Углы установки управляемых колес

Техническое состояние ходовой части автомобиля во многом предопределяется правильной установкой углов управляемых колес. Неправильные установка углов развала, схождения и соотношение углов поворота колес приводят к тому, что в местах контакта колес с дорогой они не только продолжают вращаться, но и частично скользят по ней.

Углы управляемых колес выполняют определенные функции при, движении автомобиля.

Угол развала α обеспечивает перпендикулярное расположение колес к поверхности дороги при движении автомобиля, а также передачу сил реакции дороги на внутренний подшипник, что разгружает наружный подшипник колеса меньшего размера, а значит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм.

Схождение колес (разность расстояний между внутренними поверхностями задней и передней частей шин переднего либо заднего моста ) необходим для того, чтобы обеспечить параллельное качение колес, так как при движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0, 5-1, 0° от вертикальной плоскости автомобиля, что приводит к качению колес по расходящимся дугам. Кроме того, угол схождения предохраняет колеса от проскальзывания при наличии люфтов.

Угол продольного наклона у оси служит для стабилизации управляемых колес моментом, возникающим за счет плеча (расстояние от оси подвески до центра контакта шины) боковой силы.

Угол поперечного наклона определяется углом, образуемым осью подвески с вертикальной плоскостью. Такой наклон совместно с углом развала уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси подвески с дорогой и точкой центра контакта шины, что уменьшает плечо момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, а значит, облегчает управление автомобилем.

Разность внутреннего и наружного углов поворота необходима для исключения проскальзывания колес при их повороте.

Перед регулировкой углов установки колес проверяют давление в шинах, зазор в подшипниках ступиц передних колес, исправность амортизаторов (на отсутствие заклинивания штока), радиальное и осевое биение шин, зазор в верхних шаровых шарнирах подвески, свободный ход рулевого колеса. Обнаруженные неисправности устраняют путем регулировки или ремонта указанных узлов.

После установки автомобиля на стенд непосредственно перед контролем углов «прожимают» подвеску автомобиля, для чего прикладывают два-три раза усилие 500-600 Н, направленное сверху вниз, сначала к заднему, а потом к переднему бамперу. При этом колеса автомобиля должны быть направлены прямо.

Соблюдают следующую очередность проверки и регулировки углов установки колес: угол продольного наклона оси поворота, угол развала, схождение колес.

Углы установки управляемых колес на стационарных стендах или с помощью переносных приборов. Стенды подразделяются на динамические (фиксирующие диагностические параметры вращающихся колес автомобиля) и статические (для проверки углов установки колес неподвижного автомобиля) стенды.

Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами. По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является их невысокая точность. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.

Статические стенды позволяют с достаточно высокой точностью измерять величину схождения, развала колес, продольного и поперечного наклона шкворня (оси), соотношение углов поворота колес.

По типу измерительных устройств эти стенды подразделяются на:

- механические;

- оптические;

- электронные

- лазерные;

- гравитационные.

В настоящее время все большее применение находят электронные стенды. Они представляют собой электронный блок, в который поступают сигналы от измерительных головок, расположенных на всех колесах автомобиля. Как правило, в совокупности со стендом применяется подъемник. Перед определением углов установки колес измерительные головки с помощью специ­альных уровней устанавливаются в строго горизонтальное положение относительно плоскости подъемника. Информация о положении закрепленных на колесах автомобиля измерительных головок относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей подъемника передается в электронный блок. Анализируемые сигналы в виде цифровой, буквенной или графической информации поступают на экран дисплея. На основании полученной информации производятся соответствующие регулировки. Для сравнения нормативных и действительных значений параметров в памяти электронного блока хранится соответствующая информация по маркам и моделям автомобилей Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.

а - определение схождения колес, б - определение развала колес, в - определение соотношения углов поворота колес, I - плоскость вращения колеса; II - плоскость зеркала колеса, III - плоскость шкалы; 1- зеркало микроскопа; 2 - окуляр микроскопа; 3 – шкала микроскопа.

Рисунок 1 - Проверка углов установки колес автомобиля при помощи оптического стенда.

На оптических стендах углы развала, схождения, продольного наклона шкворня и соотношение углов поворота колес измеряются оптическим методом, а угол поперечного наклона шкворня - по уровню, смонтированному на зеркальном отражателе.

Измерение углов установки колес на оптическом стенде - это определение углов наклона зеркального отражателя, установленного параллельно плоскости вращения колеса, и регистрация изменения этих углов при повороте колеса на 20° (для измерения продольного наклона шкворня и соотношения углов поворота колес).

При отсутствии развала и схождения колес изображение шкалы стойки, наблюдаемое через измерительный микроскоп, после отражения в зеркалах, закрепленных на колесе и стойке, точно накладывается на неподвижное перекрестие окуляра. Так, если колесо имеет развал, то шкала сместится относительно неподвижного перекрестия окуляра по вертикали (вверх или вниз), а при наличии схождения - по горизонтали (вправо или влево). Эти смещения дают соответственно углы развала и схождения колес.