Зачем заваливают колеса на авто
Опубликовано: 22.04.2024
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…
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 .
В процессе использования любого авто, вне зависимости от модели, все преимущества ходовой части со временем теряются и угасают. Причина не только во времени, но и в неверно выполненном непрофессиональном ремонте ходовой части. Если в процессе ремонта вносились изменения в подвеску, задевались резьбовые соединения, то это приводит к нарушению углов установки колес. Ощутит эти даже незначительные изменения водитель автомобиля сразу же. Машину будет тянуть влево или вправо, входить в поворот станет труднее, ухудшится сцепление с дорогой и общая управляемость. Сейчас многие делают отрицательный развал колес. Давайте посмотрим, как это может влиять на качество вождения.
Общая информация
Прежде чем перейти непосредственно к преимуществам и недостаткам, необходимо вначале разобраться, что же это за углы и какими они могут быть.
Итак, развал – это расположение колес автомобиля под углом к дороге. Развал-схождение влияет на уровень управляемости, на безопасность и на то, как быстро резина придет в негодность. Сейчас существует масса моделей авто, и для каждой имеется свой оптимальный угол схождения и развала. Существует три вида. Это нулевой угол, положительный и отрицательный развал.
Колесо автомобиля будет в нулевом развале, если оно находится перпендикулярно к дорожному полотну. Если верхняя часть колеса направлена внутрь кузова, тогда развал считается отрицательным. Если верхняя часть колеса смотрит от кузова, тогда это положительный развал.
В процессе движения на автомобиле углы установки колес находятся под постоянным напряжением. Со временем даже правильно и профессионально выставленные параметры могут меняться в одну или другую сторону.
Если углы оптимальные, то автомобиль будет более маневренным и устойчивым. Нужно внимательно следить за этим. Даже если развал будет меньше или больше на два градуса от оптимального, это может серьезно повлиять на управляемость, устойчивость и длительность срока эксплуатации резины.
Развал в минус
Казалось бы, зачем уходить от рекомендаций производителя и устанавливать отрицательный развал, если управляемость будет меняться, и не факт, что в лучшую сторону? На самом деле управляемость немного улучшается – появляется возможность с легкостью входить в поворот даже на высокой скорости. Кроме того, можно избежать заноса и опрокидывания. Чаще всего к такой модификации прибегают водители спортивных автомобилей. Для гражданской езды такой тюнинг бесполезен – в городе другие скорости.
Дрифт
Особенно актуален такой угол установки колес для дрифта. Машина лучше цепляется за дорогу. Для любителей дрифта развал должен составлять от -0,5 до -5,5 градусов.
Также оптимальным можно считать развал в минусе для участников кольцевых гонок. При этом отрицательное значение угла развала передней оси должно быть больше, чем задней. Так обеспечивается лучшее сцепление с дорогой, более резкое и чуткое управление.
Почему это важно?
Когда автомобиль входит в поворот на высокой скорости, кузов кренится. Именно в данный момент на колесо оказывается большая нагрузка, и оно может легко уйти уже в положительный развал. Вместе с этим есть риск, что колесо потеряет сцепление с дорогой. Если развал в минусе, к примеру, в -2,0 или немного выше, то крены уже не так сильно влияют. Машина уверенней войдет даже в крутой поворот.
Модные тенденции
Разваливают колеса в минус не только для спорта. В городах можно видеть заниженные авто с очень сильно заваленными колесами. Этот стиль называют Stance. Он подразумевает широкие диски и очень низкую посадку.
Диски могут даже не помещаться в колесной арке. Поэтому и нужен такой развал. Нужно сказать, что, в отличие от спорта, здесь такой подход никакой практической ценности не несет. Это просто дань моде.
Недостатки
Мы рассмотрели, что дает отрицательный развал. А теперь нужно поговорить о недостатках. Если нет спортивных амбиций, тогда лучше отказаться от такого тюнинга.
Один из серьезных минусов – это повышенный износ внутренней части покрышки. Если нужно быстро разогнаться или затормозить, то эффективность и разгона, и торможения будет снижена – площадь контакт колеса с дорогой уменьшилась. И, наконец, при движении по плохим дорогам машина может уйти в сторону.
Самое неприятное – это износ шин. Это случится, если отрицательный развал более 1 градуса. Чем выше будет этот угол, тем быстрее износится резина. Гонщики могут позволить себе менять резину даже после нескольких кругов. Обычному водителю это часто не по карману.
Как сделать развал в минус?
Прежде чем начать регулировки, следует знать, подойдет ли такой развал для автомобиля и будет ли в допуске поперечная, а также вертикальная устойчивость автомобиля. Конечно, при необходимости эти показатели можно увеличить.
Чтобы повысить уровень устойчивости, в переднюю подвеску устанавливают стабилизатор. Для повышения вертикальной устойчивости меняют пружины на более жесткие. Чтобы снизить риск заноса при скоростном повороте, заднюю подвеску занижают. Тогда машина будет прижиматься к внешней стороне колеса, и ее не занесет.
Для регулировки отрицательного развала передних колес необходимо приобрести специальные регулировочные развальные пластины. Покупая пластину, следует отталкиваться от необходимого угла. Пластины бывают разные.
Алгоритм регулировки
Машину ставят на ровную и твердую поверхность. Затем кузов поднимают домкратом и демонтируют колесо. Далее снимают тормозной барабан, колодки, ступицу. Теперь можно закрепить развальную пластинку и установить все элементы обратно. Затем то же самое проделывают и с другим колесом.
На самом деле процесс несложный, и нет нужды посещать стенд развал-схождения – это будет пустой тратой. Если подобрать пластины правильно, то улучшения будут видны сразу же.
Задние колеса
Если разваливать и задние колеса, то можно добиться еще более лучшей управляемости. Но стоить это будет достаточно дорого – придется чаще менять все четыре колеса. На некоторых моделях авто производители сами рекомендуют делать отрицательный развал задних колес. Особенно это актуально, если машина заднеприводная.
Где делать этот тюнинг?
Лучше и проще всего посетить стенд развал-схождения. Это программно-аппаратный комплекс, который уже знает все необходимые углы для большинства автомобилей. С помощью датчиков, что будут устанавливаться на колеса, система определит текущие углы, а на базе этой информации можно будет уже выставлять нужные отрицательные углы. В большинстве сервисов специалисты готовы сделать развал любого типа.
Отрицательный параметр – это не всегда интенсивный износ покрышек. Например, инженеры "АвтоВАЗа" и вовсе рекомендуют для «Лады Гранты» делать сзади развал в -2 градуса. Инженеры утверждают, что износ покрышек будет в норме. При этом это даст хороший эффект в плане управляемости. Для гражданских авто развал до -2,5 градусов будет только преимуществом – водитель не разорится на покрышках.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет отрицательный развал колес автомобиля. Для чего это нужно? Это тюнинг для спорта, а также для красоты. Для гражданской езды по обычным дорогам такой развал в большинстве случаев не нужен - машина будет хорошо ездить и с заводскими параметрами. Но если очень хочется, то особого вреда не будет, а изменения будут заметны практически сразу (пускай и небольшие).
Что такое угол развала колеса, это наверное все знают — угол между плоскостью колеса и вертикалью.
Много веков после своего изобретения, колесо успешно работало без развала (развал был равен нулю). Но когда то у людей появились мысли наклонить колесо для каких то целей. Слыхал что на конных экипажах устраивали колёсам положительный развал, якобы для того чтобы колёса не забрасывали грязью карету. Видал загадочный развал колёс на грузовике Татра. Ну и сумасшедшие развалы колёс на тачках модных пацанчиков тоже конечно видел.
Но известно из физики, что прямолинейное качение колеса с наклоном к дороге — это плохо. Если это колесо обуто в эластичную шину, то в пятне контакта будет создаваться разворачивающий момент. Потому как правое и левое плечи шины будут двигаться в контакте с дорогой с разными линейными скоростями.
Это приведёт к самопроизвольному уводу колеса в сторону наклона (это может быть причиной, из за чего автомобиль будет тянуть в сторону). По Й.Раймпелю, разница развалов колёс передней оси по сторонам более 30 минут, может приводить к самопроизвольному уводу автомобиля в сторону при прямолинейном движении.
Если оба колеса одной оси будут иметь одинаковые развалы (с одним знаком), то увода наверное не будет, потому что создаваемые в пятне контакта правого и левого колёс разворачивающие моменты будут уравновешивать друг друга. Но такое состояние системы является нестабильным и будет вредить курсовой стабилизации при прямолинейном движении. Кроме того, разворот пятна контакта шины, в движении, явно приведёт к ускоренному неравномерному износу шин.
Однако, конструкторы автомобилей всё таки используют развалы колёс. Зачем? Например, затем чтобы компенсировать наклон внешнего колеса оси в повороте.
На автомобиль в повороте действует дополнительная боковая сила (центробежная сила), которая вызывает крен автомобиля. При кренах обычно, наружное в повороте колесо приобретает сильно-положительный развал. Кроме того, у колеса происходит подламывание шины (под действием всё той же боковой силы) и вертикальная нагрузка может даже приходиться вне пятна контакта. Получается, что колесо в повороте теряет часть сцепных свойств и в колесе образуется опрокидывающий момент (из вертикальной силы, и силы реакции).
Эта проблема была особо актуальна раньше (до 80х годов прошлого века), когда шины были диагональными, тканевыми, узкими и высокопрофильными. Поэтому раньше на автомобилях особенно часто можно было встретить предустановку развалов в сильно отрицательной области (на колёсах сновья были отрицательные развалы где то до -1градуса). Отрицательный развал колёс, тогда, призван был компенсировать заваливание внешних колёс в повороте. Решение вынужденное но компромиссное, т.к. отрицательный развал колёс был в принципе вреден при прямолинейном движении.
Но потом (в 70хгодах прошлого века) появились радиальные металлокордовые шины, которые меньше деформировались под действием боковой силы (не так подламывались в поворотах). Кроме того, шины стали иметь всё меньший профиль и большую ширину (это тоже повысило боковую жесткость шин). За счёт большей ширины и меньшего профиля, уменьшилось плечо опрокидывающего момента (см. рис.4).
Кроме того, инженеры стали создавать подвески, которые меняют развал в минус при загрузке
Поэтому, пропала необходимость предустанавливать колёса с развалом (развал передних колёс современных автомобилей, без нагрузки, близок к нулю).
Однако, современные автопроизводители сильно заморочены безопасностью автомобиля. Важным элементом активной безопасности автомобиля считается обеспечение ему недостаточной поворачиваемости (чтобы автомобиль "прощал" водителю часть неумелых действий рулём). Поэтому на колёсах задней оси и сейчас обычно можно встретить отрицательные углы развала колёс у новых автомобилей (отрицательные развалы на задке являются одним из инструментов настройки недостаточной поворачиваемости).
Ну а почему на всех автомобилях колёса со временем приобретают отрицательные развалы — так это потому что так работает гравитация Земли — все люфты и большинство деформаций в шасси приводят к заваливанию колёс в отрицательные развалы (это называется "домик").
Вывод: развал колёс, отличный от нуля, ускоряет износ шин (чем шире шина, тем сильнее). Хотите завалить колесо в развал, подумайте, нафига оно вам надо.
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.
Читайте также: