Угол развала: почему на некоторых авто колеса ставят «домиком»

Способ установки колес «домиком» означает, что они смонтированы с так называемым отрицательным углом развала. Имеется в виду угол между плоскостью колеса и вертикалью. Соответственно, случай, когда машина — наоборот, словно старается подобрать под себя колеса, называется «положительный угол развала».

Заметим, что в просторечии столь длинны технические термины обычно сокращаются до совершенно безграмотных, но абсолютно понятных каждому автомобилисту из числа «тех, кто в теме». Так, название «колеса с отрицательным углом развала» обычно усыхает до примитивного — «колесо с развалом».

Но зачем он нужен, этот отрицательный развал. Такой технический прием очень часто применяется в автоспорте на машинах, участвующих в кольцевых гонках и дрифт-сериях. Дело в том, что шины, установленные ровно — перпендикулярно к земле (с нулевым развалом) — в по-настоящему резком и быстром повороте или при сносе/заносе норовят подломиться. Что провоцирует срыв машины с траектории поворота. И что бы предотвратить такое подламывание, колеса устанавливают под углом, который его заранее компенсирует и предупреждает.

При этом используется специфического размера резина — с тонким и широким профилем, позволяющим ей без проблем катиться практически на одной боковине.

Со спортсменами все понятно, а зачем это все на обычных легковушках в повседневной езде? С прагматичной точки зрения ответа на такой вопрос не получить.

Машина «с развалом» имеет, как правило, минимальный дорожный просвет и преодоление чуть ли не каждого «лежачего полицейского» сопряжено для нее с риском остаться без выхлопной системы или пластикового обвеса кузова. Такая подвеска должна быть зубодробительно жесткой, чтобы колеса имели минимальные ходы в арках и не цепляли за них при преодолении неровностей. Иначе говоря, комфорта при езде «с развалом» — минимум.

И, наконец, поскольку резина контактирует с дорогой, как уже говорилось выше, фактически одной лишь своей боковиной, изнашивается она крайне неравномерно и с катастрофической скоростью. Для владельцев спортивных команд это не проблема. Для среднестатистического же частника замена всего комплекта шин с той же периодичностью, что и смена масла в моторе, может показаться более чем накладным мероприятием.

Так зачем же тогда морочиться с «колесами домиком»? А для фана. Чтоб все видели, какой крутой гонщик сидит за рулем обычной 10–15–20-летней «помойки», только неимоверными стараниями хозяина все еще не оказавшейся на свалке старых авто…

avtoexperts.ru

После любого вмешательство в ходовую часть автомобиля, когда было затронуто резьбовое соединение, необходимо обратиться в пункт сход-развал для восстановления заводских параметров ходовой части.

Под параметром развал понимается определенный угол установки колес, напрямую влияющий на управление автомобиля, износ резины и безопасность движения. Конструкции автомобилей различны и поэтому различны и углы установки колес. Под углом развала принимается угол установки колес относительно дорожного полотна, если смотреть на автомобиль спереди.

Нулевому значению угла развала будет соответствовать воображаемая перпендикулярная линия, проходящая через цент колеса.

Положительный угол развала — верхний край колес направлен наружу

Отрицательное значение угла развала – верхний край колес направлен к центру автомобиля.

Наибольшая площадь контакта колеса с поверхностью дорожной части возможна при его перпендикулярном положение, то есть при нулевом угле развала. Было бы идеальным, чтобы шина на 100% использовала все пятно контакта при любых условиях движения. Однако на практике это возможно лишь при движении по прямой на ровной дороге. При прохождении поворота на колеса автомобиля начинают действовать силы старающиеся вывернуть колесо от его перпендикулярного положения или даже оторвать от дороги. Величина крена становится критичной и старается подломить профиль покрышки, сильно нагружая ее внешний край.

Для этих целей развал управляемых колес на обычных автомобилях делается изначально либо нулевым, либо с небольшим отрицательным значением (стойки МакФерсон) или же положительным, порядка от 0’ до 45’.

На спортивных автомобилях, при дрифте, а особенно на кольцевых гонках угол развала колес изначально выставляется отрицательным. Этим обеспечивается лучшее пятно контакта колес с дорожным покрытием. Средние значения угла развала для спортивных автомобилей составляют -0,5 … — 5,5 градуса.

Для кольцевых гонок этот показатель развала равен 2-3 градуса в минус впереди и порядка 1,5 градуса сзади. Передняя ось воспринимает большие нагрузки и потому у ней больший отрицательный угол развала. Автомобиль с таким развалом имеет лучшее сцепление с дорогой и более резок в управлении. При прохождении поворота наблюдается крен кузова, провоцирующий положительный развал, что ведет к уменьшению площади контакта колеса с дорогой. Отрицательный развал компенсирует действие крена, сохраняя максимально возможное сцепление, что позволяет стабильно проходит очередной вираж.

Проходя поворот, внутреннее колесо разгружается иногда даже с отрывом от поверхности дороги, что дает возможность опорному наружному колесу сильнее заводить машину внутрь поворота.

Это положительные качества установки отрицательного угла наклона колес, но есть и отрицательные и главное, это:

— повышенный износ резины, а именно ее внутренней кромки.

— Торможения и разгоны по прямой становятся нестабильными (шины проскальзывают), так как уменьшена площадь контакта колеса.

— при колейности на дороге автомобиль начнет водить в стороны

— любая неровность будет сказываться на курсовой устойчивости

Гонщики могут себе это позволить частую смену резины, добиваясь победы в соревнованиях, а вот водителю обычного автомобиля это вряд ли по карману и не совсем оправдано.

Если же владелец авто решил сделать себе отрицательный угол развала, как любитель экстремального вождения или для каких –либо иных целей, то на двухрычажной подвеске этот угол можно выставить путем регулировки развала на некоторый угол, а сзади отрицательный развал можно сделать путем установки специального комплекта проставок. За неимением вставок используют пластины или шайбы. Пластины или шайбы устанавливаются под нижние болты крепления полуоси с наружной стороны барабана.

На стойках МакФерсон на управляемой оси угол желательно более отрицательный, как склонной к кренам. В подвеске МакФерсон для этих целей применяют установку верхних опорных элементов, где можно менять угол крепления штока амортизатора (в народе camber plates), где точка крепления может передвигаться и фиксироваться в пределах своего паза.

Хорошие результаты для отрицательного развала дают регулируемые рычаги , позволяющие по заверениям производителей добиваться развала – 4 градуса.

Отрицательный развал колес: зачем заваливают колеса автомобиля?

Каждый автомобиль после изготовления проходит тестовые испытания. После тестирования происходит дополнительная регулировка, если он не соответствует нормативам предусмотренных изготовителем.

Этот факт следует учитывать, если вы внесли какое-либо изменение в резьбовые соединения после ремонта или в ходе различных модификаций. Это также имеет непосредственное отношение к действиям, когда требуется произвести работы по развалу/схождению ваших колес.

Что обозначает параметр развал колес?

Параметр развал предусматривает собой угол постановки колеса относительно дорожного покрытия. У каждого автомобиля есть свои особенности, которые опытный автослесарь обязан знать. Рассмотрим стандартные величины.

Нулевое значение развала колес — это перпендикулярное положение колеса относительно дороги. Существуют положительный и отрицательный углы развала. В первом случае, при положительном развале, если смотреть на автомобиль спереди, можно заметить, что верхний край колеса выходит за корпус автомобиля. При отрицательном варианте верхний край находится внутри крыла и его не видно.

Стоит заметить, что максимальное соприкосновение колеса с дорожным покрытием может быть только при нулевом развале. Это идеальный вариант, и действует он только при движении автомобиля по ровной дороге и только в прямом направлении. Каждый водитель понимает, что возможность такой езды просто невозможна.

В любом случае приходиться совершать обгон или осуществлять повороты, чтобы добраться до места назначения. При совершении какого-либо поворота, на автомобильные колеса начинает действовать сила. Она старается вывернуть колесо, не совпадающее с его перпендикулярным положением. Когда крен становится критичным и восстановление перпендикулярного положения невозможно, то вся нагрузка начинает ложиться на внешний край колеса.

Кому необходим отрицательный развал?

На спортивных автомобилях, в большей мере это относится к участвующим в гонках по дрифту, устанавливают отрицательный развал. Это помогает пилоту лучше чувствовать автомобиль, и способствует наиболее полному контакту колеса с дорожным покрытием.

Благодаря различным экспериментам и личному опыту гонщиков, среднее показатели развала для участия в гонках принято считать в пределах от 0,5 до 5,5 градуса.

Для машин, участвующих в кольцевых гонках, отрицательный развал находится в пределах 2–3 градусов для передних колес, и 1,5 градуса для задней пары. Передние колеса принимают на себя большую нагрузку, и поэтому требуют большего значения.

При вхождении автомобиля в поворот корпус немного накреняется и происходит компенсация отрицательного развала. Данное взаимодействие корпуса и развала помогает сохранить колесам максимальное соприкосновение с дорожным полотном.

Отрицательный угол развала положительно сказывается на прохождении различных поворотов. Но отрицательно сказывается во время остального пользования автомобилем. Происходит значительный износ резины. Торможение и разгон, вследствие неполного контакта колеса с дорожным покрытием, могут спровоцировать нестандартные ситуации. Автомобиль может начать «водить» по дороге.

Для гоночных автомобилей фактор износа колес не является главным. Чтобы добиться победы в гонках, возможна частая замена колес. Простому обывателю такая смена колес может обойтись «в копеечку», на что не каждый автовладелец будет согласен. Честно говоря, такой развал и частая смена колес, ничем не оправданы для обычного водителя.

Что надо знать об углах установки колес автомобиля (на что влияют и как регулируются)

На первый взгляд, колёса автомобиля установлены относительно кузова и дороги вполне ортодоксально – ось вращения параллельна дороге, а плоскость перпендикулярна. И при повороте управляемых колёс или рабочем ходе подвески ничего не изменяется. На самом деле это не так, установка колёс во всех трёх измерениях достаточно сложна, преследуются разные цели и вырабатывается компромисс.

Почему колеса в автомобиле стоят под углом?

Принудительное отклонение углов установки от идеальных имеет несколько аспектов, друг с другом не связанных, поэтому инженеры выбирают их точное значение в зависимости от приоритетов, заданных разработкой конкретного автомобиля.

Возможно даже, что кому-то потребуются нулевые углы, хотя на практике такое может возникнуть только случайно.

Вот некоторые из влияющих факторов:

• исторические, возникшие, когда дороги были скорее с закруглённой в профиле проезжей частью, чем плоскими, к тому же очень грязными и скользкими;
• требующие особых характеристик управляемости на спортивных, гоночных и просто быстрых автомобилях;
• потребность в обеспечении стабильности движения, не отвлекающей водителя на непрерывное подруливание;
• фактор проходимости, не всегда под колёсами ровный асфальт;
• особенности подвески, обеспечение комфорта требует от неё наличия эластичных связей;
• минимизация расхода материала протектора шин;
• экономия топлива за счёт сокращения потерь на качение.

Все эти задачи можно решить простой, но точной настройкой углов установки колёс. Несколько усложняет задачу их большое количество и не всегда интуитивно понятные связи между ними.

Виды углов установки колес

Все углы можно разделить на продольные, поперечные и траекторные, в соответствии с тремя плоскостями, определяющими положение колёс в пространстве.

Развал колес

Самая древняя настройка. Появилась ещё во времена конных повозок, когда дороги имели скаты для отвода воды с обеих сторон, то есть имели круглый поперечный профиль, к тому же грязь, летящую с колёс, удобнее было отбрасывать чуть в сторону, а не прямо вверх и затем на пассажиров.

Так возникло понятие развала. Это угол между плоскостью вращения колеса и вертикальной осью автомобиля. Он почти всегда был положительным, то есть колёса наклонялись верхней частью наружу автомобиля. Пятно контакта шины с дорогой увеличивалось и протектор изнашивался равномерней.

Но дороги всё чаще стали иметь плоский профиль поверхности, и угол развала стали уменьшать. Этому способствовало увеличение жёсткости подвесок и уменьшение люфтов в ступичных подшипниках. Развал всё меньше зависел от мгновенной нагрузки на колесо, и его не надо было делать с запасом.

В современных машинах он стал почти нулевым, на скоростных автомобилях даже отрицательным, ведь в поворотах развал увеличивается из-за ограниченной боковой жёсткости крепления колеса и самой шины, поэтому для сохранения эффективности работы пятна контакта плоскость лучше завалить во внутрь.

Схождение колес

Схождением называется угол между продольной осью машины и плоскостью колеса. Поскольку управляемые колёса связаны между собой через рулевые тяги, то при прямолинейном движении они ориентируются так, что схождение левого и правого становится одинаковым.

У задних колёс тоже может быть ненулевое схождение, но там эти углы регулируются независимо, а для совпадения оси машины с траекторией их искусственно стараются сделать равными.

Сход колёс сильно влияет на стабильность и управляемость. При движении на них действуют силы, стремящиеся развернуть плоскости наружу. Поскольку подвеска и шины имеют ограниченную жёсткость, то так и происходит. Для компенсации колёса сводят вовнутрь. Это ликвидирует опасность возникновения колебательных процессов и уменьшает износ шин.

Одновременно снижается острота управления, поэтому в спорте схождение делают нулевым или даже отрицательным, а для сохранения баланса управляемости регулируют обе оси.

Поперечный угол наклона оси

Ось поворота управляемых колёс называют иногда линией шкворня. Шкворней в подвесках давно нет, их функции выполняют разнесённые шарниры, но понятие осталось в виртуальном виде.

Наклонить воображаемый шкворень можно в продольном или поперечном направлении. Во втором случае угол между осью поворота и вертикалью будет влиять на самовозврат колёс при работе рулём, то есть способствовать стабильности сохранения траектории. Он же определит и плечо обкатки, о чём будет сказано ниже.

Продольный угол наклона оси

Его ещё называют кастором или кастером. По важности он третий после развала и схождения, поэтому часто в машинах предусмотрена его регулировка.

Продольный наклон шкворня перемещает проекцию оси поворота вперёд или назад относительно центра пятна контакта шины. Если он положительный, то есть колесо сильно смещено вперёд, машина стабильна, но хуже управляется и наоборот. При этом характеристики поведения автомобиля довольно сильно зависит от сочетания кастора со схождением.

Чтобы упростить задачу подбора оптимального соотношения, регулировки надо начинать именно с него. Если его изменение вообще предусмотрено. Обычно в простых бюджетных машинах кастор не регулируется, чтобы не создавать лишних проблем обычному водителю, не очень интересующемуся нюансами управляемости.

Плечо обкатки

С понятиями углов установки определённым образом связано плечо обкатки или обката управляемых колёс. Это расстояние на поперечной оси между центром пятна контакта и проекцией оси поворота (виртуального шкворня) на поверхность дороги. Оно также может быть положительным или отрицательным.

Знак плеча обкатки сильно влияет на стабильность при торможении. Особенно если контуры резервирования тормозной системы разнесены по диагонали, то есть при отказе одного из контуров замедляются только переднее левое, заднее правое или наоборот.

Если плечо отрицательное, то колесо стремится повернуться в ту сторону, которая препятствует развороту машины из-за несимметричного характера тормозного усилия. При положительном плече машину скорее всего развернёт, а то и опрокинет.

Поскольку плечо обкатки зависит не столько от поперечного угла наклона шкворня, сколько от размеров колёс, то не стоит пытаться установить на машину широкие диски с нештатным вылетом. Это мало что даст для управления, зато уничтожит заложенную заводом стабильность при торможении.

Когда надо регулировать развал-схождение колес

Регулировки углов заложены регламентом, а также должны контролироваться или изменяться при любом вмешательстве в подвеску.

Существует ряд ремонтных работ, которые не изменяют геометрию установки, но поскольку технологию трудно проконтролировать, то принято ставить автомобиль на регулировочный стенд после каждого ремонта.

Цена вопроса достаточно велика, это и безопасность, и быстрый неравномерный износ резины.

Стенды для регулировки

В принципе, опытный мастер способен отрегулировать углы с помощью ровной площадки, специальной линейки и некоторых других простейших приспособлений. Но более предсказуемый результат даст использование специализированного «развального» стенда, которые давно перестали быть редким экзотическим оборудованием.

Динамические

С их помощью можно быстро оценить состояние подвесок и ввести необходимые изменения. Колёса раскручиваются, измеряются и анализируются возникающие при этом силы на опорную поверхность, после чего компьютер рассчитывает и выдаёт необходимую информацию к недостаткам можно отнести невысокую точность результатов.

Статические

Таких стендов большинство, они имеют различную конструкцию. Общим является размещение датчиков на колёсах, информация от которых поступает в стенд, и рассчитываются нужные углы. Стенды имеют высокую точность и могут одновременно регулировать все четыре колеса.

Оборудование снабжается базой данных по большом количеству моделей автомобилей и инструкциями по регулировке.

Почему после стенда машину все равно ведет в сторону?

Возможны разные причины:

• плохое техническое состояние автомобиля, особенно подвесок, большие люфты и нештатная жёсткость не позволяют обеспечить стабильность углов;
• после некачественно проведённого кузовного ремонта нарушена геометрия силовой структуры автомобиля;
• на машине установлены шины с повреждённым каркасом, что может быть и незаметно визуально;
• из-за неравномерного износа протектора шин после езды с неправильными углами колёса обрели так называемую силовую неоднородность, что приводит к уводу шины даже при прямолинейном движении.

Все эти случаи потребуют обращения к специалисту по диагностике кузова и ходовой части, кроме двух последних, которые можно проверить простой перестановкой колёс между осями.