Угол развала: почему на некоторых авто колеса ставят «домиком»

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…

Отрицательный развал колес: зачем заваливают колеса автомобиля?

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.

avtoexperts.ru

После любого вмешательство в ходовую часть автомобиля, когда было затронуто резьбовое соединение, необходимо обратиться в пункт сход-развал для восстановления заводских параметров ходовой части.

Под параметром развал понимается определенный угол установки колес, напрямую влияющий на управление автомобиля, износ резины и безопасность движения. Конструкции автомобилей различны и поэтому различны и углы установки колес. Под углом развала принимается угол установки колес относительно дорожного полотна, если смотреть на автомобиль спереди.

Нулевому значению угла развала будет соответствовать воображаемая перпендикулярная линия, проходящая через цент колеса.

Положительный угол развала — верхний край колес направлен наружу

Отрицательное значение угла развала – верхний край колес направлен к центру автомобиля.

Наибольшая площадь контакта колеса с поверхностью дорожной части возможна при его перпендикулярном положение, то есть при нулевом угле развала. Было бы идеальным, чтобы шина на 100% использовала все пятно контакта при любых условиях движения. Однако на практике это возможно лишь при движении по прямой на ровной дороге. При прохождении поворота на колеса автомобиля начинают действовать силы старающиеся вывернуть колесо от его перпендикулярного положения или даже оторвать от дороги. Величина крена становится критичной и старается подломить профиль покрышки, сильно нагружая ее внешний край.

Для этих целей развал управляемых колес на обычных автомобилях делается изначально либо нулевым, либо с небольшим отрицательным значением (стойки МакФерсон) или же положительным, порядка от 0’ до 45’.

На спортивных автомобилях, при дрифте, а особенно на кольцевых гонках угол развала колес изначально выставляется отрицательным. Этим обеспечивается лучшее пятно контакта колес с дорожным покрытием. Средние значения угла развала для спортивных автомобилей составляют -0,5 … — 5,5 градуса.

Для кольцевых гонок этот показатель развала равен 2-3 градуса в минус впереди и порядка 1,5 градуса сзади. Передняя ось воспринимает большие нагрузки и потому у ней больший отрицательный угол развала. Автомобиль с таким развалом имеет лучшее сцепление с дорогой и более резок в управлении. При прохождении поворота наблюдается крен кузова, провоцирующий положительный развал, что ведет к уменьшению площади контакта колеса с дорогой. Отрицательный развал компенсирует действие крена, сохраняя максимально возможное сцепление, что позволяет стабильно проходит очередной вираж.

Проходя поворот, внутреннее колесо разгружается иногда даже с отрывом от поверхности дороги, что дает возможность опорному наружному колесу сильнее заводить машину внутрь поворота.

Это положительные качества установки отрицательного угла наклона колес, но есть и отрицательные и главное, это:

— повышенный износ резины, а именно ее внутренней кромки.

— Торможения и разгоны по прямой становятся нестабильными (шины проскальзывают), так как уменьшена площадь контакта колеса.

— при колейности на дороге автомобиль начнет водить в стороны

— любая неровность будет сказываться на курсовой устойчивости

Гонщики могут себе это позволить частую смену резины, добиваясь победы в соревнованиях, а вот водителю обычного автомобиля это вряд ли по карману и не совсем оправдано.

Если же владелец авто решил сделать себе отрицательный угол развала, как любитель экстремального вождения или для каких –либо иных целей, то на двухрычажной подвеске этот угол можно выставить путем регулировки развала на некоторый угол, а сзади отрицательный развал можно сделать путем установки специального комплекта проставок. За неимением вставок используют пластины или шайбы. Пластины или шайбы устанавливаются под нижние болты крепления полуоси с наружной стороны барабана.

На стойках МакФерсон на управляемой оси угол желательно более отрицательный, как склонной к кренам. В подвеске МакФерсон для этих целей применяют установку верхних опорных элементов, где можно менять угол крепления штока амортизатора (в народе camber plates), где точка крепления может передвигаться и фиксироваться в пределах своего паза.

Хорошие результаты для отрицательного развала дают регулируемые рычаги , позволяющие по заверениям производителей добиваться развала – 4 градуса.

Почему шины становятся кривыми

Один из источников вибрации автомобиля — «неправильные» колеса. Их капризы знает Анатолий Вайсман.

Анатолий Вайсман

Подайте круглое!

Затрясло машину — не паникуй: устранить причину, случается, проще пареной репы. Скажем, при езде по ровному асфальту колеблется руль. Всегда виноваты колеса! Особенно если машина с легким реечным управлением — например, переднеприводный ВАЗ. С колесом следует обращаться на «вы»: чем быстрей оно крутится, тем жестче требования к точности его формы, качеству балансировки и монтажа. Если балансировка «на троечку», при вращении колеса инерционная сила «тяжелого места» и вызывает тряску. А дальше простая арифметика. Допустим, за один оборот колесо проходит 2 м, трясет же сильней всего на 90 км/ч (25 м/с). Значит, резонансная частота колебаний — 12,5 Гц. Запомни: руль может успокоить лишь ювелирная балансировка передних колес. Тщательно ее делают не все и не везде, так что ищи опытных мастеров.

Картина вибраций не всегда проста. Если трясет лишь одно колесо, то все зависит от его дисбаланса и скорости вращения. Максимум — все на той же резонансной скорости. Но если всякий раз после поворота дороги руль трясет иначе, чем до него, значит, не в порядке оба передних колеса. Пройденные ими пути в повороте разные — взаимоположение «тяжелых мест» и их действие на руль меняются. Если с постоянной скоростью гнать круг за кругом по дорожке трека, вибрации будут нарастать и убывать.

Медленно вращая колесо, контролируем биение обода в поперечном направлении. Дополнительно проверим и шину. Биение свыше 0,5 мм нежелательно. Столь же важно ограничить и радиальное биение колеса. Только колесо правильной формы есть смысл балансировать.

Но иногда такое бывает и на прямом шоссе. А о причине немногие догадываются — это плохо сбалансированные колеса. разного размера! Объяснение элементарное: вот ты заменил свежей запаской колесо с протектором, изношенным на 1,5 мм. Если запаска проходит за оборот все те же 2 м, то работавшее колесо — 1,9906 м. С каждым оборотом «тяжелое место» одного колеса смещается относительно другого — и вибропортрет машины будет повторяться через 423 м пути. Конечно, чем больше разница в размерах шин, тем чаще повторы. Ну а все это могут дополнительно запутать скользкие дороги! Короче, если не хочешь головоломок — следи за балансировкой.

Увы, этим проблема не исчерпывается. Например, коленвал отлично уравновешен, а деформированное колесо, как его ни балансируй, продолжает сильно трясти. Ехать на таком «колесе» — увольте! Подайте круглое. Сравним (рис. 1, а, б) поведение деформированного колеса на гладком покрытии и исправного — на ухабистом. Если бугор на шине воспроизводит протяженность и высоту бугра на покрытии, то траектория оси колеса при медленном движении одна и та же. При высокой скорости могут быть свои нюансы, но все же тряска от кривой шины неизбежна.

Как на ходу узнать, что колесо или шина кривые? Если мягко водит руль или кузов покачивает при скоростях 5–10 км/ч, когда роль дисбаланса ничтожна, значит, хотя бы одно колесо повреждено. Все, что сказано выше про переменную тряску в поворотах и т. п., справедливо и для кривых колес.

Итак, одной балансировки колесу мало — важно, чтобы в контакте с дорогой у вращающегося колеса не было геометрических биений — радиальных, осевых и любых иных. А то ведь и совершенно круглое, оказавшись на деформированной ступице, может подкинуть загадку. Вот недавний случай. Водитель ощутил тряску руля — отдал колеса в балансировку. Сделали — опять трясет. Повторили — снова. Прибыл ко мне. Не без труда нашли причину — гнутая ступица! Потому исправное колесо и катилось зигзагом.

А вот типичная ошибка неопытного автомобилиста: навешивает вместо проколотого колеса запаску — и опускает машину при незатянутых болтах — после, мол, лучше затянутся! Ну а колесо под нагрузкой сместится относительно ступицы вверх, насколько позволят зазоры. Если теперь затянуть болты, трение не даст колесу сцентрироваться — и оно будет вращаться с эксцентриситетом е (рис. 2), обзаведется дисбалансом и будет лупить по дороге с амплитудой 2е.

Шишка на протекторе или бугор на покрытии? Как источники толчков, ударов, вибраций они, в сущности, равнозначны!

Правильно начинать не с балансировки, а с корректировки геометрии: радиальные и осевые геометрические биения шины должны быть как можно меньше. Лишь потом отправляйтесь балансировать.

Как только не объясняли шинники сей печальный факт. Но все «комментарии специалистов» обычно сводились к одному: виноват владелец автомобиля — неосторожно ездит по неровным дорогам; перегружает машину, не следит за углами установки колес, давлением в шинах, балансировкой…

Добросовестный автомобилист, прочитав или услышав подобное, удивляется: «За давлением слежу, машину не перегружаю, сход-развал и балансировка в порядке… Что касается «неосторожности», то даже хлипких железных дисков не гнул! И все равно кривым покрышкам счет потерял. Иные и 25 тысяч не выхаживали — протектор еще хоть куда, а ездить невозможно. Кстати, господа шинники, а почему такое почти не случается с продукцией ваших зарубежных конкурентов?»

Давайте прежде всего вспомним, почему шина — в отличие, например, от камеры — сохраняет размеры и форму, даже если перекачана? Да потому, что, как знают все, она сделана не только из резины! Почти нерастяжимый кордный каркас во многом определяет прочность, износостойкость, механические потери при качении и ряд других важных свойств покрышки.

Современная радиальная шина (рис. 1) своим названием обязана тому, что кордные нити основного (от борта до борта) каркаса 1 расположены в радиальных плоскостях и не пересекаются, как в прежних, диагональных. Этот корд, как правило, текстильный.

Коронную зону шины, испытывающую повышенные нагрузки, дополнительно подкрепляет силовое кольцо — металлокордный брекер 2. Его кордные нити — тросики, свитые из нескольких стальных проволочек, с латунным покрытием для лучшей адгезии, уложены не радиально, а под некоторым утлом к плоскости вращения колеса в несколько слоев. Конструкция напоминает сетку.

Ее ширина почти соответствует протектору, концы нитей свободны — ни к чему не привязаны. Но после вулканизации брекер практически нерастяжим, хотя достаточно гибок. Это позволяет шине нормально катиться. Такие шины меньше потребляют на это энергии (то есть топлива), автомобиль с ними более управляем, их протектор дольше сохраняется и т. д. Но все эти плюсы легко перечеркиваются одним минусом. Стоит порваться связям между кордом и резиной — и брекер искривляется. Шина, скажут, пошла винтом. И тогда даже при еще очень приличном протекторе ничего не остается, как с нею расстаться.

Разрушение шины больно бьет автовладельца по карману. Заметив, что на небольшой скорости машину стало покачивать, опытный автомобилист загрустит. Остановится, осмотрит колеса. Вот она причина: одну из шин словно скособочило!

Обратимся к примеру. Ажурное колесо велосипеда (рис. 2) с тонкими спицами, тем не менее, имеет достаточную прочность и стабильную форму… только при определенных условиях, когда все спицы одной длины и поровну нагружены (рис. 2а). (Более сложные схемы здесь не рассматриваем.) Если хотя бы одна — две спицы лопнули — симметричное равновесие сил нарушается (рис. 2б). Нагрузки начнут перераспределяться, исправные спицы подтягивают ступицу к себе, колесо меняет форму пока не наступит новое равновесие сил. Но теперь спицы вблизи лопнувших сильно перегружены. И в свою очередь могут разорваться. Колесо деформируется еще больше.

Примерно то же происходит, если лопается корд. Или отслаивается от резины и «ползет». Такая шина для эксплуатации непригодна. Она становится источником неустранимой тряски (наивные пытаются ее «балансировать», не учитывая, что колесо неправильной формы, даже отбалансированное, все равно трясет!), искривление прогрессирует, шина разрушается все быстрее, и это может закончиться взрывом на ходу! (Как правило, измотанный тряской автолюбитель выбрасывает шину гораздо раньше.)

Многие и не подозревают, что металлокордную шину часто губит один-единственный прокол, если в отверстие попадет грязная, соленая вода. Как правило, такое бывает у тех, кто предпочитает колеса с камерами. Привыкли действовать так: заклеить камеру и о покрышке не думать — ну что ей сделается! Кстати, даже текстильный корд может по-своему «гнить». А металлический — тем более. Нередко уже через год о проволочках возле места прокола напоминает только ржавчина. («Вскрыв» такую шину и аккуратно срезав протектор до корда, в этом легко убедиться.). Брекер, который лишился части корда, искривится обязательно — причины мы уже назвали. Мораль простая: любой прокол шины желательно герметизировать, хотя, конечно, это — лишние хлопоты.

Еще один фактор риска — давление воздуха. Следить за ним — в интересах хозяина. Пониженное (чаще всего колеса приспущены у лодыря!) не только увеличивает расход топлива, снижает скорость и т.п., но и ускоряет износ шин, в частности, корда каркаса и брокера, который в смятой шине (рис. 3) дополнительно «заламывается» и сильнее страдает от усталости. Кроме того, при работе недокачанной шины выделяется гораздо больше тепла — на ее деформацию (и на внутреннее трение между слоями резины) тратится дополнительная энергия. Шина интенсивно нагревается, а когда температура внутри, между слоями «зашкалит» за 120°С и поползет дальше, необратимых повреждений не избежать. Прочность корда, особенно текстильного, резко снижается, разрушаются связи, шина расслаивается.

Следующий враг металлокордного брокера — сильный удар, сконцентрированный на малой площади. Если на полном ходу наехать на острый камень, плюсы металлокорда становятся минусами: высокий модуль упругости стали не позволяет проволочкам на мгновение чуть-чуть растянуться, сгладить удар. А ослабленные коррозией или износом, они могут попросту лопнуть.

Кстати, о каком износе идет речь? Из «убитой» шины, с торчащими из-под протектора проволочками, выньте пассатижами одну. И приглядитесь. На тонкий «буравчик» похожа! Изношена трением о соседние. Посчитаем, сколько оборотов делает «жигулевское» колесо на километре пути? Около 600. А за 10 тысяч. Счет пошел на миллионы? Вот сколько раз, как минимум, проволочка сдвигалась, терлась о соседние! О неровностях дороги, увеличивающих этот счет, и не говорим…

Значит, как и автомобиль в целом, «пожилая» шина слабее новой и нуждается в более бережном отношении. То, что новой нипочем, двухгодовалую — даже с хорошим, вроде бы, протектором — запросто доконает. И о скрытой коррозии не стоит забывать: некоторые повреждения шины — в виде глубоких порезов — оголяют корд, но владелец о них и не знает, так как сквозной дырки нет.
Одним словом, тому, кто не избалован лишними деньгами, стоит внимательно относиться к сюрпризам наших дорог. Выехал на разбитое покрытие — сразу сбавь скорость. Увидел россыпь бутылочных осколков — постарайся не наехать. А наехал — проверь шины: целы ли, не торчат ли из протектора куски стекла? Вовремя удалить их — это порой спасти шину.

Геннадий Иванов «Процесс пошел…»
Журнал «За рулем», 2002 №3

…начало-www.drive2.ru/l/9680831
… я решил проверить этот шиномонтаж на соответствие » оборудование-мастерство» и для этого приехал к «своему», годами проверенному специалисту в области «снять-поставить»))
«-Скорей всего шины кривые!»… подытожил мой рассказ, «Великий Шиномонтажник», откручивая для проверки балансировки передние колёса с моей машинки…
«- Раз биение идёт на малой скорости, 50-70, значит проблема с шинами! Неправильная балансировка проявляется при 80…»
«-Конечно что-то кривое!» улыбаясь, соглашаюсь я, зная его профессиональную черту- не сдавать и не хаять своих конкурентов)) «-Только сами шиномонтажники это опровергают!) Нормальная резина!))»
» … -И каждый раз «кривая резина» у вас «распрямляется» и проблема исчезает!))» www.drive2.ru/l/3683471/
Улыбается!)

… Поправил балансировку, установил колёса на машину, ОТЦЕНТРОВАВ колеса ВРУЧНУЮ НА СТУПИЦЕ, проверил давление в шинах-во всех одинаковое! только не 2.4 как должны были накачать, а… 1.8!))
«-Готово! 600 рублей!» ( снять -поставить 2 колеса. балансировка, подкачка)-«проблемы будут- заезжай!»)
…через пятнадцать минут движения, я забыл, что у меня были какие-то проблемы с колёсами…

ВСЁ!) Эпопея закончилась! четыре колеса я купил за 2000, и на двух шиномонтажах оставил 2100)
…Чтобы устранить проблему биения, повышенного шума и вибрации, колёса балансировали четыре раза!)
…Чуть ли не обвинили в преднамеренной продаже негодной резины продавца, а причина как всегда оказалась в кривизне профессионализма …
…Хорошо, что у меня есть такой «Великий шиномонтажник»… но, почему то…я сначала еду собирать «шишки» и неприятности на других шиномонтажах)… и уж после к нему!) как к «последней инстанции»))
почему я так делаю? сам не могу ответить на этот вопрос!) проверяю квалификацию сервисов?))

…и в очередной раз получаю подтверждение, что не всё так просто, как кажется…
Цените истинных профессионалов!