Продольный наклон шкворня на что влияет
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
| 1. Развал 2. Поперечный наклон шкворня | 3. Продольный наклон шкворня назад |
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.
Установка управляемых колес. Поперечный и продольный наклон шкворня.
Углы установки передних колес и шкворней поворотных цапф.
Передние колеса автомобиля должны иметь определенные углы установки, что необходимо для облегчения управления автомобилем, сохранности шин и уменьшения износа деталей переднего моста благодаря снижению действующих на них динамических нагрузок.
Важным фактором повышения устойчивости является стабилизация управляемых колес, т. е. стремление их вернуться после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. Это достигается наличием продопьного и поперечного наклона шкворня.
Установка передних колес и шкворней поворотных цапф определяется следующими параметрами.
Угол развала а, т.е. угол между вертикальной плоскостью и плоскостью переднего колеса, наклоненного в наружную сторону. Этот угол необходим для того, чтобы при движении автомобиля колесо занимало вертикальное положение, которое может быть нарушено вследствие прогиба передней оси и наличия зазоров в подшипниках и втулках шкворней. Силы, действующие на колесо при положительном угле развала, позволяют выбрать эти зазоры и занять колесу вертикальное положение.
Схождение колес, т. е. такая установка передних колес, при которой расстояние между их ободами впереди меньше, чем сзади. Схождение колес необходимо для того, чтобы обеспечить их параллельное качение. Сила сопротивления качению, возникающая при движении автомобиля, стремится повернуть колеса наружу. При таком поворачивании колес, установленных с положительным схождением, выбираются имеющиеся зазоры и оба колеса катятся параллельно друг другу без бокового проскальзывания.
Величина схождения колес определяется как разность расстояний (Л—Б) между ободами колес (или шинами) сзади и спереди.
Угол продольного наклона шкворня у измеряется между вертикалью и осью шкворня, верхняя часть которого отклонена назад. При положительном угле продольного наклона шкворня точка пересечения его оси с дорогой лежит впереди точки касания колеса с дорогой. Благодаря этому при повороте колеса появляется стабилизирующий момент, стремящийся возвратить колесо в плоскость его качения, особенно заметный при средних и повышенных скоростях движения. Тем самым управление автомобилем значительно облегчается.
Угол поперечного наклона шкворня р, измеряемый между вертикалью и осью шкворня, верхняя часть которого отклонена внутрь, также содействует улучшению стабилизации передних колес автомобиля, в особенности при небольших скоростях движения.
Благодаря поперечному наклону шкворня при повороте автомобиля происходит небольшой подъем его передней части. Масса поднятой части автомобиля стремится вернуть колесо после поворота в положение, соответствующее
Рис. 1. Углы установки передних колес автомобиля: а — углы развала колес и поперечного наклона шкворня, б — угол продольного наклона шкворня, в — схождение колес, г – плечо стабилизации; углы: а — развала колес, Р—поперечного наклона шкворня, у— продольного наклона шкворня—
Для облегчения управления автомобилем и улучшения его устойчивости, а также для большей сохранности шин и устранения их неравномерного износа передние колеса должны иметь определенные углы установки.
К этим углам относятся:
— угол развала, определяемый разностью расстояний между нижней и верхней частями обода и вертикальной плоскостью (Н — В);
— угол поперечного наклона шкворня, определяемый установкой шкворня в бобышке балки переднего моста;
— угол продольного наклона шкворня, зависящий от положения передней рессоры по отношению к раме автомобиля;
— угол схода, но эта величина дается не в угловом, а в линейном измерении, носит название схождения передних колес и представляет собой разность расстояний (А — Б) между ободами колес (спереди Б и сзади А).
Рис. 2. Установка шкворня передней оси на автомобиле МАЗ-500А:
1 — шкворень; 2 — упорный шариковый подшипник; 3 — опорная шайба; 4 — балка переднего моста
Углы поперечного и продольного наклона шкворня необходимы для стабилизации управляемых колес автомобиля, т. е. их способности к автоматическому возвращению в положение, соответствующее прямолинейному движению.
Значение поперечного наклона шкворня заключается в том, что он вызывает подъем балки переднего моста при всяком повороте управляемых колес от нейтрального положения. Однако масса, приходящаяся на передний мост, препятствует этому повороту, а следовательно, поперечный наклон шкворня способствует возврату колес в положение, соответствующее прямолинейному движению.
Продольный наклон шкворня создает плечо между его осю и точкой приложения боковой реакции. В связи с этим при отклонении колеса от нейтрального положения создается стабилизирующий момент, равный произведению величины боковой реакции на это плечо, который и стремится вернуть колесо в первоначальное положение. Продольный наклон считается положительным, когда нижний конец шкворня вынесен вперед относительно вертикали, проходящей через середину шкворня, а точка пересечения его оси с дорогой лежит впереди точки касания колеса с дорогой.
Оба эти угла создают хорошую стабилизацию управляемых колес автомобиля, но у грузовых автомобилей они не регулируются и определяются устройством самого переднего моста. Но в случае повреждения отдельных деталей (например, прогиб балки передней оси) эти углы будут нарушены и восстановление их потребует соответствующего ремонта. В частности, продольный угол наклона шкворня может быть нарушен вследствие изменения наклона передней рессоры относительно рамы. Восстановить его можно установкой клиновой прокладки между рессорой и площадкой для ее крепления на балке переднего моста.
Угол развала предотвращает увеличение наклона управляемых колес в результате износа поворотных цапф. Тем самым уменьшается плечо обкатки без увеличения поперечного наклона шкворня, благодаря чему снижается усилие, затрачиваемое на поворот передних колес. Угол развала предусмотрен соответствующей установкой поворотных цапф. Угол развала считается положительным при наклоне колеса в наружную сторону. Он также не регулируется, но требует периодической проверки, так как на нем сказывается износ шкворня и его втулок, равно как и увеличенные зазоры в подшипниках передних колес.
Рис. 3. Схема установки передних колес:
а — углы развала передних колес и поперечного наклона шкворня; б — угол продольного наклона шкворня; в — схождение передних колес
Схождение колес вызывается необходимостью обеспечить их параллельное качение строго в продольной плоскости, поскольку наличие угла развала вызывает их стремление катиться по расходящимся дугам. Поэтому величина схождения зависит от угла развала колес. Нарушение установленного схождения вызывает повышенный износ шин. Схождение колес регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги,
Продольный наклон шкворня на что влияет
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.
Теория «развал-схождение»
Наверное, всем известно, что любое вмешательство в ходовую часть автомобиля влечет за собой изменения углов установки колес. Эти параметры также зависят и от других факторов (давление в шинах, износ покрышек, люфты в ходовой части и т.п.)
Для обеспечения хорошей устойчивости и управляемости автомобиля передние колеса установлены под определенными углами относительно элементов кузова и подвески. Конструкция передней подвески большинства автомобилей мира позволяет отрегулировать: схождение (Toe ), развал (Camber ) и продольный наклон шкворня (Caster ). Угол поперечного наклона шкворня, как правило, задан геометрией поворотного рычага и не регулируется, но по нему опытный развальщик может определить была ли машина в аварии.
Углы, определяющие расположение элементов подвески на передней оси автомобиля:
Углы, определяющие расположение элементов подвески на задней оси автомобиля:
Схождение или сход ( TOE) — угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля. Схождение способствует правильному положению передних колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля. В большинстве случаев схождение регулируется изменением длины боковых рулевых тяг. Признаки отклонения схождения от нормы: сильный пилообразный износ шин (даже при небольших отклонениях), визг шин в повороте, повышенный расход топлива из-за большого сопротивления качению передних колес (выбег автомобиля намного меньше положенного).
Развал ( CAMBER) (на рисунке a-альфа)— угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса в положении прямолинейного движения. Он способствует правильному положению катящегося колеса при работе подвески. При значительном отклонении развала от нормы также возможен увод автомобиля от прямолинейного движения и односторонний износ протектора.
Продольный наклон шкворня (или оси поворота) (CASTER )— угол между вертикалью и проекцией линии, проходящей через центры шаровых опор, на плоскость, параллельную продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации передних колес в направлении прямолинейного движения. Ось шаровых или стойки должны стоять под углом как вилка на мотоцикле. Характерные признаки отклонения величины угла от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе при левом и правом поворотах, односторонний износ протектора, визг шин на поворотах.
Линия осевого давления ( THRUST LINE)— линию осевого давления (направление тяги) можно упрощенно понимать, как перпендикуляр к задней оси. Это несколько упрощённое понятие, так как не принимаются во внимание углы установки самих задних колёс.
Угол осевого давления или угол движения – это угол между осью симметрии автомобиля и направлением тяги.
Направление усилия на заднюю ось, называемое осевой нагрузкой, определяется схождением задних колес. Линия осевого давления определяется разницей между продольной осью симметрии автомобиля и осевыми нагрузками.
Если угол осевого давления не равен «0 », то передние колеса стремятся поворачиваться в одинаковом направлении, как и задние колеса, стремясь выправить траекторию движения автомобиля в прямую линию. Как следствие, кузов будет направляться под углом к направлению движения.
Угол осевой нагрузки отрицателен, когда осевая нагрузка направлена влево к водителю, и положителен – при направлении вправо от водителя.
Угол движения должен быть равен «0 » для автомобилей с правильно отрегулированными углами установки задних колёс. Угол движения (более 20′) может также о нарушении геометрии кузова.
Клиренс — высота дорожного просвета.
Рекомендуется перед посещением сход-развала убедиться, что давление в шинах соответствует норме (на иномарках- табличка на левой двери или стойке), износ протектора на левом и правом колесах примерно одинаков, отсутствует люфт в подшипниках и рулевом управлении, колесные диски не деформированы.
Статьи
Общие сведения по параметрам установки колес.
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.
Обратное схождение на 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).
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.
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.
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.
Максимальный угол поворота.
Угол отклонения внутреннего колеса значительно больше угла отклонения внешнего колеса (А).
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.
Максимальный угол поворота.
Угол отклонения внутреннего колеса значительно больше угла отклонения внешнего колеса (А).
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.
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.
Сдвижка колес.
Сдвижка колес (Х) измеряется на колесах одной оси. Может измеряться в линейных и угловых мерах.
Установочная высота.
Расположение нагрузки.
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).
Износ шин.
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).
Процедура регулировки.
1. Размер шин и давление в них.
2. Состояние пружин подвески (визуально по крену автомобиля)
3. Отсутствие излишних люфтов в рулевом механизме и тягах.
4. Регулировку подшипников колес.
5. Отсутствие биения колес (коробленые диски должны быть заменены).
6. Загрузить автомобиль, как это рекомендовано.
7. Покачайте автомобиль на подвеске при выключенном ручном тормозе.
8. Установите рулевой механизм в центральное положение.
а) изменением положения верхней опоры стойки Макферсона
б) изменением толщины прокладок под опорой рычага подвески (рис.14)
в) изменением положения шаровой опоры на рычаге (рис.15,А)
г) регулировкой кулачка внизу стойки (рис.15,В)