Геометрия колес и ее влияние на безопасность вождения

Удобство и безопасность управления автомобилем зависит от множества факторов. Одним из них является геометрия колес. О важности этой проблемы водители узнают на практике, когда замечают неприятные изменения в управлении автомобиля. Что такое геометрия колес и почему она играет такую важную роль для безопасности и комфорта вождения? Об этом вы узнаете из статьи ниже.

Что такое геометрия колес?

Немногие водители знают, что колеса на их автомобилях редко располагаются идеально ровно, кажется, что их ось вращения перпендикулярна направлению движения. На самом деле, в большинстве случаев передние колеса сходятся — на графической диаграмме их боковые оси будут вытянуты над передней частью автомобиля при выдвижении. Это так называемая положительная конвергенция. Когда поперечные оси колес расходятся от передней части автомобиля, это — отрицательная конвергенция, если они параллельны — нулевая конвергенция. Геометрия колес — это расположение колес относительно друг друга. Тип геометрии колес зависит от типа привода и оказывает существенное влияние на качество вождения. Увидеть, как колеса расположены в машине невозможно, так как углы их наклона очень малы. Также геометрию называют — развал-схождение колес.

Геометрия колес — почему это так важно?

Когда каждое колесо вращается, оно генерирует момент силы, в результате которого они «перетягивают» автомобиль на свою сторону. Поскольку автомобиль имеет колеса с двух сторон, генерируемые моменты силы компенсируют друг друга. И это длится до тех пор, пока машина едет прямо по ровной поверхности. При повороте или выезде на неровную дорогу одно из колес теряет сцепление с дорогой, что приводит к нестабильной работе всей системы и требует постоянной коррекции. Решением проблемы является наклон колес относительно друг друга, то есть установка их в положительную сходимость. Система становится более стабильной даже при преодолении неровностей и не требует постоянного контроля тяги.

Влияние конвергенции на безопасность

Как видите, правильная регулировка колес оказывает существенное влияние на безопасность во время вождения. Нарушение геометрии колес может произойти от повреждения рулевого управления и подвески, в случае аварии или слишком грубого наезда на бордюры. Это не только снижает устойчивость автомобиля на дороге, но также приводит к быстрому износу шин (что дополнительно снижает безопасность), а также может неблагоприятно увеличить сопротивление качению колес, тем самым увеличивая расход топлива.

Что такое геометрия колес

Неравномерный износ шин автомобиля, ухудшение управляемости, снижение уровня комфорта и повышение расхода топлива — все это может свидетельствовать о нарушении геометрии колес автомобиля.

В чем особенности развала и схождения? Какие параметры считаются нормой? Как производится регулировка? Эти и другие вопросы обсудим в статье.

Что такое геометрия колес?

Геометрия колес — распространенный термин, который в обиходе автолюбителей и на СТО носит название «развал-схождения».

Этот параметр влияет на следующие параметры машины:

1. Управляемость;
2. Скорость износа шин;
3. Устойчивость.

Регулировка угла развала-схождения обязательна для всех автомобилей, а сама работа должна выполняться мастерами с применением специального оборудования.

Когда необходима регулировка геометрии колес?

Колесо — узел, который выполнен с применением разных материалов, каждый из которых обладает индивидуальными химически и физическими свойствами (весом, центром тяжести, плотностью и так далее).

Если в параметре регулировки нет отклонений, то автомобиль имеет:

• Отличную управляемость;
• Небольшой износ шин;
• Достаточную маневренность;
• Хорошую устойчивость;
• Минимальное потребление топлива;
• Отсутствие дополнительного торможения при движении накатом;
• Низкую склонность к заносам во время поворотов.

Регулировка геометрии колес потребуется в следующих случаях:

• После ремонта ходовой, а именно замены рычагов подвески, шаровых опор, рулевых тяг, маятниковых рычагов и рулевых наконечников. Также рекомендуется сделать развал-схождение после установки новых амортизаторов или стоек, пружин или сайлентблоков. В последних случаях повторная проверка развал-схождения рекомендуется через две-три тысячи километров.
• После выполнения работ, связанных с корректировкой дорожного просвета — установки проставок, замены амортизаторов или пружин на более короткие или длинные.
• После «переобувки» автомобиля. Проверка развал-схождения особенно важна, если шины хранились с нарушением правил (лежа на боку).
• Через каждые 18-20 тысяч пробега или ежегодно (здесь все зависит от того, что наступит раньше).
• После наезда на препятствие или после ДТП.
• После завершения обкатки или в случае покупки б/у автомобиля.

Как распознать нарушение углов развал-схождения, и чем это чревато?

Нарушение параметров развал-схождения легко распознать по следующим признакам:

• Авто уводит в сторону или руль самопроизвольно меняет свое положение при движении по прямой трассе;
• Машина не держит дорогу, из-за чего приходится ее «ловить»;
• В процессе торможения авто тенят в одну из сторон. На скользкой дороге это часто приводит к неконтролируемому заносу;
• Реакция на поворот рулевого колеса затормаживается, руль становится чрезмерно легким или «тупым»;
• Покрышки быстро изнашиваются;
• Руль перестает возвращаться в первоначальную позицию.

Как видно, нарушение геометрии колес негативно влияет на управляемость и устойчивость транспортного средства на дороге.

При появлении любого из перечисленных признаков стоит обратиться на СТО для регулировки развал-схождения. В противном случае возрастает риск потери управляемости, а покрышки износятся много быстрее.

Что такое схождение, нормативные показатели (цифры), как регулируется?

Схождение — параметр, отражающий угол между плоскостью, где вращается колесо, и направлением движения. Другими словами, это отношение двух параметров — расстояния между передним и задним краем колеса.

При правильной установке и отсутствии отклонений, считается, что схождение равняется «нулю», т.е. правильное.

Параметр схождения для каждого автомобиля индивидуален и единой нормы не существует. Измеряется в миллиметрах или градусах/минутах.

Неправильная регулировка приводит к следующим проблемам:

1. Быстрому износу шин. Если схождение 5 мм и более, то уже через 1000 километров рисунок на покрышке будет «съеден».
2. Ухудшению управляемости (растет склонность к заносу) и устойчивости.

Как упоминалось, параметр схождения бывает двух видов:

• Отрицательным — в этом случае шины изнашиваются с внутренней стороны.
• Положительным — рисунок покрышки истирается с наружной стороны.

На новых автомобилях, оборудованных независимой подвеской, часто предусматриваются регулировочные узлы, позволяющие регулировать угол схождения на задних колесах.

При этом последствия отклонения схождения на передних и задних колесах одинаково влияют на эксплуатацию и управляемость машины.

Что такое развал, нормативные показатели (цифры), как регулируется?

Развал — параметр, отражающий угол наклона колеса по отношению к вертикальной плоскости.

• Положительным. В этом случае верхняя сторона колес отклоняется в стороны (наружу).
• Отрицательным — верхние части колес сведены вовнутрь.

Главное назначение развала — гашение вибраций рулевого колеса в случае наезда на препятствия. Вибрации не передаются через рулевую трапецию, а гасятся, благодаря упругости колес.

Нарушение развала приводит к следующим последствиям:

1. Ухудшению контакта шины с дорогой;
2. Снижение устойчивости на крутых поворотах;
3. Ускорение износа покрышек;
4. Изменение радиуса обката.

В большей части машин, кроме тех, на которых установлена подвеска «МакФерсон», развал равен 0-45\’ (иногда до двух градусов).

На машинах, оборудованных подвеской «МакФерсон» развал отрицательный или нулевой, что обусловлено особыми конструктивными особенностями транспортного средства.

Что касается конструктивных особенностей авто с подвесками МакФерсон, то в них регулировка углов схождения не предусмотрена.

Распространенные причины нарушений развала:

• Нарушение целостности рычагов;
• Разрушение резинометаллических шарниров;
• Деформация ступичных узлов и стоек.

Такое возможно при попадании в ямы или открытые люки, при сильном ударе о бордюры.

Если развал имеет небольшое отклонение, то производится его регулировка. Для этого придется откручивать два болта соединяющие кронштейн стойки амортизатора и поворотный кулак и путем сдвигания последнего добиться нормативных показателей.

Не забудьте поставить метки на болтах, чтобы запомнить их положение.

Такая регулировка характерна в основном для отечественных автомобилей и некоторых иномарок.

Если отклонения очень большие и не поддаются регулировке, то замена амортизатора позволяет вернуть показатель в норму. Если же параметр расходится больше (от 2 градусов и выше), то проверьте ступицу и цапфу.

Угол продольного наклона оси поворота

Угол кастера — параметр, который присущ только для передних подвесок. Он отвечает за управляемость машины во время прохождения крутых виражей.

По сути, это угол, характеризующий наклон поворотной оси колеса назад и вперед.

Угол кастера бывает положительный, отрицательный и нулевой.

На спортивных авто угол кастера может достигать семи градусов. Главная причина отклонения — выход из строя (деформация) нижнего поперечного рычага.

Благодаря углу кастера, рулевое колесо возвращается в исходное положение (если параметр правильно отрегулирован).

На обычных машинах размер угла продольного наклона является положительным (к примеру, у Mitsubishi Outlander XL этот параметр равен 2,35 градуса).

Способы регулировки геометрии колес

Регулировка развал-схождения давно перестала быть проблемой для автолюбителей. Почти на каждом СТО установлено оборудование, выполняющее требуемый объем работ по настройке геометрии колес.

Современные стенды, на которых выполняются работы, бывают нескольких видов:

Оборудование обеспечивает быструю и точную настройку геометрии колес с выдачей результатов автолюбителю на руки (что было до ремонта, и как стало после). При этом общее время настройки занимает не большее нескольких минут.

Главное — найти СТО, где работают опытные специалисты, умеющие обращаться со специализированным оборудованием.

Часто владельцы автосервисов закупают технику для установки развал-схождения, а грамотных мастеров для его обслуживания нет.

Многие автолюбители настраивают геометрию колес своими руками.

Здесь может применяться один из методов:

• С помощью лазерного указателя;
• С применением телескопической линейки.

Наиболее распространенный вариант — с помощью телескопической линейки и отвеса.

Также для выполнения работ необходима обычная линейка, мел и набор гаечных ключей.

Сначала регулируется развал колес, а после — схождение.

Все операции производятся в условиях гаража, что экономит деньги и нервы. Недостаток — высокая погрешность измерений — 1 мм в одну и другую сторону.

На автомобилях ВАЗ 2101, 2103 данные работы выполняются так.

Итоги

Настройка геометрии колес — важная работа, которая должна своевременно выполняться с привлечением специалистов своего дела. Главное, чтобы проверка производилась на современном оборудовании с помощью квалифицированного и обученного мастера.

В завершение выделим следующие советы.

Проверяйте даже новый автомобиль. Покупая машину из салона, вы получаете транспорт со всеми необходимыми настройками. Но через определенный километраж происходит просадка всех деталей, из-за чего параметры развал-схождения меняются.

Чтобы избежать проблем, рекомендуется загонять машину на стенд после двух тысяч километров.

В случае ремонта или замены элементов подвески желательно проверить и отрегулировать геометрию колес. Единственное, что не влияет на этот параметр, так это установка новых втулок стабилизатора.

Изменение геометрии чаще всего происходит при ударе колеса о препятствие или при попадании в яму.

В случае повреждения колес или элементов подвески (передней или задней) должна быть произведена компьютерная диагностика.