Проверка и регулировка углов установки передних колес, в народе именуемая просто «развал-схождение»( для краткости будем называть ее «развал»)- операция, знакомая более-менее опытному автолюбителю. Ее приходится выполнять при замене ряда деталей рулевого управления, подвески, амортизаторных стоек, пружин, или согласно требованиям инструкции после определенного пробега, что в принципе правильно: со временем правильные регулировки нарушаются вследствие естественного износа узлов подвески и деталей рулевого управления, сопровождающегося изменением первоначальных размеров и увеличением люфтов в соединениях. Прибегать к помощи «развальщиков» приходится также тогда, когда колесо «поймало кирпич» или угодило в яму. Характерный явный признак нарушения углов установки колес - увод автомобиля в сторону при движении по прямой. Тоже характерный, но менее явный - повышенный неравномерный износ протектора.
«УГЛОВАЯ» ТЕОРИЯ
Угол продольного наклона оси поворота (кастер (Caster)) (рис. 1) -угол между вертикалью и линией, проходящей через центры поворота шаровой опоры и подшипника опоры телескопической стойки, в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации управляемых колес, т. е. позволяет ехать машине прямо с отпущенным рулем. Признаки отклонения величины угла от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе в левых и правых поворотах.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Угол развала колеса (рис. 2) - угол между плоскостью вращения колеса и вертикалью. Он способствует правильному положению катящегося колеса при работе подвески. Если верхняя часть колеса наклонена к центру автомобиля, то угол развала отрицательный, если наружу - то положительный. При отрицательном (ниже нормы) угле развала пилообразно изнашивается внутренняя часть протектора. При чрезмерном угле происходит равномерный износ наружной части шины. Схождение колес (рис. 3) - угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля. Схождение колес способствует правильному положению управляемых колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля. При увеличенном схождении передних колес сильно пилообразно изнашивается наружная часть протектора, а при отрицательном угле такому же износу подвергается внутренняя. При этом шины начиняют визжать в поворотах, управляемость машины нарушается (автомобиль «рыскает» по дороге) возрастает расход топлива вследствие большого сопротивления качению передних колес. Соответственно уменьшается выбег автомобиля. Помимо перечисленных углов существуют углы появление которых нежелательно: углы движения и смещения одной или нескольких осей. При их наличии необходим ремонт подвески или кузова автомобиля.
а – сдвиг колёс (дефект возникает в эксплуатации из-за деформации элементов подвески);
б - отклонение линии тяги автомобиля (причина – эксплуатационная);
в – обратное (отрицательное) схождение в повороте (измеряется как разность углов поворота внутреннего и внешнего колёс, измеренных относительно продольной оси; при нарушении возникает проскальзывание одного из управляемых колёс, что снижает устойчивость при прохождении поворота).
ПОД ГРАДУСОМ
Какие «подводные камни» со стороны «развальщиков» могут ожидать владельца машины при выполнении операции «развал»? Какие работы должен выполнить специалист и как оценить его работу? В соответствии с технологией технического обслуживания и ремонта работа должна начинаться с проверки технического состояния автомобиля, а именно: свободного хода рулевого колеса, радиального и осевого биения дисков колес, деталей и узлов подвески, люфта в подшипниках ступиц, давления воздуха в шинах. Говоря проще, развальщик должен поднять машину на подъемнике и осмотреть ее снизу, подергать за тяги, за колеса, взять манометр и проверить, а при необходимости довести до нормы давление воздуха в шинах. Это естественно, так как регулировать углы на автомобиле с изношенной подвеской и спущенными шинами - «мартышкин труд». Поэтому логично будет сперва отремонтировать машину, а затем регулировать углы. Обязательная подготовительная операция при «развале» - «компенсации биения обода колеса», чтобы исключить влияние геометрической формы колесного диска на конечный результат. Внешне это выглядит так: вывешивается передний мост автомобиля, навешиваются приборы на колеса, и каждый прибор индивидуально регулируется под то колесо, на котором он находится. Если эта операция пропущена, то как минимум становится ясно, с кем вы имеете дело. На стендах последнего поколения мосты не вывешиваются, а компенсация выполняется при прокатывании машины взад-вперед на несколько сантиметров. Также «развальщик» должен выставить рулевую рейку в среднее положение. «Вычисляется» поворотом рулевого колеса вправо-влево до упора. Иными словами, после «развала» при движении автомобиля по прямой спица рулевого колеса должна занять горизонтальное положение, а само рулевое колесо должно поворачиваться в разные стороны на одинаковое число оборотов. Если «развальщик» по какой-либо причине забыл это сделать, то автомобиль будет поворачивать в одну из сторон с меньшим радиусом, в другую - с большим. Особенно это заметно при спуске-подъеме по винтовой дороге: вверх автомобиль поднимается, имея значительный запас места до стены, а вниз катится, едва её не задевая, или вообще не «вписывается» в поворот. Это следствие неправильного положения рейки.
Непосредственно установка углов проводится всегда в строгой последовательности: продольный наклон – развал – схождение. У рычажных подвесок наклон и развал устанавливаются с помощью подбора толщины пакета специальных регулировочных шайб между поперечиной подвески и нижним либо верхним рычагом. У подвесок "МакФерсон" развал, как правило, регулируется "изломом" стойки с помощью эксцентрикового болта или ползунковым механизмом, а продольный наклон – толщиной шайб на растяжке или стабилизаторе подвески. (У некоторых машин, например Audi, развал регулируется перемещением шаровой опоры вдоль рычага, либо – например, Mitsubishi – вращением эксцентрика в основании рычага). Ряд автомобилей (BMW, некоторые Daewoo, Mercedes) конструктивно вообще не имеют регулировки развала и продольного наклона. Схождение же делают на всех автомобилях, регулируют при этом одинаково – изменением длины рулевых тяг. Самая трудоемкая операция «развала» - регулировка кастера, который, например, на ВАЗ-2110 регулируется путем удаления-добавления регулировочных шайб на наконечниках растяжки, для чего необходимо изрядно поработать гаечными ключами. Поэтому «развальщику» всегда удобнее посчитать, что параметры этого угла находятся в пределах допуска, и отрегулировать только углы развала и схождения колес. Все равно клиент не разберется в показаниях прибора. В лучшем случае (если кастер при ударе «уплыл» катастрофически) прибегают к помощи зубила и просто срубают «лишние» шайбы, по возможности выравнивая величину углов справа и слева, чтобы автомобиль «не уводило» в сторону. Еще одна сложность для «развальщика» при проведении регулировочных работ - это прикипевшие резьбовые соединения: эксцентриковый болт передней телескопической стойки и регулировочная тяга в рулевом управлении. Особенно эксцентриковый болт, ответственный за угол развала. Пытаясь повернуть его на необходимый угол, можно сорвать головку. По этой причине недобросовестный слесарь, почувствовав значительное сопротивление, оставляет болт в покое, уже не заботясь о том, чтобы выставить «правильные» углы развала. Опытный (не путать с порядочным) «развальщик» может сделать так, что машина поедет прямо, без уводов в сторону, но при этом углы колес будут не в норме. Рядовой автолюбитель заметит это только тогда, когда протектор шин будет значительно неравномерно изношен и потребуется замена покрышек. Именно поэтому к выбору станции технического обслуживания, где будет проводиться «развал», надо подойти как можно серьезнее.
А ВОТ ЕЩЕ ИНТЕРЕСНАЯ СТАТЬЯ (помогает более наглядно понять значение углов установки)
Показалось небезынтересным поэкспериментировать именно для того, чтобы уяснить, как влияют регулировки колес на поведение автомобиля. Для тестов выбрали "Самару" ВАЗ-2114, так как большинство современных иномарок не обременяет владельца диапазоном и выбором регулировок. Там все параметры заложены заводом-изготовителем и повлиять на них без конструктивных переделок достаточно сложно. Так что для наших изысканий российский автомобиль оказался предпочтительнее. Вот он - новенький ВАЗ-2114, только что прошедший предпродажную подготовку. Короткое путешествие выявляет неожиданно "легкий" руль и при этом довольно-таки бесхарактерное поведение автомобиля на дороге. Посему первым делом - на стенд "схода-развала", дабы оценить, что же получает потребитель в магазине. Замеры несколько настораживают, хотя основные параметры находятся в поле допуска, за исключением продольного угла наклона оси поворота левого колеса (кастера). Похоже, и на заводском конвейере думают больше об износе шин, нежели о ездовых качествах машины. Что же, меняем заводские регулировки на задуманные. Применительно к передней подвеске отечественного переднеприводного автомобиля установка углов всегда начинается с регулировки кастера. Именно этот параметр, с одной стороны, служит определяющим для остальных, а с другой - в меньшей степени сказывается на износе шин и прочих нюансах, связанных с качением автомобиля. Более того, данная операция наиболее трудоемка - думается, именно поэтому о ней "забывают" на заводе. Только потом, разобравшись с продольными углами, грамотный мастер начинает регулировать развал, а затем и схождение колес. Вариант 1. За что же отвечает кастер и можно ли к нему относиться столь небрежно? Ответы впереди, а пока озадачиваем оператора просьбой максимально "испортить" углы продольного наклона стоек, уведя их в "минус". Визуально мы как бы сдвигаем передние колеса назад, к брызговикам колесных ниш. Ситуация, довольно часто встречающаяся на старых и сильно "уезженных" машинах либо после установки проставок, поднимающих заднюю часть транспортного средства. После стенда катится автомобиль гораздо лучше, чем в "заводском" варианте, однако что-то в его поведении настораживает. По отдельности все вроде бы неплохо: легкий руль, быстрые отклики на его малейшие отклонения. Однако скоро понимаешь - "Самара" стала излишне нервной и вертлявой, что особенно заметно после 80-90 км/ч. Она пугает нестабильностью откликов при входе в поворот (необязательно быстрый). Автомобиль так и норовит рыскнуть куда-то в сторону, требуя от водителя постоянного подруливания. Ситуация еще более осложняется при выполнении маневра "переставка". Тут становится очевидным, что в нештатные ситуации на этом варианте лучше не попадать - точно сработать рулевым колесом вряд ли получится. Поняв это, вновь отправляемся на регулировочный стенд.
Спортсмены ставят себе кастр +5 (благодаря изменению точек крепления опор двигателя и коробки передач), но мы находимся в рамках здравого смысла. А он обычно диктует, что регулярная замена «гранат» — не лучший способ получать удовольствие от обладания автомобилем. А вот на «Мерседесах», например, кастр устанавливается на отметке +10-12 градусов, поэтому их крейсерское стремление к прямолинейному движению никем не ставится под сомнение. Задний привод позволяет так «валить» колеса вперед.
Вариант 2. Казалось бы, никаких серьезных вмешательств в подвеску - просто убраны лишние шайбы, мешавшие колесам занять "правильное" положение (стойки наклонены в "плюс"), выставлены в "ноль" и углы схождения и развала. То, что характер ВАЗ-2114 изменился, чувствуешь почти сразу по рулевому колесу, ставшему упругим и отменно информативным. Конечно, физические усилия выросли, но про них очень быстро забываешь, ощутив настоящий характер машины. Словно невидимая рука удерживает ее на полотне дороги, заставляя ехать не только четко, понятно, но и правильно. Куда-то ушли вертлявость, невнятные взаимосвязи и траекторные рыскания - "четырнадцатая" вдруг стала очень удобным в управлении автомобилем, над доводкой которого не зря поработали когда-то специалисты "Порше". Специальные маневры только укрепляют наши первоначальные ощущения: на "переставке" ВАЗ, что называется, поехал, легко и непринужденно опередив предыдущий вариант. Честно говоря, вмешиваться в достигнутый результат уже не хочется - настолько он логичен. Но условия эксперимента обязывают. Вариант 3. Помня о заводских "настройках", решаем "испортить" развал, сделав его излишне положительным. Увы, изменять его без коррекции схождения нежелательно, посему закладываем в схему еще и положительное схождение. Надо признаться, на первых порах изменения в поведении машины не столь разительны. Опять "полегчал" руль, стали ленивее отклики на входе в поворот, увеличилась боковая раскачка кузова. Но никаких катастрофических ухудшений в характере - к нюансам приспосабливаешься довольно быстро. Однако стоит слегка выйти за рамки дозволенного и смоделировать экстремальную ситуацию, как "чувство локтя" мгновенно теряется. С появлением скольжений неожиданно рано осложняется попадание в заданный коридор на "переставке" и машина, казавшаяся послушной, вдруг сдается задолго до заветных пределов. Да и поведение в быстрых поворотах выглядит не лучшим образом - доминируют сильнейшие проскальзывания передней оси. Вариант 4. В данном случае приходится вспомнить о собственных спортивных амбициях: "уголки"-то мы закладываем соответствующие. Кругом в "минус", за исключением уже выбранного кастера. И "четырнадцатая", словно заразившись азартом эксперимента, с первых секунд общения стремится продемонстрировать собственное "я". Казалось бы, вот он - знакомый, "тарированный" поворот, в который полчаса назад и на восьмидесяти было страшновато заезжать. А теперь, после последней регулировки машина допускает и 100, и 110 км/ч, словно подстегивая: "Давай еще, я могу, у меня получается!" И уже трудно удержаться от бесконечных провокаций; когда обычный ВАЗ вдруг поехал, словно настроенный гоночный снаряд, вызывая чувство восхищения. Конечно, вновь стало весьма весомым усилие на баранке, но в остальном - отлично! Маневр "переставка" только подтверждает это. Отсюда и лучший результат.
ТАК ОБЫЧНЫЕ ИЛИ СПОРТИВНЫЕ?
Ответ, какие будем делать углы, очевиден - правильные. Этим экспериментом мы лишь слегка приподняли завесу таинственности, укрывающую от рядового ездока цель и смысл регулировки углов установки колес. Оказывается, есть масса достаточно простых и при этом весьма эффективных способов менять характер автомобиля, не прибегая к дорогостоящим заменам узлов и деталей. Главное, не пренебрегать второстепенными, на первый взгляд, регулировками - зачастую они оказываются очень важными. Но какому же из вариантов отдать предпочтение? Думаю, для большинства весьма приемлемым окажется второй. Он наиболее логичен для повседневной езды, причем как с частичной, так и с полной нагрузкой. Надо лишь учитывать, что, увеличивая продольный наклон стойки, вы не только улучшаете поведение машины, но и повышаете стабилизирующее (возвратное) усилие на руле. Посему не перестарайтесь.
Последний, наиболее "быстрый" вариант настройки больше подходит околоспортивной публике, любящей поимпровизировать с автомобилем. Отдавая предпочтение данным регулировкам, надо учитывать, что с увеличением нагрузки значения углов схождения и развала будут возрастать и могут выйти за допустимые рамки.
Обращаясь к опыту спортсменов, нельзя не вспомнить кольцевые автомобили, с колесами, «разваленными» до полного «домика». Оно и не мудрено — угол развала колес на них достигает -6-7°, что позволяет лучше прописывать траекторию (правда, резина при этом выживает только одну гонку).У нас все не так экстремально, но один негативный аспект присутствует: при интенсивном разгоне ведущие колеса заворачиваются внутрь. Чтобы понять это на практике, можно предложить любому желающему сесть на велосипед или мотоцикл и попробовать, слегка наклонив аппарат, поехать прямо. Эффект очевиден — «двухколесное» будет упрямо стремиться повернуть в сторону наклона.
