Что такое кастер колеса и его правильная регулировка

Самостоятельная регулировка

На заднеприводных «Жигулях», например, ВАЗ-2105 или 2107, угол составляет 3 градуса 30 минут, плюс-минус 30 минут. На переднеприводных моделях, например, на «Приоре», ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, этот угол меньше, всего 1 градус 30 минут, плюс-минус 30 минут. Если кастер одного переднего колеса ВАЗ-2105 составит 3 градуса ровно, а другого – 4 градуса ровно, что является нормой по заводским меркам, машину неизбежно будет уводить в сторону.

Регулировка угла кастера осуществляется путем удаления или добавления шайб на растяжках подвески. Максимально допустимое количество шайб – две спереди и четыре сзади, при этом добавление или удаление одной шайбы изменяет угол кастера на 19 минут. Добавляя шайбы, необходимо переворачивать их фасками к упорному торцу растяжки.

Разумеется, в гаражных условиях проводить данную процедуру нельзя. Регулировка угла кастера производится только совместно с регулировкой развала и схождения колес, иначе настройки подвески будут нарушены, и машина может вести себя совершенно непредсказуемо.

Любители тюнинга для его увеличения снимают штатные опоры стоек и устанавливают вместо них опоры SS-20. на переднеприводных автомобилях ВАЗ, в том числе на «Приоре» такая замена вкупе с установкой максимального числа шайб позволяет увеличить угол до 3 градусов. Управляемость машины при этом заметно меняется, общий эффект оказывается положительным.

Нередко для улучшения управляемости достаточно просто заменить опоры стоек такими же. Несмотря на то, что угол кастера при этом сколько-нибудь значительно не изменится, результат будет, что называется, налицо. Все дело в физическом износе. Сигналом того, что опоры нуждаются в замене, являются негромкие глухие стуки, проявляющиеся при езде по неровной дороге на низкой скорости. Подтвердить диагноз можно, раскачав автомобиль и посмотрев, одинаково ли стойки гасят колебания с левой и правой стороны. Если нет – нужно менять опоры.

Выбирая новые опоры стоек, не следует брать самые дешевые. Лучше купить или штатные или SS-20. Последние стоят намного дороже, но и прослужат не в пример дольше, а ввиду того, что замена опор – дело сложное и трудоемкое, переплата может быть вполне оправданной.

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.

Читать дальше: Автосалон динамика архангельск авто в наличии

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.

Источник

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.

Что такое кастер

Углом кастера называют отклонение угла продольной оси от вертикали. Функция заключается в стабилизации прямолинейного движения автомобиля. Получается самоцентрирующаяся система, которая в разных условиях по-разному может влиять на поворот автомобиля и сам руль. Самоцентрование напрямую зависит на поворачиваемость колес. Чем больше угол кастера, тем лучше центрование, но шире радиус поворота автомобиля.

Важно правильно выставить угол, если Ваш путь лежит по скоростной трассе, без большого количества резких поворотов и неровностей, то следует выставить большой угол, если же предполагается езда по серпантину, то угол должен быть минимальный. Кастер колеса заставляет ехать автомобиль прямо при отпущенном руле

Чем большее отклонение от вертикальной оси, тем устойчивее транспортное средство на дороге. Так же он не дает машине наклоняться и опрокидываться.

Правильно выставленный развал схождение обеспечивает максимальную площадь соприкосновения шины с дорогой. Но при повороте руля покрышка деформируется под действием боковой силы. Кастер наклоняет колеса в сторону поворота руля, тем самым увеличивая эффективность развала. Достигается наибольшая площадь соприкосновения шины с пятном контакта.

Кастер бывает:

1. Положительный – ось поворота отклонена назад.
2. Нулевой – ось поворота совпадает с вертикалью.
3. Отрицательный – ось поворота отклонена вперед.

Расследование

В 1983 году на месте знаменитого сражения прошёл степной пожар. Он выжег всю растительность — и сделал возможным исследование поля боя. Местность скрупулёзно просканировали металлоискателями. Все находки тщательно задокументировали и нанесли на карту.

На месте битвы были обнаружены пули и гильзы от 41 вида оружия. Провели баллистическую экспертизу, выясняя, к какому именно стволу относились те или иные пули и гильзы. Оказалось, что огнестрельное оружие было у 600-700 индейцев. Из них триста–четыреста воинов были вооружены магазинными винтовкамиГенри» иВинчестер». Часть воинов, видимо, имели только луки со стрелами.

Это исследование стало новым словом в военной археологии.

У американских солдат по штату были однозарядные карабиныСпрингфилд». Они были менее скорострельны, но обладали большей дальнобойностью. Да и будь у солдатвинчестеры», патроны бы закончились очень быстро. Кроме винтовок, у американцев быликольты».

Спрингфилд» модели 1873 и стрелы индейцев сиу, найденные на поле битвы

Находки помогли создать компьютерную модель, показывающую перемещение отрядов и отдельных стрелков по полю сражения.

Так, выяснилось, что Колхаун-хилл — единственное место, где бой отряда Кастера был позиционным. Гильзы лежали кучками через примерно равные промежутки. То есть спешенные кавалеристы стреляли с колена, в четырёх-пяти метрах друг от друга.

Археологические находки не подтвердили факт битвы напоследнем рубеже». Видимо, после прорыва стрелковой цепи на Колхаун-хилл организованное сопротивление прекратилось. Кто-то продолжал отстреливаться, кто-то пытался спастись бегством, кто-то — сдаться в плен. Индейцы никого не щадили.

Или бой там всё же был, но это была яростная рукопашная схватка, которая не оставляет после себя кучи гильз?

В чем основная причина поражения? Споры не угасли.

Вообще-то, в задачу Кастера не входило атаковать индейцев. Он недооценил силы противника и попытался заглотить кусок, который был ему не по силам? Почему же Кастер был разбит, а отряды Рино и Бентина успешно отбили атаки?

Надгробная доска одного из погибших в битве На ту же тему Ирокез-масон на службе Его Величества: как индеец стал монстром и героем

Во-первых, солдаты Кастера не стали окапываться. Командир не выбрал хорошую позицию для обороны. Во-вторых, на Колхауне у шайенов были смертники, которые смогли перевести борьбу в партер. А в-третьих, будь у индейцев время, они бы могли взять солдат и Рино, и Бентина измором.

Война за Чёрные холмы до сих пор не завершилась. В 1980 году Верховный суд США признал, что эти территории должны принадлежать индейцам лакота(они входили в племенной союз сиу), — им предложили выплатить денежную компенсацию. Но индейцы хотят вернуть земли себе.

Теоретический метод

Данный метод основан на вычислении кастора через тангенс.

Самым главным плюсом метода является уже большая точность измерений, но для этого понадобится знать необходимые геометрические формулы. Шрифты устанавливаются точно так же, как и в предыдущем способе, между ними натягиваются нити. Чтобы начинать расчеты, нужно точно измерить несколько важных расстояний:

• S1 – наименьшая длина по нитке.
• S2 – расстояние от центральной точки нижнего штифта до нити с отвесом. Вычисление расстояний происходит при помощи строительного уровня и обычной линейки. Необходимо с помощью маркера отметить точку, где пересекаются линейка и уровень с вертикальной нитью с отвесом.
• S3 – длина, измеряемая по нити с отвесом от центральной точки верхнего штифта до точки, помеченной маркером по предыдущему пункту.

Затем, используя формулу тангенса (tga=S2/S3)/ или формулу синуса (sina=S3/S1), а также воспользовавшись таблицей Брадиса, узнаем размер кастора.

Существует еще один способ измерения касторных углов, но он намного сложнее, чем два предыдущих, и применяется в специализированных мастерских.

Величину измеряемого угла находят при помощи измерения развала колес в разных положениях – при наибольшем повороте вправо и повороте влево при фиксированном угле поворота.

Регулировка кастера Ваз 2107, Ваз 2105, Ваз 2104, Лада Жигули, Классика

Если «развал–схождение” в норме, а машину «уводит”, проверьте кастер – угол продольного наклона оси поворота колеса.

Кастер классических «Жигулей” задается геометрией подвески и составляет без нагрузки 3°30’±30’ и под нагрузкой 4°±30’. Его можно отрегулировать, меняя регулировочные шайбы, установленные между осью нижнего рычага и балкой. Чтобы изменить кастер, достаточно просто переставить нужное количество шайб с переднего болта на задний или наоборот. Тем, кто возьмется за это, поможет таблица. Не забывайте только: регулировка наклона оси приведет к изменению развала. С помощью этой же таблицы нетрудно откорректировать и его. Проблема одна: как измерить этот самый кастер? Во многих, даже фирменных СТО, лишь разводят руками.

А ведь можно изготовить простое приспособление (на фото вверху). Состоит оно из двух швеллеров (см. рис.), соединенных четырьмя болтами М6х20 через прокладки 3 толщиной 1 мм. С одной стороны прорезано отверстие под колпак ступицы (диаметр 64 мм). Там же просверлены отверстия диаметром 13 мм для крепления устройства к ступице штатными колесными болтами с конусными головками, которые и центрируют приспособление относительно ступицы

(Внимание! Отверстия должны быть выполнены с максимально возможной точностью.)

Приспособление для измерения кастера: 1 – швеллер № 10 А1 2 шт.; 2 – болт М6х20 – 4 шт.; 3 – прокладка 100х20х1 – 2 шт.; 4 – плафон; 5 – пружина с крючками; 6 – саморез 4х10 – 2 шт.; 7 – транспортир; 8 – отвес.

На второй стороне устройства закреплен транспортир с отвесом. А в нижней части его, на расстоянии 14,7 и 12,8 мм от вертикальной оси нанесены риски: они для точной регулировки кастера. Риска 12,8 мм соответствует углу наклона 3,5°, а 14,7 мм – 4°.

Удобнее всего перед началом работ провести «нулевую линию” по центру устройства, приняв ее за базу. Теперь, чтобы начать регулировку, осталось лишь приладить лампу. Более других подходит подкапотная зиловская, которую удобно закрепить к полкам швеллера пружиной с крючками.

Итак, приступим. Ставим автомобиль на горизонтальную площадку, снимаем колесо и опускаем нижний рычаг подвески ваз 2104 на подставку высотой около 180 мм.

Отворачиваем установочные штифты.

Закрепляем приспособление на ступице колеса, а на нем – лампу с плафоном. Последний надо слегка подвигать и добиться того, чтобы луч света, проходящий между швеллерами, был четким и ярким.

Затем, поворачивая ступицу ваз 2105, направляем луч на центр верхней шаровой опоры и фиксируем ее положение рабочим тормозом (без помощника тут не обойтись). Переставив плафон вниз, направляем луч на нижнюю опору.

Если он не попадает на центр (последний полезно обозначить, например, стрелкой на магните), то деформирован поворотный кулак, а может еще и рычаги подвески.

Проверив таким образом точность установки приспособления (и заменив, если это необходимо, негодные детали), с помощью транспортира, отвеса и рисок измеряем угол продольного наклона оси поворота колеса (кастер ваз 2107). При необходимости добавляем или изымаем регулировочные шайбы оси нижнего рычага, пользуясь таблицей.

Подобная схема может быть использована для изготовления приспособлений к другим автомобилям.

Источник

Вариант 3

Излишне «положительный» развал. Изменять его без коррекции схождения нежелательно, посему вводится еще и положительное схождение. Опять «полегчал» руль, стали ленивее отклики на входе в поворот, увеличилась боковая раскачка кузова. Но катастрофических ухудшений в характере нет. Однако при моделировании экстремальной ситуации «чувство руля» теряется. С появлением скольжений неожиданно рано осложняется попадание в заданный коридор на «переставке» и машина начинает скользить слишком рано. В быстрых поворотах доминируют сильнейшие проскальзывания передней оси.

Читать дальше: Как закрасить мелкие царапины на машине

Поперечный наклон оси поворота

Отвечает за весовую стабилизацию управляемых колес. Суть в том, что в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, чтобы эта стабилизация работала, нужно сохранить (хоть и небольшое, но нежелательное) положительное плечо обката. Изначально, поперечный угол наклона оси поворота был применен инженерами для устранения недостатков подвески автомобиля. Он избавлял от таких «недугов» автомобиля как положительный развал колес и положительное плечо обката.

Во многих современных автомобилях применяется подвеска типа «Мак-Ферсон». Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката. Ведь ось поворота колеса состоит из опоры одного единственного рычага, которой легко можно поместить внутрь колеса. Но и эта подвеска не совершенна, ведь из-за его конструкции сделать угол наклона оси поворота маленьким практически невозможно. В повороте он наклоняет внешнее колесо под невыгодным углом (как у положительного развала), а внутреннее колесо одновременно наклоняется в противоположную сторону. В результате пятно контакта у внешнего колеса сильно уменьшается. А так как на внешнее колесо в повороте приходится основная нагрузка, вся ось сильно теряет в сцеплении. Это, конечно, можно частично компенсировать кастером и развалом

Тогда сцепление внешнего колеса будет хорошим, а у внутреннего (менее важного) колеса практически исчезнет

Регулировка кастера

Кастер задается заводом изготовителем. Он обусловлен конструктивно и геометрией деталей. Если у вас произошло отклонение его, то вероятнее всего был удар, при котором его сместило. И нужно ехать в сервис на диагностику и замену деформированных деталей. В 98% случаев регулировка кастера не предусмотрена, что может являться для некоторых открытием. Кастер лишь дополняет поведенческие характеристики каждого отдельного автомобиля, углы являются индивидуальными.

Примером может служить Mercedes-Benz, у них угол кастера установлен на +10-12˚ при этом, обладают отличной маневренностью, управляемостью и устойчивостью на дороге. Достигается такой эффект за счет изменения развала. При таком наклоне углов развала будет больше, чем при наклоне в 1-2 градус и автомобиль не потеряет в маневренности и сохранит устойчивость. Так цель была достигнута нестандартным путем.

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.

Что можно регулировать

Основные регулировки выполняются для развала и схождения. Чаще всего корректировка требуется только передним колесам. Корректировка положения задних колес выполняется только для автомобилей с независимой подвеской.

При нулевом развал схождении износ шин минимален, а колеса сопротивляются движению меньше всего. Тем не менее, колеса выставляют под определенным углом, причем оптимальное положение зависит от ряда факторов. Для каждой марки и модели авто существуют оптимальные показатели развала и схождения колес. Это зависит от конструктивных особенностей подвески

Важно, чтобы и измерения, и регулировка развал-схождения выполнялись на качественном оборудовании.

Считается, что обычно для управляемых колес характерен положительный развал. Это якобы облегчает руль, нивелирует удары на нем при наезде на неровности, а при ходе колеса вверх угол уходит в ноль. Но это не аксиома. Так, на многих переднеприводных автомобилях развал изначально отрицательный, чтобы обеспечить стабильность положения машины на дороге и ее управляемость. Например, при прохождении поворота автомобиль кренится, и колесо теряет вертикальность. Без отрицательного развала это приводит к потере управления. Отрицательный развал в такой ситуации увеличивает пятно контакта шины с дорогой, повышает устойчивость автомобиля.

У машин с задними ведущими колесами передние колеса будут находиться под действием сил, направленных против направления движения. При нулевом развале и схождении они будут стремиться развернуться против движения. Чтобы этого не происходило, схождение делают положительным.

Иной раз можно наблюдать сильно положительный развал.

Конкретно отрицательный развал — удел спортсменов. Что в дрифте, что в кольце отрицательный развал при поворотах позволяет сохранить максимальную площадь контакта шин с покрытием. Дело в том, что боковая сила в этом случае стремится перевести развал в положительный, уменьшая пятно контакта, а отрицательные значения компенсируют это явление.

Принципиальное значение кастора — стабилизация управляемых колес во время движения. За счет этого угла при выполнении маневров поворота на колеса действуют боковые силы, которые помогают вернуть их в исходное прямое положение после того, как автомобиль проходит изгиб. Для этого ему придают положительные значения. То есть ось поворота, которая проходит по стойке в подвеске типа McPherson, по шкворню в цельных мостах или по линии, соединяющей верхнюю и нижнюю шаровые опоры в «двухрычажках», делают наклоненной назад. Это, с одной стороны, несколько увеличивает радиус поворота, но с другой — исключает возможность траекторных рысканий. Автомобиль без подруливаний держит прямую.

Война за Чёрные холмы

Самым громким и известным поражением американцев в войнах с индейцами стал разгром 7-го кавалерийского полка, которым командовал генерал Джордж Кастер. Правда, полк в битве при Литтл-Бигхорн целиком не был уничтожен, а Кастер был лишь подполковником(генерал — это временное звание). Да и поражение не самое крупное — в 1791 году в битве на реке Уобаш американцы потеряли примерно втрое больше.

Что же произошло в далёком 1876 году и почему эта битва стала такой известной?

Американские войска тремя колоннами отправилиськурощать» индейцев и возвращать их в резервации.

Кампания началась не очень удачно: 17 июня сиу и шайены атаковали войска генерала Крука и заставили его отступить. Успех воодушевил!

На ту же тему Томагавки и красная кожа: 10школьных» заблуждений о североамериканских индейцах

В составе колонны генерала Альфреда Терри помимо пехоты был также и 7-й кавалерийский полк. Им командовал Джордж Кастер. Это был известный офицер, принявший в своё время капитуляцию у Роберта Ли — знаменитого генерала южан. Кастер был медийным персонажем.

В его задачу входило предотвратить бегство индейцев.

Седьмой полк состоял из 12 рот и насчитывал около 600 солдат и офицеров. Там также было несколько десятков скаутов-индейцев, которые действовали на стороне армии США, выполняя функции разведчиков. Идя по следам краснокожих, кавалерия вышла к их лагерю, стоявшему на западном берегу реки Литтл‑Бигхорн.

Кастер разделил силы: себе он взял пять рот(свыше двухсот человек), ещё по три роты получили майор Маркус Рино и капитан Фредерик Бентин. Одна рота, усиленная бойцами из других, осталась охранять обоз. Численность подразделений была различной, но обычно составляла 40-50 человек.

Нужно было атаковать лагерь, пока дикари не убежали! А то гоняйся потом за ними, как за вилорогами на Великих равнинах! Рино должен был наступать по левому берегу реки, Кастер — по правому. Бентин оставался на правом берегу.

Как же разворачивались события 25 июня?