а при виході з повороту автоматично повертає колеса у вихідне положення. Якщо кут нахилу зменшити, автомобілем стає складніше керувати, доводиться постійно підрулювати, що втомлює водія, та й шини швидше зношуються. Якщо ж кастер збільшити, машина їхатиме дорогою, як танк, але обертання керма перетвориться на заняття в тренажерному залі. Сказане більшою мірою відноситься до задньопривідним автомобілям. У передньопривідних невелике позитивне значення кастера встановлюють для стабілізації коліс при русі накатом, гальмуванні або виникненні раптових бічних навантажень (вітер). Ознаки відхилення величини кута від норми: відведення автомобіля в бік під час руху, різні зусилля на рульовому колесі у лівих та правих поворотах.

Кут розвалу колеса (рис. 2) — кут між площиною обертання колеса та вертикаллю. Якщо говорити спрощено, то як би при їзді або зміні навантаження не нахилялися важелі і стійки, положення колеса щодо дороги повинно залишатися в заданих межах. Якщо верхня частина колеса відхилена назовні, розвал вважається позитивним, якщо колесо нахилено всередину – негативний розвал. При відхиленні від норми розвалу коліс автомобіль мимовільно відводить убік, а протектор шин зношується нерівномірно.

Сходження коліс (рис. 3) - Кут між площиною обертання колеса і поздовжньою віссю автомобіля. Сходження коліс сприяє правильному положеннюкерованих коліс при різних швидкостях руху та кутах повороту автомобіля. При збільшеному сходження передніх коліс сильно пилкоподібно зношується зовнішня частина протектора, а при негативному вугіллітакому ж зносу піддається внутрішня. При цьому шини начиняють верещати в поворотах, керованість машини порушується (автомобіль « нишпорить » по дорозі) зростає витрата палива внаслідок великого опору коченню передніх коліс. Відповідно зменшується вибігання автомобіля. Сходження та розвал – це взаємозалежні величини.

Крім перерахованих кутів існують кути, поява яких небажана: кути руху і зміщення однієї або декількох осей. За наявності необхідний ремонт підвіски чи кузова автомобіля.

а – зсув коліс (дефект виникає в експлуатації через деформацію елементів підвіски

• б - відхилення лінії тяги автомобіля (причина - експлуатаційна);
• в – зворотне (негативне) сходження в повороті (вимірюється як різниця кутів повороту внутрішнього і зовнішнього коліс, виміряних щодо поздовжньої осі; при порушенні виникає прослизання одного з керованих коліс, що знижує стійкість при проходженні повороту).

Коли регулювати і чи потрібно регулювати

У ході експлуатації відбувається природний зносдеталі підвіски. Внаслідок кути установки коліс порушуються. Тому періодично, як вказано в мануалі, потрібно проводити їх контроль і, при необхідності, регулювання. У «позаплановому» регулюванні автомобіль потребує найчастіше після наїзду на перешкоди або ями, а також після аварій, у яких постраждав кузов. Якщо після такого випадку поведінка машини змінилася (початок «тягнути» убік або її постійно доводиться «ловити» кермом на прямий, кермо при русі прямо знаходиться не в середньому положенні, при виході з повороту кермо не повертається в середнє положення, шини зношуються нерівномірно і верещать у поворотах), то слід не затримуючись їхати на СТО. І третя нагода заїхати до «розвальників» — після заміни деталей підвіски та кермового керування, які впливають на положення коліс.

Якщо ж жоден із вищеописаних варіантів не відбувся, а симптоми «неправильних кутів» виявляються — не поспішайте та проаналізуйте ситуацію. Що передувало зміни характеру їзди? Якщо, наприклад, були встановлені інші колеса, то вібрації та нерівномірне зношування протектора може бути викликано їх розбалансованістю. Трясе машину і при недостатній затяжці колісних болтів. Дефектні, різнорозмірні, з різним малюнком протектора та різнонакачані шини також призведуть до аномальної поведінки автомобіля. Виведення машини убік може бути наслідком підгальмовування одного з коліс через несправність гальмівного механізму. А несправні амортизатори провокують нестійку поведінку на дорозі. Важко почало обертатися кермо? Можливо, винен гідропідсилювач. Зменшився вибіг? Причиною можуть бути підшипники.

Де робити та на чому робити

Перше правило – шукайте тямущого сумлінного майстра, а не «наворочений» стенд. Друге – вибирайте сервіс, виходячи зі своїх потреб. Якщо, наприклад, машина справна і ви тільки хочете перевірити та відрегулювати сходження, для цього не потрібний 3D-стенд. Гарний спеціаліствпорається за допомогою підйомника та вимірювальної штанги. При тому ж результаті різниця в ціні буде дуже відчутною. А от якщо потрібна ретельна перевірка усієї «геометрії», тут без відповідного обладнання не обійтись. Стенди для контролю та регулювання кутів установки коліс можна розділити на дві великі групи: оптичні та комп'ютерні.

Оптичні стенди бувають променеві та лазерні. У променевому джерелі світла є лампа розжарювання. Два таких джерела (коліматора) кріпляться до колес, а спереду та збоку автомобіля розміщуються вимірювальні екрани (мішені), на які проектується промінь світла. При регулюванні сходження промені направляються на вимірювальну штангу, що розташовується перед машиною. Лазерні стенди точніші, а працювати на них простіше. З боків ями або витягу встановлюються вимірювальні екрани. У центрах зроблені отвори, якими суворо назустріч одне одному прямують лазерні промені. На колеса автомобіля кріпляться дзеркала, від яких промені відбиваються на екрани. До переваг оптичних стендів можна віднести простоту і надійність, що виникає з неї. Відрізняються вони низькою ціною. А ось недоліки набагато суттєвіше – порівняно низька точність, можливість працювати одночасно лише з однією віссю автомобіля, відсутність бази даних за моделями та неможливість виміряти деякі параметри (наприклад, поверненість заднього моста), що характеризують загальну «геометрію» автомобіля. Якщо автомобіль має багатоважільну підвіску, оптичні стенди протипоказані йому.

Комп'ютерні стенди поділяються на датчикові (CCD) та 3D. По-перше, на кожному колесі кріпляться пов'язані між собою вимірювальні головки, інформація від яких обробляється комп'ютером. За способом з'єднання між головками стенди бувають кордовими (між головками натягується гумовий джгут, а з'єднання з комп'ютером здійснюється через кабель), інфрачервоними провідними (зв'язок між головками забезпечується за допомогою інфрачервоних променів, а з комп'ютером через кабель) та інфрачервоними бездротовими (головки з'єднуються з комп'ютером по радіоканалу). Останній тип стендів на сьогоднішній день найпоширеніший. При виборі врахуйте, що досі існують комп'ютерні стенди замкнутим контуром(з двома вимірювальними головками), функціональні можливості яких набагато нижчі, ніж стендів із замкнутим контуром (з чотирма головками).

Переваги комп'ютерних стендів очевидні: висока точність, можливість працювати відразу з двома осями і вимірювати набагато більше параметрів, наявність бази даних, що постійно оновлюється (близько 40 тисяч моделей), програма, що підказує механіку послідовність дій. Але ССD стенди не позбавлені й недоліків – тендітні датчики, залежність від температурних умов, освітленості. Вони вимагають періодичної перевірки та юстування (двічі на рік).

Поява комп'ютерних 3D стендів багато фахівців називають революцією у сфері контролю та регулювання кутів установки коліс. Як то кажуть, геніальне завжди просто. На стійці перед автомобілем закріплюються відеокамери, які з високою точністю фіксують положення закріплених на колесах пластикових світловідбиваючих мішеней. Для вимірювання кутів достатньо прокотити автомобіль на 20-30 см вперед-назад і повернути кермо вправо-ліворуч. Дані з відеокамер обробляє комп'ютер і в реальному часі видає всі можливі геометричні параметри. Ця технологія отримала назву "машинний зір". Для проведення вимірювань 3D стенди, на відміну від решти, не вимагають розміщення автомобіля на ідеально рівній поверхні. Недолік – ціна.

Нюанси регулювання

На «сход-розвал» можна їхати тільки якщо ходова частината рульове управління справні. І перед тим, як приступити до регулювання, майстер обов'язковому порядкуповинен це перевірити. Тобто підняти машину на підйомнику, а потім оглянути і посмикати колеса, тяги, важелі, опори, пружини, покрутити кермо і т.д. В обов'язковому порядку вимірюється і при необхідності доводиться до норми тиск у шинах. Якщо виявлені занадто великі люфти або пошкодження деталей, фахівець повинен відмовити клієнту в регулюванні (звісно, ​​при неможливості усунути недоліки на місці).

Якщо ж відхилень не виявлено, автомобіль розміщується на горизонтальному майданчику (для 3D стенду горизонтальність – не обов'язкова умова) та навантажується відповідно до рекомендацій виробника. Тобто, якщо завод вказує значення кутів для певного навантаження, то регулювати їх на порожній машині - порушення. Щоб деталі підвіски встановилися в робоче положення, її із зусиллям «прожимають», натискаючи на «передок» та «задок» машини. В обов'язковому порядку, щоб уникнути великих похибок у вимірюваннях, повинна бути проведена компенсація биття дисків, на якому стенді не проводилося регулювання. Не вдаючись у теорію, зовні все виглядає так: майстер вивішує вісь, кріпить до колес вимірювальні приладита прокручує колеса. На 3D стендах компенсація виконується без вивішування шляхом прокатування машини вперед-назад на 20-30 см.

Так як кути установки взаємопов'язані між собою, то завжди дотримуються суворої послідовності при їх регулюванні. Першим регулюють кастор (кут поздовжнього нахилу осі повороту), потім розвал і останню чергусходження. Більшість сучасних закордонних автомобіліврегулюється лише сходження.

Кастор (Caster) регулюється зміною кількості шайб: на двоважільній підвісці - між нижнім важелемі поперечкою, на "Мак-Ферсон" - на кінцях розтяжки або стабілізатора підвіски. При цьому колеса автомобіля повинні бути загальмовані робочою. гальмівною системою(Не ручником!). Для цього фахівець повинен мати у своєму арсеналі спеціальний фіксатор педалі гальма. Операція регулювання кастору – одна з найулюбленіших «розвальників», т.к. дуже трудомістка і забирає багато часу через «прикипілі» болти кріплення. Деякі «фахівці» у таких випадках зрубують шайби зубилом, а інші просто обходять мовчанням кастор або намагаються переконати клієнта, що кут у нормі. Будьте пильні!

Розвал (Camber) на двоважільних підвісках регулюється так само, як і кастор – зміною кількості шайб між нижнім важелем та поперечкою. На підвісці "Мак-Ферсон" найчастіше розвал коліс змінюється шляхом обертання ексцентрикового болта, яким стійка кріпиться до поворотного кулака. Але можливі варіанти. На деяких моделях замість болта передбачений повзунковий механізм, або регулювальний болтрозміщується на підставі важеля. Зустрічаються конструкції, де розвал регулюється переміщенням кульової опори вздовж важеля.

Перед тим, як приступити до регулювання сходження, спеціаліст обов'язково повинен виставити рульову рейку(На автомобілях з черв'ячним кермовим механізмом - сошку) в середнє положення. Кермо при цьому має стати прямо. Його закріплюють спеціальним фіксатором. Регулювання здійснюється шляхом обертання регулювальних муфт наконечників рульових тяг з обох (не з одного!) сторін. Ознакою правильно проведеної процедури є положення керма прямо, без перекосу при прямолінійному русі.

На автомобілях із незалежною задньою підвіскоюрозвал (не на всіх) і сходження коліс також регулюються. У такому разі виставляти кути потрібно починати із задньої осі, а потім уже переходити до передньої.

В ідеалі кути установки лівого та правого коліс мають збігатися. Але так виходить не завжди. Тому для кожного кута виробник регламентує значення у певному діапазоні. Але крайнє значення в плюс від крайнього значення в мінус можуть відрізнятися більш ніж на 1 градус! При цьому формально кути будуть у нормі, але колеса стоятимуть криво. Абсурд! Тому регламентуються і значення допустимої різниці між кутами правого та лівого колеса. Наприклад, кастор повинен мати значення 1 30 ± 30 . Тобто 1° нахилу одного колеса та 2° нахилу іншого будуть у полі допуску. Але якщо допустима різницянахилів коліс встановлена ​​виробником, скажімо, в 30′, то таке регулювання буде халтурою. А от якщо одне колесо має поздовжній нахил 1°30′, а друге 1°45′, то тут претензій немає.

Якщо регулювання проводилося на комп'ютерному стенді, Вам зобов'язані видати роздруківку, де вказуються всі описані параметри. Навіть якщо Ви не горите бажанням глибоко вдаватися в теорію підвіски автомобіля, за допомогою друку можна легко перевірити, чи правильно відрегульовані кути. Для цього достатньо володіти лише додаванням та відніманням. Вона має складатися із трьох стовпців даних. У першій вказуються значення кутів до регулювання, у другій – після регулювання, а у третій – значення з бази даних по Вашому автомобілю. До речі, переконайтеся, що там зазначено саме Вашу модель та її рік випуску, а не просто, скажімо, Honda Civicяка має дев'ять поколінь. Поцікавтеся також, коли востаннє проводилося юстирування стенду. Правильна відповідь – не рідше, ніж двічі на рік.

Крім регульованих кутів підлягають перевірці і кілька нерегульованих, але не менш важливих. До основних із них належать: поперечний нахилосі повороту (King Pin Inclination), зміщення передньої та задньої осі (Set-back) та кут руху (Trust-angle). Значення зміщення осей і кута руху в ідеалі повинні дорівнювати нулю. На практиці – що ближче до нуля, то краще. Переконайтеся, що всі нерегульовані параметри знаходяться в допустимих межах.

Розхожа думка говорить про те, що після будь-якого ремонту підвіски або кермового управління необхідно обов'язково регулювати кути установки коліс. Однак, це не так. Регулювання необхідно лише після заміни деталей, які впливають на ці кути. Наприклад, заміна зношених у ході природної експлуатації кульових опор, сайлент-блоків або важелів підвіски поверне колеса до первозданного положення, і регулювати нічого не потрібно! Але це за умови, що в міру зношування корекція кутів не проводилася. Якщо змінюється важіль, погнутий в результаті удару, то регулювати кути необхідно, оскільки, швидше за все, разом з важелем деформувалися і металеві частини, що прилягають до нього. Після заміни передньої стійки регулювати кути потрібно. А ось якщо стійка, у верхньому кріпленні якої немає «розвального» болта, не замінювалася, а знімалася, наприклад, при ремонті підвіски, і при цьому від поворотного кулака не від'єднувалася – після збирання кути не порушаться. Також немає потреби в регулюванні при заміні пружин, верхніх опорта знімних амортизаторів. Але, знову ж таки – якщо стійка не від'єднувалася від поворотного кулака.

Заміна деталей рейкового кермового керування вимагає подальшого регулювання кутів. А ось у черв'ячному при заміні кермового редуктора, маятникового важеля та середньої тяги трапеції кути не порушуються.