Углы наклона шкворня передних колес автомобиля

Передние колеса автомобиля должны иметь определенные углы установки, что необходимо для облегчения управления автомобилем, сохранности шин и уменьшения износа деталей переднего моста благодаря снижению действующих на них динамических нагрузок.

Важным фактором повышения устойчивости является стабилизация управляемых колес, т. е. стремление их вернуться после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. Это достигается наличием продопьного и поперечного наклона шкворня.

Установка передних колес и шкворней поворотных цапф определяется следующими параметрами.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Угол развала а, т.е. угол между вертикальной плоскостью и плоскостью переднего колеса, наклоненного в наружную сторону. Этот угол необходим для того, чтобы при движении автомобиля колесо занимало вертикальное положение, которое может быть нарушено вследствие прогиба передней оси и наличия зазоров в подшипниках и втулках шкворней. Силы, действующие на колесо при положительном угле развала, позволяют выбрать эти зазоры и занять колесу вертикальное положение.

Схождение колес, т. е. такая установка передних колес, при которой расстояние между их ободами впереди меньше, чем сзади. Схождение колес необходимо для того, чтобы обеспечить их параллельное качение. Сила сопротивления качению, возникающая при движении автомобиля, стремится повернуть колеса наружу. При таком поворачивании колес, установленных с положительным схождением, выбираются имеющиеся зазоры и оба колеса катятся параллельно друг другу без бокового проскальзывания.

Величина схождения колес определяется как разность расстояний (Л—Б) между ободами колес (или шинами) сзади и спереди.

Угол продольного наклона шкворня у измеряется между вертикалью и осью шкворня, верхняя часть которого отклонена назад. При положительном угле продольного наклона шкворня точка пересечения его оси с дорогой лежит впереди точки касания колеса с дорогой. Благодаря этому при повороте колеса появляется стабилизирующий момент, стремящийся возвратить колесо в плоскость его качения, особенно заметный при средних и повышенных скоростях движения. Тем самым управление автомобилем значительно облегчается.

Угол поперечного наклона шкворня р, измеряемый между вертикалью и осью шкворня, верхняя часть которого отклонена внутрь, также содействует улучшению стабилизации передних колес автомобиля, в особенности при небольших скоростях движения.

Благодаря поперечному наклону шкворня при повороте автомобиля происходит небольшой подъем его передней части. Масса поднятой части автомобиля стремится вернуть колесо после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению.

Для облегчения управления автомобилем и улучшения его устойчивости, а также для большей сохранности шин и устранения их неравномерного износа передние колеса должны иметь определенные углы установки.

К этим углам относятся:
— угол развала, определяемый разностью расстояний между нижней и верхней частями обода и вертикальной плоскостью (Н — В);
— угол поперечного наклона шкворня, определяемый установкой шкворня в бобышке балки переднего моста;
— угол продольного наклона шкворня, зависящий от положения передней рессоры по отношению к раме автомобиля;
— угол схода, но эта величина дается не в угловом, а в линейном измерении, носит название схождения передних колес и представляет собой разность расстояний (А — Б) между ободами колес (спереди Б и сзади А).

Рис. 2. Установка шкворня передней оси на автомобиле МАЗ -500А:
1 — шкворень; 2 — упорный шариковый подшипник; 3 — опорная шайба; 4 — балка переднего моста

Углы поперечного и продольного наклона шкворня необходимы для стабилизации управляемых колес автомобиля, т. е. их способности к автоматическому возвращению в положение, соответствующее прямолинейному движению.

Значение поперечного наклона шкворня заключается в том, что он вызывает подъем балки переднего моста при всяком повороте управляемых колес от нейтрального положения. Однако масса, приходящаяся на передний мост, препятствует этому повороту, а следовательно, поперечный наклон шкворня способствует возврату колес в положение, соответствующее прямолинейному движению.

Продольный наклон шкворня создает плечо между его осыо и точкой приложения боковой реакции. В связи с этим при отклонении колеса от нейтрального положения создается стабилизирующий момент, равный произведению величины боковой реакции на это плечо, который и стремится вернуть колесо в первоначальное положение. Продольный наклон считается положительным, когда нижний конец шкворня вынесен вперед относительно вертикали, проходящей через середину шкворня, а точка пересечения его оси с дорогой лежит впереди точки касания колеса с дорогой.

Оба эти угла создают хорошую стабилизацию управляемых колес автомобиля, но у грузовых автомобилей они не регулируются и определяются устройством самого переднего моста. Но в случае повреждения отдельных деталей (например, прогиб балки передней оси) эти углы будут нарушены и восстановление их потребует соответствующего ремонта. В частности, продольный угол наклона шкворня может быть нарушен вследствие изменения наклона передней рессоры относительно рамы. Восстановить его можно установкой клиновой прокладки между рессорой и площадкой для ее крепления на балке переднего моста.

Угол развала предотвращает увеличение наклона управляемых колес в результате износа поворотных цапф. Тем самым уменьшается плечо обкатки без увеличения поперечного наклона шкворня, благодаря чему снижается усилие, затрачиваемое на поворот передних колес. Угол развала предусмотрен соответствующей установкой поворотных цапф. Угол развала считается положительным при наклоне колеса в наружную сторону. Он также не регулируется, но требует периодической проверки, так как на нем сказывается износ шкворня и его втулок, равно как и увеличенные зазоры в подшипниках передних колес.

Рис. 3. Схема установки передних колес:
а — углы развала передних колес и поперечного наклона шкворня; б — угол продольного наклона шкворня; в — схождение передних колес

Схождение колес вызывается необходимостью обеспечить их параллельное качение строго в продольной плоскости, поскольку наличие угла развала вызывает их стремление катиться по расходящимся дугам. Поэтому величина схождения зависит от угла развала колес. Нарушение установленного схождения вызывает повышенный износ шин. Схождение колес регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги,

Все о развале схождения. Что это и зачем это нужно?

Чем мы отличаемся от других автосервисов, занимающихся регулировкой \»Сход-развала\»?

1. Ваше удобство. Все, что связано с ходовой частью, можно выполнить одном месте: отремонтировать подвеску (ходовую часть), сделать качественный \»СХОД-РАЗВАЛ\», \»переобуть\» и отбалансировать колеса.
2. Отношение к Вашему автомобилю как к своему собственному.Наличие специальных колесных \»захватов\» повышенной точности для установки датчиков на колеса повышают конечную точность регулировок и гарантируют защиту Ваших дорогостоящих колесных дисков от царапин.
3. Вечная и больная тема — уводы автомобиля от прямолинейного движения. \»Сход-развал\»-это один из нескольких факторов, влияющих на увод автомобиля. Но в любом случае, мы стараемся определить причину увода и дать владельцу какие-то рекомендации, если причину невозможно устранить на месте.
4. Откалиброванное стенд. Журнал \»За рулем\» проводил эксперимент. Один и тот же автомобиль проходил замер \»сход-развала\» (без регулировки) на нескольких автосервисах. Каков же результат? Везде разные показания стендов. Почему спросите Вы? Отвечаем: — стенды не откалиброваны должным образом. И какое бы навороченное оборудование не использовал автосервис, вопрос качественной калибровки (наряду с проффессиональной подготовкой мастера) всегда является решающим и остается на совести лиц, эксплуатирующих это оборудование. Мы очень ревностно относимся к этому вопросу и гарантируем, что Ваш автомобиль проверяется на исправном и откалиброванном оборудовании.
5. Профессиональное оборудование. Никаких ручных измерений, рулеток и веревок — только современное оборудование! Для регулировки развала-схождения мы используем новейший компьютерный 3D стенд HUNTER HAWKEYE ELITE последнего поколения.
   Беспроводной восьмидатчиковый компьютерный стенд «сход-развал» последнего поколения. Создан с использованием передовых отечественных и зарубежных технологий с максимальной помехозащищённостью.
   Полнофункциональный высокоточный и высоконадёжный измерительный комплекс, позволяющий производить весь спектр необходимых измерений в процессе регулировки углов установки колёс для автосервисных станций любого профессионального уровня.
6. Стоимость работ по регулировке углов установки колес в нашем сервисе гораздо ниже, чем по городу Томску. Для постоянных клиентов всегда действует бонусная система и скидки.

Рекомендации

Общеизвестно, что любое вмешательство в ходовую часть автомобиля влечет за собой изменения углов установки колес и, как следствие, поведение автомобиля на дороге. Параметры развал-схождения зависят так же и от других факторов — давление в шинах, износ резины, люфты в ходовой части и т.п. Для обеспечения хорошей устойчивости и управляемости автомобиля передние колеса устанавливают под определенным углом относительно элементов кузова и подвески автомобиля.

Конструкция передней подвески большинства моделей автомобилей позволяет регулировать: схождение (Toe), развал (Camber) и продольный наклон шкворня (Caster). Угол поперечного наклона шкворня, как правило, задан конструкцией поворотного кулака и не регулируется, но по нему можно определить была ли машина в ДТП.

Углы, определяющие положение передних колес автомобиля:

• Схождение (Toe);
• Развал (Camber);
• Продольный наклон шкворня (Caster);
• Поперечный наклон шкворня (King pin);
• Смещение оси (Set-back);
• Включенный угол (Camber+King pin).

Углы, определяющие положение задних колес автомобиля:

• Схождение (Toe);
• Развал (Camber);
• Смещение оси (Set-back);
• Линия (угол) тяги (Thrust line).

Схождение или сход (TOE)— угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля. Схождение способствует правильному положению передних колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля. В большинстве случаев схождение регулируется изменением длины боковых рулевых тяг.

Схождение переднее раздельное (Partial TOE) — это угол между продольной осью автомобиля и плоскостью, проходящей через центр левого или центр правого колеса в отдельности.

Схождение переднее суммарное (Total TOE) получается в результате арифметического сложения значений раздельного схождения.

Признаки отклонения схождения от нормы: сильный пилообразный износ шин (даже при небольших отклонениях), визг шин в повороте, повышенный расход топлива из-за большого сопротивления качению передних колес (накат автомобиля намного меньше положенного).

Развал (CAMBER)— угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса в положении прямолинейного движения. Он способствует правильному положению катящегося колеса при работе подвески.

Если верхняя часть колеса наклонена к центру автомобиля, то развал отрицательный, если наружу — положительный.

При значительном отклонении развала от нормы также возможен увод автомобиля от прямолинейного движения и односторонний износ протектора.

Развал меняется с изменением крена автомобиля. Зрительно это можно увидеть у тяжёлых грузовиков «Татра»: на незагруженном автомобиле такой большой развал задних колёс, что машина едет только на внешних шинах. Нулевой развал обеспечивает минимальный износ шин и следовательно повышается срок службы покрышек. Отрицательный развал улучшает устойчивость на поворотах.

ВАЖНО!Левый и правый развал по величине должны быть максимально приближены друг другу. Разница между ними не должна превышать 30\’ (минут), так как это может вызывать увод автомобиля от прямолинейной траектории движения и односторонний износ протектора шин.

Продольный наклон оси поворота (наклон шкворня) (CASTER) — Кастер (кастр, кастор) — угол между вертикалью и проекцией линии, проходящей через центры шаровых опор, на плоскость, параллельную продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации передних колес в направлении прямолинейного движения. Ось шаровых или стойки должны стоять под углом как вилка на мотоцикле.

Кастер является очень важным значением. Разница в значениях кастера для левого и правого колес свыше допустимых показателей может привести к уводу автомобиля в сторону колеса, имеющего меньшее значение.

Разность значений кастера выражается следующим параметром: Разность наклонов кастера. Получается в результате вычитания из большего значения кастера одного из колес меньшего значения и не должна превышать 30\’ (минут).

Продольный наклон обеспечивает самовыравнивание рулевых колёс за счёт скорости автомобиля. Спортсмены устанавливают данное значение на несколько градусов выше от заводских параметров, что делает ход автомобиля устойчивее, а также повышается стремление авто к прямолинейному движению.

Характерные признаки отклонения величины угла от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе при левом и правом поворотах, односторонний износ протектора, визг шин на поворотах.

Поперечный наклон оси поворота (KING-PIN) — это угол наклона оси поворота колеса в поперечной плоскости при виде спереди (угол α на рисунке). Поперечный наклон задается конструкторами для весовой стабилизации передних колес. Задается конструкцией поворотного кулака (на рисунке красный) и не регулируется.

Включенный угол (прилежащий угол) (CAMBER+KING-PIN) — суммарный угол развала и поперечного наклона оси поворота (шкворня)(на рисунке α + β ).

Плечо обкатки (SKRUB RADIUS) (на рисунке ScR) — это расстояние от линии пересечения центральной плоскости вращения колеса с опорной поверхностью до точки пересечения оси поворота колеса с этой же поверхностью. Если точка пересечения оси поворота колеса с дорогой лежит с внутренней стороны от плоскости вращения колеса, то плечо обкатки положительное, с наружной — отрицательное. На величину плеча обкатки влияет вылет колеса (колесного диска).

Плечо обкатки определяется не только конструкцией подвески, но и параметрами колёс. Ппри плече отличном от нулевого колесо начинает действовать как рычаг воздействуя на элементы подвески и рулевого управления, возникает дополнительный момент, который необходимо компенсировать рулем. При положительном плече обката случайное повышение силы сопротивления одного из колес способно вызвать поворот руля в эту же сторону и нарушить курсовую устойчивость автомобиля. При установке дисков с нулевым или близким к нему вылетом плоскость вращения колеса сдвигается наружу, и плечо обкатки может приобрести большие положительные значения, руль начнёт вырыватся из рук на каждой неровности дороги, усилие на нём возрастет, а износ ступичных подшипников существенно увеличится.

Плечо стабилизации (CASTER TRAIL) (на рисунке CT) — расстояние между точкой контакта колеса с дорожным покрытием и точкой пересечения оси поворота колеса с дорогой на виде сбоку. Влияет на курсовую устойчивость и на силы в рулевом управлении при совершении поворота.

Смещение передней оси (SET-BACK) — характеризует симметричность расположения передних колёс относительно оси симметрии автомобиля. Передняя (задняя) ось — это линия,проведённая между центрами вращения левого и правого колеса соответственно.

ВНИМАНИЕ! Очень важный параметр! Чем ближе значение смещения оси к нулю, тем лучше! Положительное значение этого параметра говорит о том, что левое переднее колесо стоит ближе к заднему, чем правое. При отрицательных значениях — наоборот. Поэтому этот параметр характеризует состояние передней части автомобиля (смещение лонжеронов,погнутость элементов подвески и т.п.). Теоретически допустимое отклонение 20-30\’ (минут). На практике — чем меньше, тем лучше.

Угол движения (TRUS-ANGLE) (линия осевого давления, угол направления тяги) — характеризует повёрнутость заднего моста относительно оси симметрии автомобиля.

ВНИМАНИЕ! Важный параметр! Чем ближе к нулю тем лучше. Положительное значение означает повёрнутость вправо, отрицательное — влево. Ноль — мост стоит строго перпендикулярно оси симметрии автомобиля. Предельно допустимые величины: до 20\’ (минут), но это не желательно, так как даже при этих отклонениях автомобиль едет как бы немного боком, пусть даже незаметно для глаз, что приводит к плохому поведению автомобиля на скользкой дороге. Отклонения больше допустимых требуют оперативного вмешательства (даже на нерегулируемом мосту нужно изыскивать способ поставить его ровно).

Угол движения должен быть равен нулю для автомобилей с правильно отрегулированными углами установки задних колёс. Угол движения более 20\’ (минут) может также говорить о нарушении геометрии кузова.

Если угол осевого давления не равен нулю, то передние колеса стремятся повернуться в одном направлении, с задними колесами, стремясь выправить траекторию движения автомобиля в прямую линию. Как следствие, кузов будет направляться под углом к направлению движения.

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

Ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы, возникающие после регулировки \»Сход-развала\».

Почему руль стоит неровно при движении по прямой?

Причин может быть несколько:

1. Повышенный свободный ход рулевого управления. При движении свободный ход выбирается влево или вправо, что приводит к небольшому наклону руля.
2. Автомобиль имеет некоторую повернутость заднего моста (задней оси). Была выполнена регулировка \»сход-развала\» только передней оси без учета смещений задней оси.
3. Слишком большая разница в развале задних колес. Особенно, когда одно колесо имеет полжительный развал, а другое — отрицательный.
4. Большая разница в давлении передних или задних колес.
5. Имеются скрытые деффекты ходовой части, которые по какой-либо причине не были обнаружены перед регулировкой \»сход-развала\».

Примечание: Если помимо наклона руля на автомобиле одновременно присутствует увод автомобиля в сторону, то сперва нужно найти и устранить причину увода, а затем уже выставлять положение руля.

Почему автомобиль ведет всторону при нормальном \»сход-развале\»?

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. Меняйте колеса \»по кругу\» и ищите пару, на которой машина поедет ровно. Затем нужно привести в соответствие направление вращения колес (если на покрышке имеется стрелка, указывающая направление вращения), то есть перевернуть шины на дисках, если это необходимо (обязательно с последующей балансировкой колес). Данная причина увода в последнее время встречается очень часто (и, как не удивительно, даже на новой резине). Во всем виновато качество изготовления шин. Как говорят производители шин — это так называемая силовая неоднородность каркаса покрышки.
2. Повышенный дисбаланс колес. Кривизна колесных дисков.
3. Была проведена диагностика и регулировка только передней оси автомобиля. Нужно продиагностировать задний мост. Возможно причина кроется в нем (погнутости, деформация, нарушения регулировок).
4. Имеются скрытые деффекты ходовой части, которые не были обнаружены перед регулировкой \»сход-развала\».

До регулировки машину никуда не вело, но имел место повышенный износ резины. После регулировки \»сход-развала\» 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 неправильным \»сход-развалом\» в другую сторону. Устранили одну причину — появился увод.

Машину не ведет, резину не ест, но автомобиль тяжеловат в управлении (\»тугой\» руль).

1. При ремонте установлены тугие шаровые опоры или рулевые тяги, перетянут маятниковый рычаг или рулевой редуктор (рулевая рейка). Со временем все может стабилизироваться само собой, кроме перетяжек (их нужно привести в норму).
2. Неправильно отрегулирован \»сход-развал\».
3. Вылет дисков (параметр \»ЕТ\» указан на маркировке диска) не соответствует вылету, рекомендованному заводом-изготовителем.
4. Низкое давление воздуха в покрышках.

Почему со временем нарушается установка углов на автомобиле, даже если небыло никакого ремонта ходовой части и автомобиль не попадал в аварийные ситуации?

1. Как известно, углы установки колес напрямую зависят от клиренса автомобиля. А клиренс, в свою очередь, имеет особенность изменяться в зависимости от возраста машины. Это происходит из-за просадки упругих элементов подвески: пружин, сайлентблоков и прочих элементов подвески.
2. Появление и накапливание микроскопических зазоров в шарнирных соединениях подвески, которые складываясь между собой, дают ощутимые изменения углов установки колес.
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 установки колес.

Зачем нужен \»Сход-развал\» на автомобиле?

Для человека, давно управляющего автомобилем, ответ на этот вопрос известен. Кто хоть раз в жизни поездил на автомобиле с нормально отрегулированным \»сход-развалом\», тот в дальнейшем лучше чувствует автомобиль на дороге и малейшие отклонения углов от нормы. Человек должен отдыхать за рулем и получать удовольствие от вождения. Углы установки колес для того и были придуманы инженерами, чтобы мы с вами в полной мере могли чувствовать себя на дороге комфортно и самое главное — безопасно.

Автомобиль с правильно отрегулированными углами установки колес имеет:

1. хорошую курсовую устойчивость (отклонения от прямолинейного движения минимальны);
2. отличную управляемость;
3. маневренность;
4. комфорт при движении;
5. меньшую склонность к заносам и опрокидыванию в экстремальных ситуациях;
6. хороший накат;
7. экономию топлива;
8. минимальный износ шин.

Автомобиль с сильно нарушенными углами, напротив, может подвести Вас в любой момент. Например, при движении по сухому асфальту вроде бы все нормально, но стоит только внезапно попасть на мокрый или скользкий участок дороги, и ваш автомобиль может вдруг поехать туда, куда вам совсем не хотелось бы. Автомобиль постоянно приходится \»ловить\»(корректировать) на дороге. При этом он становится постоянным фактором повышенного риска не только для водителя, но и для окружающих машин и пешеходов. Вы никогда не задумывались над скупыми строками сводок ДТП, в которых часто звучат фразы, наподобие: \». не справился с рулевым управлением, очутился на встречной полосе дороги. \» и т.п.? В большинстве случаев это является последствием неправильно отрегулированных углов установки колес. Во всех европейских странах проверка углов установки колес является обязательным пунктом при проведении обязательного технического осмотра.

Еще один важный момент. При покупке подержанного автомобиля (желательно до оформления сделки) мы рекомендуем проверить его на предмет \»геометрии\» ходовой части, так как не секрет, что большинство машин на продажу являются битыми в прошлом. А внешний вид бывает очень часто обманчив. Попадаются даже автомобили собранные из двух половинок, причем сваренные не самым лучшим образом.

Когда необходимо проверять углы установки колес (сход-развал)?

1. После ремонта ходовой части:

• замена рулевых тяг;
• замена рулевых наконечников;
• замена шаровых опор;
• замена маятникового рычага;
• замена рулевого редуктора (рулевой рейки);
• замена рычагов подвески;
• замена сайлентблоков (обязательна повторная проверка после 2-3 тыс. км пробега);
• замена пружин (обязательна повторная проверка после 2-3 тыс. км пробега);
• замена стоек и амортизаторов (после замены происходит изменение клиренса автомобиля, что влечет за собой изменение углов установки колес).

2. После проведения любых работ по изменению клиренса автомобиля:

• установка проставок или утолщенных резинок под пружины подвески;
• установка более коротких или более высоких, либо усиленных пружин подвески;
• изменение клиренса, связанное с заменой аммортизаторов.

3. Появился увод автомобиля в сторону или руль изменил свое положение при движении по прямой.

4. Автомобиль плохо держит дорогу (рыскает), приходится его \»ловить\».

5. Автомобиль \»тупой\» в управлении. Реакции на движения рулем запоздалые. Тугой или слишком легкий руль.

6. При торможении автомобиль тянет в сторону или стремится развернуться на скользкой дороге (при отсутствии неисправностей тормозной системы).

7. При жестком наезде на препятствия, сопровождавшимися погнутостью дисков, пробоем подвески до упоров.

8. Повышенный износ шин.

9. Если у вас разный радиус разворота влево и в право, и Вы хотите выровнять его (иногда это сопровождается задеванием колес за подкрылки при вывернутом руле до упора).

10. Плохой самовозврат руля при выходе автомобиля из поворота.

11. После обкатки нового автомобиля, или если вы недавно купили подержанный автомобиль.

12. Пробег с момента последней регулировки углов установки колес составляет более 15 тыс. км.

13. После сезонной смены шин на автомобилей (\»переобувке\» на летнюю либо зимнюю резину).

Гидромастер — Ремонт гидрореек, ремонт рулевой колонки, редукторов, и насосов, гидроусилителя руля (гур). Изготовление и ремонт рвд, шлангов высокого давления.Ремонт акпп, ремонт вариатора, (CVT) ремонт подвески.