Почему у машины колеса в разные стороны
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 .
Иногда во время движения автомобиля создается ощущение, что колеса находятся в неподвижном состоянии или даже вращаются в обратную сторону. Почему так происходит? Давайте разберемся в принципах красивой оптической иллюзии, которую мы часто видим на дороге.
Мы наверняка не раз видели на дороге, по телевизору, в Интернете как колеса автомобиля вращаются вопреки законам физики. То есть колеса вращаются в обратную сторону, несмотря на движение машины в другую сторону. Возможно, эта иллюзия озадачила вас. Самое удивительное, что когда автомобиль трогается с места, сначала вращение колес может казаться нормальным и естественным. То есть вращение колес происходит в правильном направлении. Однако, как только вращение колес достигает определенной скорости, спицы, лучи колесных дисков иногда начинают двигаться в другую сторону или даже перестают вращаться. Что же происходит?
Эта иллюзия демонстрирует, как работает наша функция зрения и как мозг может интерпретировать и обрабатывать информацию, получаемую с органов зрения. Наши глаза способны работать на частоте 200 кадров в секунду при обработке нормального статичного изображения. Но когда дело доходит до фиксации и обнаружения движения, то согласно исследованиям установлено, что зрительная система человека может обнаруживать изменение в движении (например вращение колеса) только со скоростью 13 кадров в секунду.
Хотя, как мы уже сказали, наши глаза и мозг могут обрабатывать информацию с большей частотой кадров. Но информацию о движении объекта мозг может обрабатывать только со скоростью 10-15 кадров в секунду. Хотя установлено что эта скорость обработки информации нашим мозгом с органов зрения может быть увеличена с помощью специальных тренировок.
И так давайте на примере вращения колеса подробнее узнаем, как работает наше зрение и как обрабатывает информацию наш мозг. Предположим, что автомобильное колесо имеет четыре спицы или четыре луча колесного диска, расположенные под углом 90 градусов друг к другу. Представим, что один луч повернут на 12 часов (если представить колесный диск в виде циферблата часов). Теперь представим вращение колеса по часовой стрелке.
Если колесо на небольшой скорости будет двигаться вперед, то луч, расположенный на положении 12 часов переместиться на положение 2 часа. В этом положении наш мозг будет обрабатывать информацию, полученную от органов зрения как отдельный кадр. В этом случае мы будем видеть не отдельные кадры, а непрерывную картинку движения колеса в обычную сторону при движении автомобиля вперед.
Однако если колесо будет вращаться с большой скоростью, то наш мозг будет не успевать обрабатывать каждый кадр получаемой информации о вращении колесного диска. То есть, интервал вращения спиц или лучей колесного диска, расположенных под углом 90 градусов будут попадать на три, шесть, девять и 12 часов в тот момент, когда наш мозг не будет успевать обрабатывать предыдущие кадры. В итоге при определенной скорости вращения колес нам может показаться, что колесные диски остановились, несмотря на движение машины.
То есть, наш мозг, запомнив первоначальное положение колесных спиц или лучей из-за низкой скорости обработки информации (в среднем 13 кадров в секунду), не успевая обрабатывать каждый кадр, будет думать, что колесо стоит на месте.
При увеличении скорости вращения колес, начинает появляться обратный эффект неэффективности обработки визуальной информации нашим мозгом, который заключается в том, что нашему мозгу будет казаться, что центральная спица или луч колесного диска, расположенный ранее на положении 12 часов, после каждого круга вращения будет смещаться против часовой стрелки на 1 час назад, то есть на 11 часов. В итоге после обработки информации наш мозг будет ошибочно думать, что колесо вращается в обратном направлении.
Вот почему, несмотря на движение вперед, наш мозг будет интерпретировать движение колес на определенной скорости в обратную сторону. Все дело в нехватке скорости обработки зрительной информации.
То же самое происходит и при просмотре видео по телевизору или в Интернете, на котором снято движение автомобиля со скоростью 50 кадров в секунду. В идеале мы видим правильное вращение колес на таком видеоролике при скорости полного оборота вращения колеса меньше 1/50 в секунду. Как только скорость вращения колеса сравняется со скоростью работы камеры или станет выше, то камера снимающая ролик будет не успевать фиксировать полное вращение колесных спиц и лучей и нам будет казаться, либо что вращение колеса прекратилось, либо колесо, несмотря на движение машины вперед, начало вращаться в обратную сторону.
Также аналогичный эффект вы можете увидеть при работающих лопастях вертолета или при движении пропеллеров авиадвигателей.
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…
Каждый автомобиль после изготовления проходит тестовые испытания. После тестирования происходит дополнительная регулировка, если он не соответствует нормативам предусмотренных изготовителем.
Этот факт следует учитывать, если вы внесли какое-либо изменение в резьбовые соединения после ремонта или в ходе различных модификаций. Это также имеет непосредственное отношение к действиям, когда требуется произвести работы по развалу/схождению ваших колес.
Что обозначает параметр развал колес?
Параметр развал предусматривает собой угол постановки колеса относительно дорожного покрытия. У каждого автомобиля есть свои особенности, которые опытный автослесарь обязан знать. Рассмотрим стандартные величины.
Нулевое значение развала колес — это перпендикулярное положение колеса относительно дороги. Существуют положительный и отрицательный углы развала. В первом случае, при положительном развале, если смотреть на автомобиль спереди, можно заметить, что верхний край колеса выходит за корпус автомобиля. При отрицательном варианте верхний край находится внутри крыла и его не видно.
Стоит заметить, что максимальное соприкосновение колеса с дорожным покрытием может быть только при нулевом развале. Это идеальный вариант, и действует он только при движении автомобиля по ровной дороге и только в прямом направлении. Каждый водитель понимает, что возможность такой езды просто невозможна.
В любом случае приходиться совершать обгон или осуществлять повороты, чтобы добраться до места назначения. При совершении какого-либо поворота, на автомобильные колеса начинает действовать сила. Она старается вывернуть колесо, не совпадающее с его перпендикулярным положением. Когда крен становится критичным и восстановление перпендикулярного положения невозможно, то вся нагрузка начинает ложиться на внешний край колеса.
Кому необходим отрицательный развал?
На спортивных автомобилях, в большей мере это относится к участвующим в гонках по дрифту, устанавливают отрицательный развал. Это помогает пилоту лучше чувствовать автомобиль, и способствует наиболее полному контакту колеса с дорожным покрытием.
Благодаря различным экспериментам и личному опыту гонщиков, среднее показатели развала для участия в гонках принято считать в пределах от 0,5 до 5,5 градуса.
Для машин, участвующих в кольцевых гонках, отрицательный развал находится в пределах 2–3 градусов для передних колес, и 1,5 градуса для задней пары. Передние колеса принимают на себя большую нагрузку, и поэтому требуют большего значения.
При вхождении автомобиля в поворот корпус немного накреняется и происходит компенсация отрицательного развала. Данное взаимодействие корпуса и развала помогает сохранить колесам максимальное соприкосновение с дорожным полотном.
Отрицательный угол развала положительно сказывается на прохождении различных поворотов. Но отрицательно сказывается во время остального пользования автомобилем. Происходит значительный износ резины. Торможение и разгон, вследствие неполного контакта колеса с дорожным покрытием, могут спровоцировать нестандартные ситуации. Автомобиль может начать «водить» по дороге.
Для гоночных автомобилей фактор износа колес не является главным. Чтобы добиться победы в гонках, возможна частая замена колес. Простому обывателю такая смена колес может обойтись «в копеечку», на что не каждый автовладелец будет согласен. Честно говоря, такой развал и частая смена колес, ничем не оправданы для обычного водителя.
Регулировки развала и схождения – коррекция углов установки колес для возвращения их к заводским показателям. Колеса всегда должны быть в строго вертикальной плоскости, однако по факту демонстрирует непостоянство – перемещаются относительно кузова и поворачиваются относительно горизонтальной плоскости.
Обычно процедуру проводят после того как автомобиль демонстрирует изменившееся поведение, скажем, перестает держать дорогу, отклоняясь от траектории движения при нулевом положении руля. Но, мало того, что машину начинает тянуть в сторону, так еще и будет заметен выраженный и неравномерный износ покрышек.
Что такое развал
Развал колес (по-английски camber) – это угол между вертикальной плоскостью и плоскостью вращения колеса. Проще говоря, это наклона колес относительно поверхности дороги, который может быть положительным, отрицательным и нулевым. В первом случае верхняя часть колеса наклонено наружу колесной арки, а во втором – завалено вовнутрь, к центральной оси автомобиля. Отрицательный развал позволяет получить более широкое пятно контакта при сокращении срока службы покрышек. К слову, подобную настройку часто используют гонщики для более быстрого прохождения поворотов.
Если развал колес по каким-то причинам отличается от параметров, заданных компанией-производителем, то владелец столкнется с изменениями управляемости (отклонением от прямолинейного движения) и износом проектора с одной его стороны. А еще camber важен для снижения нагрузки на ступичный подшипник и нужен для компенсации изменения положения колеса, когда оно едет по неровностям или движется в повороте. Угол развала может регулироваться, а может быть фиксированным и не меняющимся параметром.
Что такое схождение
Схождением колес называется угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью машины. Он заметен, если посмотреть на автомобиль спереди или представить его в виде рентгеновской схемы сверху – колеса стоят не строго параллельно относительно друг друга, а расположены под углом. При положительном схождении колес их оси сходятся к продолжению центральной оси автомобиля, при этом наблюдается устойчивость на скоростях, но возникает риск недостаточной поворачиваемости. При отрицательном схождении колеса смотрят в разные стороны и увеличивается запас устойчивости, обратной стороной которого будет ускоренный износ шин, повышенная чувствительность к дорожной колее и дефектам покрытия. Кроме того, различают раздельное (угол между продольной осью автомобиля и плоскостью, проходящей через центр колеса) и суммарное (сумма раздельных) схождение.
Схождение колес автомобиля, отличающееся от заводских параметров, даст о себе знать повышенным расходом топлива из-за повышенного сопротивления качению передних колес, которые словно упираются, а также характерным пилообразным износом покрышек.
Схождение задних колес, разумеется, влияет на управляемость, но не так сильно, как в случае с управляемыми колесами.
Что такое кастер
Третий важный угол установки колес – это кастер (по-английски caster), продольный угол наклона оси поворота колес. Кастер влияет на стабилизацию управляемых колес на скорости и характеристики управляемости. По мере его увеличения рулевое управление становится «острым», азатем и тяжелым.
У большинство современных легковых автомобилей кастер не регулируется.
Что такое поперечный угол наклона оси поворота
Этот параметр играет свою роль на малых скоростях для самовыравнивания колес – в таких режимах кастер еще не оказывает влияния на стабилизацию. Из-за поперечного угла наклона оси поворота можно наблюдать, как при повороте колес передняя часть машины чуть приподнимается. Особенно это заметно из салона при вращении руля. Но, стоит тронуться с места и передние колеса под весом автомобиля начнут стремиться к прямолинейному положению. Данный параметр конструктивно запрограммирован и не регулируется.
Когда и зачем делать сход-развал?
Иногда процедуру следует проводить превентивно, после вмешательства в подвеску и проведения сервисных работ, либо тюнинга ходовой части. Встречаются рекомендации отправляться к специалистам по сход-развалу после сезонной замены колес или установки новых шин, которой следуют очень немногие.
Читайте также: