—>Автозапчасти и СТО —>

От правильной регулировки колес автомобиля зависят многие факторы: управляемость автомобиля, срок службы покрышек, расход топлива, а также безопасность самого автомобиля. Так давайте разберемся в углах установки колес и дадим рекомендации по их регулировке.

При движении автомобиля колеса смещаются относительно кузова, причем траектория этого смещения определяется конструкцией так называемого направляющего аппарата подвески, состоящего из рычагов (продольных, поперечных или диагональных) и шарниров (шаровых и резинометаллических). В некоторых подвесках элементом направляющего аппарата могут являться стабилизаторы поперечной устойчивости, а также амортизаторные стойки (типа «Мак-Ферсон»). При деформации упругого элемента подвески в результате изменения загрузки автомобиля, преодоления неровностей дороги, кренов кузова под действием центробежных сил при повороте в подвесках большинства конструкций положение колеса относительно кузова меняется, вместе с ним изменяются и все установочные углы. Исключение, возможно, составляют подвески с параллелограммными продольными рычагами (использовалась в передней подвеске автомобиля ЗАЗ-965), да и то только в случае отсутствия крена кузова. Однако если отвлечься от общих рассуждений, то следует руководствоваться следующими соображениями. Автомобильная подвеска вместе с автомобилем постоянно совершенствуется уже более ста лет. Каждая конкретная конструкция, прежде чем воплотиться в серийную продукцию, проходит длительный этап исследований и доводок. Поэтому к рекомендациям фирм-производителей автомобилей вообще и по установке колес в частности следует относиться с полной серьезностью и ответственностью.

Для тех, кто хочет понять, что означают Углы Установки Колес (Развал/Схождение) и досконально разобраться в вопросе, в этой статье есть ответы на все вопросы.

Экскурс в историю показывает, что мудреная установка колес применялась на различных средствах передвижения задолго до появления автомобиля. Вот несколько более или менее хорошо известных примеров.
Не секрет, что колеса некоторых карет и прочих колясок на конной тяге, предназначенных для «динамичной» езды, устанавливали с большим, хорошо заметным глазу положительным развалом. Делалось это для того, чтобы грязь, летевшая с колес, не попадала в экипаж и на важных седоков, а разбрасывалась по сторонам.У утилитарных повозок для неспешного передвижения все было с точностью до наоборот. Так, дореволюционные руководства о том, как построить хорошую телегу, рекомендовали ставить коле- са с отрицательным развалом. В этом случае при потере нагеля, стопорящего колесо, оно не сразу соскакивало с оси. У возницы было время, чтобы заметить повреждение «ходовой», чреватой особенно большими неприятностями при наличии в телеге нескольких десятков пудов муки и отсутствии домкрата. В конструкции орудийных лафетов (опять-таки наоборот) иногда применялся положительный развал колес. Понятно, что не с целью уберечь пушку от грязи. Так прислуге было удобно накатывать орудие за колеса руками сбоку, не опасаясь отдавить ноги. А вот у арбы ее огромные колеса, которые помогали запросто перебираться через арыки, были наклонены в другую сторону — к повозке. Достигавшееся при этом увеличение колеи способствовало повышению устойчивости среднеазиатского «мобиля», отличавшегося высоким расположением центра тяжести. Какое отношение эти исторические факты имеют к установке колес современных автомобилей? Да, в общем, ни какого. Тем не менее, они позволяют сделать полезный вывод. Видно, что установка колес (в частности, их развал) не подчинена какой-либо единой закономерности.

Надо понимать, что для каждой модели автомобиля эти рекомендации различны. Например, на некоторых машинах устанавливаются нулевые и даже отрицательные углы развала колес. Но в любом случае эти углы обеспечивают наилучшие показатели устойчивости и управляемости, а также минимальный износ шин конкретной модели автомобиля.

Следует отметить, что заводские рекомендации включают определенные требования по загрузке автомобиля (снаряженная масса, полная разрешенная масса и т. п.), в техническом описании и в инструкции по эксплуатации автомобиля указаны значения углов установки колес и осей поворота, а также условия, при которых они проверяются и устанавливаются.

Периодически при эксплуатации автомобиля (минимум через 30 000 км пробега) их полезно контролировать, а если на автомобиле были заменены отдельные элементы подвески и тем более после серьезных ударов по ходовой это просто необходимо делать сразу же. В любом случае следует помнить, что регулировка углов развала и схождения управляемых колес является заключительной операцией ремонта подвески, деталей ходовой части и рулевого управления автомобиля, и никак не иначе. Но сначала давайте разберемся в теории и вспомним, какие параметры установки колес на что влияют и для чего нужны все эти углы.

М аксимальный угол поворота колес

Он характеризует максимальный угол, при котором повернется колесо автомобиля при полностью вывернутом руле. И чем меньше этот угол, тем больше точность и плавность управления. Ведь дл поворота даже на небольшой угол потребуется лишь малое движение рулем. Но не стоит забывать, что чем меньше максимальный угол поворота, тем меньше радиус поворота автомобиля. Т.е. развернутся в ограниченном пространстве будет очень тяжело. Вот и приходится производителям искать некую «золотую середину», маневрируя между большим радиусом поворота и точность управления.

П лечо обката

Плечо обката — кратчайшее расстояние между серединой покрышки и осью поворота колеса. Если ось вращения колеса и середина колеса совпадает, то значение считается нулевым. При отрицательном значении — ось вращения будет смещаться наружу колеса, а при положительном значении — внутрь. Для автомобилей с задним приводом рекомендуется плечо обката с нулевым или отрицательным значением. Но в практике, из-за конструкции автомобиля, сделать это очень сложно, т.к. механизм не помещается внутрь колеса. Вот и получается в итоге автомобиль с положительным плечом обката, который ведет себя непредсказуемо: руль при проезде по неровностям может вырывать из рук, при проезде поворотов создается ощутимый момент, препятствующий равномерному движению. Для борьбы с положительным плечом оката, специалисты наклоняли ось поворота в поперечном направлении и делали положительный развал колес. Это хоть и уменьшало плечо обката автомобиля, но плохо сказывалось на управлении автомобилем в повороте.

У гол кастера

Кастер отвечает за динамическую стабилизацию управляемых колес. Если говорить простыми словами, то кастер заставляет автомобиля ехать прямо при отпущенном руле. Т.е. если вы убрали руки с руля, то автомобиль в идеале должен ехать прямо и не куда не отклоняться. Если же на автомобиль действует боковая сила (например, ветер), то кастер должен обеспечивать очень плавный поворот автомобиля в сторону действия силы при отпущенном руле. К тому же, кастер не дает машине опрокинуться.

Угол кастера. Главная функция кастера — это наклон колес в сторону поворота руля автомобиля. Наклон колеса влияет на сцепление с дорогой, а значит и на управляемость автомобиля. Если автомобиль двигается прямо, то колеса имеются наибольшее сцепление с дорогой, что обеспечивает для водителя быстрый старт и позднее торможение. А вот в повороте все иначе. При повороте колеса, покрышка деформируется под действием боковых сил. И чтобы сохранить максимальное пятно контакта с дорогой, колесо автомобиля тоже наклоняется в сторону поворота. Но везде нужно знать меру, ведь при очень большом кастере, колесо автомобиля будет сильно наклоняться, и утратит тогда сцепление с дорогой.

П оперечный наклон оси поворота

Отвечает за весовую стабилизацию управляемых колес. Суть в том, что в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, чтобы эта стабилизация работала, нужно сохранить (хоть и небольшое, но нежелательное) положительное плечо обката. Изначально, поперечный угол наклона оси поворота был применен инженерами для устранения недостатков подвески автомобиля. Он избавлял от таких «недугов» автомобиля как положительный развал колес и положительное плечо обката.

Во многих современных автомобилях применяется подвеска типа «Мак-Ферсон». Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката. Ведь ось поворота колеса состоит из опоры одного единственного рычага, которой легко можно поместить внутрь колеса. Но и эта подвеска не совершенна, ведь из-за его конструкции сделать угол наклона оси поворота маленьким практически невозможно. В повороте он наклоняет внешнее колесо под невыгодным углом (как у положительного развала), а внутреннее колесо одновременно наклоняется в противоположную сторону. В результате пятно контакта у внешнего колеса сильно уменьшается. А так как на внешнее колесо в повороте приходится основная нагрузка, вся ось сильно теряет в сцеплении. Это, конечно, можно частично компенсировать кастером и развалом. Тогда сцепление внешнего колеса будет хорошим, а у внутреннего (менее важного) колеса практически исчезнет.

П араллельность поворота

При повороте руля колесо, которое смотрит внутрь поворота, отклоняется на больший угол, чем внешнее, изменяя угол схождения передних колес. Таким образом достигается большая устойчивость автомобиля и стабильность поведения.

С хождение колес автомобиля

Существует два вида схождения автомобиля: положительное и отрицательное. Определить тип схождения очень просто: нужно провести две прямые линии вдоль колес автомобиля. Если эти линии пересекутся спереди автомобиля, то схождение положительное, а если сзади — отрицательное. Если будет положительное схождение передних колес, то автомобиль будет легче заходить в поворот, а также приобретет дополнительную поворачиваемость. На задней оси при положительном схождении колес, автомобиль при прямолинейном движении будет более устойчивым, а если будет отрицательное схождение — то автомобиль будет вести себя неадекватно, и рыскать из стороны в сторону. Но следует помнить, что чрезмерное отклонение схождения автомобиля от нулевого значения увеличит сопротивление качению при прямолинейном движении, в поворотах это будет заметно в меньшей степени.

Р азвал колес

Развал колес, как и схождение, может быть как отрицательным, так и положительным. Если смотреть спереди автомобиля, и колеса будут наклоняться вовнутрь, то это отрицательный развал, а если будут отклоняться наружу автомобиля — то это уже положительный развал. Развал колеса необходим для сохранения сцепления колеса с дорожным полотном. Изменение угла развала колес сказывается на поведении автомобиля на прямой, ведь колеса стоят не перпендикулярно дороге, а значит имеют не максимальное сцепление. Но это сказывается только на заднеприводных автомобилях при трогании с места с пробуксовкой.

Назначение и виды углов установки колес автомобиля

С целью обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации, для каждого автомобиля производителем рассчитаны углы установки колес.

Геометрия подвески и колёс уточняется и выверяется при ходовых испытаниях.

Назначение углов установки колёс

Заданное изготовителем пространственное положение колёс обеспечивает:

• Адекватную реакцию колёс и подвески на усилия и нагрузки, возникающие во всех режимах движения.
• Хорошую и предсказуемую управляемость машины, безопасное выполнение сложных и скоростных манёвров.
• Низкое сопротивление движению, равномерность износа протекторов.
• Высокую топливную экономичность, снижение эксплуатационных затрат.

Виды основных углов установки

Передняя

Передняя

Плечо обкатки

Передняя

Не регулируется.

Наименование	Ось автомобиля	Возможность регулировки	Что зависит от параметра
Угол развала	Передняя	Да, кроме неразрезных ведущих мостов и зависимых подвесок.	Устойчивость в поворотах и равномерность износа протектора
	Задняя	Да, в многорычажных устройствах.
Угол схождения	Передняя	Да, во всех конструкциях.	Прямолинейность траектории, равномерность износа шин.
	Задняя	Регулируется только в многорычажных подруливающих конструкциях
Поперечный угол наклона оси поворота	Регулировка не предусмотрена.	Поперечная стабильность в поворотах.
Продольный угол наклона оси поворота	В зависимости от конструкции.	Облегчает выход из поворота, поддерживает прямолинейность движения
Поддерживает направление при равномерном перемещении и при торможении.

Развал

Угол между средней плоскостью колеса и вертикальной плоскостью. Может быть нейтральным, положительным и отрицательным.

• Положительный развал — средняя плоскость колеса отклоняется наружу.
• Отрицательный — колесо наклонено к кузову.

Развал должен быть симметричным, углы наклона колёс одной оси должны быть одинаковы, иначе машину будет тянуть в сторону большего развала.

Создаётся положением цапфы полуоси и ступицы, в независимых рычажных подвесках регулируется положением поперечных рычагов. В конструкциях типа MacPherson развал определяется взаимным положением нижнего рычага и стойки-амортизатора.

В устаревших подвесках шкворневого типа и в неразрезных мостах классических внедорожников развал не регулируется и задан конструкцией поворотных кулаков.

Нейтральный (нулевой) развал в ходовой части легковых автомобилей практически не встречается.

Подвески с отрицательным развалом колёс распространены в конструкциях спортивных и гоночных машин, для которых важна устойчивость в скоростных виражах.

Отклонения положительного угла развала от предусмотренной изготовителем величины в любом случае влечёт за собой негативные последствия:

• Увеличение развала вызывает неустойчивость машины на виражах, приводит к увеличению трения шин о дорожное покрытие и быстрому износу протекторов с наружной стороны.
• Уменьшение развала приводит к нестабильности автомобиля, вынуждает водителя постоянно подруливать. Снижает сопротивление качению, но приводит к повышенному износу внутренних сторон шин.

Схождение

Угол между продольной осью машины и плоскостью вращения колеса.

Плоскости вращения колёс сходятся навстречу друг другу и пересекаются впереди автомобиля — схождение положительное.

В эксплуатационной документации величина схождения может указываться в угловых градусах или в миллиметрах. В этом случае схождение определяется как разница расстояний между ободами дисков в крайних передних и задних точках на высоте оси вращения, и вычисляется как средняя величина по результатам двух-трёх замеров при перекатывании машины по ровной поверхности. Перед проведением измерений необходимо убедиться в отсутствии бокового биения дисков.

На виражах передние колёса движутся по кривым разного радиуса, поэтому крайне важно, чтобы их индивидуальные схождения были равны и сумма не превышала величин и допусков, установленных изготовителем.

Независимо от типа подвески, управляемые колёса легковых автомобилей имеют положительное схождение и симметрично развёрнуты внутрь по отношению к направлению движения «вперёд».

Отрицательное схождение одного или обоих колёс не допускается.

Отклонения схождения от установленной величины затрудняют управление автомобилем и удержание его на траектории при скоростных маневрах. Кроме того:

• Уменьшение схождения снижает сопротивление качению, но ухудшает сцепление с дорожным покрытием.
• Увеличение схождения приводит к повышенному боковому трению и ускоренному неравномерному истиранию протекторов.

Поперечный угол наклона оси поворота

Угол между вертикальной плоскостью и осью поворота колеса.

Оси поворота управляемых колёс должны быть направлены внутрь машины. При повороте наружное колесо стремится приподнять кузов, а внутреннее — опустить. В результате в подвеске возникают усилия, противодействующие крену кузова и облегчающие возврат узлов подвески в нейтральное положение.

Поперечный наклон осей поворота зафиксирован креплением поворотного кулака к элементам подвески и может измениться только после экстремального воздействия, например, при заносе с боковым ударом о бордюр.

Разница углов поперечного наклонов осей вызывает постоянный увод автомобиля от прямой траектории, вынуждая водителя непрерывно и напряжённо подруливать.

Угол продольного наклона оси поворота

Расположен в продольной плоскости и образуется вертикальной прямой и прямой, проходящей через центры поворота колеса.

Линия центров поворота в рычажной подвеске проходит через шаровые опоры рычагов, в конструкциях типа «MacPherson» через верхний и нижний узлы крепления стойки-амортизатора, в зависимой балке или неразрезном мосту — по осям шкворней.

Иногда этот показатель называют «кастор».

Справка. В интерфейсе компьютерного стенда проверки схода-развала, написано по-русски «кастор».

Значение параметра может быть:

• Положительным, ось поворота колеса направлена относительно вертикали «назад».
• Отрицательным, ось поворота направлена «вперёд».

В легковых автомобилях производства СССР и России и продающихся на территории РФ иномарках, кастор отрицательного значения не встречается.

При положительных значениях угла продольного наклона, точка контакта колеса с поверхностью находится позади оси поворота. Боковые усилия, возникающие в движении при повороте колеса, стремятся вернуть его в исходное положение.

Положительный кастор позитивно влияет на развал колёс в поворотах и обеспечивает выравнивающие и стабилизирующие усилия. Чем больше значение кастора, тем выше эти оба эффекта.

К недостаткам подвесок с положительным кастором относят большие усилия, необходимые для поворота руля неподвижного автомобиля.

Причиной изменения кастора может быть лобовое столкновение колеса с препятствием, попадание автомобиля одной стороной в яму или выбоину, уменьшение дорожного просвета в результате просадки изношенных пружин.

Плечо обката

Расстояние между плоскостью вращения управляемого колеса и осью его поворота, измеренное на опорной поверхности.

Непосредственно влияет на управляемость и устойчивость в движении.

Плечо обката — радиус, по которому колесо «обкатывается» вокруг оси поворота. Может быть нулевым, положительным (направленным «наружу») и отрицательным (направленным «внутрь»).

Рычажные и зависимые подвески конструируются с положительным плечом обката. Это позволяет разместить внутри диска колеса тормозной механизм, шарниры рычагов и рулевых тяг.

Достоинства конструкций с положительным плечом обката:

• Колесо выносится наружу, освобождая место в подкапотном пространстве;
• Уменьшаются усилия на руле при парковке, так как колесо катится вокруг оси поворота, а не проворачивается на месте.

Недостатки конструкций с положительным плечом обката: при наезде одного из колёс на препятствие, отказе тормозов одного борта или пробое колеса руль вырывает из рук водителя, повреждаются детали рулевой трапеции, при большой скорости машина уходит в занос.

Уменьшить вероятность опасных ситуаций позволяют конструкции типа «MacPherson», с нулевым или отрицательным плечом обката.

При подборе незаводских дисков необходимо учитывать параметры, рекомендованные изготовителем, в первую очередь вылет. Установка широких дисков с увеличенным вылетом изменит плечо обката, что скажется на управляемости и безопасности машины.

Изменение значений углов установки и их регулировка

Положение колёс относительно кузова изменяется по мере износа деталей подвески, и нуждается в восстановлении после замены шаровых шарниров, сайлентблоков, рулевых тяг, стоек и пружин.

Диагностику и регулировку геометрии ходовой части рекомендуется совмещать с регулярным ТО, не дожидаясь, пока неисправности сами «вылезут наружу».

Схождение выставляют, изменяя длину рулевых тяг. Развал — добавлением и снятием регулировочных шайб, вращением эксцентриков или «развальных» болтов.

Регулировка кастора встречается в редких конструкциях и сводится к снятию или установке регулировочных прокладок различной толщины.

Для восстановления параметров, заданных конструктивно и, возможно, изменившихся в результате аварии или ДТП, может понадобиться полная разборка подвески с обмером и дефектовкой каждого узла и детали и проверка основных опорных точек кузова автомобиля.