На заре автомобилестроения роль колеса не была столь заметной, как сегодня: малые скорости, плохие дороги - едет автомобиль, катятся колеса, ну и хорошо! Со временем, когда автомобиль стал передвигаться все быстрее и быстрее, выяснилось, что весьма сильно влияет на характер движения и способ управления положение колес относительно кузова (рис. 1).
Если посмотреть на стоящий автомобиль спереди, можно заметить, что его передние колеса не перпендикулярны земле, а немного наклонены наружу (рис. 1, слева). Такое их положение специалисты называют развалом. Приглядевшись пристальней, увидим, что эти колеса еще и повернуты навстречу одно другому (рис. 1, справа) и их плоскости пересекаются впереди машины. Это называют схождением колес.
Для чего так делают? Наблюдательный читатель, незнакомый с теорией автомобиля, наверное, будет искать ответ, вспоминая телегу и старинный пушечный
лафет, большие колеса которого имели еще больший развал. На этом пути его ждет ловушка, достойная популярной телевизионной передачи «Что, где, когда?» На телеге колесо ставят с наклоном внутрь (отрицательный развал), чтобы оно не соскочило с оси, если выпадет из гнезда стопорящий его клин (нагель). Даже без него колесо будет прижиматься к телеге благодаря боковой составляющей силы веса. А в пушечном лафете «разваленные» колеса удобнее вращать руками сбоку (как делала обычно орудийная прислуга) без риска отдавить ногу.
Рис. 1. Схема положения передних колес. Слева - развал: а < Ь - положительный, а > b - отрицательный; справа - схождение: с > d - положительное; с < d - отрицательное
У автомобиля же развал и схождение управляемых колес необходимы в первую очередь для того, чтобы он сохранял заданное направление при движении по прямой, и для того, чтобы сопротивление качению было минимальным, а следовательно, и минимальным износ шин. Хорошая устойчивость при прямолинейном движении и стабилизация управляемых колес (то есть самовозврат руля после его поворота) создают у водителя чувство уверенности при управлении автомобилем.
В литературе встречается также объяснение, что развал управляемых колес нужен для разгрузки наружного подшипника в ступице. Кроме того, считают, что развал и схождение нужны для компенсации конструктивных и эксплуатационных люфтов подвески и рулевого привода с целью обеспечить минимальное сопротивление качению эластичной шины.
Рассмотрим подробнее эти положения колес, которые можно измерять угловыми или линейными величинами (см. рис. 1).
Схождение колес в домашних условиях определяется как разность расстояний между внутренними краями обода спереди и сзади.
Оптимальное значение, найденное заводом-изготовителем, как и метод регулировки, указывают в руководстве по эксплуатации автомобиля. Для измерения обычно применяют телескопические или складывающиеся линейки - самодельные или выпускаемые промышленностью. На СТО, оборудованных специальными стендами, схождение определяют по углу поворота колес, причем с большей, чем линейкой, точностью. Заданное схождение устанавливают, изменяя длину рулевых тяг, на которых предусмотрены специальные резьбовые муфты.
В основном схождение служит для устранения разворачивающего момента на колесе и ликвидации поперечного его проскальзывания. При этом. Следует помнить, что схождение больше всех других факторов влияет на износ шин и управляемость автомобиля. Если вы заметили, что возросло усилие поворота рулевого колеса и появился пилообразный износ рисунка протектора у шины (рис. 2), необходимо срочно проверить величину схождения.
Развал колес измеряется как угол наклона плоскости качения колеса относительно плоскости, перпендикулярной к опорной.
В домашних условиях развал чаще всего измеряют при помощи отвеса или угольника и линейки как разность размеров от отвеса (или угольника) до верхней и нижней закраин обода колеса. Для обода 13-14 дюймов 1 мм разности составляет примерно 10 угловых минут. Если появился увод автомобиля и обнаружен односторонний износ рисунка протектора (см. рис. 2), необходимо проверить развал колес.
У заднеприводных автомобилей его обычно регулируют установкой шайб под верхний рычаг подвески колеса. В переднеприводных с подвеской типа «Мак-Ферсон» угол наклона колеса регулируют поворотом эксцентрикового болта (ВАЗ-2108, «2109») или специального винта (АЗЛК-2141), расположенных на телескопической стойке.
Следует помнить, что изменение развала колес вызывает изменение схождения, поэтому после регулировки первого угла надо проверять и, если требуется, отрегулировать второй.
Кроме схождения и развала, на характер движения автомобиля влияют углы, на которые наклонены оси поворота колес, или, как их называли ранее (да порой и сейчас называют ветераны-автомобилисты), углы наклона шкворня. Углов этих два - поперечный и продольный.
Поперечный обеспечивает так называемую весовую стабилизацию управляемых колес. Благодаря ему при повороте в любую сторону передняя часть автомобиля поднимается и сила веса стремится вернуть колеса в начальное положение. У легковых автомобилей поперечный угол наклона предопределен взаимным расположением элементов подвески и регулировке не подлежит.
Рис. 2. Виды ненормального износа протектора шин (правое переднее колесо, вид сзади): 1 - чрезмерное положительное схождение; 2 - большое отрицательное схождение; 3 - отрицательный развал; 4 - чрезмерный положительный развал.
Продольный угол (известный также в среде автомобилистов под названием кастер) обеспечивает автомобилю свойство «держать дорогу», то есть возврат управляемых колес в положение «прямо» при любом их повороте, как это происходит у мотоциклов и велосипедов благодаря наклону вилки переднего колеса. Основанием подозревать нарушение кастера может служить увод автомобиля в сторону при нормальных углах схождения и развала, виляние автомобиля после того, как вы резким поворотом руля объехали препятствие (камень, яму и т. п.). Регулировка этого угла, как правило, предусмотрена в конструкции, но измерение его в обычных домашних условиях весьма затруднено. Это беда небольшая, потому что обращаться к нему требуется очень редко.
Следует помнить, что углы установки управляемых колес, указанные в инструкции по эксплуатации, выбраны с учетом взаимного влияния, поэтому при замерах и регулировке не следует игнорировать весовое состояние автомобиля.
В технической характеристике, приводимой в руководствах по эксплуатации, указывают углы для заправленного, полностью снаряженного автомобиля и иногда также для ненагруженного.
Надо иметь в виду, что первый вариант дает лучшие результаты, поэтому рекомендуем его тем, кто ездит преимущественно по хорошим дорогам и с большими скоростями. Именно при таких условиях наиболее сильно дают знать о себе все нарушения углов установки колес.
Если же все, включая развал и схождение, в порядке, а машина не улучшила поведение, попробуйте заменить сначала одно, а потом другое переднее колесо - бывают случаи, когда шины имеют очень разную жесткость из-за незаметного внешне повреждения корда (главным образом радиальные низкопрофильные - Ех-85, ИН-251, МИ-16, МИ-180 и т. п.).
В конструкции автомобиля правильное соотношение углов установки колес обеспечено подбором геометрических параметров рулевого механизма и привода на основе выбора места расположения рулевого механизма, длины рулевых тяг и поворотных рычагов, взаимной увязки всех их в единое целое под названием «геометрия рулевого привода». Поэтому нарушение ее в процессе эксплуатации неизбежно вызывает изменение в поведении автомобиля.
Однако, прежде чем заняться углами установки колес, надо убедиться, что ухудшившееся поведение автомобиля на дороге не вызвано другими причинами. Прежде всего проверьте и доведите до нормы давление воздуха в шинах, памятуя о том, что разница в левом и правом, особенно передних, колесах сильно влияет на характер движения машины.
Затем, вывесив колеса и вращая их рукой, проверьте геометрическую их исправность, измерив радиальное и боковое биение шин. Для этого зафиксированным неподвижным стержнем отметьте точки наибольшего и наименьшего биения на средней дорожке протектора, а также на боковине шины и затем определите разницу между положениями этих точек. Нормальным считают радиальное биение до 1, а боковое до 1,5мм.
Разумеется, проверка, а тем более регулировка углов установки колес не имеет смысла, если их положение нестабильно из-за неисправностей подвески: чрезмерно больших люфтов в шаровых опорах, сайлент-блоках рычагов, а также подшипниках ступиц, шарнирах рулевых тяг и т. п.
Все сказанное относится к так называемым статическим углам установки колес, то есть на определенном неподвижном автомобиле в одном весовом состоянии. При движении, однако, происходит постоянное колебание этих углов в результате изменения пространственного положения деталей подвески и рулевого управления. Поэтому подбор оптимального изменения установочных углов подвески автомобиля является сложной задачей конструкторов и испытателей.
В заключение отметим, что, как показывает практика, в большинстве случаев нарушение положения колес вызывается не естественным износом деталей подвески, а ударами о разные препятствия на дороге. Надо помнить, что у переднеприводных автомобилей (ВАЗ-2108, «2109») подвеска передних колес менее прочная и жесткая, чем у привычных «жигулей» и «москвичей», поэтому ездить на них надо внимательнее и аккуратнее - наши дороги, к сожалению, полны неожиданностей.
Специалисты АЗЛК Ю. ЦВЕТКОВ и Е. БОРЫЧЕВ.
Где на ВАЗ 2108 стоят сход развальные болты?
Фото. Регулировочные болты развала колеса отмечены стрелками 2 и 3, эти два болта ослабляются, проворачивая второй болт меняется развал колеса на ВАЗ 2108, 2109, 2110. Коротко, на переднеприводных ВАЗах.
