Сход развал на что влияет. Зачем колёсам нужны углы.

Речь конечно же пойдёт не об угловатых колёсах, а об углах их установки, называемых в просторечии сход-развал. А также, для чего нужен этот сход-развал.

Основных углов установки колёс, которым периодически требуется регулировка, всего три. В технике они получили названия кастер, развал и схождение. Благодаря им автомобиль устойчив при движении, а расход топлива автомобиля и износ протектора его колёс минимален.

Что такое кастер

Понятие «кастер» появилось, как название продольного угла наклона шкворня, вокруг оси которого вращается поворотный кулак переднего управляемого колеса. Шкворень применяется в передней зависимой подвеске, которая поначалу часто встречалась в конструкции легковых автомобилей. По сути кастер, это продольный наклон оси поворота управляемого колеса, где оси шаровых шарниров и опорных подшипников играют роль шкворня. Например в таких, как наиболее распространённые сейчас независимые передние подвески типа «МакФерсон» (McPherson). У многорычажных передних подвесок, ось поворота колеса (воображаемый шкворень) проходит по осям шаровых шарниров.

Из-за продольного наклона оси поворота назад (положительный кастер), появляется эффект недостаточной поворачиваемости, благодаря которому улучшается устойчивость автомобиля при движении по прямой, а управляемые колёса всегда стремятся занять нейтральное положение. Чем больше угол наклона, тем сильней это стремление. Стоит отпустить руль после поворота, как передние колёса сами поворачиваются в положение для движения прямо. Этому же способствует и наклон «шкворня» в поперечной плоскости, который обеспечивает поднятие передка автомобиля, при малейшем отклонении управляемых колёс от положения, при котором автомобиль движется прямо. При этом передние колёса весом автомобиля всегда стремятся возвратиться в исходное положение, что помогает сохранять машине прямолинейное движение.

У переднеприводных машин продольный наклон «шкворня» не превышает 8 градусов (чаще всего 1-2 градуса), а у заднеприводных он может достигать 10, а то и 12 градусов (обычно 4-5). При таком кастере управляемые колёса наклоняются внутрь поворота, при его прохождении. Помимо улучшения управляемости, кастер влияет и на безопасность движения. В случае потери связи с одним из управляемых колёс (поломка наконечника рулевой тяги, например), управление автомобилем частично сохраняется, позволяя снизить скорость и остановиться.

Однако от чрезмерного продольного наклона «шкворня» назад ухудшается сцепление колёс со скользкой и неровной дорогой, а также увеличивается усилие на рулевом колесе (у авто без усилителя) и минимальный радиус разворота.
При нулевых и отрицательных углах осей поворота, ухудшается управляемость, появляется потребность в постоянном отлавливании автомобиля на дороге (подруливании), т.е. появляется избыточная поворачиваемость. Усилие на руле при этом минимально.

Развал

Термин «развал колёс» означает отклонение плоскости вращения колеса от вертикали. При положительном развале, расстояние, измеренное по внутренним поверхностям колёс вверху больше, чем внизу, а при отрицательном развале, наоборот.
Угол развала увязан с таким параметром конструкции передней подвески, как плечо обката колеса. Плечо обкатки, это расстояние между срединой пятна контакта протектора, контактирующего с дорогой и осью «шкворня», т.е. осью поворота переднего колеса.
Если центр протектора находится снаружи оси «шкворня», плечо является положительным, а если центр протектора находится с внутренней стороны от оси поворота колеса, то плечо обката отрицательное. При совпадении оси «шкворня» и центра протектора, плечо будет нулевым.

При положительном плече обкатки, любая неровность дороги передаётся колесом на руль в виде ударов и рывков. Для компенсации положительного плеча обкатки нужен положительный развал. При нулевом, или отрицательном плече обкатки, развал колёс нужен близкий к нулю, т.к. при таком угле поперечного наклона «шкворня» самое низкое сопротивление качению и самое оптимальное сцепление шины с дорогой по причине наибольшей площади соприкосновения. Также при нулевом, или отрицательном развале, автомобиль гораздо устойчивей в поворотах.

Схождение

Последний угол из серии «сход-развал» это схождение (сход). Как следует из названия, колёса сходятся под углом к продольной оси машины. То есть, расстояние между внутренними краями колёс спереди и сзади разное. Если спереди расстояние меньше, то схождение положительное, а если сзади, то отрицательное. Схождение может быть и нулевым, т.е. расстояния спереди и сзади между внутренними поверхностями колёс одинаковы.

Положительное схождение, чаще всего, применяется на заднеприводных автомобилях с многорычажной передней подвеской и положительным плечом обкатки управляемых колёс. Это нужно потому, что при такой конструкции подвески надо компенсировать изменение угла схождения, т.к. из-за сопротивления качению колёс при движении вперёд, рычаги подвески, выбрав люфты в шарнирах, отклоняются назад, меняя начальный угол схождения.

У переднеприводных автомобилей, как правило, схождение близко к нулю, или даже отрицательное. Связано это с тем, что передние ведущие колёса, выбирая люфты подвески, стремятся увеличить угол схождения.

Когда надо регулировать сход-развал

Со временем, при большом пробеге, шарниры в передней подвеске и рулевом управлении изнашиваются. Из-за увеличившихся зазоров в шарнирах, рычаги подвески приобретают некую свободу, а углы установки передних колёс начинают выходить за те значения, при которых подвеска работает оптимально. Наступает момент, когда необходимо отрегулировать сход-развал.

Верными признаками неправильных углов установки передних колёс является повышенный износ их протектора и изменившаяся в худшую сторону управляемость авто. Последствием чрезмерно положительного развала становится равномерный износ наружной части протектора обеих колёс. При слишком отрицательном развале, протектор изнашивается с внутренней стороны колёс.

Пилообразный износ наружной части протектора является последствием большего, чем надо, положительного схождения, а если «пила» на внутренней стороне протектора обеих колёс, то схождение сильно отрицательно. При слишком большом положительном схождении автомобиль сам стремится занырнуть в поворот, прохождение которого даже на самой малой скорости сопровождается визгом покрышек, как в сценах автомобильной погони на экране телевизора.

Причина того, что автомобиль тянет в одну сторону, чаще всего кроется в большой разнице углов развала левого и правого колёс, или продольного наклона правого и левого «шкворней».

Проверять углы установки надо и после попадания одного из колёс в глубокую выбоину, коими изобилуют дороги страны. Особенно, когда это вызвало пробой подвески и смятие борта диска.

Как проверить и отрегулировать сход-развал

Очень большое число производителей в последнее время конструируют переднюю подвеску таким образом, что регулировка кастера не возможна. Всё чаще выпускают авто, у которых уже и угол развала заложен конструктивно и его регулировка не предусмотрена. Тем не менее, рассмотрим некоторые рекомендации по регулировке схода-развала у тех авто, где они пока что нужны.

Прежде чем начинать проверку углов установки колёс, нужно проверить техническое состояние передней подвески. Тоже самое надо сделать и с рулевым управлением. Все их шарниры, опорные и ступичные подшипники, а также колёсные диски и шины должны находиться в исправном состоянии. Давление колёс должно быть одинаковым и иметь значение, рекомендованное изготовителем.

Перед началом проверки, вал рулевой колонки выставляется в нейтральное положение. Это необходимо сделать потому, что у многих современных реечных рулевых колонок рейки имеют переменный шаг зубов, разный в центре и по краям рейки. Соответственно, номинальный зазор между шестерней и рейкой будет, когда они находятся в нейтральном положении. Тоже самое с колонками, имеющими червячный механизм. Наименьший зазор между червяком и шестерней в центральной части червяка, который увеличивается к его краям.

После этой операции регулировка ведётся в последовательности: кастер, развал и последним схождение.

У многорычажных подвесок угол наклона «шкворня» регулируется прекосом верхнего, или нижнего рычага. Для этого между болтом крепления оси рычага и его подрамником (или кузовом) устанавливается нужный по толщине пакет прокладок. В авто с подвеской типа «МакФерсон» кастер регулируется набором шайб на растяжке стойки. А развал в таких подвесках, чаще всего, регулируется перемещением поворотного кулака относительно стойки при помощи эксцентрикового болта. Также развал может регулироваться перемещением шаровой опоры в отверстиях нижнего рычага.

Развал в многорычажных подвесках регулируется шайбами, подложенными под оба болта оси одного из рычагов (верхнего, или нижнего). При этом шайбы, которыми регулировался кастер, остаются на месте.

Схождение, чаще всего, регулируется смещением наружных наконечников по резьбе рулевых тяг.

В любом случае, проверку и регулировку схода-развала лучше доверить специалисту, специализирующемуся на этом виде ремонта, а также имеющему соответствующие навыки и оборудование.

Зачем нужно делать развал-схождение?

Развал-схождение необходимо делать по нескольким причинам:
Первая - автомобиль после регулировки развал-схождения будет обладать лучшей курсовой устойчивостью, то есть машину не будет уводить в сторону;
Вторая - машиной будет легче управлять, она станет более манёвренной и менее склонной к заносам;
Третья - наличие правильных параметров развала-схождения экономит топливо и увеличивает ресурс шин.
Что означает кастeр, развал и схождение?

Угол продольного наклона шкворня (Caster) - способствует стабилизации передних колес в направлении прямолинейного движения автомобиля.При нарушении этого угла вследствие удара (например в бордюр), как правило, деформируется подрамник(балка) или нижний рычаг подвески.
Угол развала колес - способствует правильному положению катящегося колеса при работе подвески.Угол развала колес регулируется с помощью ослабления болтов на стойках. При этом поворотный кулак вместе с колесом перемещается в направлениях стрелок как показано на рисунке - следовательно угол развала либо увеличивается, либо уменьшается.
Схождение колес - способствует правильному положению управляемых колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля. Схождение колес регулируется изменением длины боковых рулевых рулевых тяг закручиванием тяги в наконечник.

Что лучше перекачать или не докачать давление в колесах?

Шины с низким давлением снижают управляемость, увеличивают тормозной путь, приводят к повышенному износу внешних кромок. При этом на повороте на большой скорости покрышки могут слететь с дисков, такие случаи бывали в моей практике. Шины с повышенным давлением снижают сцепление с дорогой, уменьшают устойчивость автомобиля при торможении, удлиняют тормозной путь, ухудшают управляемость и изнашиваются по средней кромке. Сильно перекаченные шины могут "взорваться" при попадании в яму. Так что выбирайте сами, что лучше…

Почему руль стоит криво при движении по прямой?

Если помимо наклона руля на автомобиле одновременно присутствует увод в сторону, то сначала нужно найти и устранить причину увода, а затем уже смотреть истинное положение руля.
Возможные причины:
1. Повышенный свободный ход в рулевом механизме.
2. Автомобиль имеет некоторое смещение заднего моста (задней оси) или деформации задней балки. Особенно, когда одно колесо имеет положительный развал, а другое - отрицательный.
3. Неисправность гидро- или электро- усилителя руля
4. Большая разница в давлении колес на одной оси.
5. Имеются скрытые дефекты ходовой части, которые по какой-либо причине не были обнаружены перед регулировкой "сход-развала".
6. Возможны дефекты резины. Нужно поменять местами правое и левое колеса, если руль изменил свое
7. положение в зеркальном отображении - перевернуть покрышку на одном из передних колес.

Машину уводит в сторону, а регулировка развала не предусмотрена, можно ли что-то сделать?

Регулировка развала-схождения колес на автомобилях с подвеской МакФерсон (Macpherson) осуществляется стойками. Если на стойках отверстия овальные, то ослабляются болты и поворотный кулак вместе в колесом перемещается на заданный угол. Но на многих автомобилях (Mitsubishi, Nissan, Hyundai, Kia и др.) угол развала не регулируется, так как отверстия на стойках круглые, а не овальные. В этом случае нужно расточить отверстия и отрегулировать развал.
Как правило, эту проблему приходится решать таким способом на автомобилях с правым рулем, угол развала на которых "установлен" под левый уклон дороги, или на автомобилях с деформированными поворотными кулаками. К сожалению, на opel vectra, ford, peugeot и некоторых других автомобилях такой возможности нет. На таких автомобилях стойка и кулак - одно целое.

Почему при торможении машину уводит в сторону вправо или влево?

Если машину уводит в сторону при торможении - нужно проверить тормозную систему автомобиля. Как правило причиной увода является воздух в тормозной системе или неисправный тормозной цилиндр с одной стороны. Для начала нужно прокачать тормоза, если это не поможет - проверить тормозные цилиндры. Если при нажатии на педаль тормоза поршни цилиндров не выходят или, наоборот не "растормаживаются", или видны следы подтекания тормозной жидкости, значит цилиндры неисправны.
Еще одной причиной увода автомобиля в сторону при торможении может быть большая разница в углах установки колес. Если сильно нарушены углы развала и продольного наклона, причем с противоположными знаками, то руль при торможении может разворачиваться в сторону меньшего угла продольного наклона (кастера). Но при движении по прямой машину не уводит за счет компенсации одного угла другим, то есть из-за развала тянет в одну сторону, а из-за кастера в другую, углы уравновешиваются - машина едет ровно.

Почему при разгоне машину тянет (уводит) вправо?

Увод переднеприводной машины может быть если стоят проставки на передних пружинах (или на 2109 стойки от 2110), причем тянуть будет в сторону более длинного привода (полуоси начинают работать под углом, а на длинном приводе вектор центробежной силы будет больше). В этом случае увод ощущается при разгоне, а при прямолинейном равномерном движении - нет. На отечественных ВАЗ 2108 - ВАЗ 2115 увод вправо заложен "по умолчанию". Повлиять на это можно путем изменения продольного наклона стойки (кастра). Т.е. справа нужно вытащить одну, а иногда и две шайбы или вложить столько же слева. На многих иномарках (VW, Mazda, Ford) для компенсации этого эффекта на полуоси производитель ставит демпфер.

Почему автомобиль уводит в сторону после развала-схождения?

1. Проверьте влияние резины на увод. Для этого поменяйте местами левое и правое передние колеса. Если увод при этом изменит свое направление, то причина в резине. Езжайте в шиномонтаж и переоденьте одно из передних колес задом наперед, т.е. чтобы внутренняя сторона стала внешней. Если резина направленная, то можно поменять местами колеса на время, чтобы проверить, что проблемы в резине. Если это, действительно так, то поменяйте колеса с задними и ищите пару, на которой машина поедет ровно. Данная причина увода в последнее время встречается очень часто(и, как не удивительно, даже на импортной резине) Проблема в качестве изготовления. - это нарушения каркаса покрышки, вследствие чего возникают различные упругие деформации (грубо говоря с одной стороны резина мягче чем с другой). Кстати, биение руля может возникать по той же причине.
2. Повышенный дисбаланс колес. Кривизна колесных дисков - сделайте балансировку или замените диски.
3. Была проведена диагностика и регулировка только передней оси автомобиля. Нужно проверить задний мост. Возможно причина кроется в нем (деформации даталей, нарушения регулировок).
4. Имеются скрытые дефекты ходовой части, которые не были обнаружены перед регулировкой "сход-развала".

До регулировки машину никуда не уводило, был сильный износ резины. После регулировки "развала-схождения" появился увод в сторону.

Скорее всего причина в резине (см. пункт выше). Автомобиль раньше ехал ровно потому, что увод создаваемый резиной был уравновешен уводом создаваемым неправильными углами "развала" в др.сторону. Устранили эту причину - появился увод.

Машину не ведет и протектор не "жрет", но автомобиль туговат в управлении ("тугой" руль).

1. При ремонте установлены тугие шарниры шаровых опор и рулевых тяг, затянут маятник или рулевой редуктор (рулевая рейка). Со временем шарниры станут легче когда попадет смазка в соединения (если конечно смазка там есть). Если смазки под пыльниками не было шарнир будет издавать скрип.
2. Неправильно отрегулирован "развал" (углы развала одинаковы, но слишком большие).
3. Ширина шин не соответствует рекомендованной изготовителем, вследствие чего пятно контакта с дорогой увеличиваетя и увеличивается трение.
4. Низкое давление воздуха в шинах (давление меньше 1 атмосферы).
Проблемы 2,3,4 - увеличение пятна контакта с дорогой - как следствие "тугой руль".

Почему со временем нарушаются углы установки колес на автомобиле, даже если не было никакого ремонта ходовой и автомобиль не попадал в аварийные ситуации?

1. Наверно, всем известно, что углы установки колес напрямую зависят от клиренса автомобиля (дорожного просвета) А клиренс, в свою очередь, имеет особенность уменьшаться с возрастом автомобиля. Это происходит из-за просадки упругих элементов подвески: пружины, резинки, элементы кузова.
2. Появление и накапливание микроскопических зазоров в шарнирах подвески, которые складываясь между собой, дают ощутимые изменения углов.
3. Естественное старение кузова (для автомобилей с несущим кузовом), ввиду того, что он испытывает в процессе эксплуатации постоянные изгибающие и крутящие моменты, что приводит к постепенному изменению его "геометрии" и в свою очередь - к изменению углов развала-схождения. Например, на новых Жигулях продольный наклон шкворня (кастер) устанавливается 3,5-4°, но уже через 2-3 года этот показатель будет составлять 2-2,5°. Кстати, такая же тенденция видна на всех автомобилях, независимо от производителя, разница только в величине углов.

2 года