Назначение и виды углов установки колес автомобиля

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.

Что такое развал колес

Развал колес автомобиля – это угол, указывающий, насколько градусов отклонена центральная плоскость колеса от перпендикуляра к горизонтальной поверхности. То есть, на какой угол и в какую сторону (внутрь или наружу) наклонены «развалены» колеса автомобиля. Положительный угол развала говорит о том, что расстояние между верхними точками колес на одной оси больше, чем между нижними точками. И наоборот, отрицательный угол свидетельствует о наклоне колес внутрь, в сторону центральной оси автомобиля. Колесо с углом развала, равным 0 градусов, расположено строго перпендикулярно дорожному покрытию.

«Неправильный» развал становится причиной повышенного и неравномерного износа протектора, а также вызывает проблемы с управлением. Развал колес для большинства переднеприводных автомобилей, как правило, имеет небольшое положительное значение. Такая регулировка подвески позволяет снизить нагрузку на ведущие колеса и уменьшить передачу вибраций на рулевую колонку. Значительный угол отрицательного развала может свидетельствовать о сильном износе деталей подвески, либо о неправильной ее настройке.

Важно помнить, что номинальное значение угла развала колес зависит от типа и конструктивных особенностей подвески. Так, например, в авто, оборудованных подвеской Макферсон (MacPherson suspension), выставляется нулевой или незначительный отрицательный развал. В некоторых случаях, на спортивных автомобилях, профессиональные механики проводят индивидуальную настройку развала-схождения. Выполнение таких манипуляций требует не только большого опыта, но и понимания того, для чего это делается.

Нужна ли регулировка и почему

Эксперты на вопрос «Делают ли развал на задних колесах транспортного средства?» отвечают однозначно: «Да!». Потому что при неправильной регулировке, автомобиль будет:

• быстрее съедать резину;
• не поддаваться водителю в управлении;
• не устойчив во время движения на большой скорости по автомагистрали;
• плохо входить в повороты.

Внимание! На современных иностранных машинах делать сход-развал на задних колесах производители не рекомендуют. Они советуют заменить целый узел.

Как сделать схождение на газели правильно

Прежде всего, не стоит бояться этой процедуры. Для того, чтобы всё сделать правильно понадобится прямая штанга, кусок мела, несколько ключей, понимание что надо сделать и возможность приподнять кабину (вместе с колёсами). Начнём с того, что отметим мелом, при помощи штанги положение колёс (отметки лучше делать и на шине и на ободе колеса), после чего надо открутить стопорные гайки (какие именно – можно найти в любом описании ходовой части). Убедится в том, что колесо можно двигать как по вертикали, так и по горизонтали. После этого проверяем затяжку тяг, которые производитель обычно затягивает слева до упора. Откручиваем и выравниваем. Эту операцию после откручивания гаек можно сделать руками – убедившись в равномерном ходе влево – вправо. Тяги фиксируем, и проворачиваем колёса на 180 градусов. Также ставим метки, убеждаемся, что колёса занимают правильное положение (это видно визуально), подтягиваем гайки и снова проворачиваем колёса в исходное положение.

Углы наклонов описаны в руководстве, или их можно найти в интернете, правда тут есть одно замечание – если производилось удлинение рамы «ГАЗель», то необходимо в углы установки колёс внести поправки. Эти поправки в обязательном порядке должна предоставить компания, которая производила модернизацию газели. Если модернизации не было – убеждаемся в том, что углы поставлены правильно, после чего затягиваем все гайки, и едем прокатиться.

После прокатки, во время которой обращаем особое внимание на увод руля, биение колёс и прочие особенности руления, загоняем машину обратно и доводим процедуру до конца. Например, при уводе машины влево, увеличиваем угол развала левого колеса и схода правого. Даже не специалист своими руками может за пару часов правильно выставить необходимые углы схождения и развала, тем самым не только сэкономив резину, но и повысив безопасность управления своей газели.

Как определить, что на автомобиле неправильно отрегулирован сход-развал колес

Имеется ряд симптомов, которые явно указывают на сбитые настройки схождения-развала колес автомобиля:

• При вхождении в поворот на небольшой скорости слышится визг колес;
• Для движения автомобиля по прямой руль требуется отклонить немного вправо или немного влево от центральной оси;
• Если отпустить руль автомобиля, машину начинает самопроизвольно тянуть в одну из сторон;
• Шины автомобиля быстро изнашиваются.

Если проявляются описанные выше симптомы, необходимо отрегулировать развал-схождение колес. Подобную процедуру выполняют практически в любом сервисном центре.

Сколько занимает развал-схождение? Считаем

1. Техник проверяет давление в шинах — 3 минуты.
2. Автомобиль ставится на специальный подъемник с измерительными инструментами — 2 минуты.
3. Измерительное оборудование устанавливается на каждое колесо — 10 минут.
4. Происходят проверки, компьютер регистрирует схождение, развал и кастер — 3 минуты.
5. Мастер выравнивает колеса с помощью специальных болтов и гаек — 20 минут.
6. Проверки повторяются с анализом новых углов — 3 минуты.
7. Техник затягивает все болты и гайки, которыми он регулировал колеса — 10 минут.
8. Вы получаете инструкции, а также отчет о проделанной работе — 2 минуты.
9. Вы платите деньги за услугу и покидаете СТО — 3 минуты.

Сход-развал – как часто делать?

Когда я учился, нам на лекциях рассказывали о развале-схождении, сегодня все чаще говорят: сход-развал. Но как бы ЭТО ни назвалось, а правильные углы установки колес автомобиля, выверенные автомобильными конструкторами и испытателями на полигонах, надо неукоснительно выдерживать.

И для начала определимся с терминами, а это:

• развал колес (положительный или отрицательный);
• схождение колес (положительное или отрицательное);
• кастер;
• избыточная и недостаточная поворачиваемость;
• факторы, влияющие на углы установки колес.

И начнем с факторов

Неправильно выставленные колеса по отношению к дорожному полотну формируют целый пакет этих самых негативных факторов, влияющих на управляемость автомобиля.

Во-первых, это – безопасность. Автомобиль, неадекватно реагирующий на ваше руление – это прямая (или, сказать точнее, кривая) дорога в кювет либо на встречную полосу движения.

Во-вторых, это, как минимум, повышенный износ элементов подвески, тех же подшипников в ступицах, так называемых «шаэсов» – шарнирных соединений, большинству автовладельцев известных как сайлент-блоки.

Но если первое, адекватность поведения автомобиля на дороге, проявляется только на высоких скоростях или при активном рулении (в автоспорте, например), то второе, износ элементов подвески, менее заметно и не столь затратно в силу «копеечных» цен за «все эти резиночки» в подвеске. А вот замена верхних и нижних опор (или их подшипников) – это операция с применением активных разборо-сборочных работ, то есть, уже куда более ощутимая финансово.

А самая наглядная и гораздо большая водительская печаль – это повышенный износ протектора шины, и нет большего разочарования в глазах водителя, когда встает необходимость банально выкинуть на свалку «блин, еще почти новое» колесо.

Регулировку схода-развала (или развала-схождения, называйте это как хотите) рекомендуется проводить хотя бы один раз в год. И это при условии вашего неспешного ежедневного передвижения по маршруту дом-работа-дом по ровным дорогам Москвы. А если вы «резкий парень», и вам присущ более агрессивный стиль езды, то под ваши колеса гораздо чаще попадаются неожиданные ямы-рельсы, приоткрытые канализационные люки и прочие городские негоразды. Впрочем, все это вы и без меня знаете.

В этом случае на стенд развала-схождения нужно заезжать почаще. У меня, например, это происходит именно так, я не умею ездить медленно и размеренно, мне обязательно нужно кого-нибудь обогнать и к следующему светофору приехать в числе первых.

Наибольшее количество обращений на шиномонтаж по поводу разрубленных колес и на стенд по поводу схода-развала в Москве сервисмены наблюдают ранней весной, после зимы, когда из-под снега появляются во всей своей гранёной красе вымоины, промоины и прочие ямы и ямки. И особенно после такой зимы, когда, как говорят, вместе «со снегом сошел и асфальт».

А если случился вдруг боковой удар по колесу или – колесом вследствие заноса или сноса передней оси, то первое место, куда вам нужно доехать, это именно то, куда вы так торопились.

Но следующим пунктом вашего маршрута должен быть тот самый стенд схода-развала.

Поворачиваемость

Это специальный инженерный термин, и в теории автомобиля он имеет два значения – избыточная поворачиваемость и недостаточная. На поворачиваемость управляемых колес влияет множество факторов, которые подробно мы рассматривать не будем. Объясню лишь, и при этом упрощенно, более того – максимально просто!

При избыточной управляемости внутреннее колесо в повороте поворачивается на меньший угол, а внешнее – на больший, то есть соотношение сил, действующих на ось, стремится автомобиль как бы довернуть еще круче, чем того желает водитель. В этом случае автомобиль как бы более склонен к опрокидыванию.

При недостаточной поворачиваемости, наоборот, внутреннее колесо поворачивает «круче», а внешнее стремится как бы «ехать прямее».

Автомобильные инженеры (и автомобильные спортсмены) придают автомобилю те или иные свойства управляемой подвеске в зависимости от стоящих задач – нужна более «энергичная управляемость» или, наоборот, более высокая степень безопасности против опрокидывания.

Те же задачи настройщики решают и путем «игры» с углами установок колес при развале и схождении.

Развал

Развал – это поперечный угол наклона колес по отношению к дорожному полотну.

Если верхняя часть колеса наклонена к центру автомобиля (коленки вместе, лодыжки врозь), то такой развал считается отрицательным.

Отрицательные развалы «любят» автоспортсмены «кольцевики», когда автомобилю в асфальтовых поворотах желательно остаться в пределах проезжей части трассы, не сползти наружу поворота и при этом не потерять скорость.

Если верхняя часть колеса отклоняется от автомобиля (кавалерийская походка коленками наружу), то такой развал принято считать положительным.

Положительные предпочитают участники автокросса или раллисты на так называемых «затычных» трассах, когда важнее избыточная управляемость и высокая маневренность.

Развал изменяется в градусах.

Схождение

Измеряется в миллиметрах (или в тех же градусах).

Если расстояние по передним точкам колес меньше расстояния между задним точками, то есть, колеса «смотрят вовнутрь», то говорят о положительном схождении.

Если наоборот – расстояние по передним точкам колес больше расстояния между задним точками, то есть, колеса смотрят «в стороны», то говорят об отрицательном или обратном схождении.

Для чего подвесочникам нужно положительное или отрицательное схождение?

У так называемых классических, то есть, заднеприводных автомобилей передние управляемые колеса толкаются вперед задним приводом и стремятся развернуться «наружу автомобиля», поэтому в таких конструкциях применяют положительное схождение, тогда управляемые колеса при езде выравниваются до нулевого схождения.

У переднеприводных автомобилей управляемые колеса «гребут» и стараются «ввернуться вовнутрь», поэтому нормальным схождением («в состоянии покоя») для таких автомобилей будет отрицательное. Во время движения они также будут стремиться к нулевому, (схождение считается нулевым, если колеса одной оси параллельны между собой).

Примечание

Сервисмены и водители со стажем знают, что развал-схождение, а также недостаточная и избыточная поворачиваемость наиболее интенсивно работают «против колёс» во время разгонов и торможений, а также в поворотах. Поэтому более рачительные автовладельцы и разгоняются не так интенсивно, как весь остальной дорожный поток, и плавно тормозят, подкатываясь к светофору на нейтральной, и повороты проезжают на минимально безопасной скорости. Именно поэтому у них резина выхаживает по полтора-два срока.

Те, кто считает себя «реальными пацанами», стирают комплект колес на 70-75 процентах его расчетного пробега. Об автомобильных спортсменах и говорить нечего: в условиях экстремально агрессивной езды комплект резины порой не доживает и до конца сезона, а случается, что колесо превращается в лохмотья даже в пределах одного этапа или даже одного заезда.

Кастер

Кастером называется угол продольного наклона оси поворота, и подробно мы его рассматривать не будем, потому что он определяется еще на стадии разработки модели и устанавливается «навсегда» в условиях конвейера. В автомобильных сервисах к кастеру присматриваются только в процессе рихтовочных работ после ДТП.

Из личного опыта

На автомобилях «доинжектороной» и «раннеинжекторной» эпохи производители рекомендовали посещать пост развала-схождения не более, чем после 10-15 тыс. км пробега, сегодня рекомендованный «межразвалочный» пробег составляет около 30 тыс. км или один раз в год, в зависимости от того, что наступит раньше.

Внеплановая проверка и регулировка углов установки, повторюсь еще раз, понадобится в следующих случаях:

• вы поймали яму и помяли колесный диск;
• после ремонта и даже незначительного вмешательства в геометрию подвески или ходовой части (замена наконечников рулевых тяг, сайлентблоков и уж тем более в случаях замены опор, амортизаторов и их опор, а также рычагов подвески);
• при выходе из поворота руль плохо возвращается «в ноль»;
• автомобиль (вдруг неожиданно) начало уводить в сторону.

Примечание

Иногда так случается, что даже посещения «развальщика» автомобиль все равно тянет в сторону. Для начала проверьте (да и всегда, систематически проверяйте) давление в колесах, менее накаченное колесо и будет уводить подвеску в свою сторону.

Следующим пунктом – поменяйте передние колеса местами. Если уводить перестало или теперь уводит в другую сторону, то проблема не в геометрии подвески, а в самих колесах. Переобуйте колеса с диска на диск, переверните колеса на этих же дисках или, как минимум, проведите внеочередную балансировку, даже если вы это делали совсем недавно.

И еще: если после посещения стенда ваш автомобиль едет прямо, а баранка при этом стоит криво, то вы побывали у начинающего развальщика.

Оптика, лазер или компьютер?

Оптические стенды развала-схождения более просты, но и точность их измерений в разы ниже, чем у современных, поэтому еще нужно постараться, чтобы найти такой «древний» стенд с мерной линейкой, размеченной «до сантиметров» и с отвесами.

Лазерные «более прецизионны», но по большому счету они также являются оптическими и точность установки углов ваших колес, на самом деле, зависит от – развальщика!

Впрочем, и на компьютерном стенде иной головотяп может не столько настроить, сколько расстроить вашу подвеску.

Современный компьютерный стенд выявляет нарушения углов установки колес с точностью до минут и секунд, и чтобы ошибиться, тут еще нужно суметь. Знающий специалист может выявить недостатки не только в геометрии самой подвески, но и в геометрии кузова – побывал ли, например, ваш автомобиль в ДТП?

В компании Apollo Motors установлено оборудование самых последних поколений, и ваш автомобиль после посещения такого стенда получит распечатку результатов регулировки с датой, временем и подписью механика.

Мало того, что вы получите на руки такой документ, но и в памяти компьютера останется «история ваших болезней», где будут храниться все данные:

• углы развала правого и левого колёс (для передней и задней подвески);
• углы схождения правого и левого колёс (для передней и задней подвески);
• смещение передней и задней осей автомобиля (если такое обнаружится);
• продольный и поперечный угол наклона оси поворота колеса;
• некоторые другие параметры, которые вам, как владельцу, ничего не скажут и – не особо нужны.

Цена такой операции, как регулировка схода-развала, сегодня в Москве не так велика по сравнению с последствиями, о которых уже я сказал выше.

Постскриптум

Добавлю лишь, что в Apollo Motors, могут проверить (и проверяют, и регулируют, и ремонтируют) подвески автомобилей марок: Audi, Alfa Romeo, Bentley, BMW, Chrylser, Daimler, Ferrari, Fiat, Ford, Honda, Hyundai, Jaguar, KIA, Lancia, Mazda, Mercedes-Benz, Mitsubishi, Nissan, Opel, Renault, Skoda, Toyota, Volkswagen, Volvo – все эти бренды выставлены в алфавитном порядке.