что такое поперечный наклон шкворня автомобиля

Что такое поперечный наклон шкворня автомобиля

1. Схождение

До проведения измерений нужно убедиться в отсутствии биения дисков колес. Неправильная регулировка схождения отрицательно влияет на стабилизацию рулевого управления и комфортность управления автомобилем.

Схождение колес может быть выражено в линейных и угловых мерах, в зависимости от типа применяемого оборудования.

2. Обратное схождение в повороте

Рулевое управление сконструировано так, что внутреннее колесо катится по меньшему радиусу поворота (имеет больший угол поворота), что уменьшает проскальзывание колеса.

Разница углов поворота влево и вправо должна быть нулевой или в пределах, допускаемых заводом-изготовителем (угол А)

3. Угол развала

Влияние развала может быть рассмотрено на примере качения конуса А (стабилизация качения). Так, колеса, имеющие положительный развал, имеют тенденцию к качению по направлению от центральной оси автомобиля; колеса, имеющие отрицательный развал, катятся по направлению к центральной оси.

Развал измеряется в градусах, при этом колеса должны находиться в положении прямолинейного движения.

4. Угол наклона шкворня (поперечный) и дополнительный поперечный угол

Поперечный наклон шкворня отсчитывается от вертикали по направлению центральной оси автомобиля (А).

Многие системы подвески не имеют шкворня, в этом случае можно говорить о воображаемом наклоне шкворня, заменяемого осью, проходящей через центры шаровых опор.

Маленький радиус обкатки способствует стабилизации рулевого управления. На автомобилях с диагональным разделением контуров тормозов отрицательное плечо обкатки стабилизирует рулевое управление при неравном распределении тормозных сил на управляемых колесах.

5. Продольный наклон шкворня

Угол продольного наклона шкворня отсчитывается от вертикали при взгляде сбоку автомобиля.

Угол продольного наклона влияет на стабилизацию рулевого управления.

Для обеспечения тенденции к установке управляемых колес угол продольного наклона обычно делают положительным.

6. Максимальный угол поворота

Угол отклонения внутреннего колеса значительно больше угла отклонения внешнего колеса (А).

7. Задние управляемые колеса

В последнее время некоторые изготовители автомобилей вводят систему задних управляемых колес. В основном системы с задними управляемыми колесами сконструированы так, что при превышении скорости 30-50 км/ч задние колеса поворачиваются в ту сторону, что и передние (А). Более сложные системы обеспечивают поворот задних колес в противоположном направлении поворота передних на низких скоростях (В) и поворот в том же направлении на высоких.
Применение задних управляемых колес повышает управляемость автомобиля, способствует повышению скорости прохождения поворотов, улучшает маневренность при парковках.

До попыток отрегулировать рулевой привод задних управляемых колес, ознакомьтесь с руководством по обслуживанию вашего автомобиля.

8. Ось симметрии и отклонения осей

Осью симметрии называется линия, соединяющая центры передней и задней осей (А).

Неправильная установка схождения передних или задних колес может стать причиной отклонения движения автомобиля от заданного направления.

Нарушение симметрии называют отклонением осей.

9. Сдвижка колес

Сдвижка колес (Х) измеряется на колесах одной оси. Может измеряться в линейных и угловых мерах.

10. Установочная высота

Некоторые производители автомобилей требуют при проведении регулировочных работ обеспечения определенной загрузки автомобиля.

В зависимости от модели загрузка должна быть произведена на передних (А) и задних (В) сиденьях и багажнике (С).

11. Шины

Неправильная установка колес приводит к ускоренному износу шин. На рис. 11 показан характер износа шин при неправильной регулировке схождения: излишнее обратное схождение приводит к ступенчатому износу беговых дорожек (А) и износу внутренней части протектора (В)

12. Процедура регулировки

либо изменением толщины регулировочных прокладок под опорой рычага (рис.14).

Ответы на часто задаваемые вопросы

Основные критерии, указывающие на необходимость проверки Углов Установки Колес(УУК) на автомобиле.

1. После ремонта ходовой части:
замена рулевых тяг
замена шаровых опор
замена маятникового рычага
замена рулевого редуктора
замена рычагов подвески
замена сайлентблоков и пружин (обязательна повторная проверка после 2−3 тысяч километров пробега)
2. После проведения работ по изменению клиренса автомобиля (осадки)
3. Появился увод или руль изменил свое положение при движении по прямой
4. Автомобиль плохо держит дорогу (рыскает)
5. Автомобиль «тупой» в управлении. Реакции на движения рулем запоздалые. Тугой руль.
6. При торможении автомобиль тянет в сторону или стремится развернуться на скользкой дороге (при отсутствии неисправности тормозной системы)
7. При жестком наезде на препятствия, сопровождавшимися погнутостью дисков, пробоем подвески до упоров (даже если не присутствует явных признаков перечисленных выше, нужно хотя бы провериться)
8. Повышенный износ резины.
9. Если у вас разный радиус разворота влево и в право и вы хотите выровнять его (иногда это сопровождается задеванием колес за подкрылки при вывернутом руле до упора)
10. Плохой самовозврат руля при выходе из поворота.
11. После обкатки нового автомобиля или если вы недавно купили автомобиль б/у.

Почему руль стоит неровно при движении по прямой?

Почему автомобиль ведет в сторону при нормальном «сход-развале»?

До регулировки машину никуда не вело, но имел место повышенный износ резины. После регулировки «сход-развала» появился увод в сторону.

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

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

Источник

Параметры установки управляемых колёс

Рассмотрим переднюю подвеску автомобиля.
В связи с её конструктивными особенностями (например, такими, как размещение внутри колёс тормозного механизма и части деталей подвески), плоскость вращения колеса и ось его поворота в большинстве случаев не совпадают и оказываются на определённом расстоянии друг от друга. Это расстояние, измеренное на уровне поверхности земли, и называется плечом обката (обкатки).

Таким образом, плечо обката (Scrub Radius) — это расстояние по прямой между точкой, в которой ось поворота колеса пересекается с дорожным полотном, и центром пятна контакта колеса и дороги (в ненагруженном состоянии автомобиля). При повороте колесо «обкатывается» вокруг оси своего поворота по этому радиусу.
Оно может быть нулевым, положительным и отрицательным (все три случая показаны на иллюстрации).

В течение десятилетий на большинстве автомобилей использовались сравнительно большие положительные значения плеча обката. Это позволяло уменьшить усилие на рулевом колесе при парковке по сравнению с нулевым плечом обката (потому что колесо катится при повороте руля, а не просто проворачивается на месте) и освободить место в подкапотном пространстве за счёт выноса колёс «наружу».

Однако со временем стало ясно, что положительное плечо обката может быть опасным — например, при наезде колёс одного борта на участок обочины, имеющий отличный от основной дороги коэффициент сцепления, отказе тормозов одной стороны, проколе одной из шин или нарушении регулировки руль начинает сильно «рваться из рук». Этот же эффект наблюдается при большом положительном плече обката и при проезде любой неровности на дороге, но плечо всё же делали достаточно малым, чтобы при нормальном вождении он оставался малозаметен.

Начиная с семидесятых-восьмидесятых годов, по мере увеличения скоростей движения автомобилей, и в особенности — с распространением подвески типа «Макферсон», легко допускающей это с технической стороны, стали массово появляться автомобили с нулевым или даже отрицательным плечом обката. Это позволяет минимизировать описанные выше опасные эффекты.

Citroёn ещё на модели DS 1956 года применил оригинальную конструкцию передней подвески, в которой ось поворота колеса лежала на центральной плоскости его вращения, что стало возможным благодаря исключительно компактной ступице, вместе с шаровыми шарнирами полностью разместившейся внутри имевшего большой вылет колеса, и выносу тормозных механизмов к главной передаче. Соответственно, плечо обкатки оказалось равно нулю. Однако распространения эта конструкция не получила.

Отрицательное плечо обката впервые было применено в 1966 году на американских Oldsmobil Toronado и Cadillac Eldorado. В 1972 году на Audi 80 большое (—18 мм) отрицательное плечо обката было дополнено диагональной схемой разделения тормозных контуров, которая позволила повысить эффективность торможения в случае выхода из строя одного из контуров системы (при положительном плече обката машина с такой тормозной системой при выходе из строя одного из контуров становилась бы при торможении неустойчивой). Впоследствии оба конструктивных решения стали применяться массово.[2]

Например, на «классических» моделях ВАЗ плечо обката было большим положительным, на «Ниве» ВАЗ-2121 благодаря более компактному тормозному механизму с плавающей скобой его уменьшили почти до нуля (24 мм), а на переднеприводном семействе LADA Samara — плечо обката стало уже отрицательным. Mercedes-Benz как правило предпочитал на своих заднеприводных моделях иметь нулевое плечо обкатки.

Плечо обката определяется не только конструкцией подвески, но и параметрами колёс. Поэтому при подборе незаводских «дисков» (по принятой в технической литературе терминологии эта часть именуется «колесо» и состоит из центральной части — диска и внешней, на которую сажается шина — обода) для автомобиля следует соблюдать указанные заводом-изготовителем допустимые параметры, особенно — вылет, так как при установке колёс с неправильно подобранным вылетом плечо обката может сильно измениться, что весьма существенно сказывается на управляемости и безопасности автомобиля, а также на долговечности его деталей.

Например, при установке колёс с нулевым или отрицательным вылетом при предусмотренном с завода положительном (к примеру, слишком широких) плоскость вращения колеса сдвигается наружу от не меняющейся при этом оси поворота колеса, и плечо обката может приобрести излишне большое положительное значение — руль при этом начинает «рваться из рук» на каждой неровности дороги, усилие на нём при парковке превышает все допустимые величины (из-за увеличения плеча рычага по сравнению со штатным вылетом), а износ ступичных подшипников и других компонентов подвески существенно увеличивается.

Развал и схождение.

Развал — угол наклона плоскости вращения колеса, взятый между ней и вертикалью. Считается положительным, если верхняя часть колеса наклонена наружу, и отрицательным — если внутрь.

В большинстве случаев под «развалом» понимают статический развал управляемых колёс, задаваемый при техническом обслуживании автомобиля.

Основное назначение статического развала управляемых колёс — уменьшать передачу на руль их движения, возникающего вследствие наезда на мелкие неровности покрытия. Вместо того, чтобы передаваться через рулевую трапецию на руль, благодаря развалу они гасятся за счёт упругости покрышек, что снижает количество корректирующих движений руля и, соответственно, утомляемость водителя. Кроме того, развал обеспечивает максимальный контакт протектора шины с поверхностью дороги при движении автомобиля и устойчивость на поворотах, влияя, следовательно, на устойчивость и управляемость, а также влияет на интенсивность и характер износа протектора шин. С точки зрения кинематики подвески развал, наряду с углом поперечного наклона оси поворота управляемого колеса, оказывает влияние на величину радиуса обката, но влияние его ощутимо меньше, чем второго упомянутого параметра.

Также развал позволяет компенсировать наличие определённого конструктивно необходимого зазора в конических роликовых подшипниках ступиц колёс (в настоящее время применяется только на устаревших моделях) — благодаря наклону оси колеса зазор выбирается весом автомобиля.

В случае подвески большинства типов, за исключением «макферсона», статический развал передних управляемых колёс имеет небольшое положительное значение (колёса наклонены наружу) — обычно в пределах от 0’ до 45’, редко до 2°. Большой же отрицательный развал («колёса домиком») является признаком износа подвески либо её неправильной регулировки. Такое его значение позволяет снизить усилия на управляемых колёсах и уменьшить передачу на рулевое управление рывков, возникающих при проезде неровностей дороги. Однако в автомобилях с подвеской «макферсон» (о ней см. ниже) используется нулевой или небольшой отрицательный развал, что связано с отличием иных установочных параметров данной подвески, вызванным её конструктивными особенностями.

Стоит отметить, что на практике угол развала задаётся весьма грубо (допуск при его установке обычно сравним с его величиной) и, к тому же, довольно сильно меняется при работе подвески (даже у имеющей весьма совершенную кинематику подвески на двух поперечных рычагах как правило при максимальном ходе сжатия изначально заданный положительный развал сменяется отрицательным). Так что на практике его установка преимущественно влияет на равномерность износа протектора передних шин — неправильно выставленный развал приводит к повышенному износу внутренней или наружной стороны протектора шины. Кроме того, развал должен быть одинаковым с обеих сторон, так как при одностороннем наклоне колес автомобиль начинает «вести» в сторону при движении по прямой.

При движении автомобиля работа его подвески может вызывать существенное изменение изначальной установки развала колёс, появляющийся вследствие этого развал называется динамическим. Он оказывает существенное влияние на поведение автомобиля на дороге, его устойчивость и управляемость (см. ниже).

Схождение — угол между направлением движения и плоскостью вращения колеса; считается положительным, если передний край колес направлен внутрь и отрицательным, если наружу относительно продольной оси автомобиля («расхождение»). Может измеряться и в миллиметрах — как расстояние между кромками колёс (что на практике более удобно при регулировке подвески).

На управляемых колёсах схождение в основном необходимо для того, чтобы скомпенсировать возникающий в результате наличия у них положительного развала увод (динамическую дестабилизацию), что существенно снижает износ шин. Оба угла взаимосвязаны и регулируются исключительно в связке. Если нарушен развал — тогда нельзя выставить схождение, то есть, первым регулируется всегда развал. Динамическое изменение схождения на передних управляемых колёсах, возникающее при работе подвески, на практике не играет большой роли, поскольку легко компенсируется управляющим воздействием со стороны водителя.

На неуправляемых колёсах задней оси значение схождения может меняться при работе подвески, причём характер этого изменения оказывает существенное влияние на устойчивость и управляемость автомобиля. В независимой задней подвеске (а также и в зависимой, допускающей регулировку схождения) всегда выставляют небольшое положительное схождение, что улучшает устойчивость автомобиля к заносу, в то время, как даже небольшое «расхождение» колёс задней оси (выставленное ли при регулировке, или возникшее при работе подвески) может привести к повышенной склонности к заносу (избыточная поворачиваемость) и, соответственно, ухудшению устойчивости и управляемости. Излишне большое положительное значение схождения, напротив, приводит к сильной недостаточной поворачиваемости (склонность к сносу передней оси), что также может негативно сказаться на управляемости, особенно на неровном покрытии.

Кастор (угол продольного наклона шкворня)

Положительный кастор (автомобиль движется справа налево).
Кастер, или кастор, — это продольный угол оси поворота колеса, взятый между ней и вертикалью.

При наклонённой назад (положительный кастор) оси поворота колесо во время движения само стремится занять положение позади этой оси, что создаёт эффект динамической стабилизации, который можно уподобить поведению колёсика рояля или офисного стула — при качении оно всегда само занимает положение позади своей оси (во многих европейских языках такое колёсико как раз и называется «кастером» или «кастором»). При движении в повороте боковые силы реакции дороги также стараются вернуть колесо в исходное положение, так как прикладываются позади оси его поворота, что обеспечивает «самовозврат» рулевого колеса в нейтральное положение, так называемую «обратную связь» в рулевом управлении. Благодаря наличию положительного кастера заднеприводный автомобиль продолжает ехать прямо при отпущенном руле, даже несмотря на воздействие возмущающих сил — неровностей дороги, бокового ветра и так далее. Колесо, имеющее положительный кастер, старается занять положение, соответствующее прямолинейному движению, даже если лопнула одна из рулевых тяг.

Поэтому на заднеприводных автомобилях оси поворота передних колёс всегда наклоняют назад. Точнее говоря, на автомобилях общего назначения (не спортивных) в течение десятилетий, примерно до 60-х годов в Европе и середины 70-х в Северной Америке, значение кастора в передней подвеске было близким к нулю (инструкцией по обслуживанию рекомендовалось обычно устанавливать его в пределах 0…+1°), что соответствовало наименьшему усилию на руле (при большом положительном кастере водителю приходится бороться с возникающими при повороте управляемых колёс дополнительными силами, стремящимися вернуть их в нейтральное положение, что существенно увеличивает усилие на руле); и лишь после существенного ужесточения требований к управляемости автомобилей производители перешли на большие значения положительного кастера (2…3°, а на современных моделях и до 6…8°), что со временем, в сочетании с другими мерами, направленными на улучшение управляемости массовых автомобилей (увеличение ширины шин, переход к отрицательному плечу обката, и так далее), сделало применение усилителя рулевого управление необходимым на автомобилях большинства классов.

По той же причине вилку переднего колеса на мотоциклах и велосипедах тоже всегда наклоняют назад.

Отсюда вытекает и совершенная недопустимость при тюнинге заднеприводных автомобилей чрезмерно лифтовать заднюю подвеску — при этом кузов вместе с осью поворота передних колёс наклоняется вперёд, и кастер становится нулевым или даже отрицательным, при этом эффект динамической стабилизации передних колёс сменяется их динамической дестабилизацией, что значительно затрудняет управление автомобилем и делает его опасным. Большинство передних подвесок автомобилей имеют возможность регулировки кастера в небольших пределах для компенсации нормального износа в процессе эксплуатации. В особенности это касается сравнительно старых моделей, имеющих обычно весьма небольшое положительное значение кастера.

Для переднеприводного автомобиля положительный кастер намного менее актуален, так как передние колёса уже не свободно катятся, а тянут машину за собой, и небольшое его положительное значение сохраняют лишь для большей устойчивости при торможении.

Угол поперечного наклона шкворня

Угол поперечного наклона шкворня (оси поворота колеса) отвечает за весовую стабилизацию управляемых колёс автомобиля. Благодаря наличию у оси его поворота поперечного наклона колесо стремится вернуться к нейтральному положению в повороте под воздействием массы автомобиля (самовозврат руля в повороте).

Источник

6.7.1. Схождение, поперечный наклон шкворня, продольный наклон шкворня назад

6.7.1. Схождение, поперечный наклон шкворня, продольный наклон шкворня назад

Углы установки передних колес

Под схождением понимается боковое расстояние колес друг от друга. Схождение означает, что колеса на высоте средней точки спереди расположены ближе друг к другу, чем сзади. Отрицательное схождение означает, что передние колеса спереди расположены немного дальше друг от друга, чем сзади. На VW T4 установлена положительная сходимость.

Развал и поперечный наклон шкворня уменьшают передачу толчков от неровностей дорожного покрытия на рулевое управление и обеспечивают возможно меньшее трение при преодолении поворотов.

Развал это угол а, угол отклонения плоскости колеса от вертикали. Таким образом передние колеса стоят косо. При положительном развале, например, в точке контакта колес с опорной поверхностью ближе друг к другу, чем вверху. VW T4 имеет положительный развал.

Схождение и развал у VW T4 изменяются в зависимости от нагрузки.

Поперечный наклон шкворня это угол b между поворотной осью поворотного кулака и вертикалью в точке контакта колеса с опорной поверхностью, относительно продольной оси машины.

Благодаря углу развала и углу поперечного наклона шкворня, точки касания колес с дорожным покрытием приближены к оси поворотного кулака. Этим достигается маленькое, так называемое, плечо обкатки. Чем меньше плечо обкатки, тем легче ход рулевого управления. Даже удары дорожного покрытия действуют на систему рычагов рулевого управления существенно меньше.

Продольный наклон шкворня существенно влияет на выход передних колес на прямую. Слишком малый наклон шкворня обеспечивает недостаточное возвращение руля в среднее положение после преодоления поворотов или способствует отклонению его от прямого направления на плоских дорогах.

— предписанное давление в шинах;
— ровная, горизонтальная поверхность при замерах;
— машина в порожнем состоянии: не нагружена, с резервным колесом, машинным домкратом и полным баком;
— машина основательно подрессорена;
— рулевое управление отрегулировано;
— отсутствие недопустимых зазоров в системе рычагов рулевого управления;
— отсутствие недопустимых зазоров в подвеске колес.

Источник