Углы установки управляемых колес и определение их оптимальных значений

Он состоит из продольных, поперечных и диагональных рычагов, а также шаровых и резинометаллических шарниров. Элементом направляющего аппарата, в большинстве комплектаций, выступает амортизаторная стойка, например «Макферсон», и стабилизаторы поперечной устойчивости автомобиля. Увеличение или уменьшение нагрузки на автомобиль, движение по неровной дороге, характер наклона кузова под действием вертикальных сил в повороте являются причиной деформирования упругого элемента. При этом происходит изменение положения колеса относительно кузова и, как следствие, всех установочных углов. Лишь подвески с параллелограммными продольными рычагами в передней подвеске автомобиля (например, ЗАЗ-965), можно назвать исключением из этого правила. Но речь о другом… Важно помнить следующее. В автомобилестроении уже на протяжении века проводятся многочисленные испытания и доработки по улучшению качеств. И ещё до того, как поступить в серийное и массовое производство, каждая конструкция проходит это «путь». А ответственное и добросовестное отношение со стороны водителей к рекомендациям от  производителей автомобилей (и установке колёс в особенности) позволит избежать печальных последствий. Естественно, что данные рекомендации не шаблонны, а применимы к различным модификациям авто по отдельности. К примеру, на разных моделях авто устанавливаются нулевые и даже отрицательные углы развала колес. Вообще правильная установка углов колёс призвана  обеспечить более высокие показатели устойчивости и управляемости, повысить износостойкость шин у определённой модели автомобиля.

В заводском техническом паспорте и в инструкции по эксплуатации автомобиля уже даны:

•    значения углов установки колес;
•    показатели осей поворота;  
•    условия, при которых они проверяются и устанавливаются;
•    требования по полной разрешённой массе загрузки автомобиля.

Ими не стоит пренебрегать и осуществлять плановый контроль и проверку уже при пробеге свыше 30 тысяч км., а после серьёзных аварий и повреждений (ударов) ходовой части такой контроль крайне необходим. Немаловажный момент. Регулировка углов развала и схождения управляемых колес является завершающим мероприятием в ремонте подвески, деталей ходовой части и рулевого управления. Итак, каковы факторы установки угла колёс, и какого их влияние на работу автомобиля в целом? С какой целью устанавливаются углы? Максимальные (или так называемые наибольшие) углы поворота управляемых колёс – это те, при которых   колёса поворачиваются до предела влево или вправо. Это характеризуется тем, что точность и последовательность управления автомобилем будет больше при меньшем угле поворота. Но, учитывая, что максимальный угол поворота зависит от радиуса поворота, то на небольшой территории сделать разворот окажется проблематично. Проблема поиска «середины» между значительным радиусом поворота и верностью управления по-прежнему актуальна. Расстоянием от линии пересечения срединной плоскости шины с поверхностью дороги до точки пересечения оси поворота с этой же поверхностью характеризуется плечо обката. То есть, иными словами, колесо словно «обкатывается» при повороте вокруг оси своего поворота по этому радиусу. Существует три значения: положительное, нулевое и отрицательное. Рассмотрим каждое. В первом случае неосторожное  повышение силы сопротивления одного из колес  вызывает  поворот руля в эту же сторону и, как результат, нарушает  курсовую устойчивость автомобиля, Он становится трудноуправляемым: руль «вырывается» из рук, отказ тормозов с одной из сторон, наличие ощутимого момента при поворотах и т.д. При нулевом или отрицательном значении все вышеперечисленные вредоносные факторы минимализируются.

Кастер

Кастер (или продольный угол наклона оси поворота колеса). Среди взаимодействия множества надстроек, влияющих на управление автомобилем, играет и свою роль.  С его помощью достигается динамическая стабилизация, то есть ход автомобиля становится устойчивее. Благодаря его наличию автомобиль способен ехать прямо (без подруливания со стороны водителя), даже, несмотря на воздействие внешних сил, — неровной дороги, бокового ветра. Если разница в значениях кастера для левого и правого колес свыше допустимого, то  приводит автомобиль начнёт просто «уводить» в сторону того колеса, которое имеет наименьшее значение.  Для стабилизации управляемых колёс автомобиля конструкторами задаётся поперечный наклон оси поворота. За счёт массы самого автомобиля обеспечивает самовыравнивание управляемых колёс. Принцип таков: при повороте управляемого колеса перед автомобиля «приподнимается», и под действием веса уже само колесо старается занять положение прямолинейного движения. В противном случае колесо самопроизвольно поворачивалось бы в любую сторону. Первоначальной функцией поперечного наклона колеса автомобиля считалось ликвидация таких «проблемных» мест подвески автомобиля как положительный развал колес и положительное плечо обката. Крайне популярна на сегодняшний день подвеска типа "Макферсон", которая позволяет устранить эти недостатки и сделать плечо обката нулевым или даже отрицательным. Она  более дёшева и технологична в производстве, компактна по ширине и имеет небольшую массу. Этим, скорее всего, и вызван широкий интерес к ней и применение в практике современного автомобилестроения. Стабильность при управлении автомобилем в повороте обеспечивает параллельность поворота управляемых колёс.  По мере поворота руля уменьшается схождение передних колес, внутреннее колесо авто движется по наименьшему радиусу, следственно, и поворачивать его надо с большим усилием, нежели  внешнее.

Схождение колёс

Целью схождения является обеспечение движения (качения) колёс по параллелям. Рассмотрим виды схождения колёс автомобиля. Так, положительное схождение на задней оси придаёт ей устойчивости на прямой. При отрицательном же схождении автомобиль  начнёт «мотать»  из стороны в сторону. С передней осью все характеристики прямо противоположны. Развал колёс автомобиля призван предотвратить наклон колёс внутрь при движении и сохранить сцепления с дорожным полотном при прохождении поворота. Аналогично схождению колёс, развал имеет положительное и отрицательное значения. При виде спереди отрицательный развал выдаёт наклон колеса внутрь, а при положительном  - верх колеса наклоняется наружу. Преимущества «на лицо»… Однако, есть и недостатки: при повороте сцепление с дорогой практически исчезает, так как внутреннее колесо наклоняется. А при прямолинейном движении сцепление не максимально, поскольку колёса не перпендикулярны поверхности дороги. Это может наблюдаться у заднеприводных машин при старте. Правильный развал колёс делает управление автомобилем  комфортным и, что немаловажно, безопасным.