Кастор что это такое на машине?

На что влияет угол кастера, как производится его регулировка

Один из важнейших параметров настройки подвески автомобиля – угол кастера. От него напрямую зависит то, как будет вести себя машина на дороге. Немалые затруднения выбор оптимального угла вызывает у инженеров при настройке спортивных автомобилей.

  1. Что такое угол кастера
  2. Влияние угла кастера на управляемость
  3. Самостоятельная регулировка

Что такое угол кастера

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.

Для большей наглядности можно рассмотреть угол кастера на велосипеде. Как известно, ось вращения руля у него не вертикальна, а имеет наклон. Набрав некоторую скорость, велосипедист может отпустить руль, а велосипед при этом будет ехать прямо. Этот эффект достигается благодаря тому, что пятно контакта переднего колеса с поверхностью расположено позади пересечения оси вращения руля с землей.

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.

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.

Самостоятельная регулировка

Многие автовладельцы, стремясь улучшить ходовые качества своих машин, самостоятельно изменяют угол кастера. Как показывает практика, зачастую этот шаг оправдан, особенно если речь идет об отечественных авто. Нередки случаи, когда на новом автомобиле марки ВАЗ углы слева и справа сильно отличаются друг от друга. Даже если расхождение находится в пределах допустимого, управляемость от этого сильно страдает.

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.

Какие бывают углы кастера и на что он влияет

Угол кастера – один из важнейших параметров при настройке автомобиля. От него зависит поведение машины на дороге. Для рядовых автолюбителей не так важно выставить точный угол, им достаточно наличие электроусилителя или гидроусилителя руля.

Для гонщиков на спортивных автомобилях ситуация другая, придется поломать голову над этим вопросом. Существует множество теорий на что влияет угол регулировки кастера на то, как поведет себя машина. Порой очень сложно выбрать оптимальный угол регулировки для нужной устойчивости Вашего авто.

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.

Читайте также  АКБ что это в машине?

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.

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

Как угол кастера влияет на управляемость машины

Представьте ситуацию, Вы едете по ровному асфальту, впереди поворот и на скорости 40 км/ч автомобиль совершает маневр. Машина начинает описывать дугу поворота, как вдруг передняя ось начинает скользить, Вы ослабляете угол поворота руля, но автомобиль все равно выносит на внешнюю часть поворота и ни чего не остается, как увеличить или уменьшить скорость, ловя сцепление шин с дорогой. Так произошло по причине недостаточной поворачиваемости. Передний или задний рулевой привод, в зависимости от того какой у Вас основной, просто не поймал сцепление с дорогой. Причин может быть много:

  • ширина оси колес;
  • давление в шинах;
  • отсутствия дифференциала высокого трения;
  • неправильно распределенный балласт;
  • продольный наклон оси поворота (кастер).

Все это влияет на поведение автомобиля при повороте. Малейшее изменение одного из параметров может существенно сказаться на управляемости всего транспортного средства. Производитель старается найти компромисс между величиной всех параметров автомобиля. И зачастую маневренностью жертвуют в угоду комфортности. Поэтому устанавливаются небольшой угол Аккермана и кастера. Рассчитывая, что для повседневного использования не нужны характеристики гоночного болида, который реагирует на малейший угол поворота.

Небольшое отклонение кастера

На автомобилях устанавливаю положительный угол отклонения в пределах 1-2˚, что обеспечивает более острый угол поворота. Подвеска лучше ловит ухабы и неровности, езда становиться мягче. Однако при выходе из поворота нагрузка перемешается на заднюю ось и передние колеса, с которых ушла нагрузка, хуже держат сцепление с дорогой. Колесо хуже самоцентрируется, приходиться доводить самому.

Наклонный кастер

Увеличив угол кастера до 5-6˚ руль становиться тяжелее, увеличивается информативность, управляемость, обратная связь и улучшается сцепление с дорогой при выходе из поворота. Но ухудшается поворачиваемость колес в начале поворота, ось меньше отклоняются в сторону. Самоцентрирование улучшается, так как колеса сопротивляются центробежной силе и пытаются вернуться в исходное положение.

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.

Мистер кастер

«Вам какие углы делать —

ТЕКСТ / СЕРГЕЙ ВОСКРЕСЕНСКИЙ

ФОТО / АЛЕКСАНДР БАТЫРУ

Большинство вспоминает об этой процедуре, когда автомобиль начинает «подъедать» шины или в момент замены деталей, отвечающих за геометрию шасси. Что греха таить: после определенного пробега мы нередко перестаем внимательно присматриваться и принюхиваться к любимому детищу, пуская многое на самотек. В автомобиле, однако, все взаимосвязано: давно забытый дефект вдруг проявляется возросшим расходом топлива или некой своенравностью машины, мешающей нормально управлять.

Показалось небезынтересным поэкспериментировать именно для того, чтобы уяснить, как влияют регулировки колес на поведение автомобиля. Для тестов выбрали «Самару» VAZ 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. Так что для наших изысканий российский автомобиль оказался предпочтительнее.

Вот он — новенький VAZ 2114, только что прошедший предпродажную подготовку. Короткое путешествие на Дмитровский автополигон выявляет неожиданно «легкий» руль и при этом довольно-таки бесхарактерное поведение автомобиля на дороге. Посему первым делом — на стенд «схода-развала», дабы оценить, что же получает потребитель в магазине. Замеры несколько настораживают, хотя основные параметры находятся в поле допуска, за исключением продольного угла наклона оси поворота левого колеса (кастера). Похоже, и на заводском конвейере думают больше об износе шин, нежели о ездовых качествах машины. Что же, меняем заводские регулировки на задуманные.

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.

Вариант 1. За что же отвечает кастер и можно ли к нему относиться столь небрежно? Ответы впереди, а пока озадачиваем оператора просьбой максимально «испортить» углы продольного наклона стоек, уведя их в «минус». Визуально мы как бы сдвигаем передние колеса назад, к брызговикам колесных ниш. Ситуация, довольно часто встречающаяся на старых и сильно «уезженных» машинах либо после установки проставок, поднимающих заднюю часть транспортного средства.

После стенда катится автомобиль гораздо лучше, чем в «заводском» варианте, однако что-то в его поведении настораживает.

По отдельности все вроде бы неплохо: легкий руль, быстрые отклики на его малейшие отклонения. Однако скоро понимаешь — «Самара» стала излишне нервной и вертлявой, что особенно заметно после 80–90 км/ч. Она пугает нестабильностью откликов при входе в поворот (необязательно быстрый). Автомобиль так и норовит рыскнуть куда-то в сторону, требуя от водителя постоянного подруливания. Ситуация еще более осложняется при выполнении маневра «переставка». Тут становится очевидным, что в нештатные ситуации на этом варианте лучше не попадать — точно сработать рулевым колесом вряд ли получится. Поняв это, вновь отправляемся на регулировочный стенд.

Вариант 2. Казалось бы, никаких серьезных вмешательств в подвеску — просто убраны лишние шайбы, мешавшие колесам занять «правильное» положение (стойки наклонены в «плюс»), выставлены в «ноль» и углы схождения и развала.

То, что характер VAZ 2114 изменился, чувствуешь почти сразу по рулевому колесу, ставшему упругим и отменно информативным. Конечно, физические усилия выросли, но про них очень быстро забываешь, ощутив настоящий характер машины. Словно невидимая рука удерживает ее на полотне дороги, заставляя ехать не только четко, понятно, но и правильно. Куда-то ушли вертлявость, невнятные взаимосвязи и траекторные рыскания — «четырнадцатая» вдруг стала очень удобным в управлении автомобилем, над доводкой которого не зря поработали когда-то специалисты «Порше».

Читайте также  Что значит ac в машине?

Специальные маневры только укрепляют наши первоначальные ощущения: на «переставке» ВАЗ, что называется, поехал, легко и непринужденно опередив предыдущий вариант. Честно говоря, вмешиваться в достигнутый результат уже не хочется — настолько он логичен. Но условия эксперимента обязывают.

Вариант 3. Помня о заводских «настройках», решаем «испортить» развал, сделав его излишне положительным. Увы, изменять его без коррекции схождения нежелательно, посему закладываем в схему еще и положительное схождение.

Надо признаться, на первых порах изменения в поведении машины не столь разительны. Опять «полегчал» руль, стали ленивее отклики на входе в поворот, увеличилась боковая раскачка кузова. Но никаких катастрофических ухудшений в характере — к нюансам приспосабливаешься довольно быстро. Однако стоит слегка выйти за рамки дозволенного и смоделировать экстремальную ситуацию, как «чувство локтя» мгновенно теряется. С появлением скольжений неожиданно рано осложняется попадание в заданный коридор на «переставке» и машина, казавшаяся послушной, вдруг сдается, задолго до заветных пределов. Да и поведение в быстрых поворотах выглядит не лучшим образом — доминируют сильнейшие проскальзывания передней оси.

Вариант 4. В данном случае приходится вспомнить о собственных спортивных амбициях: «уголки„-то мы закладываем соответствующие. Кругом в „минус“, за исключением уже выбранного кастера. И „четырнадцатая“, словно заразившись азартом эксперимента, с первых секунд общения стремится продемонстрировать собственное „я“.

Казалось бы, вот он — знакомый, «тарированный» поворот, в который полчаса назад и на восьмидесяти было страшновато заезжать. А теперь, после последней регулировки машина допускает и 100, и 110 км/ч, словно подстегивая: «Давай еще, я могу, у меня получается!» И уже трудно удержаться от бесконечных провокаций; когда обычный ВАЗ вдруг поехал, словно настроенный гоночный снаряд, вызывая чувство восхищения. Конечно, вновь стало весьма весомым усилие на баранке, но в остальном — отлично! Маневр «переставка» только подтверждает это. Отсюда и лучший результат.

Ответ, какие будем делать углы, очевиден — правильные. Этим экспериментом мы лишь слегка приподняли завесу таинственности, укрывающую от рядового ездока цель и смысл регулировки углов установки колес. Оказывается, есть масса достаточно простых и при этом весьма эффективных способов менять характер автомобиля, не прибегая к дорогостоящим заменам узлов и деталей. Главное, не пренебрегать второстепенными, на первый взгляд, регулировками — зачастую они оказываются очень важными.

Но какому же из вариантов отдать предпочтение? Думаю, для большинства весьма приемлемым окажется второй. Он наиболее логичен для повседневной езды, причем как с частичной, так и с полной нагрузкой. Надо лишь учитывать, что, увеличивая продольный наклон стойки, вы не только улучшаете поведение машины, но и повышаете стабилизирующее (возвратное) усилие на руле. Посему не перестарайтесь.

Последний, наиболее «быстрый» вариант настройки больше подходит околоспортивной публике, любящей поимпровизировать с автомобилем. Отдавая предпочтение данным регулировкам, надо учитывать, что с увеличением нагрузки значения углов схождения и развала будут возрастать и могут выйти за допустимые рамки.

Угол продольного наклона (кастер) — угол между осью поворота колеса и вертикалью на виде сбоку (рис. 1). Считается положительным, если ось наклонена назад относительно направления движения.

Развал — наклон плоскости колеса к перпендикуляру, восстановленному к плоскости дороги (рис. 2). 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 (рис. 3). Схождение считается положительным, если плоскости вращения колес пересекаются перед автомобилем, и отрицательным, если они, наоборот, пересекаются где-то сзади.

Кастор и угол развала колеса

Продолжаем публиковать переводы на русский язык модулей из LCMS ELECTUDE. Сегодня вашему вниманию предлагаются модули из раздела «Грузовой транспорт» «Кастор» и «Угол развала колеса». Основная задача кастора или угла продольного наклона оси поворота колеса транспортного средства — это создание эффекта самовыравнивания колесной базы при отпущенном руле и равномерном движении вперед. Угол развала колеса («развал-схождение») оказывает влияние на износ шин, устойчивость, управляемость транспортного средства.

Кастор

Поворотная ось — это часть подвески колеса, которая вращается в двух точках. Проведя линию через эти две точки, Вы получите ось поворота колеса. Перпендикулярная линия к поверхности дороги — это линия, которая находится под углом 90° к поверхности дороги. Угол в продольной плоскости автомобиля между перпендикулярной линией и осью поворота колеса называется кастором или углом продольного наклона шкворня (англ. caster), который можно измерить при помощи оборудования для регулировки развала-схождения колес.

Рулевое управление

Кастор оказывает влияние на манеру рулевого управления. Кастор бывает положительный и отрицательный.

Положительный кастор. Большинство автомобилей имеет положительный кастор. В случае положительного кастора ось поворота колеса будет лежать позади линии перпендикулярной поверхности дороги. Преимущество положительного кастера заключается в обеспечении большей стабильности, что облегчает возврат колёс в исходное положение после поворота.

Отрицательный кастор. При отрицательном касторе ось поворота колеса будет находиться перед линией перпендикулярной поверхности дороги. Преимущество отрицательного кастора заключается в облегчении рулевого управления. Стандартное значение кастора составляет от 2° до 3° градусов (положительный).

Влияние угла рамы

Угол рамы — это угол, который шасси образует в продольном направлении с поверхностью дороги. Грузовой автомобиль без груза имеет положительный угол рамы, при котором высота шасси на задней оси больше, чем высота шасси на передней оси, т.е. «нос» транспортного средства направлен вниз.

Кастор изменяется, когда транспортное средство наклоняется назад из-за оказываемой нагрузки. В этом случае угол, образующийся между транспортным средством и дорогой, называется отрицательным углом рамы.

Угол развала колес

Для того чтобы обнаружить в транспортном средстве угол развала колёс, Вам необходимо встать прямо перед автомобилем, затем провести воображаемую вертикальную линию через середину колеса.

Затем Вам следует провести вторую воображаемую линию, которая будет перпендикулярна поверхности дороги (т.е. линия должна быть расположена под углом 90°).

Угол, который расположен между центральной линией колеса и перпендикулярной линией к поверхности дороги, называется углом развала колеса (англ. camber).

Развал можно измерить при помощи оборудования для регулировки «развала-схождения» колес.

Положительный/отрицательный развал

Развал может быть положительным и отрицательным.

Влияние отрицательного развала на манеру вождения: обеспечивает большую стабильности при повороте.

Влияние положительного развала на манеру вождения: улучшает контакт с поверхностью дороги при нагрузке транспортного средства. Допустимое значение развала должно находиться в пределах от 0 до 2°, и это должен быть отрицательный развал.

После обучающей части в модулях LCMS ELECTUDE обучающимся предлагается пройти тесты для контроля понимания и усвоения материала.

Развал, схождение и кастер — что это такое и зачем оно нужно?

  • Главная
  • Статьи
  • Развал, схождение и кастер — что это такое и зачем оно нужно?

Виды работ

Виды работ

Развал и схождение — параметры, отвечающие за управляемость автомобиля. Эту процедуру стоит проходить каждые 15-20 тыс. км., а также после ремонта подвески, рулевого управления, а также замены колес зима/лето. Иногда рекомендуется делать развал и схождения даже на новом автомобиле.

Читайте также  Как правильно настроить боковые зеркала в машине?

Часто именно регулировка развала и схождения решают такие проблемы, как:

*быстрый износ покрышек

*когда авто тянет в сторону

Выполняются эта процедуры на специальном стенде, который позволяет выставлять значения с предельной точностью. В процессе, мастер обращает внимание на состояние колёса и подвески, т. к. в случае их износа не получится добиться хорошего результата.

*Положительный — верхняя сторона колеса наклонена наружу.

*Отрицательный — верхняя сторона колеса наклонена внутрь.

От развала зависит сцепление колёс с дорогой. При отрицательном развале сцепление становится больше, т. к. увеличивается пятно контакта, но при этом резина снашивается быстрее.

Схождение — угол плоскости колёс по отношению к направлению движения. Оно также бывает положительным и отрицательным

Положительное схождение — дальняя от водителя сторона колеса смотрит внутрь.

Отрицательное схождение — дальняя сторона смотрит наружу.

Если этот параметр будет выставлен неправильно, колёса также будут изнашиваться крайне быстро. Также, при неправильно схождении возникает биение руля, т. к. колеса сильнее передают все неровности. Этот параметр также может настраиваться на задних колёсах, в зависимости от конструкции авто.

Положительное схождение делает авто более стабильным при большой скорости, но при этом мы столкнемся с недостаточной поворачиваемостью. Отрицательное схождение повышает точность рулевого управления, но повышает износ резины.

Кастер — угол продольного наклона оси поворота авто. Благодаря этой регулировке автомобиль при выходе из поворота сам возвращает руль в в прямое положение.

Чем меньше этот показатель, тем меньше радиус разворота авто, но при этом хуже управляемость на скорости. На спортивных авто, этот показатель наоборот делается больше — дабы повысить устойчивость и сделать управление более острым. Однако для повседневной езды такие настройки менее комфортные — руль становится тяжелым.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: