Кастор (угол)

Регулировка развала схождения на СТО

Работы по регулировке развала схождения на СТО выполняются с использованием специальных стендов, которые бывают:

Оптические стенды работают следующим образом: к колёсам крепятся специальные трубки, направляющие луч света на плоскость с вертикальными и горизонтальными шкалами. Угол наклона определяется по положению точки света относительно той или иной шкалы. Такие стенды широко использовались в советский период и сегодня чаще применяются для регулировки развала схождения на автомобилях времён СССР. Стенды этого типа дают высокую погрешность измерений и позволяют определять развал только на одной паре колёс (передней или задней), поэтому выставить все колёса машины под одинаковым углом бывает довольно сложно.

Лазерные стенды в техническом отношении являются следующей ступенью оптических, т. е. здесь тоже применяются законы оптики, но вместо светового используется лазерный луч. Для регулировки развала схождения:

• на машину устанавливают специальные лазерные излучатели;
• на колёса крепят зеркала параллельно плоскости вращения;
• измерительная шкала монтируется напротив зеркала и лазерный луч, исходящий из нулевой точки шкалы, при правильных регулировках должен от зеркала вернуться на своё место.

Если луч возвращается в другую точку, требуется регулировка. Точность измерений на лазерном стенде гораздо выше, чем на оптическом.

Наиболее совершенным приспособлением для регулировки развала схождения сегодня является компьютерный стенд. Существует несколько разновидностей таких стендов. Чаще всего компьютерный стенд определяет все необходимые величины с помощью специальных датчиков, установленных на колёсах автомобиля. Информация от датчиков передаётся в компьютер, где сравнивается с эталонными значениями параметров для данной марки авто, после чего происходит автоматическая балансировка колёс.

3D стенд способен формировать трёхмерную модель авто, используя при этом:

• специальные камеры;
• расположенные на стенде фотоэлементы;
• процессор с базой данных.

Компьютерный стенд, как правило, помимо основной функции, способен выполнять множество других сопутствующих задач. Измерения, сделанные на таком стенде, являются максимально точными, а регулировки полностью соответствуют требованиям производителя.

Влияние угла кастера на управляемость

Величина пятна контакта шины с дорогой зависит от развала колес. Цель регулировки развала – добиться максимальной площади контакта. Развал колес влияет в основном на колеса, находящиеся с внешней стороны поворота, на которые приходится основная нагрузка. Угол кастера обеспечивает изменение развала колес в повороте. Колеса наклоняются внутрь поворота и лучше соприкасаются с дорогой, противодействуя выталкивающей центробежной силе.

Чем меньше отклонение оси поворота колеса от вертикали, тем сильнее выражена поворачиваемость автомобиля, максимально возможная поворачиваемость достигается при нулевом значении угла кастера. Это объясняется тем, что колесо при повороте руля поворачивается на больший угол. Подвеска при этом работает максимально эффективно, ведь все рычаги двигаются вверх-вниз в вертикальной плоскости. Амортизаторы также работают с максимальной эффективностью, лучше поглощая неровности дорожного полотна.

При маленьком кастере возникает вероятность сноса передней оси автомобиля при ускорении на выходе из поворота. Это происходит из-за того, что центр тяжести во время ускорения смещается назад, передняя ось разгружается, и колеса хуже держат дорогу. Также маленький угол кастера ухудшает самоцентрирование колес, поскольку уменьшается сила, вынуждающая колеса сохранять прямое направление.

Большой кастер грозит сносом передней оси при движении накатом или торможении на входе в поворот, поскольку колеса меньше отклоняются в сторону. На выходе из поворота, наоборот, поворачиваемость улучшается, т.к. колеса в большей степени наклоняются внутрь поворота, увеличивая пятно контакта с дорогой.

Вариант 1

Мастер максимально сдвигает углы продольного наклона стоек, уведя их в «минус». 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 автомобиля. Результат: легкий руль, быстрые отклики на его малейшие отклонения. Однако «Самара» стала излишне нервной и вертлявой, что особенно заметно при скорости после 80-90 км/ч и выше. У автомобиля нестабильны отклики при входе в поворот (необязательно быстрый), норовит рискнуть в сторону, требуя от водителя постоянного подруливания. Ситуация осложняется при выполнении маневра «переставка».

Из-за чего изменяется и как проверить?

Как и сход-развал, кастер напрямую зависит от состояния элементов подвески. Но также он может измениться при нарушении геометрии кузова. Верхняя опора стойки стабилизатора крепится в специальные углубления, так называемые «стаканы». Их деформация из-за удара или ржавчины приводит к отклонению от нормы.

Измерение кастера производится на специальных стендах, предназначенных для настройки развала-схождения. Так как на большинстве автомобилей заводская регулировка не предусмотрена, то изменение значения производится путем установки шайб в места крепления амортизатора. Из-за разности показатель на передних колесах, автомобиль начнет уводить в сторону колеса, на котором кастер больше.

Как рассчитывается кастор

Углы рассчитываются на стадии проектирования транспортного средства. Для этого учитываются различные технические характеристики:

• Предельная масса.
• Вид привода.
• Средняя и максимальная скорости авто.
• Ускорение при разгоне и торможении.
• Аэродинамика транспортного средства.

Все эти характеристики подробно рассматриваются проектировщиками, и на их основе составляется отклонение касторов. Процесс трудоемкий, особенно для расчета при проектировке спортивных моделей, которые обладают уникальными характеристиками.

Автомеханики, работающие в спортивной отрасли, для каждой трассы подгоняют разные размеры, учитывая особенности местности:

• Перепад высоты.
• Число шпилек.
• Дорожное полотно и его параметры.

При большом количестве требуемых маневров на трассе, касторный угол уменьшают. На более спокойных дистанциях касторы, наоборот, повышают.

При завышенной величине кастора автомобиль может не вписаться в поворот при больших скоростях и мокром дорожном полотне.

Кастор-плата как изготовить и установить самостоятельно

Сегодня специализированные магазины реализуют пластины, позволяющие изменять кастор колес УАЗ Патриот, хотя их также можно изготовить в самостоятельном режиме. Для этого понадобится металлический лист с толщиной 5 мм. Изготовленные или приобретенные пластины следует устанавливать так, чтобы, находясь между мостом и рычагом, плата вызывала изменение угла наклона шкворня.

Немаловажный аспект – установка платы предполагает срезание части стандартного крепежа рычага. К такому методу модернизации обычно склоняются после лифта подвески, предполагающего замену заводских пружин усиленными и удлиненными аналогами. В результате угол заваливается на 7-10 градусов.

Положительный кастер против отрицательного кастера

С тем, что такое кастер, мы уже разобрались, давайте теперь рассмотрим плюсы и минусы положительного и отрицательного кастера, и как конкретно они влияют на поведение автомобиля.

Влияние положительного кастера

Положительный кастер возникает, когда ось колеса наклонена в сторону переда автомобиля. В результате этого, пружина и амортизатор как бы давят на передние колеса, что особенно чувствуется на автомобилях в передним приводом.

Излишние давление создает хороший контакт колеса (а точнее – шины) с дорогой, а значит сила трения больше и автомобиль чувствует себя гораздо устойчивей. Еще одним последствием такой настройки подвески является самовольное возвращение руля в нулевое положение.

И вроде все эти плюсы хороши – давайте задерем положительный кастер до максимума! Но нет, этого делать не стоит. Вместе с созданием положительно кастера мы делаем процесс вращение руля тяжелее (как минимум, все за счет того же увеличения пятна контакта). Помимо этого, увеличивается износ шин.

Вместе с излишним углом положительно кастера может возникнуть эффект биения колеса. Ярким примерном для этого может быть обычная магазинная тележка, у нее как раз-таки положительный кастер (да еще какой!). Попробуйте толкнуть ее – колеса будут пытаться вернуться в положение, когда они едут по прямой. А теперь толкните с еще большей силой – колеса начнут возвращать траекторию с дичайшим количеством отклонений за секунду, да еще и прыгать.

Влияние отрицательного кастера

Отрицательный кастер возникает, когда ось колеса наклонена в сторону задней части автомобиля, вперед вертикальной оси. Такое явление можно встретить на большинстве старых автомобилей, что связано с особенностью приводной системы и вращением колеса – рулевое колесо было тяжеловращаемым, а отрицательный кастер нивелировал этот эффект. Само собой, речь идет об автомобилях без каких-либо усилителей рулевого колеса.

Негативным эффектом отрицательного кастера является худшая управляемость и сохранение траектории движения (по сравнению с положительным кастером), особенно отчетливо это заметно при прохождении поворотов.

Как рассчитывается кастор

Углы рассчитываются на стадии проектирования транспортного средства. Для этого учитываются различные технические характеристики:

• Предельная масса.
• Вид привода.
• Средняя и максимальная скорости авто.
• Ускорение при разгоне и торможении.
• Аэродинамика транспортного средства.

Все эти характеристики подробно рассматриваются проектировщиками, и на их основе составляется отклонение касторов. Процесс трудоемкий, особенно для расчета при проектировке спортивных моделей, которые обладают уникальными характеристиками.

Автомеханики, работающие в спортивной отрасли, для каждой трассы подгоняют разные размеры, учитывая особенности местности:

• Перепад высоты.
• Число шпилек.
• Дорожное полотно и его параметры.

При большом количестве требуемых маневров на трассе, касторный угол уменьшают. На более спокойных дистанциях касторы, наоборот, повышают.

При завышенной величине кастора автомобиль может не вписаться в поворот при больших скоростях и мокром дорожном полотне.

Самостоятельное регулирование угла

Практически доказано, что кастор на «УАЗ» такое имеет значение, которое позволяет ему быть маневренным и устойчивым. Изменяя угол, необходимо добавлять или удалять шайбы на подвеске, но при этом их не должно быть больше 4-х сзади и 2-х спереди. Одна шайба – 19 мин. в градусных величинах.

На стенде нужно прикинуть, где требуется добавление, а где убавление. Саму процедуру можно выполнить в гараже. После того как будет отрегулирован кастор, необходимо вновь посетить стенд для регулирования развала-схождения.

Думаем, теперь вам стало понятнее, что такое кастор на машине, за какие функции он отвечает, какими параметрами должен обладать и как его настроить.

Специальные сайлентблоки

Суть метода сводится к применению специальных полиуретановых втулок, у которых смещено центральное отверстие. Заметим, что добиться существенного изменения кастора данным способом не удастся, однако он все равно обладает широкой популярностью. Это вызвано, прежде всего, отсутствием потребности в сварочных работах и прочих изменениях конструктивных элементов подвески внедорожника.

Сегодня рынок позволяет выбрать сайлентблоки как регулируемые, так и уже с заданной величиной кастора. Из-за небольших размеров втулок не представляется возможным достичь большого завала угла.

Трудность способа заключена в том, что необходимо затратить определенные усилия и время, чтобы «уловить» болты отверстиями во втулках. Это предполагает выполнение корректных замеров перед непосредственной запрессовкой сайлетнблоков в рычаги.

К примеру, если автомобиль УАЗ Патриот был подвержен лифту на 60-80 мм, то размер между втулочными отверстиями должен соответствовать 185 мм. Заметим, что при этом эксцентрики размещаются друг к другу, но в обратных направлениях.

В целом правильно выполнить данную работу непросто, поскольку потребуется достичь определенной точности при установке втулок в «клюшки» рулевого механизма.

Вариант 3

Излишне «положительный» развал. Изменять его без коррекции схождения нежелательно, посему вводится еще и положительное схождение. Опять «полегчал» руль, стали ленивее отклики на входе в поворот, увеличилась боковая раскачка кузова. Но катастрофических ухудшений в характере нет. Однако при моделировании экстремальной ситуации «чувство руля» теряется. С появлением скольжений неожиданно рано осложняется попадание в заданный коридор на «переставке» и машина начинает скользить слишком рано. В быстрых поворотах доминируют сильнейшие проскальзывания передней оси.

Читать дальше: Как закрасить мелкие царапины на машине

Частые неисправности передней подвески

Обслуживание и ремонт передней подвески в Приоре предполагает выявление точной причины поломки:

1. Если появляется посторонний шум или отчетливо слышен глухой стук, возможно, нужно заменить стойки. Проверьте плотность затяжки болтов, фиксирующих шланги стабилизатора, если нужно, подтяните. Если износили подушки, замените новыми. При ослаблении крепления опоры в верхней части стойки подвески к кузову подтяните их. Оцените состояние резинового компонента опоры стойки, шарнира шарового типа, пружинного устройства, буфера движения сжатия. Если они повреждены и имеются дефекты, замените. Как вариант – проверьте колеса на дисбаланс.
2. Из стойки может подтекать жидкость, причина одна – сальник штока износился и разрушился. На это укажет появление на штоке задиров, повреждение хромовой поверхности, механические дефекты уплотнительного кольца, расположенного на корпусе стойки. Смените старую телескопическую стойку на новую.
3. Если подвеску в Приоре пробивает, придется заменить пружинное устройство и телескопическую стойку.
4. Стало сложно управлять автомобилем, его постоянно заносит в сторону – пора проверить давление воздушной массы в шинах и нормализовать его. Если оставляют желать лучшего углы установки колес, осуществите сход-развал. Возможно, понадобится произвести замену резиновой накладки в опорах подвески или пружины.

Читать дальше: Противотуманки нового образца на приору

Регулировка кастора

При выполнении регулировки углов установки колес этот угол измеряется и регулируется далеко не всегда. Многие сервисы ограничиваются регулировкой развала и схождения. Работа с кастером считается более сложной.

Самостоятельно регулировать кастер, изменять его, устанавливать отличные от заводских значения нежелательно. Это может негативно сказаться на маневренности автомобиля, его управляемости при прохождении поворотов, а также при движении по прямой.

Этот угол должен быть одинаковым для обоих колес. При появлении разницы автомобиль потеряет управление, его начнет уводить в сторону того колеса, которое меньше отклонено от горизонтали в момент поворота.

Современные стенды развал-схождения позволяют регулировать кастер с высокой точностью и практически без дополнительных затрат времени. Они используют базу данных, в которой для каждой модели и модификации авто указаны оптимальные значения всех углов установки колес. Ось наклона выставляется в соответствии с этой базой, за счет чего автомобиль приобретает оптимальную управляемость.

Так спортивные или обычные?

Ответ, какие будем создавать углы явен — верные. Этими опытами мы лишь только немножко подняли завесу таинственности, укрывающую от стандартного автолюбителя намерение, а также смысл регулирования углов установки колес. В действительности, есть множество довольно примитивных и при этом крайне результативных технологий изменять характер авто, не прибегая к дорогим заменам деталей и узлов. Главное правило — не игнорировать второстепенные, как может показаться не обязательные, регулировки. Такие регулировки нередко становятся немаловажными.

Но какой же из вариантов применить? Считаю, для основной массы очень применимым окажется 2-ой. Он особенно логичен для ежедневной езды, к тому же, как с неполной, так и с абсолютно полной нагрузкой

Необходимо только принимать во внимание, что, повышая продольный угол стойки, вы не только лишь делаете лучше нрав автомобиля, но и увеличиваете регулирующее (возвратное) усилие на руле. Поэтому не переусердствуйте

Последний «быстрый» вариант настройки более годится для автолюбителей, обожающих поимпровизировать с авто

Отдавая преимущество данным регулировкам, нужно принимать во внимание, что с ростом нагрузки значения углов развала и схождения будут, вообще то, расширяться и могут выйти за возможные границы

%rtb-4%

Для справки:

Кастер — угол между осью поворота колеса и его вертикалью. Положительный —  если ось отклонена обратно относительно линии хода автомобиля.

Развал — относительный наклон плоскости колеса к перпендикуляру плоскости проезжей части дороги. Если верх колеса автомобиля, наклонен во внутрь, то угол развала —  отрицательный, а если верх колеса наружу — то развал положительный.

Схождение — угол между плоскостью, проходящей по центру шины колеса и продольной линией авто. Схождение называется отрицательным, если плоскости вращения колес имеют пересечение сзади автомобиля, и положительным, если они, наоборот, пересекаются где-то впереди.

Каким может быть кастор

Вам будет интересно:«Тойота-Кроун-Маджеста» – шесть поколений совершенства

Вам будет интересно:Автомобильное немецкое масло: виды, характеристики, отзывы

Поняв, что это такое — кастор на машине, следует разобраться с его разновидностями. Касторы бывают трех видов: нулевой, больше нуля и меньше нуля. Если ось поворота отклонена назад, то такое отклонение является положительным. Многие автопроизводители расценивают его с некоторыми вариациями. Что такого в угле кастора на «Фольксваген Т4» особенного. Он дает машине эффект самовыравнивающихся колес и стабилизирующий эффект.

При нулевой отметке касторных углов поворот колес совпадает с вертикалью. Можно предположить, что это такое – отрицательный кастор на машине. Отрицательное значение заваливает поворотную ось колеса вперед, из-за чего она пересекается с дорожным полотном сзади контактного пятна.

Практический метод

Метод хоть и не является точным, но в обычных условиях используется довольно часто.

Для начала необходимо сделать хомуты с опорными шрифтами, после чего их нужно поставить на специальные измерительные позиции. Точки должны ограничивать визуальный отрезок, который должен проходить через:

• Середины шаровых опор рычагов, расположенных сверху и снизу, если подвеска оснащена двумя рычагами крепления амортизирующей стойки на «Мак-Ферсон».
• Ось шкворня подвески.

После установки хомутов натягивается нитка или тонкая проволока из меди, которые должны быть между центрами шрифтов. Также еще одну нить, которая должна быть с отвесом, закрепляют на верхнем шрифте и рядом ставят измерительный прибор, в качестве которого подойдет геодезический транспортир.

Главным преимуществом такого метода измерения является его простота и наглядность, но при этом измерения получаются с огромной погрешностью. Угол можно измерить с точностью до долей градуса.

Монтаж шаровых опор в УАЗ

Способ является самым технологичным из всех рассматриваемых вариантов, тем более, что процедура по корректировке кастора давно отработана специалистами. Здесь применяются шаровые опоры поворотного кулака (ШОПК) с заранее выставленным углом. Сегодняшний рынок способен предложить вкладыши и кулаки из бронзы или их усиленные аналоги, которые покрыты хромированным напылением. Опытные мастера советуют сразу приобретать полный комплект, что позволит заменить в шкворневом узле не только указанные компоненты, но и прокладки, которые зачастую оказываются изношенными.

Суть метода заключена в разборке подвески для замены поворотных кулаков с металлическими накладками. Особой сложности данная процедура не вызывает. Здесь потребуется воспользоваться смазочными материалами.

Особая рекомендация касается машин с лифтом подвески. Для таких экземпляров необходимо покупать ШОПК, где угол кастора равен «+8». Если автомобиль УАЗ Патриот не подвергался лифтингу, то подойдут опоры, у которых угол составляет «+5».

У способа присутствует характерный недостаток – потребность в подгибании тяги рулевого механизма. Иногда владельцы прибегают к намеренному деформированию элементов рулевой трапеции. Эти манипуляции позволяют не допустить задевание за картер редуктора переднего моста.

Теоретический метод

Данный метод основан на вычислении кастора через тангенс.

Самым главным плюсом метода является уже большая точность измерений, но для этого понадобится знать необходимые геометрические формулы. Шрифты устанавливаются точно так же, как и в предыдущем способе, между ними натягиваются нити. Чтобы начинать расчеты, нужно точно измерить несколько важных расстояний:

• S1 – наименьшая длина по нитке.
• S2 – расстояние от центральной точки нижнего штифта до нити с отвесом. Вычисление расстояний происходит при помощи строительного уровня и обычной линейки. Необходимо с помощью маркера отметить точку, где пересекаются линейка и уровень с вертикальной нитью с отвесом.
• S3 – длина, измеряемая по нити с отвесом от центральной точки верхнего штифта до точки, помеченной маркером по предыдущему пункту.

Затем, используя формулу тангенса (tga=S2/S3)/ или формулу синуса (sina=S3/S1), а также воспользовавшись таблицей Брадиса, узнаем размер кастора.

Существует еще один способ измерения касторных углов, но он намного сложнее, чем два предыдущих, и применяется в специализированных мастерских.

Величину измеряемого угла находят при помощи измерения развала колес в разных положениях – при наибольшем повороте вправо и повороте влево при фиксированном угле поворота.

Методы изменения кастора

Заводские настройки, которыми наделен кастор (не более 3-х градусов) у УАЗ Патриот обеспечивают возможность возврата рулевого колеса в первоначальную позицию после выхода авто из поворота. Когда меняется величина кастора? Обычно это происходит после самодельных доработок внедорожника, предполагающих лифт подвески. Здесь довольно часто наблюдается ухудшение управляемости. Опытные владельцы сходятся во мнении, что первоначальная величина угла мала, поэтому рациональным подходом считают самостоятельную доработку.

Рассмотрим несколько способов, посредством которых достигается корректировка значения кастора:

• замена шаровых опор на аналоги с изначально предустановленным углом;
• перенос точек крепежа рычагов подвески;
• монтаж втулок (сайлентблоков), обладающих смещенным центральным отверстием.
• использование кастор-платы.

Влияние угла кастера на управляемость

Величина пятна контакта шины с дорогой зависит от развала колес. Цель регулировки развала – добиться максимальной площади контакта. Развал колес влияет в основном на колеса, находящиеся с внешней стороны поворота, на которые приходится основная нагрузка. Угол кастера обеспечивает изменение развала колес в повороте. Колеса наклоняются внутрь поворота и лучше соприкасаются с дорогой, противодействуя выталкивающей центробежной силе.

Чем меньше отклонение оси поворота колеса от вертикали, тем сильнее выражена поворачиваемость автомобиля, максимально возможная поворачиваемость достигается при нулевом значении угла кастера. Это объясняется тем, что колесо при повороте руля поворачивается на больший угол. Подвеска при этом работает максимально эффективно, ведь все рычаги двигаются вверх-вниз в вертикальной плоскости. Амортизаторы также работают с максимальной эффективностью, лучше поглощая неровности дорожного полотна.

При маленьком кастере возникает вероятность сноса передней оси автомобиля при ускорении на выходе из поворота. Это происходит из-за того, что центр тяжести во время ускорения смещается назад, передняя ось разгружается, и колеса хуже держат дорогу. Также маленький угол кастера ухудшает самоцентрирование колес, поскольку уменьшается сила, вынуждающая колеса сохранять прямое направление.

Большой кастер грозит сносом передней оси при движении накатом или торможении на входе в поворот, поскольку колеса меньше отклоняются в сторону. На выходе из поворота, наоборот, поворачиваемость улучшается, т.к. колеса в большей степени наклоняются внутрь поворота, увеличивая пятно контакта с дорогой.

Каким может быть кастор

Поняв, что это такое — кастор на машине, следует разобраться с его разновидностями. Касторы бывают трех видов: нулевой, больше нуля и меньше нуля. Если ось поворота отклонена назад, то такое отклонение является положительным. Многие автопроизводители расценивают его с некоторыми вариациями. Что такого в угле кастора на «Фольксваген Т4» особенного. Он дает машине эффект самовыравнивающихся колес и стабилизирующий эффект.

При нулевой отметке касторных углов поворот колес совпадает с вертикалью. Можно предположить, что это такое – отрицательный кастор на машине. Отрицательное значение заваливает поворотную ось колеса вперед, из-за чего она пересекается с дорожным полотном сзади контактного пятна.