Принцип поворота колесных машин

Угол развала

Угол развала – это угол заключенный между плоскостью колеса и вертикальной плоскостью, параллельной оси автомобиля и считается положительным, если верхняя часть колеса отклонена наружу от вертикальной плоскости. Он необходим, чтобы обеспечить перпендикулярное расположение колес при движении автомобиля нагруженного автомобиля по отношению к поверхности дороги при наличии зазоров в шарнирных соединениях и деформации деталей переднего моста под действием масс передней части автомобиля. При установке колес с углом развала сила реакции дороги в основном передается на внутренний подшипник ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем наружный, что разгружает наружный подшипник колеса, а значит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм.

При поперечном наклоне оси повернуть колесо всегда труднее, чем вернуть его в исходное положение – движе­ние по прямой. Это объясняется тем, что при повороте колеса передняя часть автомобиля приподни­мается на небольшую величину, и водитель прила­гает сравнительно большое усилие к рулевому колесу.

При возвращении управляемых ко­лес в положение, соответствующее дви­жению по прямой, масса автомобиля помогает поворачиванию колес и води­тель прикладывает к рулевому колесу небольшое усилие.

Однако при наличии развала колесо стремиться катиться от продольной оси автомобиля по дуге вокруг точки «О» пересечения продолжения оси колеса с плоскостью дороги. Для устранения этого явления колеса устанавливаются со схождением, т. е. не параллельно, а под некоторым углом к продольной оси автомобиля.

Нарушение угла развала колес приводит к одностороннему износу протектора шины. Если угол развала больше нормы, изнашивается наружная сторона протектора и, наоборот, если он меньше нормы – внутренняя сторона протектора. Кроме того, значительная разница в углах развала правого и левого колес вызывают увод автомобиля в сторону колеса с большим развалом.

В процессе эксплуатации автомобилей углы развала управляемых колес изменяются из-за изнашивания шарниров передней подвески, подшипников ступиц передних колес и деформации поперечины передней подвески.

Измерение продольного и поперечного угла наклона оси поворота

Наибольший интерес представляет измерение параметров наклона поворотных осей. Их положение определяется двумя ключевыми характеристиками: поперечным наклоном и продольным (кастером).

Короткое видео (2 мин) о том, что такое кастер

Если бы колеса авто могли выворачиваться на 90 градусов и становиться поперек кузова, эти параметры можно было бы легко вычислить с помощью инклинометра. Но в реальных условиях этого сделать невозможно, поэтому нужно ограничиваться поворотом на 20 градусов в обе стороны относительно нулевого положения. Разницу полученных углов нужно умножить на дополнительный коэффициент 1,5 – это необходимо для компенсации погрешностей, которые допускаются в процессе замеров.

Для измерения кастера колба пузырькового уровня должна быть закреплена перпендикулярно плоскости колеса.

Чтобы определить кастер, сначала нужно развернуть каждое колесо на 20 градусов перед осью поворота: правое влево, а левое вправо. При этом нужно выставить угломер на ноль или записать полученные результаты. Далее колеса разворачивают за ось поворота: правое вправо, левое влево.  Если угол, измеренный позади оси поворота больше угла измеренного перед осью поворота, то кастер положительный. Если наоборот, то кастер отрицательный. Угломер при этом должен показывать небольшую разницу в несколько градусов. Эту разность следует умножить на тот же коэффициент 1,5. К примеру, если угломер показал значение +2 градуса, то величину кастера нужно принять за +3 градуса.

Аналогичным способом вычисляют поперечный наклон, но при этом угломер устанавливают в несколько ином положении. Для дополнительного удобства можно использовать смартфон, на который следует заранее установить приложение, моделирующее два взаимно перпендикулярных пузырьковых уровня. Также для этих целей сгодится и обычный строительный уровень, желательно с вращающимся пузырьком.

Для измерения поперечного наклона оси поворота колба пузырькового уровня должна быть закреплена параллельно плоскости колеса.Измерение уровнем поперечного наклона оси поворота.

Если задача заключается не в измерении конкретных числовых значений наклонов, а лишь в их сравнении (они всё равно не регулируются на большинстве автомобилей), то результаты не обязательно умножать на поправочный коэффициент 1,5. Главное – убедиться в том, что углы равны на обеих полуосях (справа и слева).

В процессе самостоятельных замеров не обязательно строго соблюдать поворот колес ровно на 20 градусов, особенно когда нет соответствующих инструментов для определения этих углов (например, проградуированных поворотных кругов). Можно выворачивать руль примерно на 3/4 оборота. Необходимо следить, чтобы при повороте влево и вправо руль фиксировался в симметричных положениях. Для этого можно нанести какие-либо пометки в нижней части рулевого колеса. При нулевом положении руля линия, соединяющая метки, должна проходить строго горизонтально.

Еще один способ добиться точных результатов – начертить углы на асфальте возле колес при помощи транспортира. При отсутствии этого инструмента можно использовать квадратный лист бумаги с равными сторонами. Сложив его по диагонали, получим угол 45 градусов. Затем один угол снова складывается пополам, получается угол около 22,5 градуса, что близко к стандартным 20. Далее лист нужно приложить к колесу и очертить его грань мелом, тем самым создав нужные пометки на асфальте.

Разметка углов для поворота колеса

Как работает стабилизатор поперечной устойчивости

При повороте автомобиля одна стойка поднимается, а вторая опускается, то есть они смещаются в противоположные стороны, средняя часть стабилизатора, которая называется стержень, начинает закручиваться.

Как следствие с той стороне, где автомобиль «кренился» на бок, стабилизатор приподнимает кузов, а с противоположной стороны  – опускает кузов. Чем больше величина наклона, тем сильнее сопротивление стабилизатора. Затем автомобиль выравнивается, снижается крен во время поворота и улучшается качество сцепления колес с дорогой.

Если вы хотите разобрать работу стабилизатора поперечной устойчивости более подробно, эта информация вам пригодится.

Для создания сопротивления крена автомобиля применяется торсион, который крепится в ступичном узле колеса.

Торсион работает на скручивание, создает сопротивления крену автомобиля. Крепится торсион в ступичном узле левого колеса, далее проходит в направлении движения до шарнирного узла крепления к кузову, далее в латеральном направлении к противоположному борту автомобиля, где крепится зеркально аналогично первому борту. Отрезки торсиона, проходящие в направлении движения, работают как рычаги при работе подвески в вертикальном направлении. При отсутствии крена оба отрезка поворачиваются на один и тот же угол, торсион не скручивается и проворачивается в узлах крепления к кузову как целое. При крене автомобиля левый и правый отрезки торсиона поворачиваются на различные углы, скручивая торсион и создавая упругий момент, сопротивляющийся крену. На зависимых задних подвесках часто отсутствует, вместо этого продольные рычаги прикрепляются к балке жестким соединением, способным передавать крутящий момент. Таким образом, вся балка в сборе с продольными рычагами выступает торсионом.

На передних  подвесках типа Мак Ферсон «рычажные» отрезки торсиона часто применяются как один из 2 нижних рычагов подвески, также передавая продольные (в направлении движения) силы от ступицы на кузов.

Стабилизаторы могут устанавливаться или на обе оси, или только на одну (обычно на переднюю).

Признаки необходимости проведения таких работ на автомобиле

Есть несколько признаков и симптомов, по которым можно понять, что клёса пора регулировать.

При езде руль находится в центральном положении, а автомобиль отклоняется в сторону.
Руль повернут в одну из сторон, но машина всё равно едет по прямой.
Если вы только что купили автомобиль, обязательно обратитесь в автосервис за развал-схождением. Мастера на внутренней СТО магазина должны проводить процедуру перед продажей, но на практике так бывает не всегда. В идеале лучше спросить об этом перед покупкой.
При смене резины загляните на станцию технического обслуживания чтобы проверить развал-схождение

Возможно, делать его не придётся, но вероятность имеется.
Кроме того, обратите внимание на расход топлива и скорость износа покрышек. Если эти параметры увеличились, возможно, проблема именно в состоянии колёс.. Неравномерный износ покрышек — один из признаков необходимости развал-схождения

Неравномерный износ покрышек — один из признаков необходимости развал-схождения

Развал-схождение задних колёс

Нужно ли выполнять развал-схождение задних колёс в переднеприводном автомобиле? Да, но надо иметь в виду небольшой нюанс. Если заднее колесо вывернуто наружу, задняя ось будет уводиться на обочину, что приведёт к появлению сильных заносов на поворотах. Если же колесо развёрнуто к центру поворота, машина будет с трудом поворачивать.

Однако незначительное сведение этих частей авто одно к другому идёт только на пользу водителю, поскольку можно будет проще двигаться по прямой, а подвеска сможет лучше «подруливать» в определённую сторону даже при сильных порывах бокового ветра, что является несмоненной помощью водителю-новчику.

Итак, если нижние стороны задних колёс слегка повёрнуты друг к другу — это нормально. А вот их расхождение нуждается в устранении.

Проблемы ходовой и настройка параметров колёс

Обязательно выполняйте развал-схождение, если ходовая часть транспорта подвергалась ремонту

Особенно важно сделать это при замене следующих деталей:

• сайлентблоков;
• наконечников рулевых тяг;
• рычагов подвески.

Теоретически при замене верхних и нижних шаровых, пружин и амортизаторов прибегать к процедуре не надо, но некоторые специалисты рекомендуют выполнять её при работах с абсолютно любым компонентом ходовой. На всякий случай.

Какими должны быть углы установки: отрицательные и положительные величины

Оптимальное значение для легкового автомобиля — либо нулевое, либо слегка отрицательное (т. е. колёса должны быть немного направлены наружу нижней частью). Возможна установка положительного значения — от 0 до 4,5 градусов. В спортивных автомобилях используется отрицательное значение от -0,5 до -5,5 градусов. Благодаря этому достигается высокий уровень сцепления, повышается стабильность на поворотах.

У отрицательных углов есть минусы. Так, при езде по прямой внутренняя кромка покрышки будет быстрее изнашиваться, возможна нестабильность при разгоне и торможении на прямом пути. Оптимальным вариантом является установка показателя на уровне в -0,5 градусов.

Положительный и отрицательный развал

Схема ходовой части авто

Для придания нашей статье большей практической ценности мы рассмотрим конструктивное исполнение ходовой части на примере одного из наиболее популярных у отечественных автолюбителей автомобиля – «ВАЗ 2109».

Передний мост

Передний мост «девятки» имеет подвеску телескопического типа, оснащенную витыми пружинами и гидравлическими амортизаторами. Поперечный рычаг – нижнего исполнения, оборудован растяжками и стабилизаторами поперечной устойчивости.

В силу применения на данной модели автомобиля переднеприводной схемы, техническая сложность переднего моста, как одного из основных элементов ходовой части, достаточно велика, несмотря на сравнительно малое количество узлов, составляющих конструкцию. Он состоит из:

• Стойки с амортизаторами.

• Поперечного рычага.

• Поворотного кулака.

• Системы растяжек.

• Узлов крепления к кузову (трансмиссии). 

Задний мост

Конструкция заднего моста значительно проще, поскольку в нем отсутствуют элементы, связанные с трансмиссией (за исключением автомобилей с задним приводом). Кроме того, на задний мост приходится меньшая по величине нагрузка, нежели на переднюю часть ходовой. Сравнительно мягкий режим эксплуатации позволил разработчикам существенно упростить, как принципиальную схему данного узла, так и его конструктивное исполнение.

Задний мост «ВАЗ 2109» состоит из следующих элементов:

• Центральной балки.

• Гидравлических амортизаторов и пары пружин.

• Продольных рычагов.

• Кронштейны, фиксирующие мост на лонжероне автомобиля.

• Фланцы, осуществляющие крепление колес.

Как следует из названия, центральная балка служит основным элементом заднего моста. Она является совокупностью трех отдельных деталей (соединителя и двух продольных рычагов), связанных посредством сварочных швов с использованием усилительных накладок. К кронштейнам, приваренным на рычагах, монтируются амортизаторы и фланцы полуосей колес.

Угол схождения колес

Угол схождения колес (разность расстояний между внутренними поверхностями задней и передней частей шин переднего либо заднего моста (Б – А)) необходим для того, чтобы обеспечить параллельное качение колес, так как при движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5-1,0 от вертикальной плоскости автомобиля, что приводит к качению колес по расходящимся дугам. Кроме того, угол схождения предохраняет колеса от проскальзывания при наличии люфта в сочленениях рулевых тяг, подшипниках колес.

Углы схождения колес изменяются из-за изнашивания шарнирных соединений рулевой трапеции и деформации ее рычагов.

Угол схождения колес вызывает увеличенный ступенчатый износ протектора с образованием острых кромок, направленных к продольной оси автомобиля (при увеличенном угле) или наружу (при уменьшенном угле).

Характерной особенностью подвески переднеприводных автомобилей являются близкие к нулю или даже отрицательные значения углов развала и схождения колес. Расположение передних колес под такими углами обеспечивает их параллельность при движении, когда на них передается крутящий момент от двигателя автомобиля.

Выполняем развал и схождение самостоятельно.

Не будем повторяться о важности этой операции. Процесс этот важный и отнестись к нему необходимо с полной серьёзностью

Для выполнения её необходим инструмент и приспособления:

• Наличие смотровой ямы.
• Отвес.
• Мел или фломастер.
• Набор ключей.
• Раздвижная линейка со шкалой.

Проведение операции проверки и регулировки развала и схождения для автомобилей с приводом на передние колёса и «классики» имеют некоторые различия. Для выполнения этой операции в домашних условиях необходимо обеспечить наличие ровной, горизонтальной площадки. Проверку и регулировку проводят в несколько этапов:

1. Автомобиль устанавливается на площадке таким образом, чтобы передние колёса стояли прямо. На внешней стороне покрышке наносят две метки, одна вверху, а другая снизу.
2. Прикладывают отвес к крылу таким образом, чтобы он был в плоскости с нанесёнными метками. Далее штангенциркулем или другим измерительным инструментом измеряют расстояние от шнура до диска колеса возле верхней и нижней метки. Если разница составляет около 3 миллиметров, это нормально.
3. Далее необходимо провернуть колёса, прокатив автомобиль вперёд, чтобы нанесённые метки расположились горизонтально.
4. Снова проводятся замеры от шнура до диска колеса в вертикальной плоскости.
5. Для получения более точных данных замеров, такую операцию необходимо произвести несколько раз.

Разница размеров межу верхней и нижней меткой для автомобилей с передним приводом должна быть не более 1 мм, а для «классики» – 3 мм. Если полученные результаты измерений не вписываются в эти нормы, проводят регулировку. У автомобилей с передним приводом нужный результат получают сдвигом стойки вперёд или назад, а у «классики» добавляют или убирают регулировочные шайбы нижнего рычага передней подвеске. Если «классика» в передней подвеске имеет стойку «Мак Ферсон», для регулировки тоже двигают стойку.

Схождение колёс проверяют с помощью раздвижной линейки. Для этого на внутренней части колёс впереди по ходу автомобиля делают две метки и измеряют расстояние. Далее необходимо перекатить автомобиль таким образом, чтобы метки оказались сзади по ходу автомобиля. Замер, полученный между метками, должен быть больше предыдущего примерно на 1 мм. Этого можно достичь проворачиванием рулевых тяг.

Хочется напомнить, что подобные самостоятельные регулировки, являются временными, поэтому, надолго не откладывайте проверку на специальном оборудовании передней подвески автомобиля.Удачи на дорогах!

В обзоре рассматривается, как проверять сход-развал на ВАЗ-2112 и как при необходимости вносить коррективы. На легковушках десятого семейства (2110-2112) настраивается каждый параметр: схождение, развал и даже угол наклона оси поворота. Регулировку проводят в стандартной последовательности – начинают с настройки поворотной оси. В последнюю очередь выравнивают углы схождения. Те, кто нарушит эту последовательность, будут «ходить по кругу».

Пример на видео: что будет, если геометрию подвески не проверять и не настраивать.

Какие операции можно сделать самостоятельно

Единственная операция, которую невозможно правильно сделать самостоятельно – это точная регулировка кастора. Если авария не изменила геометрию кузова, то можно сделать симптоматическую регулировку кастора. Когда машина плохо слушается руля, входит в повороты неустойчиво и с задержкой, необходимо просто увеличить кастор на 20–40 минут. Если же при резком разгоне руль начинает вырываться из рук, кастор нужно сделать меньше. При этом необходимо помнить – увеличение кастора приводит к увеличению развала колес. Также вы сможете отрегулировать развал схождение своими руками. Если же кузов поврежден в результате аварии, что привело к нарушению его геометрии, то любая регулировка подвески бессмысленна. Вы потратите много времени, а результат будет крайне сомнительным. Поэтому после даже небольшой аварии, обязательно проверяйте геометрию кузова на специальном стенде.

Стенды для регулировки колесных углов

При неверно выставленных углах колес начинают быстро изнашиваться покрышки, при отпущенном руле автомобиль едет в сторону. Регулируются углы развал схождения на специальном оборудовании, стенды различается по своему типу, и они бывают;

• лазерными;
• инфракрасными;

Все оборудование достаточно сложное и дорогое, а работа на нем требует специальной подготовки и знаний. Регулировка развал схождения производится в автосервисах и на станциях технического обслуживания, но прежде чем начать регулировать углы колес, производится диагностика ходовой части.

Для каждой модели автомобиля заводом-изготовителем предусматриваются свои углы установки колес, в современных компьютерных стендах данные заложены в виде электронных таблиц, что очень удобно для работы.

Стойка страховочная под автомобиль. Своими руками

Данная страховочная стойка нужна для того, чтобы оставить автомобиль в приподнятом состоянии после того как вы его приподняли домкратом.

Для данного устройства будут нужны:

Первым делом, отрезаем два одинаковых по длине куска трубы.

Далее, в трубе с бОльшим диаметром сверлом отверстие недалеко от конца трубы.

К меньшему из обрезков трубы необходимо прикрепить обрезок уголка. Для удобства крепления предлагаем сделать углубление на торце трубы. Углубление удобно делать при помощи УШМ. Постарайтесь сделать вырез примерно в середине кромки.

Прикрепляем обрезок уголка к трубе с помощью сварки.

Далее, помещаем меньший обрезок трубы в более крупную трубу и сверлим отверстия с шагом в 2 см. Данные отверстия должны совпадать друг с другом в обеих трубах. Для этого зафиксируйте трубы относительно друг друга.

Теперь осталось только бОльший обрезок трубы прикрепить торцом к металлической пластине. Пластина будет выполнять роль опоры для всей страховочной стойки.

Таким образом, у нас получилась телескопическая выдвижная стойка для фиксации авто в приподнятом состоянии. Осталось только покрасить данную самоделку и опробовать.

Страховочная подставка под автомобиль

При любой работе с поддомкраченным автомобилем, даже при сезонной замене колёс — машину необходимо страховать! Я для этого использую самодельные козелки и за более чем 30 лет собралась коллекция из них(разных по высоте).

Это только малая часть. Но как то на просторах интернета наткнулся на рекламный ролик разборной страхующей подставки, которую можно взять с собой в дорогу. Сразу подумалось: — «И почему у меня такой нет?» Решено – НАДО СДЕЛАТЬ! Потребуется:

МАТЕРИАЛЫ

1) Профильная труба толстостенная 30х30 мм 2) Профильная труба 20х40 мм 3) Профильная труба толстостенная 40х40мм или уголок с полками 35х35 мм 4) Листовое железо толщиной 3 мм 5) Листовое железо толщиной 6-8мм (я взял шайбу наружным диаметром 60мм и толщиной 5мм)

ИНСТРУМЕНТ

1) Углошлифовальная машинка 2) Отрезные и зачистной диски 3) Электродрель или сверлильный станок 4) Свёрла диаметром 13 и 16 мм 5) Сварочный аппарат 6) Электроды 7) Слесарный угольник

Сначала нарисовал пару картинок

На работе нашлась убитая, списанная рохля. С которой были позаимствованы тяги подъёма передних колёс(толщина стенки 4,5 миллиметра).

Эти тяги были порезаны на шесть частей.

А затем сварены. Швы зачищены. Первая, уже готовая нога, была использована как кондуктор при сварке второй. Углы контролировались слесарным угольником.

После этого приступил к сварке верхней поперечины и стоек. Их варил из уголка, с миллиметровым зазором, на обрезке тяги. Стянув струбцинами уголок.

После этого просверлил отверстия в ножках, верхней поперечине и опорах. Центральное отверстие поперечины сверлил 16 миллиметровым сверлом. В него была вставлена трубка и обварена.

Для укосин(рёбер жёсткости) опор из трёхмиллиметрового железа были вырезаны треугольники.

У основания опор(профильная труба 20х40мм) была разрезана вдоль трубы по центру одна широкая полка и вырезан квадрат.

После чего опоры были сварены Сверху в центральное отверстие верхней поперечины вставляются сменные вкладыши для установки подставки в поддомкратник как у меня, под порог или рычаг(балку или мост) автомобиля, которые показаны в ролике. С другой стороны поперечины в районе центрального отверстия приварил шайбу на которую будет опираться подкатной домкрат.

Так как у моего домкрата пятка была всего 45мм диаметром, пришлось к ней приварить железяку от динамика к которой клеится магнит.

Для изготовления вкладыша отрезал от вышедшего из строя штатного домкрата пятку. Из 8мм железа вырезал прямоугольник и просверлил его. В отверстие вставил и прихватил сваркой болт М12 подходящей длинны а сверху приварил пятку.

Вот такая получилась страховочная подставка.

Всем желаю безопасного обслуживания и ремонта своих железных коней,без травм! Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Схождение

Это параметр направления машины и плоскости вращения ведущего колеса. Часто можно услышать от профессиональных механиков о сумме угла схождения колес на одной оси. Есть автомобили, где выполняется регулировка развала-схождения колес на каждой из осей. Верно выставленный параметр на ведущих колесах – это один из самых важных факторов, которым определяется устойчивость машины. Схождение выясняется суммой разностей между кромкой колесных ободьев в заднем и переднем положении. Замеры делают по центру высоты диска между одинаковыми точками на ободах.

Если данные не соответствуют нормальным, тогда необходимо выставлять углы схождения. К точной настройке можно перейти лишь после проверки надежности крепления рычагов и поворотной стойки. Это соединение должно быть максимально надежным. Также диагностируются шаровые, установленные на рулевых тягах. Для хорошего результата дополнительно следует убедиться в надежности крепежа сошки и маятникового механизма

Важно помнить, что после любых ремонтов в ходовой части автомобиля требуется регулировка развала-схождения колес. Это делается с помощью изменения длины боковых рулевых тяг