для чего нужна геометрия колес
Что такое развал-схождение и как часто его надо делать
Схождение и развал — два параметра настройки подвески, одинаково важных и влияющих на управляемость автомобиля. Настройки подвески необходимо проверять или делать заново при каждом серьезном вмешательстве в конструкцию — например, при замне рулевых тяг или нижнего поперечного рычага подвески.
Развал — угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса. Развал считается отрицательным, если колёса наклонены верхней стороной внутрь, и положительным, если верхней стороной наружу.
Схождение
Схождение — угол между направлением движения и плоскостью вращения колеса. Очень часто говорят о суммарном схождении двух колёс на одной оси. В некоторых автомобилях можно регулировать схождение как передних колёс, так и задних. Схождение измеряют в градусах/минутах, и в миллиметрах. Схождение в миллиметрах — это расстояние между задними кромками колёс, минус расстояние между передними кромками колёс(в справочниках обычно приводятся данные по штатным колёсам, при произвольном диаметре колеса необходим пересчёт). Это определение верно только в случае неповреждённых, правильно смонтированных колёс. Именно неправильно отрегулированное схождение является основной (но не единственной) причиной ускоренного износа покрышек. Одним из первых признаков неправильно установленного схождения является визг покрышек в повороте при небольшой скорости. При схождении в 5 и более мм покрышка полностью сотрётся менее чем за 1000 км. Иногда вместо схождения колёс может требоваться выставить их расхождение (например, на задней оси с независимой подвеской колёс).
Кастер
Кастер или кастор — угол между вертикалью и проекцией оси поворота колеса на продольную плоскость автомобиля. Продольный наклон обеспечивает самовыравнивание управляемых колёс за счёт скорости автомобиля. Другими словами: автомобиль выходит из поворота сам; руль, который отпущен и обладает свободным ходом, сам возвращается в положение прямолинейного движения (на ровной дороге, с отрегулированными механизмами). Это происходит, естественно, при положительном кастре. Например, кастр позволяет ездить на велосипеде, не держась за руль. На обычных автомобилях кастер имеет положительное значение (например 2,35 градуса у Mitsubishi Outlander XL). Спортсмены устанавливают данное значение на несколько градусов больше, что делает ход автомобиля устойчивее, а также повышается стремление авто к прямолинейному движению. И наоборот, на цирковых велосипедах или на погрузчиках кастр часто равняется нулю, так как скорость перемещения сравнительно невелика, но при этом есть возможность повернуть по меньшему радиусу. Но автомобиль создается для большей скорости, поэтому требует лучшей управляемости.
Как часто надо делать сход-развал
Итак, регулировке подвергаются три основных параметра подвески, о них и следует рассказать в теоретической части статьи.
Развал – это угол наклона колес по отношению к поверхности дороги. Он может быть отрицательным – если верхняя часть колеса имеет наклон к центру автомобиля, и положительным – если верхняя часть колеса, соответственно, наклонена от центра машины. И каждого из положений есть свои положительные стороны и недостатки. Например, если угол развала отрицательный, то увеличивается пятно контакта колеса с дорогой, улучшается сцепление с дорогой, но при этом резина быстрее изнашивается.
Второе важное понятие, это кастер – угол продольного наклона оси поворота колеса, или, проще говоря, горизонтальное положение колес в арках. Это положение влияет на управляемость: немного увеличенный кастер делает рулевое управление более острым, но в случае излишне увеличенного кастера руль становится тяжелым.
Третье понятие, которое следует знать, – это схождение. Суммарным схождением называют сумму всех углов между продольной осью автомобиля и плоскостью, проходящей через центр левого и правого колес. Схождение может быть положительным (для передних колес) – в таком случае автомобиль становится более стабильным на высоких скоростях, но при этом возрастает недостаточная поворачиваемость. Отрицательно схождение передних колес делает рулевое управление более точным, но при этом увеличивается износ резины и все неровности дороги отзываются на руле – появляется так называемое «биение».
Как проводят саму процедуру? В разных мастерских ее проводят по-разному. Некоторые мастера подходят к делу ответственнее: прежде чем отрегулировать сход-развал, специалист сначала проверяет давление в колесах, обычно используя для этого переносной компрессор. Далее на все колеса устанавливаются датчики, а при помощи специальной распорки зажимается ножной тормоз. Особенно квалифицированные мастера также осматривают подвеску на наличие видимых неисправностей – однако такие специалисты встречаются крайне редко. Автомобиль «загоняют на яму» и «прожимают». Данные с датчиков передаются в компьютер, после чего результаты заносятся в таблицу, при этом первая строка – это показатели автомобиля с грузом в багажнике, следующая строка – без него. Все потому, что даже небольшой дополнительный вес способен повлиять на результаты замера. При этом большинство рабочих сервисных мастерских обычно опускают этот момент и проводят замеры с нагруженным автомобилем.
Две самые частные причины, по которым автомобилисты приезжают делать сход-развал — это плохая управляемость или увод автомобиля в сторону, а или же повышенный износ покрышек.
Однако проверить и отрегулировать сход-развал следует и на новом автомобиле. Завод-изготовитель выставляет средние параметры с расчетом на то, что дилер пред продажей подготовит автомобиль и сделает необходимую доводку. Но, как показывает практика, продавцы в большинстве своем этот момент опускают.
Производители же рекомендуют осуществлять эту процедуру каждые 15-20 тысяч километров, то есть приблизительно пару раз в год. Чтобы не тратить деньги попусту, следует регулировать сход-развал после сезонной смены покрышек.
Есть и другие ситуации, при которых следует отрегулировать сход-развал. Во-первых, после некоторых ремонтных работ: замены наконечников, шаровых опор, рулевых тяг, рулевого редуктора или рейки, маятникового рычага, стоек, пружин и сайлент-блоков. Во-вторых, при определенном поведении автомобиля – например, если машинууводит в сторону, а руль стоит криво, или если автомобиль начинает «плавать» в колее, а также если запаздывает в управлении. В-третьих, сход-развал нужно сделать после изменения высоты посадки автомобиля (обычно это делается при помощи специальных подставок или утолщенных резинок, которые устанавливаются под пружины подвески). И наконец, четвертое – сход-развал следует сделать, если руль перестал «возвращаться» при выходе из поворота, или если у автомобиля разный радиус поворота влево и вправо.
Итак, сход-развал нужно делать при плохой управляемости автомобиля, повышенном износе резины, после некоторых ремонтных работ, связанных с подвеской, а также после каждой перебортовки колес или установке новой резины. При этом мастеру следует предварительно осмотреть подвеску автомобиля, поинтересоваться у водителя о грузах в багажнике и, если они тяжелые, вынуть их на время регулировки. Также специалист должен проверить давление воздуха в колесах, диагностировать свободный ход рулевого колеса и осмотреть диски колес на предмет деформации. Невыполнение какой-либо из перечисленных процедур может повлиять на показатели датчиков.
Полезно? Жмем лайк и делимся со своими подписчиками!
Зачем подвеске геометрия
Если поведение автомобиля на дороге изменилось – есть вероятность что, дело в нарушении геометрии колес. Определить правильность установки углов подвески можно на специализированном стенде в автосервисе, или же основываясь на своих ощущениях. Если автомобиль при прямолинейном движении уводит в сторону, изменилось реактивное действие на руле или же замечен неравномерный износ шин – проблема в неправильной геометрии, необходимо делать регулировку.
Причины нарушения геометрии
Что регулировать
Развал – угол наклона колеса относительно вертикальной плоскости. Бывает положительным, отрицательным и нулевым.
Положительный развал говорит о том, что колесо наклонено наружу автомобиля (относительно земли). Если визуально можно увидеть такое отклонение, значит нужно делать регулировку. На некоторых автомобилях предусмотрен положительный развал колес, но увидеть его визуально невозможно, за исключением большегрузных грузовиков марки Татра, который им нужен для увеличения грузоподъемности.
Отрицательный развал определяется углом наклона колеса внутрь автомобиля. На большинстве современных автомобилях изначально установлен отрицательный развал, это связано с устройством подвески и стремлению к улучшению управляемости автомобиля.
Во время движения развал меняется, из-за неровностей дорог, поворотов и маневров, поэтому производители в настоящее время применяют подвески, где угол развала меняется.
Способы регулировки развала могут быть разными, в зависимости от производителя автомобиля. Где-то используется регулировка с помощью изменения положения стойки подвески, в каких-то случаях нужно делать регулировку специальными болтами-эксцентриками или шайбами.
Стоит отметить, что на многих новых автомобилях развал не подлежит регулировке, даже после замены шаровых опор он остается в пределах нормы и делать регулировку не нужно.
Схождение – угол наклона колеса относительно горизонтальной плоскости. От этого параметра в большей степени зависит управляемость автомобиля во всех режимах. Производители автомобилей так же закладывают допустимые отклонения схождения, так как с помощью регулировки нивелируется воздействие от отрицательного или положительного развала. Это необходимо для уменьшения износа шин и оптимальной управляемости. Схождение так же регулируется для компенсации стремления колес двигаться по дугам.
Положительное схождение – это когда передние края колес направлены внутрь по ходу движения автомобиля.
Отрицательное схождение – передние края колес направлены наружу.
Регулировка на всех автомобилях производится путем изменения длины рулевых тяг или рычагов подвески (для задней оси).
Кастор (или кастер) – это отклонение между осью колеса и вертикалью, если смотреть на автомобиль сбоку. Бывает положительным, нулевым и отрицательным. Значение угла наклона кастора влияет на многие параметры поведения автомобиля на дороге, главное из которых – это «самовозврат» рулевого колеса в нейтральное положение и обеспечение «обратной связи» на руле. В настоящее время на большинстве автомобилей устанавливается положительный кастор (наклон оси назад) на передней подвеске и делать регулировки не нужно, только если изменение геометрии подвески связано с повреждениями или изменениями конструкции.
Существует и порядок регулировки углов подвески. Развал и схождение взаимосвязаны между собой, поэтому регулируются вместе. В первую очередь нужно делать развал, а после — схождение.
В автоспорте регулировки подвески используют для улучшения управляемости и часто превышают показатели, характерные для гражданских автомобилей. Делать это на обычных авто не рекомендуется, возрастают нагрузки на шаровых опорах, рулевых тягах и подшипниках ступиц.
И все таки, зачем делать сход-развал? Посмотрите видео:
Как регулировать
Времена, когда развал и схождение регулировались самостоятельно и «на глаз» давно в прошлом. Выставить все параметры, не имея необходимого оборудования, невозможно, а неправильная регулировка может иметь опасные последствия.
В настоящий момент многие автосервисы имеют специальные стенды для установки геометрии колес, а некоторые специализируются только на этой работе. Оборудование для настройки подвески можно разделить на несколько видов:
Лазерное оборудование уже уступает свои позиции, так как не имеет компьютерного управления и погрешность в регулировке высока. Технология определения углов проста – на колеса устанавливаются датчики, лазер от которых попадает на специальную измерительную шкалу. После – матер фиксирует настройки.
Инфракрасное оборудование – использует сложную систему датчиков, электронное управление, специальные видеокамеры. Для настройки на колесах крепятся измерительные блоки, которые определяют все отклонения колеса. Информационная база данных таких стендов содержит большинство автомобилей. Настройки подвески на таких стендах занимают достаточно много времени и требуют больших навыков от мастера.
3 D – в настоящее время самый популярный способ установки углов подвески. Операции на нем проводятся путем крепления на колесах автомобиля специальных мишеней. Инфракрасные лучи отражаются от мишеней и фиксируются видеокамерами, после чего компьютер обрабатывает информацию и дает рекомендации по настройке.
Перед тем, как отправится в автосервис на регулировку, нужно убедиться, что на автомобиле установлены колеса и диски одинакового размера. В противном случае выставить правильные углы будет невозможно. Соблюдать нужно все параметры: ширина резины, высота, диаметр дисков, вылет и т.д.
Состояние подвески автомобиля не должно вызывать явных нареканий. Если есть стук в шаровых опорах, сайлентблоки или рулевые тяги – скорее всего мастер порекомендует исправить эти недостатки, прежде чем делать схождение развал.
В некоторых случаях сделать геометрию в рамках допусков невозможно. Это бывает у автомобилей, с нарушенной геометрией кузова, где допустимые углы регулировки не позволяют достигнуть нужного результата, например после сильных ДТП.
Когда регулировать
Вывод
Настройки геометрии подвески – важнейшая процедура, которая влияет на управление автомобилем и безопасность. Даже небольшие изменения в развале или схождении – способны сильно повлиять на поведение автомобиля, особенно на скользкой дороге.
Процедуру регулировки нужно делать в автосервисе, на специальном оборудовании, по необходимости или по рекомендации автопроизводителя. В обязательном порядке регулировка делается после замены деталей подвески.
Развал-схождение: что это, как выставить правильно, и что будет, если его не делать
Наверняка вы сталкивались с тем, что автомобиль при отпущенном руле едет в сторону или кто-то из знакомых жаловался, что «пора бы мне уже съездить проверить развал», хотя при это был категорически не прав. То, что в народе привычно называют “развал-схождение” — это замер и выставление углов установки колёс. Причём помимо собственно угла развала и угла схождений есть ещё и третий угол, ничуть не менее важный.
Что такое углы установки колес?
Каждый автопроизводитель для улучшения устойчивости и управляемости предусматривает для конкретной модели автомобиля определённое положение передних (и задних) колёс относительно друг друга и плоскости дороги. Параметры развала, схождения и кастера принято называть углами установки колес.
Под развалом понимают угол наклона колес по отношению к перпендикулярной плоскости (в обычном случае — к дороге). При отрицательном развале колёса визуально становятся будто «домиком», при положительном угле развала верхняя часть колеса наклоняется наружу относительно нижней.
При отрицательном развале (слева) колёса стоят «домиком»
При отрицательном развале (слева) колёса стоят «домиком»
Схождение — это сумма углов между плоскостью, которая проходит через центры колес и продольной осью автомобиля. Звучит немного непонятно, но на деле всё просто: если оно положительное, то плоскости вращения колёс пересекаются впереди автомобиля словно «сходясь навстречу» друг другу, при отрицательном — где-то сзади (расхождение).
Положительное схождение (слева) – это именно схождение колёс навстречу друг другу впереди автомобиля
Положительное схождение (слева) – это именно схождение колёс навстречу друг другу впереди автомобиля
Кастер (иногда говорят кастор) от англ. Caster angle (угол продольного наклона) это угол, образованный вертикалью и проекцией оси поворота колеса на продольную плоскость автомобиля. При положительном кастере ось поворота колеса наклонена назад относительно направления движения, а при отрицательном — наоборот, «смотрит вперёд».
Отрицательный кастер (слева) приводит к наклону стойки вперёд
Отрицательный кастер (слева) приводит к наклону стойки вперёд
Почему на разных машинах углы бывают разными?
Начнём с развала. При его околонулевых значениях автомобиль наиболее стабилен до тех пор, пока едет по прямой. И только в том случае, если подвеска достаточно жесткая: не просто так на старых автомобилях колёса имели положительный развал, то есть «домиком наоборот», что в некоторой степени компенсировало мягкость амортизаторов и нестабильность углов под нагрузкой.
На автомобилях с мягкой подвеской углы установки колёс в поворотах откровенно «уходят»
Однако со временем от положительного развала конструкторы начали уходить в сторону отрицательных значений (правда, всё равно не заваливая колёса на несколько градусов, как это делают в автоспорте). Это позволило улучшить устойчивость автомобиля в поворотах, поскольку колесо «не подламывается» и цепляется за дорогу лучше из-за большего пятна контакта.
Развал «домиком» улучшает устойчивость автомобиля при скоростном прохождении поворотов
Stance, baby: ярко выраженный отрицательный развал колёс является неотъемлемым атрибутом некоторых автомобильных субкультур
Поэтому околонулевые настройки в теории положительно влияют на устойчивость, а «минусовой развал» позволяет «вваливать» в повороты еще лучше, но уже способен привести к ускоренному износу внутренних дорожек шин. Именно поэтому, в отличие от спортсменов, и конструкторы автомобилей, и обычные «развальщики» предпочитают околонулевые значения.
Однако в зависимости от конструкции и кинематики подвески, жесткости упругих элементов, ширины колеи, вылета колёс и многих других факторов углы установки колёс на разных машинах заметно отличаются. Более того, они могут изменяться даже в пределах одной модели в зависимости от типа подвески (обычная или спортивная) и размерности шин.
Как регулируются углы установки колес?
На многих современных переднеприводных автомобилях углы развала передних колёс заданы конструктивно, да и кастер (угол продольного наклона стойки) не регулируется, поэтому вся настройка сводится к проверке и регулировке схождения.
Заводские параметры углов Самары выглядят так: развал передних колёс = 0°±30′, схождение = 0°15′ ± 10′ и кастер = 0°20±30’0. Как видно, допуски действительно довольно большие — развал по заводским нормативам может «гулять» в пределах одного градуса, а кастер из пятидесяти «плюсовых» минут имеет законное право «уходить в минус».
Допуски производителя на Самаре довольно большие, поэтому «среднестатистический» результат посещения стенда выглядит примерно так. Как видно, все параметры укладываются в «зелёный» диапазон
Некоторые автомобилисты утверждают, что отклонения в минуты (!) они способы заметить безо всякого стенда – просто внимательно взглянув на авто спереди…
На что влияет кастер?
С кастером ситуация обстоит не менее интересно. Чуть выше мы вспомнили, что при нулевом угле наклона стойка стоит строго вертикально – то есть, колесо со ступицей никуда не смещается относительно вертикали. При отрицательном кастере стойка в верхней части словно наклоняется вперёд, а колесо, соответственно, уходит назад. При положительном – наоборот.
На переднеприводных ВАЗах, например, параметр кастера изменяется с помощью регулировочных шайб, которые подкладываются под элементы передней подвески – кронштейны продольных рычагов (растяжек).
Кастер на Самаре задаётся с помощью нескольких шайб
Убрав шайбы, стойку можно «завалить» назад в пределах градуса, а колесо – наоборот, сместить относительно центра арки в сторону переднего бампера. В реальности, правда, наблюдается обычно обратная картина – на многих «пожилых» Самарах, «десятках», Приорах и Калинах колесо «уезжает» в сторону передней двери из-за ударов и усталости металла, причем вернуть его на место получается далеко не всегда, даже если убрать все шайбы.
Так выглядит нулевой кастер: колесо стоит в колесной арке симметрично по отношению к бамперу и крылу
Это уже не кастер, а приговор передней подвеске и даже кузову. Вернуть колесо на место «малой кровью» не выйдет
Чем больше угол наклона стойки, тем переднеприводный (и не только) автомобиль стабильнее ведёт себя на высоких скоростях. Положительный кастер способствует меньшему «вилянию» машины, которая становится не такой чувствительной к колеям и неровностям.
Кастер важен не только своим прямым воздействием на скоростные качества автомобиля, но и тем, что он влияет на углы схождения и развала, которые меняются в зависимости от наклона стойки. Поэтому начинать регулировку углов передних колёс нужно именно с кастера. Затем следует регулировка развала, а в самую последнюю очередь необходимо настраивать схождение, помня о взаимосвязанности этих параметров между собой.
При изменении кастера нужно раскручивать продольные растяжки подвески. Это требует времени и сил – особенно, если автомобиль старый
Какие выбрать углы?
Обычно выбор углов установки колес из допустимого диапазона является прерогативой самого «развальщика». И это не всегда хорошо, поскольку многие из них, годами занимаясь своей работой, руководствуются какими-то внутренними стереотипами, которые нередко противоречат теории, а на практике приводят к ухудшению ходовых качеств автомобиля и преждевременному износу шин. Поэтому к итоговым цифрам распечатки нужно относиться с большим вниманием, а в отдельных случаях – не стесняться давать рекомендации.
Какой же ставить угол наклона стойки, если он регулируется? На стандартной подвеске и при «обычной» манере вождения – максимально допустимый положительный, то есть 0°50′ для переднеприводной Самары, да и на других переднеприводниках кастер лучше ставить «побольше в плюс» — в пределах допусков, и если этот параметр настраивается, конечно. Это обеспечит автомобилю лучшую курсовую устойчивость на высоких скоростях и приведёт к «самостабилизации» руля в околонулевом положении. Допустимо и небольшое отклонение от заводских допусков – например, увеличение кастера до одного градуса (60-65′).
Свои углы» могут выглядеть примерно так
Удивительно, но современный стенд «знает» даже о том, что Самара выпускалась в двух поколениях!
Правда, за «чёткий ноль» придется расплатиться тем, что в поворотах руль несколько потяжелеет (усилителя-то нет!) и будет пытаться резче вернуться в прежнее положение. Однако к такой новой особенности машины можно привыкнуть буквально за несколько минут.
Что касается развала, то иные «городские гонщики» нередко «разваливают в минус» передние колёса до одного градуса и более. Однако при этом автомобиль станет более «нервным» и чувствительным к уклону дорогу, из-за которого руль может буквально «рваться из рук» (особенно – на больших и широких колёсах!). Еще одна плата за «спортивные амбиции» — преждевременный износ внутренних дорожек – шины-то стоят «домиком»!
Развал передних колёс на Самаре регулируется с помощью эксцентрикового болта (позиция 3 на рисунке) на корпусах передних амортизаторов
Настройка всех углов установки передних колёс на ВАЗе занимает больше времени, чем на автомобилях вроде Renault Logan
При настройке схождения на переднеприводных ВАЗах также лучше всего сильно не отклоняться от околонулевых значений, помня о том, что даже при небольшой загрузке автомобиля (водитель и пассажир) оно начинает изменяться примерно на 5-7 минут, причём в какую именно сторону (в «плюс» или в «минус») зависит от положения «усов» рулевой рейки на конкретном автомобиле.
Обратите внимание, как изменяются углы схождения и развала при частичной загрузке! (первое фото – на пустом автомобиле, второе – с водителем весом 65 кг)
Что будет, если их не делать?
В большинстве случаев проверку углов установки колес рекомендуют выполнять не реже одного раза в 30 000 км и сразу же после того, если автомобиль угодил колесом в крупную яму или стал участником даже небольшого ДТП. Ведь и первое, и второе может привести к смещению элементов подвески, что нарушит параметры схождения, кастера или развала.
А что будет, если их не делать вообще? Ничего хорошего, разумеется. Как минимум, автомобиль будет хуже вести себя и на прямой, и в поворотах, ведь отклонение любого из параметров влияет и на устойчивость машины, и на её управляемость. Во-вторых, сбитые углы приведут к тому, что машину начнет уводить в сторону, поэтому водителю придется удерживать руль с большей силой для того, чтобы сохранить прямолинейное движение.
При настолько сбитом схождении левого колеса (параметр, выделенный красным), машина едет «как-то странно», постоянно рыская по дороге, а руль просто не возвращается обратно! Если всё оставить как есть, то протектора хватит буквально на пару тысяч километров.
Бывает, что машину не просто тянет влево или вправо, а она при движении все время «рыскает», отклоняясь туда-сюда от прямолинейной траектории. Кроме того, что ехать на таком автомобиле будет не слишком приятно, очень быстро владелец обнаружит, что колеса на той оси, где нарушены углы установки колёс, изнашиваются очень неравномерно и весьма преждевременно.
Износ внутренних дорожек — результат большого отрицательного развала
Известны случаи, когда из-за неправильного «схода-развала» проектор почти новой шины буквально «таял на глазах», исчезая всего за 10-15 тысяч километров!
Когда регулировка углов установки колес не помогает?
Далеко не всегда даже квалифицированный специалист на правильно отъюстированном стенде (а это очень важно!) сможет выставить углы установки колес в заданных производителем допусках. Обычно этому мешают изношенные детали подвески, в которых возникли заметные люфты. Ловить минуты там, где во время движения детали «гуляют» на целые градусы – занятие довольно бессмысленное. Поэтому опытный «развальщик» обычно начинает с первичной (то есть «грубой») диагностики ходовой части, внимательно осматривая резино-металлические элементы и проверяя их на взаимное перемещение. Во многих случаях прежде, чем заезжать на стенд «схода-развала», необходимо посетить пост общеремонтных работ для замены изношенных деталей подвески. И лишь «перетряхнув ходовку» можно пробовать добиться требуемых углов установки колес.
Бывает, что подвеска в порядке, но выставить схождение, развал или кастер все равно не получается. Причина – необратимая деформация кузова, что бывает после сильной аварии или вследствие коррозии силовых элементов. И если в первом случае еще хотя бы теоретически может помочь стапель, то на сильной «гнилой» машине малой кровью проблему не решить, а большой – не имеет смысла.
Иногда даже после того, как углы выставлены правильно, автомобиль всё равно уводит в сторону. В этом случае нужно попробовать переставить колёса местами (а лучше – сменить подозрительную пару), поскольку часто из-за деформации каркаса или неоднородности слоёв брекера шина становится «кривой»