Как сделать кривые колеса
777sergioo777 › Блог › Отрицательный развал колес, что это и для чего он нужен?
После любого вмешательство в ходовую часть автомобиля, когда было затронуто резьбовое соединение, необходимо обратиться в пункт сход-развал для восстановления заводских параметров ходовой части.
Под параметром развал понимается определенный угол установки колес, напрямую влияющий на управление автомобиля, износ резины и безопасность движения. Конструкции автомобилей различны и поэтому различны и углы установки колес. Под углом развала принимается угол установки колес относительно дорожного полотна, если смотреть на автомобиль спереди.
Нулевому значению угла развала будет соответствовать воображаемая перпендикулярная линия, проходящая через цент колеса.
Положительный угол развала — верхний край колес направлен наружу
Отрицательное значение угла развала – верхний край колес направлен к центру автомобиля.
Наибольшая площадь контакта колеса с поверхностью дорожной части возможна при его перпендикулярном положение, то есть при нулевом угле развала. Было бы идеальным, чтобы шина на 100% использовала все пятно контакта при любых условиях движения. Однако на практике это возможно лишь при движении по прямой на ровной дороге. При прохождении поворота на колеса автомобиля начинают действовать силы старающиеся вывернуть колесо от его перпендикулярного положения или даже оторвать от дороги. Величина крена становится критичной и старается подломить профиль покрышки, сильно нагружая ее внешний край.
Для этих целей развал управляемых колес на обычных автомобилях делается изначально либо нулевым, либо с небольшим отрицательным значением (стойки МакФерсон) или же положительным, порядка от 0’ до 45’.
Для кольцевых гонок этот показатель развала равен 2-3 градуса в минус впереди и порядка 1,5 градуса сзади. Передняя ось воспринимает большие нагрузки и потому у ней больший отрицательный угол развала. Автомобиль с таким развалом имеет лучшее сцепление с дорогой и более резок в управлении. При прохождении поворота наблюдается крен кузова, провоцирующий положительный развал, что ведет к уменьшению площади контакта колеса с дорогой.Отрицательный развал компенсирует действие крена, сохраняя максимально возможное сцепление, что позволяет стабильно проходит очередной вираж.
Проходя поворот, внутреннее колесо разгружается иногда даже с отрывом от поверхности дороги, что дает возможность опорному наружному колесу сильнее заводить машину внутрь поворота.
Это положительные качества установки отрицательного угла наклона колес, но есть и отрицательные и главное, это:
— повышенный износ резины, а именно ее внутренней кромки.
— Торможения и разгоны по прямой становятся нестабильными (шины проскальзывают), так как уменьшена площадь контакта колеса.
— при колейности на дороге автомобиль начнет водить в стороны
— любая неровность будет сказываться на курсовой устойчивости
Гонщики могут себе это позволить частую смену резины, добиваясь победы в соревнованиях, а вот водителю обычного автомобиля это вряд ли по карману и не совсем оправдано.
Если же владелец авто решил сделать себе отрицательный угол развала, как любитель экстремального вождения или для каких –либо иных целей, то на двухрычажной подвеске этот угол можно выставить путем регулировки развала на некоторый угол, а сзади отрицательный развал можно сделать путем установки специального комплекта проставок. За неимением вставок используют пластины или шайбы. Пластины или шайбы устанавливаются под нижние болты крепления полуоси с наружной стороны барабана.
На стойках МакФерсон на управляемой оси угол желательно более отрицательный, как склонной к кренам. В подвеске МакФерсон для этих целей применяют установку верхних опорных элементов, где можно менять угол крепления штока амортизатора (в народе camber plates), где точка крепления может передвигаться и фиксироваться в пределах своего паза.
Хорошие результаты для отрицательного развала дают регулируемые рычаги, позволяющие по заверениям производителей добиваться развала – 4 градуса.
Секреты балансировки: Квадратные колеса
Анатолий Вайсман
Подайте круглое!
Затрясло машину — не паникуй: устранить причину, случается, проще пареной репы. Скажем, при езде по ровному асфальту колеблется руль. Всегда виноваты колеса! Особенно если машина с легким реечным управлением — например, переднеприводный ВАЗ. С колесом следует обращаться на «вы»: чем быстрей оно крутится, тем жестче требования к точности его формы, качеству балансировки и монтажа. Если балансировка «на троечку», при вращении колеса инерционная сила «тяжелого места» и вызывает тряску. А дальше простая арифметика. Допустим, за один оборот колесо проходит 2 м, трясет же сильней всего на 90 км/ч (25 м/с). Значит, резонансная частота колебаний — 12,5 Гц. Запомни: руль может успокоить лишь ювелирная балансировка передних колес. Тщательно ее делают не все и не везде, так что ищи опытных мастеров.
Картина вибраций не всегда проста. Если трясет лишь одно колесо, то все зависит от его дисбаланса и скорости вращения. Максимум — все на той же резонансной скорости. Но если всякий раз после поворота дороги руль трясет иначе, чем до него, значит, не в порядке оба передних колеса. Пройденные ими пути в повороте разные — взаимоположение «тяжелых мест» и их действие на руль меняются. Если с постоянной скоростью гнать круг за кругом по дорожке трека, вибрации будут нарастать и убывать.
Медленно вращая колесо, контролируем биение обода в поперечном направлении. Дополнительно проверим и шину. Биение свыше 0,5 мм нежелательно. Столь же важно ограничить и радиальное биение колеса. Только колесо правильной формы есть смысл балансировать.
Но иногда такое бывает и на прямом шоссе. А о причине немногие догадываются — это плохо сбалансированные колеса. разного размера! Объяснение элементарное: вот ты заменил свежей запаской колесо с протектором, изношенным на 1,5 мм. Если запаска проходит за оборот все те же 2 м, то работавшее колесо — 1,9906 м. С каждым оборотом «тяжелое место» одного колеса смещается относительно другого — и вибропортрет машины будет повторяться через 423 м пути. Конечно, чем больше разница в размерах шин, тем чаще повторы. Ну а все это могут дополнительно запутать скользкие дороги! Короче, если не хочешь головоломок — следи за балансировкой.
Увы, этим проблема не исчерпывается. Например, коленвал отлично уравновешен, а деформированное колесо, как его ни балансируй, продолжает сильно трясти. Ехать на таком «колесе» — увольте! Подайте круглое. Сравним (рис. 1, а, б) поведение деформированного колеса на гладком покрытии и исправного — на ухабистом. Если бугор на шине воспроизводит протяженность и высоту бугра на покрытии, то траектория оси колеса при медленном движении одна и та же. При высокой скорости могут быть свои нюансы, но все же тряска от кривой шины неизбежна.
Как на ходу узнать, что колесо или шина кривые? Если мягко водит руль или кузов покачивает при скоростях 5–10 км/ч, когда роль дисбаланса ничтожна, значит, хотя бы одно колесо повреждено. Все, что сказано выше про переменную тряску в поворотах и т. п., справедливо и для кривых колес.
Итак, одной балансировки колесу мало — важно, чтобы в контакте с дорогой у вращающегося колеса не было геометрических биений — радиальных, осевых и любых иных. А то ведь и совершенно круглое, оказавшись на деформированной ступице, может подкинуть загадку. Вот недавний случай. Водитель ощутил тряску руля — отдал колеса в балансировку. Сделали — опять трясет. Повторили — снова. Прибыл ко мне. Не без труда нашли причину — гнутая ступица! Потому исправное колесо и катилось зигзагом.
А вот типичная ошибка неопытного автомобилиста: навешивает вместо проколотого колеса запаску — и опускает машину при незатянутых болтах — после, мол, лучше затянутся! Ну а колесо под нагрузкой сместится относительно ступицы вверх, насколько позволят зазоры. Если теперь затянуть болты, трение не даст колесу сцентрироваться — и оно будет вращаться с эксцентриситетом е (рис. 2), обзаведется дисбалансом и будет лупить по дороге с амплитудой 2е.
Шишка на протекторе или бугор на покрытии? Как источники толчков, ударов, вибраций они, в сущности, равнозначны!
Правильно начинать не с балансировки, а с корректировки геометрии: радиальные и осевые геометрические биения шины должны быть как можно меньше. Лишь потом отправляйтесь балансировать.
hodovik-razval › Блог › Дефектовка кривой подвески по распечатке со сход-развала.
Если рихтовщики восстановят геометрию контрольных точек, подвеска будет собрана из заведомо стандартных деталей, то и углы в подвеске получатся стандартными на сход-развале.
Но далеко не всем автолюбителям везёт получить такую грамотную услугу на практике. У автолюбителей велик запрос на то чтобы выяснить простыми способами: что именно привело к нарушению положения колёс автомобиля (что именно погнулось). Именно про это и хочу сейчас рассказать.
Самый лучший вариант – обратиться за проверкой УУК (углов установки колёс) на компьютерный стенд сход-развала с замкнутым контуром. Только нужно поставить условие, чтобы развальщик измерил и отразил в распечатке максимальное количество углов и линейных параметров, которые стенд способен измерить.
Как минимум, там должен быть вот такой список УУК:
1)схождение на передней (Front Toe) и задней (Rear Toe).
2)развалы всех четырёх колёс (Camber).
3)продольный наклон оси поворота, наклон шкворня (Caster) правого и левого передних колёс
4)поперечный наклон оси поворота правого и левого передних колёс (SAI, KPI).
5)включенный (приведённый, присоединённый, дополнительный поперечный.) (Include Angle) угол для правого и левого передних колёс
6)угол движения ( угол осевой нагрузки, скрещивание осей.) (Trust Angle).
7)поперечное смещение осей (у стендов Hunter, эта функция называется «Углы симметрии»)
8)продольное смещение колёс передней оси (Sat Back) (обычно даётся в угловых величинах).
9)обратное схождение в повороте (проверка Аккермана) (разность углов поворота при повороте колёс на 20°) (Toe-Out On Thruns).
11)Отклонение оси кузова от оси шасси (очень редкая функция у стендов сход-развала). У некоторых стендов Hunter это функция «body angle». Легко измеряется простыми натуральными измерениями в моём видео «Сход-развал лучше компьютера».
Рассматривая эти УУК, по конкретному автомобилю, можно много что сказать о геометрии шасси этого автомобиля.
Вот схема подвески Макферсон, когда развал нормальный (близок к нулю) и всё там ровно.
Например, у вас нарушен развал колеса (измерения подтверждают, что развал выходит за рамки допустимого)
В чём может быть причина этого косяка?
Смотрите на «поперечный наклон» (№4 в списке УУК) справа и слева. Если поперечные наклоны разные по сторонам (и разница эта соответствует по величине и по знаку разнице развалов по сторонам)
то это может означать что деформирован кузов, подрамник или рычаги подвески: либо поперечно сместилась точка верхнего крепления подвески на кузове (точка крепления опоры стойки Макферсон или крепление оси верхнего рычага), либо поперечно сместилась точка крепления нижнего рычага на кузове, либо поперечно деформировался подрамник, либо погнулись рычаги подвески.
По «поперечному смещению осей» (№7 в списке УУК) можно определить, какой конец оси поворота сместился – верхний или нижний.
Длину рычагов (в поперечном направлении) можно измерить дополнительно.
Можно измерить расстояние между стаканами кузова (под капотом)
———————————————————————————————————————-
Если поперечные наклоны одинаковые по сторонам, а развалы разные, то смотрите на «включенный угол» (№5 в списке УУК). Если включенные углы разные по сторонам, а поперечные наклоны одинаковые по сторонам, то разница развалов наверняка из за погнутой стойки Макферсон и (или) погнутого кулака (цапфы) или даже палец шаровой опоры может быть погнут. Тогда отпадают подозрения на деформацию кузова, рычагов и подрамника.
Иногда можно вычислить кривой шток на амортизаторной стойке Макферсон по изменению развала колеса при вращении освобождённого штока стойки (хотя, стойка с кривым штоком наверняка будет заклинивать в работе и потечёт)).
Или например, у вас обнаружилось продольное смещение колёс оси с независимой подвеской. Люди часто обнаруживают такой дефект визуально, наблюдая разные зазоры спереди и сзади, между колесом и аркой крыла кузова (зазоры эти принято измерять «в пальцах»))
Продольное смещение колёс обычно бывает назад по ходу движения автомобиля, поэтому рассмотрим этот вариант.
В чём может быть причина такого косяка?
Когда идёт речь о передней оси, смотрите кастеры (№3 в списке УУК), по сторонам. Если кастеры разные по величине (или даже по знаку)), то с той стороны где имеем продольное смещение колеса назад, там обычно и кастер меньше.
Это значит что верхняя точка оси поворота (стакан с опорой стойки или верхний рычаг) не сместились, а сместилась нижняя точка оси поворота (шаровая опора) назад. Возможно что погнулся нижний рычаг подвески (или растяжка на Ладе), или погнулся подрамник или даже погнулся лонжерон кузова (или вырвало «Краба» и погнуло «Телевизор» на Ладе)
Если кастеры одинаковые по сторонам, а продольное смещение переднего колеса присутствует, то это означает, что сместились продольно и верхняя точка оси поворота (стакан кузова или верхний рычаг или место крепления верхнего рычага на кузове) и нижняя точка оси поворота (нижняя шаровая опора с нижним рычагом, подрамником, лонжероном).
Это значит что кузов однозначно кривой. Хотя, это вряд ли сильно отразится на управляемости авто.
—————————————————————————————
Конечно же, диагностика продольного смещения колёс в колёсных арках пальцами – это не является точными измерениями (крыло может быть приварено к кузову криво, кузов может быть развёрнут относительно шасси). Некоторые измеряют расстояние между центрами передних и задних колёс по сторонам (сравнивают правую и левую стороны) для определения продольного смещения. Однако и тут могут быть неточности (например, из за смещения задней оси).
Угол Sat Back, измеренный стендом сход-развала, тоже наверняка не показывает реальное смещение, а привязан к линии движения шасси (т.е зависит например от схождения задних колёс).
Поэтому конечно лучше измерять геометрию шасси (кузова) с помощью системы, которая изначально измеряет все размеры от одной заданной продольной оси – базы.
——————————————————————————————-
Но продолжим наш анализ, когда измерительной системы нет.
Например, вы заметили, что передние управляемые колёса (или одно из колёс) как то неестественно «загребают» и проскальзывают, в пятне контакта, при движении в повороте.
В чём может быть причина такого косяка:
Тут нужно обратить внимание на обратное схождение в повороте (№10 в списке УУК). Этот угол указывает нам на то как работает правило Аккермана в данной рулевой трапеции.
И если мы видим нарушение с какой то стороны, то это наверняка означает, что с этой стороны погнута сошка кулака (куда присоединяется рулевая тяга).
Ну и конечно же сильное нарушение схождения колёс (№1 в списке УУК) на передней оси тоже приведёт к нарушению Аккермана и будут наблюдаться проскальзывания колёс в повороте.
Если вы заметили поперечное смещение осей (задней относительно передней) то вам конечно не помешает тогда видение кузова (зная расположение продольной оси симметрии кузова, мы можем определить, какая именно ось сместилась).
Ну или по вылету колёс из арок крыльев, визуально можно прикинуть, какая из осей сместилась в поперечном направлении (и сравнить это наблюдение с показаниями стенда).
Натуральное смещение измеряется в линейных единицах (в миллиметрах), но стенды часто выдают поперечное смещение (№7 в списке УУК) в угловых величинах (в минутах).
Если подвески осей независимые, то поперечное смещение осей может совпадать с разницей развалов (№2 в списке УУК) по сторонам на какой то оси из этого так же можно сделать выводы о причинах смещения.
—————————————————————————————-
Заслуживают внимания и углы схождения на задней оси. Тут для каждого типа подвески свои выводы могут быть из анализа этих углов.
Угол развала: почему на некоторых авто колеса ставят «домиком»
Способ установки колес «домиком» означает, что они смонтированы с так называемым отрицательным углом развала. Имеется в виду угол между плоскостью колеса и вертикалью. Соответственно, случай, когда машина — наоборот, словно старается подобрать под себя колеса, называется «положительный угол развала».
Заметим, что в просторечии столь длинны технические термины обычно сокращаются до совершенно безграмотных, но абсолютно понятных каждому автомобилисту из числа «тех, кто в теме». Так, название «колеса с отрицательным углом развала» обычно усыхает до примитивного — «колесо с развалом».
Но зачем он нужен, этот отрицательный развал. Такой технический прием очень часто применяется в автоспорте на машинах, участвующих в кольцевых гонках и дрифт-сериях. Дело в том, что шины, установленные ровно — перпендикулярно к земле (с нулевым развалом) — в по-настоящему резком и быстром повороте или при сносе/заносе норовят подломиться. Что провоцирует срыв машины с траектории поворота. И что бы предотвратить такое подламывание, колеса устанавливают под углом, который его заранее компенсирует и предупреждает.
При этом используется специфического размера резина — с тонким и широким профилем, позволяющим ей без проблем катиться практически на одной боковине.
Со спортсменами все понятно, а зачем это все на обычных легковушках в повседневной езде? С прагматичной точки зрения ответа на такой вопрос не получить.
Машина «с развалом» имеет, как правило, минимальный дорожный просвет и преодоление чуть ли не каждого «лежачего полицейского» сопряжено для нее с риском остаться без выхлопной системы или пластикового обвеса кузова. Такая подвеска должна быть зубодробительно жесткой, чтобы колеса имели минимальные ходы в арках и не цепляли за них при преодолении неровностей. Иначе говоря, комфорта при езде «с развалом» — минимум.
И, наконец, поскольку резина контактирует с дорогой, как уже говорилось выше, фактически одной лишь своей боковиной, изнашивается она крайне неравномерно и с катастрофической скоростью. Для владельцев спортивных команд это не проблема. Для среднестатистического же частника замена всего комплекта шин с той же периодичностью, что и смена масла в моторе, может показаться более чем накладным мероприятием.
Так зачем же тогда морочиться с «колесами домиком»? А для фана. Чтоб все видели, какой крутой гонщик сидит за рулем обычной 10–15–20-летней «помойки», только неимоверными стараниями хозяина все еще не оказавшейся на свалке старых авто…