Что такое кастер колеса и его правильная регулировка

Что такое угол кастера

Правильная регулировка фар лада гранта
Углом кастера, или просто кастером, называется отклонение оси поворота колеса от вертикали. Необходимость его существования обусловлена желанием получить самоцентрирующуюся рулевую систему. Этот параметр влияет на поворачиваемость автомобиля в различных условиях:

1. при разгоне;
2. торможении;
3. движении накатом.

Чем больше угол кастера, тем лучше центрируются колеса, однако при этом ухудшается поворачиваемость автомобиля, увеличивается радиус разворота и ухудшается сцепление с неровной или скользкой дорогой. С его уменьшением (чем меньше отклоняется от вертикали ось поворота колеса) сцепление передних колес с поверхностью улучшается, однако возникает такое явление, как избыточная поворачиваемость.

При настройке подвески гоночного автомобиля инженеры исходят из того, в каких дорожных условиях будет проводиться заезд. Если трасса неровная, медленная, с обилием шпилек, угол уменьшают, если же ехать предстоит по скоростной трассе с ровным покрытием, угол увеличивают.

Кастер – что это такое?

На техническом языке, определение кастера звучит как «угол поворотной оси колеса к продольному сечению автомобиля». На большинстве современных машин данный параметр присущ только передней управляемой паре. Определяется наклоном стойки стабилизатора по отношению к вертикали.

Настраиваем кастор

Увидеть угол кастера можно, сняв колесо. В таком положении можно увидеть, что амортизатор расположен не строго вертикально, а под небольшим отклонением. Более четко термин представлен на двухколесной технике – мотоциклах, велосипедах. Угол наклона вилки наглядно отображает кастер.

На что влияет?

Как снять ступицу заднего колеса собственными руками? как поменять передний и задний ступичный подшипник своими руками как разобрать ступицу заднего колеса

Как и другие регулировки положения колес, угол кастора отвечает за управляемость машины. А именно, от его значения зависит уровень самовыравниваемости колес при поворотах. Чем больше значение, тем быстрее реакция на движение рулем, но требуется большее усилие.

Сбитый кастор — причина увода автомобиля в сторону

Именно поэтому величина поддается регулировки только на спортивных автомобилях. Особенно настройки актуальны для дрифта, где необходимо быстро изменять угол движения авто при переходе из одного виража в другой в заносе. Поэтому для регулировки верхний крепеж стойки стабилизатора осуществляется на специальные опоры с подвижным механизмом.

Что такое кастор на машине

В Википедии кастер определяется как Caster angle, угол установки колес в продольном направлении. Иногда он также именуется «кастор». Справедливости ради следует заметить, что Word слово «кастер» подчеркивает красным, а вот кастор – нет. Кастер колеса автомобиля определяется углом наклона от вертикальной оси до линии, соединяющей верхние и нижние точки подвеса (упора) автомобильного колеса. На рисунке приведены основные угловые характеристики подвески колеса.

Почему в автомобиле применяют именно положительный кастер, а не отрицательный как в самолетах. В самолетах поначалу применялся также положительный угол, но с увеличением скоростей начал проявляться эффект дребезжания и перешли на отрицательный. Положительный кастер в авто помимо управляемости добавляет немного сантиметров в длину колесной базы, а это способствует большей продольной устойчивости.

Видео — на что влияет кастор колеса:

Кто и как определяет величину угла кастера колес автомобиля

Размер колеса лады гранта

Величина Caster angle колес рассчитывается на этапе проектирования автомобиля. При этом учитывается множество технических параметров транспортного средства:

• максимальная снаряженная масса;
• расположение привода (передний, задний, полный);
• максимальная и наиболее вероятная (предполагаемая для конкретных условий движения) скорость автомобиля;
• ускорения разгона и торможения;
• аэродинамические характеристики.

Этот список далеко не полный, поэтому можно представить, насколько трудно проектировщикам остановить свой выбор на конкретном значении. Еще более трудно это сделать, проектируя спортивную модель. Приходится учитывать персональные характеристики водителя и особенности каждой трассы. Поэтому на рынке переоборудования автомобилей есть специальные регулируемые верхние опоры стоек.

Профессионалы-механики гоночных автомобилей подгоняют кастер колеса перед каждой трассой, учитывая ее особенности:

• перепады высот;
• количество «шпилек»;
• покрытие и другие специфические параметры.

Если трасса имеет большое количество поворотов, «шпилек», неровностей, не позволяет сильно разогнаться, угол кастера уменьшают. На более ровной и предсказуемой трассе угол увеличивают.

Слишком большой угол может привести к неуправляемости автомобиля при входе в поворот на большой скорости в условиях скользкого дорожного покрытия.

Спустимся с небес на землю, и перейдем к конкретным примерам на отечественные автомобили.

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

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 должен быть развал

Идеально выставленные по вертикали колеса (нулевой развал) хороши, пока машина едет по прямой и если у нее жесткая подвеска.

В классических учебниках по автомобилестроению написано, что колеса нужно разваливать. Мол, перераспределяется нагрузка между внешним и внутренним ступичными подшипниками, уменьшается плечо обкатки, компенсируется смещение колес, когда нагрузка на ось возрастает. Последний пункт имеет право на жизнь, т.к. при увеличении нагрузки на ось угол развала уменьшается. И чтобы колеса по-прежнему качественно сцеплялись с дорогой, их стоит предварительно развалить.

Однако. Решающее значение имеет конструкция дорожного полотна. Если дорога построена по всем нормам и имеет вид выпуклой дуги в поперечном разрезе, логично чуть развалить колеса, чтобы при повороте они оставались перпендикулярными поверхности.

Тем не менее, перед автоконструкторами стоит задача делать автомобили максимально управляемыми, а колеса — предельно цепкими. Поэтому современные автопроизводители немного “сваливают” колеса.

Однако, чрезмерно “сваливать” колеса (как на гоночных болидах) на обычном автомобиле не стоит: уменьшается пятно контакта, от этого он становится неустойчивым при прямолинейном движении, становится сложнее разгоняться и тормозить, сильно изнашиваются шины с внутренней стороны.

«Сход-развал» на автомобиле ВАЗ 2110 своими руками

Проверить и скорректировать соответствующие углы на ТС можно в гараже или на любой ровной плоской поверхности, например, на асфальте. Перед началом следует измерить давление в шинах, его значение должно соответствовать норме:

• Для 13 дюймовой резины – 1,9 бар;
• Для 14 – 2-2,1 бар.

Из автомобиля нужно вытащить все тяжёлые предметы – разгрузить его. Для работы понадобится элементарный инструмент и несколько вспомогательных предметов.

Оборудование

Для проведения работ понадобится:

1. Набор гаечных ключей;
2. Короткий строительный уровень;
3. Рулетка (3-5 м);
4. Штангенциркуль (можно заменить на стальную линейку);
5. Мел;
6. Отвес со шнурком;
7. Специальное приспособление — линейка для проверки схождения (можно изготовить самодельное устройство из двух трубок, одна из которых входит в другую).

Для выверки схождения рекомендуется использовать яму (подойдёт и эстакада).

Регулировка угла развала

В руководстве для владельца автомобилем фигурируют следующие цифры: 0 градусов ±30 минут.

1. Мелком ставятся 2 чёрточки на поверхности обода – в верхней и нижней части колеса.
2. Шнурок с отвесом, прикрепить (можно использовать магнит) к крылу ТС. Теперь следует померить интервал от колеса до шнурка в районе от верхней, а потом от нижней метки. Значения должны различаться не более чем на ±1 мм.
3. Так как геометрия колёс не может быть абсолютно идеальной, следует прокатить машину вперёд так, чтобы чёрточки (метки) передвинулись на 90. Теперь следует сделать две дополнительные риски, и опять произвести замеры.
4. Пункты 2,3 и 4 придётся повторить и для второго колеса.
5. Далее нужно поставить ТС на 180о по сравнению с предыдущим положением и повторить измерения.
6. Используя колёсный ключ и автомобильный домкрат следует снять одно из колёс. Парой ключей на 19 приотпустить 2 болта, которые держат кронштейн стойки амортизатора на поворотном кулаке.
7. Ключом на 19 передвинуть поворотный кулак на требуемое расстояние внутрь или наружу, передвигая эксцентрик головки болта. Это позволит изменить угол развала.
8. Затем следует закрепить контр-болты, внедрить колесо обратно и покачать автомобиль, надавив 3-4 раза на соответствующее переднее крыло. Повторить замеры углов.
9. Проверить измерения и производить регулировку до тех пор, пока не будет достигнут приемлемый результат.

На большинстве отечественных переднеприводных автомобилей (включая ВАЗ 2110) следует устанавливать развал -1/+1 мм.

Регулировка угла схождения

Хотя этот параметр иногда регулируют с использованием ниточки, более точным вариантом является применение специального приспособления (линейки). Для начала загоняем автомобиль на эстакаду или яму, а руль ставим ровно. Далее необходимо выполнить следующую последовательность действий:

Мелком начертить две чёрточки на резине – с внутренней стороны и рядом с дисками. Используя линейку, установить её так, чтоб кончиками она прикоснулась к поставленным чёрточкам. Другие части линейки не должны касаться ничего, кроме колёс. Если используется заводское измерительное устройство, нужно посмотреть на подвижную шкалу, совместить 0 с указателем, после чего зафиксировать её. При применении самодельной линейки придётся производить все манипуляции вручную – то есть рулеткой измерять линейку каждый раз и записывать значения. Протянуть ТС вперёд, чтобы сдвинуть его на несколько десятков сантиметров, линейка при этом должна переместиться (если линейка сделана самостоятельно, нужно просто ещё раз произвести замеры). Проконтролировать значение на линеечной шкале. Дистанция между колесами на задней оси и аналогичное расстояние между передними колесами не одно и то же, хотя должны иметь равные значения. Скорее всего необходимо будет отрегулировать длину рулевых тяг в плюс или минус (сделать их более длинными или короткими). С использованием ключа на 27 отдать контрящие гайки рулевых тяг. Ключом на 24 можно изменять длину рулевой тяги (поворачивать следует исключительно за муфту). Теперь следует поставить шкалу заводской линейки таким образом, чтобы была возможность регулировки схождения на 0, после этого слегка сдвинуть ТС назад. Когда показания будут равны -1/+1 миллиметра, установка считается законченной

Очень важно ещё раз передвинуть ТС вперёд и произвести контроль измерений Особое внимание нужно обратить на рулевое колесо. Если вдруг оно оказалось смещённым в бок, значит длина тяг выставлена неверно, и какая-то из них на данный момент смещена Для исправления придётся изменить длину (например, увеличить) одной (любую) тяги на определённое количество оборотов, а вторую изменить (например, уменьшить) на это же число оборотов

Если рулевое колесо примет нормальное положение, то проблема решена.

Когда нужно делать

Углы рекомендуется проверять и регулировать в следующих случаях:

1. Машина проехала около 10-15 тыс. км (касается отечественных моделей) или 20-45 тыс. (для импортных марок).
2. Транспортным средством стало сложно управлять, резина начала быстро и неравномерно изнашиваться.
3. Рулевое колесо не возвращается самостоятельно в нейтральное положение после вывода ТС из поворота.
4. После ремонтных работ, связанных с подвеской, элементами рулевого управления и несущих частей кузова, а именно: замены ШРУСа(шарнир равных угловых скоростей), установки новых рулевых наконечников и шаровых опор, замены передних лонжеронов.
5. Если ТС побывало в аварии, также рекомендуется проверить углы развала и схождения.

Следует отметить, что до начала производства работ по измерению и установке углов, необходимо выяснить:

• Исправны ли узлы рулевого управления;
• Не следует ли поменять ступичные подшипники;
• Нет ли проблем с элементами передней подвески.

Ещё следует обязательно отбалансировать диски (при наличии биения).

Компьютерный сход-развал позволяет наиболее точно установить углы наклона колёс

Регулировки кастора

Угол продольного наклона (кастер) — угол между осью поворота колеса и вертикалью на виде сбоку. Считается положительным, если ось наклонена назад относительно направления движения.

Развал — наклон плоскости колеса к перпендикуляру, восстановленному к плоскости дороги. Если верхняя часть колеса наклонена наружу автомобиля, то угол развала положительный, а если внутрь — то отрицательный.

Схождение — угол между продольной осью автомобиля и плоскостью, проходящей через центр шины управляемого колеса. Схождение считается положительным, если плоскости вращения колес пересекаются перед автомобилем, и отрицательным, если они, наоборот, пересекаются где-то сзади.

Ниже приведены эксперимены, позволяющие уяснить, как влияют регулировки колес на поведение автомобиля. Для тестов выбран «Самара» ВАЗ-2114 — большинство современных иномарок не обременяет владельца диапазоном и выбором регулировок. Там все параметры заложены заводом-изготовителем и повлиять на них без конструктивных переделок достаточно сложно. У нового автомобиля — неожиданно легкий руль и невнятное поведение на дороге. Углы схода-развала находятся в поле допуска, за исключением продольного угла наклона оси поворота левого колеса (кастера). Применительно к передней подвеске отечественного переднеприводного автомобиля установка углов всегда начинается с регулировки кастера. Именно этот параметр, с одной стороны, служит определяющим для остальных, а с другой — в меньшей степени сказывается на износе шин и прочих нюансах, связанных с качением автомобиля. Более того, данная операция наиболее трудоемка — думается, именно поэтому о ней «забывают» на заводе. Только потом, разобравшись с продольными углами, грамотный мастер начинает регулировать развал, а затем и схождение колес.

Как это реализуется в реальности

Конструкторам гоночных болидов проще: здесь у подвесок большая угловая жесткость и короткий ход. В этом случае статические и динамические показатели примерно одинаковые.

Но на обычных автомобилях мягкие, эластичные, комфортные подвески с большим ходом. А чем больше ход подвески, тем сильнее отражаются на ней клевки, боковые крены, наскоки на препятствия и, соответственно, изменяется развал.

Поэтому, чтобы достичь максимальной управляемости в сочетании с комфортом, конструкторам обывательских авто приходится колдовать над кинематикой подвески.

Схождение

Это положение колес относительно продольной оси автомобиля при наблюдении сверху. Так же бывает положительным (передние части колес “смотрят” друг на друга), отрицательным (передние части колес стремятся разойтись) и нулевым (колеса параллельны друг другу).

Схождение колес

За что отвечает схождение

Существует теория (во вполне авторитетных источниках, кстати, тоже), что схождение нужно, чтобы компенсировать побочные действия развала и удержать колеса в нужном положении. Мол, разваленные колеса обязательно стремятся раскатиться в стороны, а сваленные — упасть друг на друга. Эта теория предполагает однозначную связь между развалом и схождением: при отрицательном развале колеса должны расходиться, а при положительном — сходиться.

Реальность, конечно, отличается.

Не сваливаться в кучу колесам с отрицательным развалом в движении помогает тяга развала. Компенсировать ее схождением смысла нет. При положительном развале тяга также стремится увеличить схождение — это обусловлено конструкцией управляемой подвески.

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.

Как убрать скол на лобовом стекле автомобиля

Любопытство к технологии свойственно как автомобилистам с врожденным трепетным отношением к машине, так и тем, кто не распыляется лишним рублем, будучи уверенным в своих силах. В общем-то экономическая статья у подобной затеи заманчива: за лечение на станции технического обслуживания с вас возьмут как минимум 1 500 рублей, в то время, как весьма достойный наборчик для стекла от Done Deal обойдется всего-то в 400 рублей. Смотря на подобный диссонанс, соблазн исполнить все своими руками только возрастает.

Технологически ремонт скола напоминает лечение зуба: очистка, засверловка – заполнение полимером – сушка. С засверловкой необходимо быть предельно осторожным. Вообще говоря, в домашних условиях от нее рекомендуют отказаться, ограничившись лишь чисткой повреждения. В чек-лист же профессиональной услуги эта операция вносится по умолчанию: опытный мастер хорошо ориентируется в режимах сверления, отчего риск повредить стекло сводится к минимуму.

Что же касается самой сути мастерского подхода, то здесь все серьезно:

• Чистка и продувка. Редко, когда владелец автомобиля, схлопотав скол, тут же предпринимает действия к его устранению. Обычно между появлением дефекта и ремонтом существует пауза, пусть и небольшая, скажем, в 2-3 дня. Этого достаточно, чтобы микроструктура сколотого стекла насытилась загрязнениями. Удалять их нужно, поскольку толку от восстановления не будет.
• Засверловка. Процедура помогает привести пучок преломляемого света к общему знаменателю, чтобы водителя ночью не слепило. Процесс сверления находится у мастера на чутком контроле, для чего он устанавливает зеркальце в салоне. Как только лучи скола в зеркале придут в норму, операция завершается.

• Заполнение скола полимером. Повреждение маскируется прозрачной субстанцией. Безупречность результата гарантирует специальное приспособление, способное раздать полимер по всем щелям и микротрещинам дефектного места. Однако и этого порой недостаточно, отчего мастера идут на рискованный ход – подогрев стекла.
• Сушка. Завершающий этап полимеризации – запечатка скола термолентой и сушка под ультрафиолетовой лампой.
• Полировка. Лаконичный внешний вид отремонтированному месту придает финишная обработка специальным составом. Так, исчезает видимая зона перехода и дефектное место вместе с кондиционной площадью выглядит как единое целое.

Похвальным жестом в адрес мастера будет трепетная забота о чистоте внутренностей только что появившегося скола. Для этого, свежее повреждение необходимо прикрыть хотя бы обычным канцелярским скотчем. Высшей точкой проявления внимания к стерильности сколотого участка считается салфетка, подложенная под липкий скотч. От этого клей не попадет в микроскопические внутренности, что обеспечит задел на превосходный результат ремонтных мероприятий.

Домашняя кухня в полной мере повторяет принципы профессиональной технологии. Аналогия прослеживается до мелочей – качественный результат немыслим без тщательной чистки, полноценного заполнения скола субстанцией и надлежащей сушки. Здесь, как и положено, используются простые и доступные приспособления, работающие по принципу профессиональной аппаратуры, а сушка, так и вообще, происходит естественным образом. Впрочем, инструкция к наборчикам описывает весь процесс от А до Я:

1. Очистка дефекта.
2. Обустройство площадки для вакуумного заполнения полимером. На лобовое стекло наклеивается воронка со штуцером под медицинский шприц.
3. Заполнение дефекта ремонтной субстанцией. Шприц соединяется с воронкой и состав закачивается под воронку. После заполнения необходимо сделать так, чтобы полимер раздался по всем микротрещинам. Для этого шприц фиксируют в сжатом положении на 10 минут.

1. Сушка. Для полноценной полимеризации отремонтированный участок следует оставить на солнце. В летнюю пору время отвердевания составляет около двух часов.
2. Финишные работы. По окончанию сушки следует удалить лишний полимер с поверхности стекла. В качестве инструмента можно использовать лезвие.

Самостоятельная регулировка

На автомобилях ВАЗ регулировку угла кастера можно произвести самостоятельно. Точнее не регулировку, а изменение величины, поскольку самостоятельно точно измерить угол невозможно. Регулировка производится добавлением (удалением) шайб на подвеске, как показано на рисунке.

Одна шайба это где-то 19 минут, в градусах, понятно. Бесконечное количество шайб устанавливать нельзя, допускается 4 сзади и 2 спереди

. Можно предварительно заехать на стенд, измерить соответствующие углы, затем прикинуть, что где убавить или добавить, выполнить эту процедуру в гараже.

Некоторые любители потюнинговать устанавливают на Приору опоры SS-20, увеличивая кастер до 3 градусов. Говорят, эффект обалденный. Возможно это так, но лучше не экспериментировать без нужды.

Подобным образом можно регулировать углы кастера колес и на других автомобилях, однако перед этим необходимо найти в технических описаниях конкретного автомобиля их величину. Обычно в импортных скоростных авто с передним приводом он находится в пределах от 2 до 4 градусов, заднеприводных – от 4 до 10.

Видео — регулировка кастера на Лада Гранта:

Может заинтересовать:

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Сравнить стоимость ОСАГО для своего авто

Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Неизвестное об известном. Kастер колеса

Стас [stas90]

29.09.2017,

С ранних лет большинство из нас ездили на велосипеде, сначала детском, потом трехколесном. Тогда мы еще не задумывались, почему на велосипеде можно ехать «без рук». При определенном навыке на велосипеде можно двигаться прямолинейно, даже поворачивать на небольшие угловые расстояния, не прикладывая усилий к рулевому управлению. И сейчас многие не догадываются, что всему виной «кастер» колеса. Говоря техническим языком, это угол наклона между вертикальной линией через ось колеса и наклоном рулевой колонки.

Если ось наклонена к водителю, то кастер колеса считается положительным, если в сторону движения – кастер отрицательный. Кстати, в технической терминологии допускается термин «кастор», который почему-то WORD не подчеркивает, как ошибка правописания. Вообще, эта терминология пришла, конечно, из английского. Кто был в цирке, наверняка видели, как лихо управляют велосипедами цирковые артисты-эквилибристы. А всё потому, что для специальных трюков они используют велосипеды с нулевым кастером колес, то есть строго вертикальной подвеской.

Кастер колеса применяется и авиастроении (там часто используются колеса с отрицательным кастером), и даже в колесах для мебели, тележек. Благодаря ему (кастеру) офисное кресло, если подтолкнуть, поедет прямо, а не будет хаотично блуждать по офису.

Понятие кастера

Caster

угол в автомобилестроении обозначает угол расположения подвески колеса в продольной плоскости. Нам более известны такие понятия, как развал и схождение, их часто приходится регулировать при замене элементов подвески, так как от них зависит управляемость и износ резины. А вот кастер мы регулируем редко, иногда никогда. Но от него управляемость зависит не в меньшей степени, да и износ тоже. Основные угловые параметры.

Положительный угол выбран с точки зрения большей величины колесной базы автомобиля. В самолетостроении часто применяют отрицательный кастер, так как он уменьшает продольный «дребезг» колеса на высоких скоростях. Вообще, динамика движения колеса очень сложная, ее описанию и расчету посвящено немало диссертаций.

Как устанавливается кастер

Величина кастера определяется еще на этапе разработки и моделирования авто. Для расчета конкретной величины кастера принимаются во снимание большинство динамических и статических характеристик автомобиля:

• масса;
• приводные колеса (передние, задние либо полный привод);
• аэродинамические параметры;
• скоростные характеристики авто;
• предполагаемые величины ускорений торможения и разгона.

Наиболее трудные задачи в этом плане у проектировщиков спортивных автомобилей. Им приходится учитывать индивидуальный стиль вождения автогонщиков, параметры трассы. Поэтому на рынке переоснащения транспортных средств под спортивные авто есть регулируемые опоры стоек.

Механики команды перед каждым заездом регулируют кастер колес, исходя из:

• перепадов абсолютных высот по трассе;
• расстояния и количества «шпилек» на трассе;
• скоростного режима;
• состояния покрытия;
• погодных условий.

Угол кастера делают меньше, когда необходимо увеличить управляемость автомобиля при большом наличии «шпилек», неровностей. Если трасса более предсказуема, угол кастера можно увеличить, облегчив процесс управления для водителя-гонщика. Если же угол кастера увеличить выше предельного значения, болид может «увести» с трассы при повороте на скользком покрытии.

Оставлю профессионалов в покое. Регулировка кастера важна и для обычных водителей.

Значения углов кастера для реальных авто

В ВАЗах с задним приводом значения кастера колес составляет приблизительно 3 градуса и тридцать минут. Собственно говоря, никто этот катер и не контролирует при выпуске авто с производственной линии. Скажу больше, допускается отклонение кастера на плюс-минус 30 минут. То есть, на только что сошедшем с конвейера автомобиле на одном колесе может быть 3 градуса, а на другом – все 4. Производственники считают, что при установке качественных новых деталей кастер должен быть в пределах нормы. А там, как бог даст. Насколько я знаю, и на импортных автомобилях регулировка кастера не входит в программу предпродажной подготовки.

На переднеприводных ВАЗах величина кастера приблизительно в два раза меньше, то есть, около 1,5 градусов. На заграничных авто сохраняется такая же тенденция: на переднеприводных 2 – 4 градуса, заднеприводных 4 – 10 градусов. Учитывая, что угол кастера переднеприводных авто небольшой, погрешность всего в полградуса будет более существенна с точки зрения управляемости. Представьте, одно из колес движется немного впереди другого. Соответственно, автомобиль будет уводить в сторону ведомого.

Вывод:

при покупке нового автомобиля не лишним будет проверить кастер колес, если, конечно, есть стенд недалеко от места стоянки.

Регулировка кастера

Если вы любите быстро ездить, возиться с авто без особой надобности, можно заняться самостоятельным регулированием кастера колес. Расскажу, как это сделать на ВАЗах. Для начала надо заехать на СТО и измерить кастер каждого переднего колеса. Если они сильно отличаются, можно изменить величины добавление-уменьшением количества шайб на подвеске.

Снятие-установка одной шайбы соответствует приблизительно 19-ти минутам кастера. Помните: максимальное количество шайб – 2 впереди и 4 сзади.

Например, можно снять одну шайбу спереди и добавить ее же назад. Угол изменится на минус 38 градусов. После регулировки кастера вновь придется ехать на стенд и регулировать развал-схождение, проверять кастер заодно. Дело хлопотное, но иногда стоит свеч.

В сети можно найти рекомендации установить на Приору SS-20-е опоры. В этом случае кастер увеличивается приблизительно до 3-х градусов. Сам проверял – эффект неплохой.

В заключение хочу напомнить, что нормальное состояние подвески авто – одно из главных условий безопасности движения. Не жалейте на этом денег.

Установочные углы

Измерения всех установочных геометрических углов производятся в градусах, исключение составляет только угол схождения, который чаще всего в европейских странах измеряется в миллиметрах.

Параметры подвески автомобиля измеряются несколькими углами:

• схождение (Toe-in);
• развал (Gamber);
• кастер (Caster);
• продольный угол;
• поперечный угол;
• угол наклона шкворня.

Основными углами настроек являются первые три, то есть углы схождения, развала и кастера. Изменение любого из этих углов существенно влияют на геометрические параметры колес. Для того чтобы понять, что такое сход развал стоит детально рассмотреть каждый угол в отдельности.

Схождение (Toe-in)

Toe-in с английского переводится как сходимость колес и в основном имеет положительное значение, традиционно модели “Субару” имеют нулевое схождение, а отрицательные настройки используются исключительно на спортивных гоночных автомобилях.

Положительным схождением считается, когда передняя часть шины направлена вовнутрь к продольной центральной оси автомобиля, а отрицательным при отклонении наружу. Отклонение этого угла влияет:

• на повышенный износ шин;
• управляемость при повороте;
• дистанцию наката автомобиля.

На автомобилях с задним приводом вполне приемлемой нормой считается положительное схождение в пределах 1 — 2 миллиметров, а на автомашинах с передним приводом от 0 до 1,5 мм. Узлы регулировки находятся на рулевых тягах.

Развал (Gamber)

Угол развала может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от конструктивных особенностей подвески транспортного средства. На автомобилях с задним приводом обычно используются положительные отклонения от вертикальной оси колеса в диапазоне от 0 до +1 градуса. Автомашины с передним приводом в основном имеют отрицательный развал от 0 до -1 градуса. Существенные отклонения влияют на управляемость и способствуют износу протектора колеса.

Главными причинами нарушения угла Gamber являются:

При возникновении этих неисправностей колесо начинает отклоняться в сторону минусового развала, при этом происходит изменение схождения колес, довольно часто изменяется первоначальное положение руля, ощущается увод автомобиля, и появляются следы износа на протекторе на одной из сторон.

Стоит отметить, что не все автомобили, особенно легковые с подвеской системы Макферсон, имеют регулировочные узлы этого угла. На более ранних моделях для регулировки устанавливались эксцентричные болты на нижних рычагах или амортизаторных стойках. Так, к примеру, на модели ВАЗ 2108 верхний болт крепления амортизаторной стойки к цапфе эксцентрический, что позволяет производить регулировочные работы. Постепенно инженеры отказались от этой затеи. Поэтому в случае отклонения развала от заводских параметров причину следует искать в элементах ходовой части или геометрии кузова.

Кастер (Caster)

Очень важный и ответственный угол, нарушение параметров которого приводит к уводу автомобиля от прямолинейного движения, по сути, происходит смешение передней оси колес автомобиля по отношению к задней оси. Кастер стабилизирует управляемость автомобиля на высоких скоростях и обеспечивает при поворотах возвращение управляемых колес в исходное положение. Угол всегда имеет положительное значение, и чем он выше, тем устойчивее автомобиль на высокой скорости. На обычных автомобилях диапазон составляет от двух до пяти, а на спорткарах наклон достигает девяти и более градусов.

Причинами изменения наклона кастера могут быть:

• деформирован рычаг вследствие наезда на препятствие;
• разрушены сайлентблоки;
• поломана пружина;
• деформирована стойка амортизатора (система Макферсон);
• деформация переднего подрамника или кузова.

Практически все внедорожники имеют узлы, позволяющие регулировать углы установки колес, которые располагаются в месте крепления рычагов. Используются два способа регулировки:

• эксцентричные болты;
• регулировочные пластины или шайбы.

На ВАЗ 2121 узел находится на верхнем рычаге, применяются шайбы, посредством установки или удаления которых и производятся регулировочные работы. Импортные внедорожники имеют специальные эксцентрические болты, расположенные на нижних или верхних рычагах подвески.

Какой бывает?

Единица измерения кастера – градусы. В зависимости от расположения амортизатора, угол может быть:

• Нулевым. Стойка располагается вертикально;

Положительный кастор

• Положительным. Стабилизатор отклонен в сторону салона;

Положительный кастор

• Отрицательным. Наклон в сторону фар.

Отрицательный кастор

На современных автомобилях устанавливается малое положительное значение. Объясняется это наилучшими условиями управляемости, небольшой силой сопротивления качения. Такое положение обеспечивает оптимальное соотношение выверта к усилию на руле.

Нулевой кастер использовался на ранних моделях. Временем была доказана нецелесообразность такого расположения колес, из-за динамических изменений в геометрии при торможении или ускорении.

Устройство и ремонт автомобилей ВАЗ (2110 и Лада Приора)

Для обеспечения хорошей устойчивости и управляемости автомобиля передние колеса установлены под определенными углами относительно элементов кузова и подвески. Регулируют три параметра: схождение, угол развала колеса, угол продольного наклона оси поворота.

Угол продольного наклона оси поворота (рис. 1) — угол между вертикалью и линией, проходящей через центры поворота шаровой опоры и подшипника опоры телескопической стойки, в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля. Он способствует стабилизации управляемых колес в направлении прямолинейного движения. Этот угол регулируется изменением количества регулировочных шайб на наконечниках растяжки. Для уменьшения угла шайбы добавляют, а для увеличения снимают. При установке/удалении одной шайбы угол изменяется приблизительно на 19′. Симптомы отклонения величины угла от нормы: увод автомобиля в сторону при движении, разные усилия на рулевом колесе в левых и правых поворотах, односторонний износ протектора.

Угол развала колеса (рис. 2) -угол между плоскостью вращения колеса и вертикалью. Он способствует правильному положению катящегося колеса при работе подвески. Угол регулируется поворотом верхнего болта крепления телескопической стойки к поворотному кулаку. При сильном отклонении этого угла от нормы возможен увод автомобиля от прямолинейного движения, односторонний износ протектора.

Схождение колес (рис. 3) — угол между плоскостью вращения колеса и продольной осью автомобиля. Иногда этот угол вычисляют по разности расстояний между закраинами ободьев, замеренных сзади и спереди колес на уровне их центров. Схождение колес способствует правильному положению управляемых колес при различных скоростях движения и углах поворота автомобиля.

Схождение регулируется вращением регулировочных тяг при ослабленных стяжных болтах наконечников рулевых тяг. Перед регулировкой рейку рулевого механизма устанавливают в среднее положение (спицы рулевого колеса — горизонтально). Признаки отклонения схождения от нормы: сильный пилообразный износ шин в поперечном направлении (даже при небольших отклонениях), визг шин в поворотах, повышенный расход топлива из-за большого сопротивления качению передних колес (выбег автомобиля намного меньше положенного).

Контроль и регулировку углов установки передних колес рекомендуется проводить на станции технического обслуживания. Автомобиль устанавливают на горизонтальную площадку и нагружают в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя (см. ниже). (Проверка и регулировка углов на ненагруженном автомобиле допустимы, но дают менее точные результаты. Перед этим следует убедиться, что давление в шинах соответствует норме, износ протектора на левом и правом колесе примерно одинаков, отсутствуют люфты в подшипниках и рулевом управлении, колесные диски не деформированы (радиальное биение — не более 0,7 мм, осевое -не более 1 мм).

Проверка углов установки колес обязательна, если меняли или ремонтировали детали подвески, влияющие на эти углы. В связи с тем, что углы установки передних колес взаимосвязаны, в первую очередь проверяют и регулируют угол продольного наклона оси поворота, затем развал и, в последнюю очередь, схождение.

У обкатанного автомобиля в снаряженном состоянии и с полезной нагрузкой 320 кг (4 человека) в салоне и 40 кг груза в багажнике углы установки колес должны находиться в следующих пределах: угол развала…………………………………………………..0°±30′ схождение……………………………………………………..0°00’±10′ (0±1 мм) угол продольного наклона оси поворота…………1°30’±30′

Углы установки колес автомобиля в снаряженном состоянии: угол развала…………………………………………………..0°30’±30′ схождение……………………………………………………..0°15’±10′ (1,5±1 мм) угол продольного наклона оси поворота…………0°20’±30′

Угол Кастера (угол продольного наклона оси поворота)

Увеличение угла кастера улучшает вхождение в поворот и возврат руля в исходное положение,также повышается его информативность.

Положительный угол кастера — когда стойка наклонена назад,как на рисунке.

Отрицательный угол кастера — наоборот, но такое бывает редко.

Заводское значение для переднеприводных автомобилей +1° 30′ ± 30′. В тюнинге используют значения +3. 4°,слишком большой угол кастера вызовет плохую управляемость при резком разгоне,то есть трудно будет удержать руль.

Регулировка угла кастера заключается в изменении количества шайб на растяжках подвески.Для увеличения угла количество шайб уменьшают в передней или задней её части,для уменьшения угла добавляют.

При изменении количества шайб на растяжке нужно следить чтобы фаски на них были обращены в сторону упорного торца растяжки, также применимо при установке внутренней упорной шайбы резинометалического шарнира,когда удалены все шайбы.

Количество регулировочных шайб не должно быть больше 2 спереди и 4 сзади.Установка или удаление 1 шайбы соответствует изменению кастера на 19′(минут).

На заднеприводных Вазах заводское значение кастера +3° 30′ ± 30′ без нагрузки, 4° ± 30′ с нагрузкой, для тюнинга ставят 4. 10°.

Регулируют ставя шайбы на ось нижнего рычага.Увеличение угла — установка шайб на сторону к салону,уменьшение — на сторону к переднему бамперу.

Регулировку лучше проводить на специальных стендах,где делают развал/схождение.

Если ваша машина оказалась в сервисе, а ехать ну Очень Нужно. Вам может понадобиться аренда авто. В некоторых случаях это выходит дешевле и удобнее такси.

Источник