CТОА "АВТОМАСТЕР"

 Ремонт иномарок, ДВС, КПП, ходовой и электрооборудования автомобилей.

Время работы: Понедельник-Суббота с 8:00 до 17:00; Воскресенье - выходной.

Новочебоксарск,
ул. Силикатная 17, 
8-903-357-80-02 (приём заказов),
(8352) 73-35-49 (автозапчасти)

Проверка, регулировка углов установки колес (УКК) автомобиля

→ Развал схождение в Новочебоксарске -
регулировочные работы, проверка подвески

Приём заказов по телефону: 8-903-357-80-02

 

Термины

Расчетное положение в системе 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.

Рис 1

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.

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.

Рис2

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. Оптимальный угол тяги равен нулю.

Рис3

Схождение

Индивидуальный угол схождения колёс передней или задней оси представляет собой угол между геометрической осью движения и секущей средней плоскости отдельного колеса.

Рис4.

Он положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону геометрической оси движения.

Рис 5.

Он отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от геометрической оси движения.

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

Рис 6

● отрицательный (–) — когда верхняя часть колеса наклонена от средней плоскости колеса внутрь

Рис7

Поперечный наклон оси поворота

Поперечный наклон оси поворота — это наклон оси поворота (b) относительно перпендикуляра (a) 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 (весовая стабилизация).

Рис 8

Плечо обкатки.

Различают положительное (+), отрицательное (–) и нулевое плечо обкатки. Плечо обкатки определяется развалом, поперечным наклоном оси поворота и вылетом колёсного диска.

Плечо обкатки — это расстояние между точкой опоры колеса и точкой пересечения продолжения оси поворота колеса (называемой также осью поворота) с опорной поверхностью колеса.

Рис 9

При отрицательном плече обкатки колесо самостоятельно стремится повернуться в сторону, противоположную развороту, —рулевое колесо стремится вернутся в исходное положение.

При нулевом плече обкатки предупреждается передача посторонних сил на рулевое управление при торможении и при повреждении шины.

 

Продольный угол наклона оси поворота (кастер)

Продольный наклон оси поворота — это наклон оси поворота 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.

Рис 10

● отрицательный — «точка опоры колеса опережает точку пересечения оси поворота

колеса с опорной поверхностью» — колёса в неустойчивом положении и их от разворота необходимо удерживать.

Рис 11

Обратное схождение в повороте (принцип Аккермана)

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.

Рис 12

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.

Рис 13 и 14

Максимальный угол поворота управляемых колес

Максимальный угол поворота — это угол средней плоскости колеса относительно продольной средней плоскости автомобиля при повороте рулевого колеса влево-вправо до упора. Максимальные углы поворота в обе стороны должны быть одинаковыми т.е. мах угол поворота левого колеса на лево должен быть равен мах углу поворота правого колеса направо и наоборот. Это обеспечивает одинаковые диаметры разворота на лево и направо

Рис 15

Вылет колесного 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

Рис 16

Для обеспечения оптимальной управляемости автомобиля и минимального износа шин необходима правильная регулировка ходовой части.

В каких случаях следует проверять и регулировать УУК (развал схождения):

  • Увод автомобиля от прямолинейного движения: односторонние постоянно действующие или кратковременные действующие силы на автомобиль во время движения, при которых водителю приходится подруливать в одну сторону.
  • После замены деталей ходовой части и рулевого управления (рулевых тяг, сайленблоков, рычагов подвески).
  • Вы поймали на дороге большую яму и замяли колёсный диск, попали в ДТП с повреждением кузова;
  • При изменении клиренса авто. Например, после установки вставок («домиков»), укороченных пружин или просто, вследствие просадки пружин;
  • Сильный (неравномерный) износ покрышек;
  • Плохо самовозвращается руль при выходе из поворотов. Биение руля.

Табл. 1 Что нужно регулировать и контролировать в ходовой части.

Параметр

Схема

Последствия нарушения

Угол тяги

Если значение угла тяги отлично от нуля, автомобиль имеет увод в сторону при постоянном положении руля. Угол тяги недолжен превышать более 0°03'.

● Регулируемый параметр ходовой части

Прямолинейность

движения

Определяется таким положением передних колёс, при котором индивидуальные углы схождения колес относительно продольной средней плоскости автомобиля равны.

В этом положении осуществляется измерение углов установки колёс задней оси.

Угол схождения

Слишком большой отрицательный угол (отрицательное схождение): износ шин с внутренней стороны и плохая стабильность по удержанию направления.

Слишком большой положительный угол (положительное схождение): износ шин с наружной стороны и плохое выдерживание направления.

Угол развала

Слишком большой отрицательный угол:

  • возрастает чуткость к рулю, но снижается курсовая устойчивость. Так как пятно контакта смещается на внутреннюю строну колеса повышается износ внутренней стороны шины.

Слишком большой положительный угол:

  • возрастает усилие на руле и самовозврат руля при движении в повороте. Повышенный износ наружной стороны шины.

Допуск на разнобой левого и правого углов развала:

  • Перед - не более 0°15' - 0°40'.
  • Зад – не более 0°40' - 1°00'

● Зависящий от автомобиля регулируемый параметр ходовой части.

Поперечный

наклон оси

поворота

Поперечный наклон слишком большой:

--Увеличиваются усилия на руле, усиливается также стабилизирующий эффект на малых скоростях движения.

Поперечный наклон слишком мал:

--уменьшение угла наклона способствует улучшению устойчивости в повороте, но уменьшается самовозврат руля, что вызывает необходимость постоянного подруливания,

возрастает, чувствительность к неисправностям шин, может привести к уводу автомобиля.

Разный поперечный наклон справа/слева склонность к уводу автомобиля.

● Не регулируемый параметр ходовой части.

Плечо обкатки

На плечо обкатки влияют развал, поперечный наклон оси поворота и вылет колёсного диска, т. е. настраивать его можно только косвенным образом, изменяя указанные параметры.

● Не регулируемый параметр ходовой части.

Угол продольного наклона оси поворота

Слишком большой положительный угол:

значительные силы, действующие на колёса при повороте и стабилизирующие силы. Слишком большой отрицательный угол: плохое возвратное действие, чувствительность к неисправности шин. Разные углы справа/слева: склонность к уводу автомобиля. Угол продольного наклона оси поворота меняется, к примеру, под воздействием соответствующего груза в багажном отсеке.

Допуск на разнобой лево право не более 0°15' - 0°40'

● Зависящий от автомобиля регулируемый параметр ходовой части.

Рулевая трапеция

Передняя подвеска, рычаги рулевых тяг и рулевой механизм с рулевыми тягами

в совокупности образуют рулевую трапецию.

С помощью рулевой трапеции обеспечиваются поворот управляемых колёс на разные углы, что необходимо при движении в поворотах.

● Не регулируемый параметр ходовой части.

Максимальный угол поворота

Если максимальный угол поворота управляемых колёс при повороте влево/вправо различается, то диаметр разворота влево и вправо будет разным.

Угол задаётся конструктивно.

● Регулируемый параметр ходовой части.

Повреждения кузова и деталей подвески

  1. Угол смещения колеса служит масштабом измерения степени перекоса оси.
  2. Разница колёсной базы.
  3. Боковое смещение.
  4. Разница ширины колеи.
  5. Смещение оси.
  6. Разница в динамике схождения. Разница в динамике правого и левого угла схождения не должна превышать более 0°05'
  7. Разница в динамике развала. Разница правого и левого угла развала в динамике не должна быть более 0°10' - 0°30'. Проверяется замером без нагрузки – с нагрузкой.

 

 

Табл.1

 

Оборудование для проверки и регулировки углов установки колес.

1 Рабочее место

Автомобиль на момент проверки и регулировки УУК должен стоять на колесах, т.е. подвеска должна быть нагружена весом автомобиля, поэтому рабочее место должно быть оборудовано ножничным (четырехстоечным) подъемником или смотровой ямой. В случае проверки подвески на двухстоечном подъемнике, колеса висят в «воздухе» при этом элементы подвески нагружаются весом вывешенных колес и действием ненагруженных пружин, это затрудняет проверку шарниров и сайленблоков подвески. Проверка углов УУК на таком подъемнике вообще невозможна. В идеале подъемник должен иметь люфт детектор это делает проверку более наглядной и позволяет проверять труднодоступные для осмотра шарниры.

На рисунке 17 показан ножничный подъемник, предназначенный для регулировки УУК. Необходимыми признаками такого подъемника является:

  • Наличие сдвижных пластин для задних колес. Пластины позволяют исключить поперечные силы трения колес для того чтобы подвеска приняла естественное положение под действием веса автомобиля.
  • Поворотные круги для разгрузки передних управляемых колес. Наличие кругов позволяет поворачивать колеса при регулировке схождения и углов поворота колес.
  • Передвижная траверса, позволяет поднимать автомобиль для проведения слесарных работ, в случае если, необходимо, что-либо менять.
  • Возможность регулировать горизонтальные опорные плоскости подъемника. Горизонтальность опорной плоскости является необходимым условием для точности измерений УУК (в большей или меньшей степени в зависимости от типа используемого измерительного стенда).
  • Люфт-детектор – дает возможность, с помощью пульта, перемещать колеса стоящего автомобиля в продольном или поперечном направлении для выявления зазоров в шарнирах и сочленениях подвески и рулевого управления.

● нулевой — когда внутренняя плоскость прилегания расположена точно посередине колеса;

● положительный — когда внутренняя плоскость прилегания смещена к внешней стороне колеса относительно

середины колеса это уменьшает ширину колеи;

● отрицательный — когда внутренняя плоскость прилегания смещена к внутренней стороне колеса относительно середины колеса это увеличивает ширину колеи.

 

2 Стенд для измерения углов установки колес.

Наибольшую точность и стабильность измерений обеспечивают стенды на основе 3D технологии. Данные стенды имеют следующие преимущества:

  • Скорость выполнения работ;
  • Низкая зависимость погрешности измерения от горизонтальности опорной поверхности.
  • Нет необходимости в частой калибровке стенда. Высокая стабильность измерений. Низкая зависимость от человеческого фактора (аккуратность обращения, вероятность повреждения оборудования).

Измерительная система 3D основана на принципе обработки изображения мишени со специальным рисунком, установленной на колесе автомобиля. Изображение мишеней снимается с помощью цифровых видеокамер и обрабатывается с помощью высокоскоростного процессора ПК.

Так что же за 3D-технология? Если выразиться в двух словах, то методика измерений основывается на оценке пропорций предметов при их наблюдении в перспективе и ракурсе. Зная истинную форму и размеры некоторого предмета, и сравнивая их с видимыми, можно рассчитать расстояние до предмета и угол, на который он повернут. С помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения вычисляется расстояние до предмета, удаленного от "электронного глаза" на расстояние 8-10 м, с погрешностью менее 1 мм. В качестве электронного глаза в 3D-системе используются CCD видеокамеры с высоким разрешением. Мишени (пластиковые отражатели, не содержащий никакой электроники, не боящиеся падений и не требующие калибровки) устанавливаются на колеса автомобиля, что обеспечивает их связь с положением элементов подвески и рулевого управления. Раннее в стендах использовались инфракрасные датчики которые требуют питания, поэтому они подключаются к консоли либо с помощью проводов, либо содержат аккумуляторы. 3D-стендам не требуется ни аккумуляторов, ни проводов для питания мишеней.

Для построения компьютером системы координат производится позиционирование - процедура определения пространственной ориентации осей вращения колес автомобиля. В старых стендах с измерительными датчиками (сложными электронными приборами, сравнимыми с компьютером, которые к тому же является средством измерения) для позиционирования производится компенсация биения каждого колеса, что требует вывешивания колес автомобиля. В 3D-стендах система "колесо-мишень" поворачивается путем перемещения автомобиля назад на небольшое расстояние (20-30 см). При этом каждая метка мишени движется по окружности, центр которой лежит на оси вращения колеса. Измерительная система стенда определяет траектории перемещения всех меток мишени и рассчитывает координаты стольких же точек оси вращения, что позволяет с высокой точностью определить ее пространственное положение. Все четыре колеса компенсируются одновременно. После этого автомобиль возвращается в исходное положение, а затем немного прокатывается вперед, происходит еще одно вычисление 3D-координат осей вращения всех колес. Результаты обоих вычислений сравниваются, и если программа обнаруживает отличия, то предлагает повторить процедуру. Так полностью исключается возможность ошибки. Эта процедура на стендах 3D производится быстрее и точнее, чем на традиционных стендах, что, несомненно, является еще одним неоспоримым преимуществом.

3D технология позволила существенно повысить надежность оборудования, скорость, и (косвенно) его точность. Дело в том, что в инфракрасных системах из-за различных механических и других процессов в измерительных головках схождения и развала меняются характеристики, в частности у них "уходит" ноль. Поэтому все инфракрасные системы, независимо от производителя, требуют выполнения калибровки в профилактических целях с периодичностью полгода-год. Измерительные системы на основе 3D технологии параметры избавлены от этого недостатка.

 

Порядок проведения регулировки углов установки колес (регулировка сход-развала).

 

Перед регулировкой необходимо выполнить следующие предварительные проверки:

● Проверить общее состояние подвески и амортизаторов.

● Проверить одинаковую размерность всех колёсных дисков и шин.

● Проверить подвеску колёс, ступицы, рулевой механизм и рулевые тяги на наличие недопустимого люфта и повреждений.

● Высота протектора шин одной оси не должна различаться более, чем на 2 мм.

● Давление в шинах должно соответствовать предписанным значениям.

● Снаряжённая масса автомобиля должна быть соблюдена.

● Топливный бак должен быть заправлен полностью, при необходимости дозаправить топливо.

● Запасное колесо и бортовой инструмент должны быть размещены в автомобиле на штатных местах.

● Бачок стеклоомывателя/омывателя фар должен быть наполнен.

● Следить за тем, чтобы при выполнении измерений подставки и поворотные диски не были установлены в крайнее

положение.

● Массу отсутствующих эксплуатационных жидкостей разрешается компенсировать уравновешивающими грузами

● Проверить установочную высоту. Установочная высота, или высота уровня, оказывает решающее влияние на результаты измерения углов установки колёс, поскольку из-за геометрии ходовой части при различающейся установочной высоте значения

развала и схождения меняются. Для определения установочной высоты необходимо

измерить расстояние от центра колёсного диска до нижней кромки арки колеса.

 

Процедуру проверки и регулировки УУК можно условно разбить на три части:

  • Входной контроль;
  • Корректировка (регулировка сход-развал)
  • Выходной контроль.

Входной контроль (машина стоит на подъемнике предварительные проверки выполнены).

  • навешиваем на колеса мишени.
  • выполняем процедуру компенсации биения колёсных дисков. Она позволяет определить боковое биение дисков и ошибки фиксации мишеней при обороте колеса. Эти ошибки учитываются при определении значений схождения и развала – автомобиль. Автомобиль прокатывается назад и возвращается на место.
  • извлечь фиксирующие штифты на поворотных дисках для установки колёс и разблокировать задние платформы, чтобы исключить перекос ходовой части;
  • при отпущенных тормозах «качнуть» переднюю и заднюю подвеску автомобиля, чтобы она установилась в стабильное среднее положение;
  • заблокировать рабочий тормоз с помощью фиксатора педали тормоза.
  • выставить шасси в положение для прямолинейного движения;
  • измерить углы установки колёс задней оси;
  • выполнить процедуру поворота управляемых колёс на 20° в обе стороны, для определения углов продольного и поперечного наклона оси поворота, и обратного схождения в повороте. Снова установить рулевое колесо в положение для прямолинейного движения;
  • определить значения схождения и развала для колёс передней оси;
  • выполнить процедуру поворота управляемых колёс для измерения максимальных углов поворота влево/вправо;
  • перечень измеряемых величин с сравнением номинальных и фактических параметров. Если все измеренные значения находятся в пределах допусков, можно сразу распечатать протокол измерений и завершить проверку углов установки колёс на данном автомобиле;
  • если фактические значения выходят за пределы допусков, необходимо провести регулировку.

Регулировка развал – схождения.

  • Грубая регулировка развала, продольного угла наклона передней оси (кастер) и схождения (индивидуального по каждому колесу и общего);
  • Грубая регулировка развала, схождения задней оси;
  • Окончательная регулировка переднего развала, схождения;
  • Окончательная регулировка заднего развала, схождения.

Выходной контроль.

Выходной контроль углов установки колёс проводится аналогично входному контролю.

В завершение выходного контроля углов установки колёс отображается протокол измерений. Если все измеренные значения выходного контроля находятся в пределах допусков, можно сразу распечатать протокол измерений и завершить проверку углов установки колёс на данном автомобиле.

 

Наиболее частые неисправности, проявляющиеся после регулировки развал схождения

 

  1. Руль стал стоять неровно при движении по прямой. Возможные причины:
    1. Повышенный свободный ход рулевого управления. СР был выполнен без учета этого момента и при движении свободный ход выбирается влево или вправо, что приводит к небольшому наклону руля.
    2. Автомобиль имеет повернутость заднего моста. СР был выполнен на оптическом стенде (он не видит и не учитывает этот параметр), либо на компьютерном стенде, но с выключенной функцией измерения угла движения автомобиля.
    3. Разное давление в покрышках передних или задних колес (допуск на разницу давлений между колесами составляет 0.2кг/см.кв.).
    4. Имеются скрытые дефекты ходовой части, которые по какой-либо причине не были обнаружены при дефектовке.
    5. Иногда бывают случаи, когда руль изменяет угол своего положения даже при обычной перестановке передних колес между собой.

 

Примечание: Если помимо наклона руля одновременно присутствует увод автомобиля в сторону, то сначала нужно найти и устранить причину увода, а затем уже смотреть истинное положение руля.

 

  1. Автомобиль уводит в сторону, при движении по прямой:
    1. Проверьте влияние передних покрышек на увод, несмотря даже на то, что у вас новая резина. Поменяйте между собой левое и правое передние колеса. Если увод при этом переходит на противоположную сторону, то дело в резине. Пускайте колеса по кругу и ищите пару, на которой машина поедет ровно. Данная причина увода в последнее время встречается очень часто. Во всем виновато качество изготовления. Как говорят специалисты - это т. н. силовая неоднородность каркаса покрышки. Проверьте балансировку колес и биение дисков.
    2. Разнобой давления в шинах более чем 0,2 кг/см². Спущенная шина имеет большую эластичность, большую поверхность соприкосновения с дорожной поверхностью и тем самым больший коэффициент трения.
    3. При выполнении РС был продиагностирован только передний мост автомобиля. Нужно проверить задний мост. Возможно, причина кроется в нем (погнутости, деформации, смещения и т. д.).
    4. Имеются скрытые дефекты ходовой части и рулевого управления, которые не были обнаружены при проверке.
    5. Некачественно выполнен РС. Например индивидуальные углы схождения на управляемых колесах разные. Разница правого и левого угла схождения передней подвески более 0°05' - 0°10'. Требуйте переделать.
    6. До регулировки РС машину не вело, но был износ резины, после РС появился увод. Скорее всего причина в резине (см. пункт выше). Автомобиль раньше ехал ровно потому, что увод, создаваемый резиной, был уравновешен уводом в противоположную сторону, создаваемым неправильным РС. Устраняем одну причину увода (в нашем случае - РС), вторая остается - появляется увод.
    7. При наезде колес на препятствие индивидуальные углы схождения (левый и правый) меняются по разному. Разница в динамике правого и левого угла схождения не должна превышать более 0°05'. Такая ситуация возможна например при погнутых рычагах подвески. Выявляется это замером схождения без нагрузки и на нагруженном автомобиле.
    8. Угол развала меняется с левой стороны и правой по разному. Разница в динамике правого и левого угла развала не должна быть более 0°10' - 0°30'. Проверяется замером развала с нагрузкой без.
    9. Разница в динамике правого и левого продольного угла более 0°10' - 0°30'. Динамика угла: - разница угла без нагрузки – нагрузка.
    10. Пружины имеют разную высоту или упругость.
    11. Неисправен усилитель руля электроника. (гидро, электро-гидро, электро), Не работает датчик положения рейки, неисправна электроника. Ошибки систем контроля и управления автомобилем например системы курсовой устойчивости или ABS.
    12. Подклинивание тормозов. Подклинивание тормозных колодок, суппортов или троса ручного тормоза. Неравномерное распределение тормозного усилия на колёса.

 

Неравномерный износ шин при неправильной регулировке углов установки колес.

Рис 18

I – нормальный износ протектора;

II – увеличено схождение передних колес (правое колесо, вид сзади);

III – отрицательное схождение передних колес (правое колесо, вид сзади);

IV – отрицательный угол развала передних колес (правое колесо, вид сзади);

V – отрицательный угол развала передних колес (левое колесо, вид сзади);

VI – отрицательный угол развала задних колес вследствие прогиба балки заднего моста (правое колесо, вид сзади).

 

Виды износа шин при ненормальном давлении воздуха в шинах, большом дисбалансе колес или интенсивном торможении.

Рис 19

I – повышенное давление воздуха в шине;

II – пониженное давление в шине;

III – дисбаланс колеса превышает допустимые пределы;

IV – интенсивное торможение, сопровождающееся «юзом» колес.

Станция Технического Обслуживания Автомобилей "АВТОМАСТЕР". Новочебоксарск, ул. Силикатная 17, 
8-903-357-80-02 (приём заказов), (8352) 73-35-49 (автозапчасти)