Какие детали автомобиля влияют на сход-развал?
Мне было интересно, какие детали автомобиля влияют на его развал-схождение. Другими словами: какие детали нужно проверить, чтобы убедиться в их исправности, прежде чем делать развал-схождение?
Например, если рулевые тяги в плохом состоянии, схождение будет нарушено, как только вы выедете из мастерской.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/39543/which-car-parts-affect-alignment
Понимание Выравнивания
Чтобы разобраться в регулировке углов установки колёс, нужно понимать несколько компонентов: схождение, развал и кастер. Кроме того, каждый компонент подвески, от втулок и шаровых опор до рычагов и амортизаторов, влияет на основные углы установки колёс.
Палец Ноги
Угол поворота — это угол, который колесо образует относительно продольной оси, когда руль находится в центральном положении.
На изображении выше чёрная линия обозначает нулевой угол развала. Как указано, красная и зелёная линии обозначают угол развала внутрь и наружу соответственно. Хотя угол развала может быть как внутрь, так и наружу, у пары колёс (передних или задних) также может быть общий угол развала или угол тяги.
Если у обоих передних колёс угол развала составляет +2°, то они оба развалены внутрь и у автомобиля общий развал внутрь. Если у одного колеса угол развала составляет +3°, а у другого — -1°, то одно колесо развалено внутрь, а другое — наружу, но в целом у автомобиля всё равно будет общий развал внутрь, потому что ближайшее нейтральное положение (когда у обоих колёс одинаковый угол) — положительное.
Общий угол развала задних колёс называется углом тяги. Это особенно важно для автомобилей с задним приводом, потому что его нельзя скорректировать с помощью рулевого управления. Большинство задних колёс не имеют возможности поворачиваться. В результате, если задние колёса направлены в одну сторону (у одного положительный угол развала, а у другого отрицательный), возникает результирующая тяга в сторону одной из сторон автомобиля.
Как видно выше, правое заднее колесо повернуто внутрь, а левое заднее — наружу. Из-за суммарного вектора крутящего момента относительно центральной линии автомобиля транспортное средство поворачивает вправо.
Схождение регулируется рулевыми тягами спереди и обычно устанавливается на небольшое суммарное схождение, что повышает устойчивость автомобиля на высоких скоростях (за счёт снижения реакции на поворот).
Задняя подвеска очень важна. Задняя подвеска с ведущим мостом может не иметь регулируемого схождения. Вместо этого для регулировки необходимо переустановить подшипники моста на рессорах. Задняя подвеска с ведомым мостом (для переднеприводного автомобиля) устроена аналогичным образом. Современные независимые задние подвески имеют различные механизмы для регулировки схождения. В подвесках с продольными рычагами и полупродольными рычагами для регулировки длины рычагов и контроля схождения могут использоваться кулачковые болты. В многорычажных подвесках могут быть натяжные рычаги с кулачковыми болтами, но, как правило, отрегулировать схождение задней подвески сложнее.
Выпуклость
Развал — это угол, под которым колесо расположено относительно дороги, если смотреть на переднюю часть автомобиля.
На изображении выше отрицательные углы соответствуют отрицательному развалу, а положительные — положительному (что довольно очевидно). Большинство автомобилей имеют отрицательный развал. Это помогает улучшить управляемость на поворотах, так как колесо ориентировано ближе к направлению, в котором оно нагружается на поворотах, но это также сказывается на реакции рулевого управления. Вот почему вы увидите тракторы с огромным положительным развалом. С другой стороны, некоторым нравится «hellaflush» внешний вид...
Развал колёс обычно регулируется только на независимых подвесках. На ведущих и ведомых осях колёса удерживаются под фиксированным углом относительно балки, что делает регулировку практически невозможной. На подвесках типа «Макферсон» развал колёс обычно регулируется путём изменения физического расположения амортизаторов. Перемещая их внутрь или наружу, вы изменяете угол развала колёс. Лишь немногие автомобили изначально оснащены такой возможностью, поэтому специальные монтажные пластины устанавливаются в качестве дополнительного решения для регулировки.
Однако один из типов подвески позволяет легко регулировать развал. Неравномерные А-образные подвески, или подвески на двойных поперечных рычагах, регулируют развал в зависимости от места крепления верхнего рычага. Обычно это регулируется с помощью эксцентрикового болта.
Заклинатель
Кастер — это угол, который вертикальная линия движения образует с дорогой, если смотреть на автомобиль сбоку.
Из всех вариантов этот наименее регулируемый. Ось с неразрезным мостом не подлежит регулировке (легко). Стойки Макферсона не подлежат регулировке (без дополнительных монтажных пластин). Двойные поперечные рычаги обычно не подлежат регулировке. Как правило, это обусловлено конструкцией подвески и не может быть изменено, если только не изношены втулки или не повреждена подвеска. Линии на изображении выше показывают, как перемещается центр колеса при движении. Как правило, колесо отклоняется назад при подъёме (положительный угол). Это также ось, вокруг которой поворачивается руль. Руль поворачивает колесо не вокруг оси Z (вертикальной оси), а вокруг оси наклона.
Я никогда не слышал о отрицательном угле развала. Опять же, чем больше отрицательное значение, тем выше маневренность, но при этом теряется устойчивость (часто это компромиссное решение). При отрицательном угле развала можно столкнуться с «заносом». Как правило, если вы находитесь в середине поворота и отпускаете руль, автомобиль стремится вернуться в прямолинейное движение. Это происходит из-за угла развала. Если бы угол был нулевым, автомобиль сохранял бы поворот бесконечно. Если бы у вас был отрицательный угол, руль поворачивался бы, чтобы уменьшить радиус поворота, пока не заблокировался бы (в случае резкого поворота).
Что нужно проверять
Если отвечать на ваш вопрос, то можно сказать, что влияет практически всё. Штоки являются основным механизмом регулировки развала-схождения, поэтому необходимо проверять шаровые опоры на наличие признаков износа. Также можно проверить, правильно ли затянута контргайка, чтобы предотвратить смещение развала-схождения. Чаще всего изнашиваются втулки и шаровые опоры, поэтому их проверка поможет сохранить регулировку развала-схождения. Во-вторых, со временем изнашиваются ступичные подшипники. Также нужно следить за наличием повреждённых деталей, например погнутых рычагов подвески. Хотя это маловероятно, но повреждения всё же возможны и могут серьёзно повлиять на ваше выравнивание.