Выпуск №75. Статья №1. Угол зрения
|
||||||||||||||||||||
|
|
Развал - это отклонение продольной плоскости колеса от плоскости вертикальной. Положительный развал по отношению к автомобилю - это когда плоскости двух колес условно образуют букву «V», отрицательный - букву «Л».
Полный развал
Автомобильному колесу развал не нужен. Исторически положительный развал колес иногда применялся на каретах, чтобы уменьшить попадание брызг с колес на седоков. У автомобиля ситуация другая. Шине лучше, когда она вертикально расположена к поверхности дороги, то есть когда колесо с нулевым развалом. Но большинство автомобилей выпускается с положительными значениями этих углов.
Рассмотрим балку грузового автомобиля. На нее опираются две рессоры. Через них на балку передается нагрузка автомобиля. Статическая нагрузка действует всегда, а при движении автомобиля по неровностям она превращается в переменную, ударную.
Даже у сверхпрочной балки постепенно возникнет прогиб. Развал колес уходит в отрицательные значения. Новые автомобили в основном выпускают с положительными значениями углов развала, если компоновка узлов переднего колеса не требует другого решения.
 Схема рычажной подвески автомобиля: 1 - рычаг верхний; 2 - рычаг нижний; 3 - шарнир рулевой тяги; 4 - регулировочные прокладки |
На приведенной схеме классической рычажной подвески верхний рычаг короче нижнего. Радиусы их поворотов относительно осей крепления различные. При сжатии пружины верхние рычаги поворачиваются на больший угол. Стойка, а, следовательно, и шкворневая ось изменяют свое первоначальное положение. Угол развала изменяется в сторону отрицательных значений.
 Шаровая опора. 1 - неразборный корпус (грязезащитный чехол не показан); 2 - сферический опроный палец, 3 - вкладыши-подшипники скольжения; 4- резьбовая пробка |
Углы развала, которые заданы разработчиками для большинства легковых автомобилей, не превышают +10 мин., для грузовых - до +30 мин. Для малотоннажников с независимой подвеской износ шаровых опор, резиновых втулок, сайлент-блоков приводит к изменению положения рычагов, а, следовательно, к изменению развала опять же в сторону отрицательных значений.
Понятно, что износы деталей возрастают, если узлы автомобиля имеют поврежденные грязезащитные резиновые чехлы. Скорость повреждения сильно зависит от качества сборочных работ. Если затяжка, например, конусного пальца шаровой опоры проводилась при вывернутых колесах, что удобнее для слесаря, то при установке колес в прямолинейное положение чехол окажется скрученным градусов на 35, а при дальнейшем повороте - еще больше. Резиновый чехол в таких условиях долго работать не будет.
 "Архивная" линейка для измерения угла схождения в миллиметрах: 1 - телескопическая штанга; 2 - упоры для закрепления линейки; 3 - цепочки для установки линейки по высоте и горизонту |
Деформации и износы вызывают изменения и по другим углам. Уменьшение расстояния между осями шаровых пальцев поперечной рулевой тяги грузового автомобиля на 0,5 мм за счет их износов и деформации самой тяги изменяет угол схождения примерно на 10 минут, а это 20-30% повышенного износа протектора. То, что поперечная тяга сжимается, доказано экспериментально. В обычных городских условиях на поперечную тягу легкового автомобиля действует сжимающая сила 400-600 Н.
Здесь может возникнуть естественный вопрос: почему при рассмотрении параметра схождения колес размерность приводится в градусах. Миллиметры «пошли» от специальной линейки для измерения. Других средств не было. Хотя «в угоду потребителю» некоторые современные стенды тоже могут показывать схождение привычной размерности. Фактически почти на всех стендах положение колеса сопоставляется с вертикалью или горизонталью. А это уже угловая размерность.
Кто на свете всех нужней?
 Закономерность износа протектора от величин углов установки, с которыми эксплуатируется автомобиль |
Значимость регулярного контроля углов установки колес подтверждается фактами из «автомобильной жизни».
ГАЗ-2410-такси с ГАЗа в Москву перегоняли своим ходом. Это что-то около 500 км. На ряде прибывших в таксопарк машин на передних шинах вместо первоначальной глубины протектора 9 мм оставалось 4-5 мм, а бензина было израсходовано на 10-15 л больше положенного. Когда «двадцать четверки» устанавливали на стенд контроля углов установки, то вместо номинального значения для нового автомобиля примерно 15 минут схождение «зашкаливало» за 1-1,5 градуса.
 |
Другой пример. НИИАТ в один из летних периодов снарядил заднеприводный Москвич в пробег Москва - Ленинград. Угол схождения сделали около 70 мм при номинале 1-2 мм. Взяли запасной комплект шин для безопасного возвращения. Но увлекательной командировки не получилось. Примерно через 50 км после МКАДа автомобиль пришлось разворачивать из-за полного износа протектора передних шин. Бензин не замеряли - бессмысленно.
А развал - каково его влияние? Различные испытания показали примерно одно: повышенный угол развала колес, особенно на шинах радиальной конструкции, почти не оказывает влияния на темп износа протектора. Фактическим доказательством могут служить задние колеса грузовика Tatra. Для сокращения сопротивления качению у порожнего автомобиля колеса устанавливаются с такой величиной развала, которую на передних колесах даже легкового автомобиля установить невозможно. И никаких особых односторонних износов задних шин.
Существующая точка зрения: причина односторонних износов в отклонении угла развала от норматива - давняя традиция, оставшаяся от диагональных шин.
Если на обоих передних колесах углы развала по величине и знаку одинаковы, то никаких проблем с шинами не будет. Когда углы разные, то автомобиль будет уводить в сторону одного из них. Чтобы сохранить прямолинейное движение, водитель вынужден поворотом рулевого колеса корректировать этот увод. Каждое переднее колесо от этого получает принудительный сход (в одну сторону). Односторонний износ обеспечен.
Измерение и регулировка развала
 Принцип действия лучевого стенда: 1 - корпус, 2 - источниу света; 3 - фокусирующая линза; 4 - оптическая шкала; 5 - зеркальный флажок, отвес |
Раньше развал измеряли с помощью обычного отвеса. Ведь нить отвеса - это всегда нулевой развал колеса. Применялось также измерение развала с помощью жидкостного уровня.
В любых измерительных приспособлениях, даже таких примитивных, как приведено выше, должна быть точка отсчета. В первом случае эту роль выполняла нить отвеса, во втором - жидкостный уровень.
Позднее стали применять оптику, в которой роль отвеса выполнял зеркальный флажок, всегда располагающийся вертикально.
Корпус приспособления с источником света первоначально специальными приемами располагают в плоскости вращения колеса. Луч света, отраженный от зеркального отвеса, показывает величину угла развала. Эти приборы просты, недороги, но точность измерения их невысокая. Особо страдает информативность. Величину развала можно увидеть, только находясь перед прибором, а регулировки на ряде автомобилей надо выполнять снизу.
 |
Наиболее доступны по условиям простоты применения, хорошей точности измерения, разумности цены (до 200 тыс. руб.) и технологичности применения лазерные стенды.
Спектр их применения обширен: автомобили легковые, любые грузовые - особенно многоосные - автопоезда, колесная тракторная и строительная техника.
Журнал "Коммерческий транспорт" №3/2007
"Угол зрения на углы установки колеса",
автор статьи В. Ячневский