|
Современные автомобили имеют всё более сложные и качественные шасси, которые должны соответствовать как требованиям по комфортабельности и спортивности, так и, в особой степени, требованиям безопасности движения.
Для того, чтобы требования к ходовой части выполнялись в течение всей «жизни автомобиля», а также после возможных аварий, сегодня существуют отличные возможности по проверке геометрии ходовой
части и корректировке неправильных настроек.
Введение
Ходовая часть является связующим звеном между автомобилем и дорожным полотном. Как силы, действующие на опорную поверхность колеса и силы тяги, так и возникающие при прохождении поворотов силы бокового увода передаются ходовой частью на дорогу через колёса
автомобиля.
Таким образом, ходовая часть подвергается воздействию множества сил и моментов.
Увеличивающаяся мощность автомобилей, а также возросшие требования к их комфортабельности и безопасности ведут к постоянному росту требований к ходовой части.
По мере усложнения конструктивного исполнения кинематики ходовой части с течением времени трудоёмкость регулировки постоянно
увеличивалась, а допуски при регулировке постоянно уменьшались.
Для проверки и, при необходимости, регулировки кинематики ходовой части необходимо проверить или отрегулировать ходовую часть на специальных измерительных стендах.
При этом необходимо учитывать, что регулировать ходовую часть следует только после проведённого ремонта, или возникновения проблем в этой ходовой части.
Устройство ходовой части
К ходовой части относятся:
-подвеска колёс,
-колёса,
-пружины,
-амортизаторы
-передняя/задняя подвески,
-рулевое управление,
-тормоза, включая элементы управления,
-подрамник.
Расчётное положение — положение автомобиля в системе осей координат X-Y-Z
При разработке автомобиля вначале определяется расчётное положение. Это положение описывается системой осей координат X-Y-Z.
При этом оси Z и X проходят через центр передней подвески, ось Y в большинстве случаев проходит точно через центры передних колёс. Расчётное положение соответствует положению автомобиля при номинальной установочной высоте расположения кузова.
Все номинальные значения, указанные производителем автомобиля, относятся к расчётному положению.
Таким образом, при определении и сравнении данных в процессе проверки углов установки колёс всегда учитывается расчётное положение — это касается и описываемых далее терминов и обозначений для ходовой части.
Установочная высота
Установочная высота, или высота уровня оказывает решающее влияние на результаты проверки углов установки колёс. На неё влияет загрузка, степень заправки топливного бака или других ёмкостей с жидкостью,
а также перепад температур, вследствие чего могут изменяться такие параметры ходовой части, как развал, схождение и угол продольного наклона оси поворота управляемых колёс.
Специальные термины и обозначения для ходовой части
Средняя плоскость колеса
Средняя плоскость колеса проходит перпендикулярно оси вращения колеса по центру шины колеса.
Точка пересечения средней плоскости колеса с опорной поверхностью (точка опоры колеса)
Точка опоры колеса — это расположенная в средней плоскости колеса точка пересечения перпендикуляра, проходящего через ось вращения
колеса, с плоскостью дорожного полотна.
Ширина колеи
Ширина колеи — это расстояние между серединами шин колёс каждой оси. В случае независимой подвески колёс с поперечными или диагональными рычагами при сжатии и отбое упругих элементов подвески
ширина колеи меняется.
Колёсная база
Колёсная база — это расстояние между центрами колёс передней и задней оси.
Продольная средняя плоскость автомобиля
Продольная средняя плоскость автомобиля представляет собой рассекающую автомобиль неподвижную плоскость, перпендикулярную
дорожному полотну и проходящую через середину колеи передних и задних колёс (плоскость X-Z).
Геометрическая ось движения
Геометрическая ось движения представляет собой биссектрису суммарного угла схождения колёс задней оси.
Задняя ось является осью, определяющей курсовое направление автомобиля. Поэтому все измерения для колёс передней оси, а также некоторых вспомогательных систем водителя выполняются
относительно геометрической оси движения. В оптимальном состоянии геометрическая ось движения лежит в продольной средней плоскости
автомобиля.
Угол тяги
Угол тяги представляет собой угол между продольной средней плоскостью автомобиля (2) и геометрической осью движения (1).
Он образуется из геометрической оси движения, бокового смещения и перекоса задней подвески. Если биссектриса угла направлена влево вперёд, то угол тяги называется положительным. Если она направлена вправо вперёд, то угол называется отрицательным.
Положение прямолинейного движения
Это положение колёс является вспомогательным положением, при котором индивидуальные углы схождения колёс относительно продольной средней плоскости у обоих передних колёс одинаковые.
В этом положении осуществляется измерение углов установки колёс задней оси.
Индивидуальный угол схождения колёс задней оси
Индивидуальный угол схождения колёс задней оси представляет собой угол между продольной средней плоскостью автомобиля и секущей средней плоскости отдельного колеса.
Он положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону продольной средней плоскости автомобиля.
Он отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от продольной средней плоскости автомобиля.
Индивидуальный угол схождения колёс передней оси
Индивидуальный угол схождения колёс передней оси представляет собой угол между геометрической осью движения и секущей средней плоскости
отдельного колеса.
Он положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону геометрической оси движения.
Он отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от геометрической оси движения.
Суммарное схождение
Суммарное схождение получают путём сложения индивидуальных углов схождения левого и правого колёс одной оси, причём необходимо учитывать знаки значений индивидуальных углов схождения.
Развал
Развал — это угол между средней плоскостью колеса и вертикалью к точке пересечения средней плоскости колеса с опорной поверхностью.
Различают положительный и отрицательный развал:
-положительный (+) — когда верхняя часть колеса
наклонена от средней плоскости колеса наружу;
-отрицательный (–) — когда верхняя часть колеса
наклонена от средней плоскости колеса внутрь.
Поперечный наклон оси поворота
Поперечный наклон оси поворота — это наклон оси поворота (b) относительно перпендикуляра (a) (в плоскости, параллельной продольной средней плоскости автомобиля) к дорожному полотну.
Благодаря поперечному наклону оси поворота при повороте управляемых колёс кузов автомобиля приподнимается, вследствие чего возникают силы, стремящиеся вернуть колесо в прямолинейное положение.
Плечо обкатки
Плечо обкатки — это расстояние между точкой опоры колеса и точкой пересечения продолжения оси поворота колеса (называемой также осью
поворота) с опорной поверхностью колеса.
Различают положительное (+), отрицательное (–) и нулевое плечо обкатки. Плечо обкатки определяется развалом, поперечным
наклоном оси поворота и вылетом колёсного диска.
Плечо обкатки — динамическая стабилизация автомобиля
При отрицательном плече обкатки колесо с большим коэффициентом сцепления сильнее отклоняется внутрь — колесо самостоятельно
стремится повернуться в сторону, противоположную развороту, — водитель должен просто удерживать рулевое колесо.
При нулевом плече обкатки предупреждается передача посторонних сил на рулевое управление при подтормаживании тормозов с одной стороны
автомобиля и при повреждении шины.
Продольный наклон оси поворота (кастер)
Продольный наклон оси поворота — это наклон оси поворота в направлении продольной оси автомобиля относительно вертикали к плоскости дорожного полотна.
Различают положительный и отрицательный угол
продольного наклона оси поворота:
-положительный — «точка опоры колеса следует за точкой пересечения оси поворота колеса с опорной поверхностью» — колёса стремятся к
положению прямолинейного движения динамическая стабилизация;
-отрицательный — «точка опоры колеса опережает точку пересечения оси поворота колеса с опорной поверхностью» — колёса волочатся.
Обратное схождение в повороте
Обратное схождение в повороте представляет собой разницу углов поворота колеса, движущегося по внешнему радиусу поворота
(меньший угол) и колеса, движущегося по внутреннему радиусу поворота (больший угол).
Обратное схождение в повороте задаётся рулевой трапецией. Таким образом оно даёт представление о принципе работы рулевой трапеции при соответствующем повороте управляемых колёс —влево или вправо.
Рулевая трапеция
Передняя подвеска, рычаги рулевых тяг и рулевой механизм с рулевыми тягами в совокупности образуют рулевую трапецию.
С помощью рулевой трапеции обеспечиваются разные углы поворота управляемых колёс, необходимые для движения в поворотах.
Поворотный кулак и рычаги рулевой тяги расположены относительно друг друга не под углом 90°. Из этого вытекают неравные расстояния перемещения концов обоих рычагов рулевой тяги при повороте управляемых колёс. Это приводит к повороту управляемых колёс на разные углы.
Максимальный угол поворота управляемых колёс
Максимальный угол поворота — это угол средней плоскости колеса, движущегося по внутреннему радиусу поворота (B), и колеса, движущегося по внешнему радиусу поворота (A) относительно
продольной средней плоскости автомобиля при повороте рулевого колеса влево-вправо до упора.
Максимальные углы поворота в обе стороны должны быть одинаковыми. Это обеспечивает одинаковые диаметры разворота.
Угол бокового увода колеса
Угол бокового увода колеса — это угол,образуемый плоскостью колеса к направлению движения (направлению движения колеса).
Угол бокового увода возникает в том случае, когда на катящийся автомобиль действуют посторонние боковые силы, такие, как сила ветра и центробежная сила. При этом колёса меняют направление своего движения и движутся под определённым углом к прежнему направлению
движения.
Если угол бокового увода передних и задних колёс одинаков, автомобиль обладает нейтральной поворачиваемостью. Если угол бокового увода
передних колёс больше, возникает недостаточная поворачиваемость. Если угол бокового увода больше у задних колёс, возникает избыточная
поворачиваемость.
Угол бокового увода зависит от нагрузки на колесо, посторонней силы, конструкции шины, профиля шины, давления воздуха в шине и силы трения сцепления.
Угол смещения колеса
Угол смещения колеса представляет собой угол между линией, соединяющей точки опоры колёс, и линией, проходящей под углом 90° к
геометрической оси движения.
Различают положительный и отрицательный угол смещения колеса:
-положительный — правое колесо смещено
вперёд;
-отрицательный — правое колесо смещено назад.
Разница колёсной базы
Разница колёсной базы — это угол между соединительными линиями точек опоры передних и задних колёс.
Различают положительный и отрицательный угол:
-положительный — колёсная база с правой стороны автомобиля больше колёсной базы с левой стороны;
-отрицательный — колёсная база с правой стороны автомобиля меньше колёсной базы с левой стороны.
Боковое смещение
Боковое смещение — это угол между линией, соединяющей точки опоры переднего левого (правого) и заднего левого (правого) колёс и
геометрической осью движения. Боковое смещение позволяет сделать вывод о возможных повреждениях кузова.
Разница ширины колеи
Разница ширины колеи представляет собой угол между линией, соединяющей точки опоры левого переднего и левого заднего колёс и линией, соединяющей точки опоры правого переднего и
правого заднего колёс.
Разница ширины колеи определяется как положительная, когда ширина колеи задних колёс больше ширины колеи передних колёс.
Смещение оси
Смещение оси считается положительным, когда задняя ось, соотнесённая с геометрической осью движения, смещена относительно передней оси вправо.
Смещение оси позволяет сделать вывод о возможных повреждениях кузова.
Вылет колёсного диска
Вылет колёсного диска — это расстояние от середины обода до внутренней плоскости прилегания колёсного диска к ступице («x»).
Вылет колёсного диска влияет на ширину колеи и плечо обкатки.
Различают три варианта вылета колёсного диска:
-нулевой — когда внутренняя плоскость прилегания расположена точно посередине колеса;
-положительный — когда внутренняя плоскость прилегания смещена к внешней стороне колеса относительно середины колеса — уменьшение ширины колеи;
-отрицательный — когда внутренняя плоскость прилегания смещена к внутренней стороне колеса относительно середины колеса — увеличение ширины колеи.
Почему необходимо проверять геометрию ходовой части?
Для обеспечения оптимальных динамических характеристик и минимального износа шин при эксплуатации автомобиля необходима правильная регулировка ходовой части.
Неправильная регулировка, например, схождения или развала, возникшая в результате износа или аварии, приводит к ограничению активной безопасности автомобиля, обеспечиваемой его
динамическими характеристиками.
Таким же образом недопустимое отклонение в регулировке ходовой части может возникнуть после ремонта, например, при замене деталей ходовой части.
Неправильные регулировки могут привести к неправильным углам установки колёс, что впоследствии может привести к повреждению шин.
В случае нарушения динамических характеристик или появлении явного износа путём проверки углов установки колёс можно определить, что стало их причиной и каким образом с помощью соответствующих регулировок можно восстановить надлежащее состояние ходовой части.
|
