Как влияет на износ шин большое схождение колес
Опубликовано: 02.05.2024
Развал – это угол установки колес по отношению к поверхности дороги при взгляде на автомобиль спереди. Если провести воображаемую линию через центр колеса перпендикулярно к дороге, то это будет нулевой развал.
Если колеса верхней стороной направлены внутрь(«домиком») – это отрицательный угол развала.
Если колеса верхней стороной направлены наружу – это положительный угол развала.
ВЛИЯНИЕ РАЗВАЛА НА ПОВЕДЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ
Значения развала для спортивных автомобилей обычно находятся в пределах
Какие у этого плюсы:
— В повороте корпус автомобиля кренится, тем самым создавая положительный развал и уменьшая площадь пятна контакта колеса с дорогой.Отрицательные значения развала компенсируют этот эффект.Как итог – больше сцепления и больше стабильности в поворотах.
— Отрицательный развал на обоих колесах создает дополнительную стабильность на прямой, т.к. колесо с отрицательным развалам старается катиться по траектории, направленной внутрь(подобно конусу, который катится по окружности вокруг своей вершины)
— При повороте внутреннее колесо разгружается и даже иногда полностью поднимается, тем самым позволяя опорному колесу еще сильнее уводить автомобиль внутрь поворота.
Отрицательный развал имеет и свои минусы:
— Повышенный износ внутренний кромки шины при езде по прямой.
— Нестабильность на разгонах и торможениях по прямой(т.к. площадь пятна контакта мала)
Исходя из всего вышесказанного, инженеры ищут компромисс и пытаются удержать развал около -0.5 градусов в время поворота при сжатой подвеске.
Идеальным вариантом было бы иметь колеса, установленные перпендикулярно к дороге при любых условиях. Но, по сравнению с гоночными, на обычных гражданских автомобилях этого сложнее добиться из-за более мягкой подвески с большими ходами, создающей большие крены при поворотах. Так же большую роль играет износ шин – для обычного автомобиля он должен быть экономичным, а гонщики могут позволить себе покупать покрышки чаще(по крайней мере хотелось бы, чтобы это было так :) )
КАСТЕР — это продольный угол наклона оси поворота колеса.
Это линия проходящая чаще всего через верхнюю и нижнюю точки крепления стойки.
Положительный кастер – когда ось поворота колеса завалена в сторону задней части машины, при взгляде на автомобиль сбоку. Такая конфигурация создает стабилизирующий момент, возвращающий колеса в исходное положение и способствующий прямолинейному движению автомобиля.
КАК КАСТЕР ВЛЯЕТ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ
Чем больше кастер смещен в сторону позитивного, тем более стабильна машина будет на прямой, но тем сильнее возрастет усилие на руле при повороте.
Кроме того, при повороте внутреннее колесо будет приподнимать машину, а внешнее опускать, тем самым создавая боковой крен, который совсем не желателен.
Влияет главным образом на 3 параметра – износ шин, стабильность прямолинейного движения и управляемость на входе в поворот.
Схожде́ние — это угол/расстояние между направлением движения и плоскостью вращения колеса.
Отрицательным считается схождение, когда колеса смотрят в разные стороны по ходу движения.
ВЛИЯНИЕ СХОЖДЕНИЯ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ
В гражданских автомобилях с помощью схождения компенсируют эффект криволинейного качения колеса при углах развала, отличных от 0, чтобы износ резины был минимален.
Для спортивных автомобилей допустимо «играть» схождением в целях изменения характера управляемости автомобиля . Например, можно добавить немного отрицательного схождения для переднеприводного автомобиля, это поможет компенсировать его тенденцию к недостаточной поворачиваемости.
Стоит избегать чрезмерных значений схождения, т.к. при сильно отрицательном схождении будут изнашиваться внутренние кромки шин, и наоборот – при очень положительном сильно нагружены будут внешние кромки шины.
Иногда эффект трения резины от чрезмерного схождения используют для того, чтобы поддерживать рабочую температуру шины . Если слики недостаточно прогреваются в поворотах и остывают на прямой, для обеспечения лучшего сцепления и достижения хорошего результата приходится жертовавать ресурсом резины.
Еще один положителный эффект от этого – из-за постоянного трения шины остаются чище, обеспечивая лучшее сцепление на торможении и в повороте.
Так же схождение может настраиваться и на задних колесах . Эффект от этого, обычно такой же как и на передней оси.
Схождение бывает статическое и динамическое.
Дело в том, что в движении углы установки колес могут изменяться – это зависит от кинематики подвески и податливости соеденительных шарниров.
Например – при разгоне ведущие колеса будут отталкиваться от поверхности дороги и стремиться вперед — к положительному схождению . На гражданских машинах в угоду комфорту используется более мягкая резина во втулках/сайлентблоках – поэтому значения отклонений больше чем на спортивных машинах.
Как видим, углы установки колес имеют важнейшее значение для управляемости вашего автомобиля и безопасной езды . Поэтому, если возможно, мы рекомендуем использовать заводские настройки или те, которые вами проверены – как точку отсчета для дальнейшей настройки управляемости после установки подвески . Вложить деньги в новую качественную подвеску и не произвести точную регулировку углов установки колес – значит потратить деньги впустую, ведь так вы не сможете почувствовать всей разницы .
Назначение углов установки колес
Корректно настроенная геометрия подвески позволяет автомобилю более эффективно воспринимать силы и моменты, возникающие в пятне контакта колеса с дорожной поверхность во время различных режимов движения. Этим обеспечивается предсказуемое поведение автомобиля, а именно: стабильность движения по прямой, устойчивость в поворотах, стабилизация при разгонах и торможении. Также благодаря отсутствию излишнего сопротивления качению колес происходит более равномерный износ шин, что позволяет увеличить срок их службы.
Заданные производителем значения углов установки колес являются оптимальными для конкретного автомобиля и соответствуют его назначению и особенностям настройки подвески. Однако, в случае необходимости, конструктивно предусмотрена возможность их изменения либо регулировки. Количество параметров, которые можно регулировать для каждого автомобиля, индивидуально.
Виды основных углов установки колес автомобиля
| Параметр | Ось автомобиля | Регулируемый параметр | На что влияет |
|---|---|---|---|
| Угол развала колес (Camber) | Передняя Задняя | Да (зависит от автомобиля) | Устойчивость движения в повороте Преждевременный износ шин |
| Угол схождения колес (Toe) | Передняя Задняя | Да | Устойчивость при прямолинейном движении Преждевременный износ шин |
| Поперечный угол наклона оси поворота (KPI) | Передняя | Нет | Стабилизация автомобиля при движении |
| Продольный угол наклона оси поворота (Caster) | Передняя | Да (зависит от автомобиля) | Стабилизация автомобиля при движении |
| Плечо обкатки | Передняя | Нет | Стабильность автомобиля при торможении Стабилизация автомобиля при движении |
Развал колес
Конструктивно camber формируется положением ступичного узла и обеспечивает максимальную площадь пятна контакта шины с дорогой. В случае двухрычажной независимой подвески положение ступицы определяется верхним и нижним поперечными рычагами. В подвеске типа МакФерсон на формирование угла развала влияет нижний рычаг и амортизационная стойка.
Отклонение значений угла развала от нормы влияют на автомобиль следующим образом.
Слишком большой отрицательный угол:
- хорошая устойчивость авто в поворотах;
- ухудшается сцепление колес при прямолинейном движении;
- повышенный износ внутренней стороны шины.
Слишком большой положительный угол:
- хорошее сцепление колес с дорогой;
- ухудшается устойчивость в поворотах;
- повышенный износ наружной стороны шины.
Схождение колес
Различают суммарное и индивидуальное схождение. Индивидуальное схождение рассчитывается отдельно для каждого колеса. Это отклонение плоскости его вращения от продольной оси симметрии автомобиля. Суммарное схождение рассчитывается как сумма индивидуальных углов схождения левого и правого колес одной оси. Аналогично определяется суммарное схождение в миллиметрах. При положительном схождении (англ. toe-in) колеса взаимно повернуты внутрь по направлению движения, при отрицательном значении (англ. toe-out) – наружу.
Отклонение значений угла схождения от нормы влияют на автомобиль следующим образом.
Слишком большой отрицательный угол:
- ухудшается выдерживание траектории движения;
- повышенный износ шины с внутренней стороны;
- острая реакция авто на рулевое управление.
Слишком большой положительный угол:
- ухудшается выдерживание траектории движения;
- повышенный износ шин с наружной стороны.
Поперечный угол наклона оси поворота колеса
Угол продольного наклона оси поворота колеса
Положительный caster способствует возникновению дополнительной динамической стабилизации автомобиля при движении на средней и высокой скорости. При этом ухудшается поворачиваемость на малой скорости.
Плечо обкатки
Данный параметр влияет на стабилизацию и поворачиваемость колеса. Оптимальным значением для современных автомобилей является нулевое либо положительное плечо обкатки. Знак плеча обкатки определяется развалом, поперечным наклоном оси поворота колеса и вылетом колёсного диска.
Автопроизводители не рекомендуют устанавливать колесные диски с нестандартным вылетом, т.к. это может повлечь изменение заданного плеча обкатки на отрицательное значение. Это может серьезно повлиять на устойчивость и управляемость автомобиля.
Изменение значений углов установки колес и их регулировка
Углы установки колес подвержены изменениям вследствие естественного износа деталей, а также после их замены на новые. Все без исключения рулевые тяги и наконечники имеют резьбовое соединение, которое позволяет увеличить или уменьшить их длину для регулировки величин углов схождения колес. Схождение задних колес, равно как и передних, регулируется на всех типах подвесок, за исключением задней зависимой балки или моста.
Неправильный сход-развал задних колес на переднеприводном автомобиле оказывает меньшее влияние на его управляемость и неравномерный износ шин, поскольку задняя часть менее нагружена. Параметры caster и KPI, регулировка которых в конструкции подвески автомобиля, как правило, не предусмотрена, должны всегда соответствовать допустимым значениям.
Все знают, как важно следить за углами установки передних колес: они влияют и на управляемость, и на износ шин… А как насчет задней оси? Что будет, если, к примеру, от удара о бордюр нарушится схождение задних колес?
Мы решили это проверить. Взяли седан Mazda 6, в задней многорычажной подвеске которого регулируется схождение, — и отправились на полигон.
К стати, с «задним» схождением у нас уже был печальный опыт. Ровно год назад во время теста кроссоверов нас удивил Mitsubishi Outlander — он то и дело норовил сорваться в занос, чего за ним раньше не замечалось. Уже потом, после публикации, дилеры Mitsubishi выяснили причину: у той тестовой машины были немного нарушены углы установки задних колес. Вместо небольшого схождения колеса «расходились» — совсем чуть-чуть, на считанные доли градуса. Но этого оказалось достаточно для того, чтобы один из наших «обычных водителей», пытаясь проехать коридор «лосиного теста» на небольшой скорости в 65 км/ч, не удержал машину от разворота на 180 о !
На самом деле любой автомобиль очень чувствителен к изменению угла схождения задних колес. Представьте, что у машины отрицательное схождение — то есть задние колеса развернуты наружу по ходу движения. Тогда в повороте наружное заднее колесо (а при прочих равных условиях оно обладает гораздо большим сцеплением с покрытием, нежели внутреннее) будет слегка развернуто от центра поворота — и задняя ось будет стремиться обогнать переднюю. Автомобиль приобретает склонность к заносу!
Заднее внешнее колесо, сильно повернутое наружу, уводит заднюю ось на обочину — машина срывается в занос
И наоборот, при положительном схождении (колеса смотрят «внутрь») нагруженное колесо направлено к центру поворота — оно работает на недостаточную поворачиваемость. Слегка сведенные к центру колеса увеличивают стабильность движения по скоростной прямой и помогают подвеске самой «подруливать» в нужную сторону, компенсируя порывы бокового ветра. Поэтому небольшое положительное схождение — хорошо! А вот отрицательное схождение («расхождение») — плохо.
Развернутое к центру поворота заднее «упорное» колесо перекладывает всю работу по восприятию боковой силы на переднюю ось — склонность к недостаточной поворачиваемости возрастает
Следите ли вы за углами установки задних колес? Возможно, они на вашей машине просто не регулируются — в зависимых задних подвесках (жесткие мосты у внедорожников) или полузависимых («скручивающаяся балка», как у вазовских переднеприводников) колеса установлены жестко. Но и тут углы установки тоже могут «уйти» — например, если от сильного удара погнута балка. Что уж говорить о современных сложных многорычажных подвесках! Поврежден один из рычагов — и угол схождения изменился. У того опасного Аутлендера из нашего сравнительного теста углы «уплыли» совсем чуть-чуть: –0 о 03 ’ для левого колеса и –0 о 11 ’ для правого при предписанном заводом-изготовителем диапазоне от +0 о 03 ’ до +0 о 24 ’ . Напомним, что углы установки измеряются в градусах и минутах: в каждом градусе 60 минут.
Ни для кого не секрет, что износостойкость шины зависит не только от качества материалов, из которых она производится, а еще и от механических факторов - внутреннего давления в шине и исправности подвески автомобиля.
Подумайте, как часто вы проверяете давление в колесах, наверняка очень редко, когда визуально видно, что шина приспущена, вы обращаетесь в шиномонтажный сервис или достаете компрессор с багажника автомобиля. Чтобы избежать проблем, нужно один раз в неделю проверять давление в шинах.
Иногда шины изнашиваются неравномерно даже когда, казалось бы, в подвеске все настроено и давление воздуха в покрышках оптимальное. А возникать такое может, когда не отрегулирован развал и схождение.
Смысл регулировки развала автомобильных колёс. Для того, чтобы управляемые колёса при повороте работали в номинальном режиме, необходимо добиться некоторого их наклона относительно вертикальной оси. В этом случае пятно контакта шин при движении с боковыми нагрузками будет оптимальным.
В подавляющем большинстве случае развал должен быть «чуть положительным», т.е. управляемые колёса должны образовывать небольшой «домик». Обычно речь идёт об углах в доли и единицы градусов (конкретные цифры для каждой модели автомобиля свои). Тем не менее, даже этот небольшой наклон без его компенсации негативно сказывается на управляемости автомобиля, а также приводит к износу шин.
Дело в плече обката колёс, которые можно уподобить в данном случае конусам. Возникает дополнительный момент, направленный на «разъезжание» колёс в разные стороны. Естественно, его величина не идёт в сравнение с моментом, который прикладывается в направлении движения автомобиля, но всё равно является достаточно ощутимой для того, чтобы пострадала управляемость. Кроме того, большую часть этой дополнительной силы вынуждены принимать на себя боковины шин, значительно деформируясь. При этом зачастую протектор практически не страдает как в случае неправильного развала, а утрачивается силовая однородность шины (возникают вздутия, грыжи, повреждения боковин).
Для того, чтобы избежать этих негативных последствий, делается регулировка схождения колёс. В первую очередь задачей регулировки является компенсации бокового момента, возникающего при регулировке развала. Достигается это с помощью регулировки угла взаимного положения управляемых колёс в горизонтальной плоскости.
В стандартном случае правильное схождение достигается тогда, когда колёса на повёрнуты друг к другу небольшой угол («сходятся»). Если операция развала-схождения выполнена правильно, то шины управляемых колёс не испытывают дополнительных нагрузок и изнашиваются равномерно.
В случае неправильной регулировки развала наблюдается чрезмерный износ наружной (при излишне положительном развале) или внутренней (при излишне отрицательном развале) частей протектора.
Если же развал сделан правильно, но не выставлено схождение, то шины получают риск повреждения боковины или просто интенсивно изнашиваются, ведь при каждом повороте руля вместо двух векторов силы на них действуют четыре, при этом каждый из этих векторов направлен в свою сторону.
Поэтому крайне важно своевременно следить за правильностью регулировки развала и схождения колёс. Специалисты рекомендуют проводить эту операцию при каждой сезонной смене шин, при любых заменах дисков на диски с другим вылетом и, естественно, после любого ремонта подвески.
Чтобы получить удовольствие от вождения, автомобиль должен быть не только легок в управлении, но и обеспечивать безопасность на дороге.
Попробуем прежде всего разобраться в понятии развала и схождения колес.
Развал
Итак, что же такое развал колес? Это значение угла наклона колес автомобиля по отношению к дороге. Как правило, под развалом понимают именно статический развал ведущих колес. Но в некоторых авто настраивают развал-схождение и «пассивных» колес. Когда верхняя кромка шины больше наклонена к машине, развал имеет минусовое или отрицательное значение. Когда верхняя кромка шины находится дальше от центра машины, тогда развал имеет плюсовое или положительное значение.
Идеальный развал – это когда его значение нулевое, благодаря чему покрышки изнашиваются меньше.
Если нужно увеличить сцепление с дорогой, нужно поставить 2 или 1,5 градуса на передних колесах и 1,5 градуса на задних, в ущерб резине, конечно же.
Главная цель развала ведущих колес – это снизить передачу на руль неровностей дорожного покрытия, которые гасятся благодаря упругости резины. Также развал служит увеличению сцепления протекторов колес с дорогой, делает автомобиль более стабильным на поворотах, что оказывает влияние на стабильность и «послушность» авто в управлении.
В отношении кинематики для подвески развал так же, как и угол наклона поперек линии, вдоль которой поворачиваются ведущие колеса, влияет на значение радиуса обката, но это влияние гораздо ниже, чем второго приведенного фактора. На деле же угол развала автомобиля без движения устанавливается довольно приблизительно (погрешность при установке можно сравнить с его значением), плюс значение развала значительно изменяется, когда подвеска работает.
Кастер
Кастер, проще говоря, представляет собой угол, получаемый между условно проведенной вертикальной линией и осью, служащей для поворота колеса в плоскости, проходящей вдоль автомобиля. Функцией кастера является «автоматическое» выравнивание рулевых колес под действием скорости при движении автомобиля.
То есть после поворота автомобиль выходит из него сам, а именно: отпущенное рулевое колесо имеет свободный ход, благодаря чему сам способен вернуться к прямолинейному движению (при условии, конечно, что вся механика отрегулирована верно). Что является результатом положительного кастера. В некоторых случаях изменение значения кастера, выставленного на заводе, делает движение прямо более стабильным.
Излишнее значение кастера придает рулю так называемую «тяжесть». Для любителей экспериментов может показаться интересным выставление кастера на +1 или +2 градуса относительно «заводских настроек». Подобные изменения делают ход автомобиля более устойчивым, он еще более стремится к движению прямо.
Схождение
Схождение можно определить как разницу в расстояниях от переднего до заднего края колес.
В некоторых авто представляется возможным регулировка схождения всех четырех колес.
Целью схождения является компенсация увода автомобиля в сторону из-за положительно выставленного развала, что позволяет избежать значительного износа резины. Схождение и развал всегда регулируются одновременно.
Достоинством положительного схождения является устойчивость при большой скорости движения, недостатком – автомобиль становится несколько «неповоротливым».
Достоинством отрицательного схождения является усиленная чувствительность колес к «командам» рулевого колеса, а из минусов – резина «съедается» быстро, все кочки мы чувствуем через руль, или просто «биение».
Одной из главных причин быстрого износа резины считается неверно настроенное схождение. Как правило, первым признаком того, что значение схождения выставлено неверно, является визг колес при повороте на малой скорости. Если значение схождения равно 5 мм или даже больше, покрышка будет стерта полностью уже меньше чем через 1000 км. Желательно иметь схождение равное нулю.
Когда же необходимо регулировать развал-схождение.
Регулировать сход-развал автомобиля ВАЗ или любого другого нужно, если:
Какова же ориентировочная стоимость сход-развала для автомобилей? Для легковых авто она составит около 1600 рублей. И к тому же при установке треугольных рычагов угол кастера регулируется гораздо проще и на большее значение.
Читайте также: