Неувага до установки і балансування коліс - прямий шлях до великих проблем, автокомпоненти
Отже, ви помітили, що відчуваєте певні труднощі при управлінні своїм автомобілем? Машина прагне вправо або вліво, як тільки відпускаєте рульове колесо, і створюється враження, що машина нестійка, особливо на поворотах? Це означає, що треба вибрати час і провести регулювання геометрії розташування коліс, а також перевірити їх балансування.
Чому так важливі розвал і сходження?
Геометрію підвіски автомобіля характеризує велике число параметрів, але до групи основних, що визначають настройку і властивості підвіски, які слід контролювати і регулювати в першу чергу, причому на всіх чотирьох колесах, відносяться сходження і розвал. Для керованих коліс додатковим найважливішим показником є кути нахилу осі повороту, але про це ми поговоримо в іншій статті.
Для рухомого прямолінійно автомобіля ідеальним можна вважати такий стан коліс, коли площину обертання кожного колеса (цю площину ще називають площиною обертання) знаходиться під кутом в 90 ° до поверхні дороги, а площині обертання всіх коліс паралельні один одному і осі симетрії кузова машини, а також траєкторії руху автомобіля. У такій ідеальній ситуації втрати потужності на тертя протектора шини про дорожнє полотно і, відповідно, знос протектора мінімальні. Площа контакту же з дорогою, навпаки, максимальна. Але це в ідеалі. На практиці площині обертання коліс розташовуються зовсім не паралельно один одному.
Щодо поздовжньої осі автомобіля положення коліс позначають терміном «сходження». Якщо подивитися на автомобіль зверху, то сходження представляється кутом між площиною обертання колеса і віссю автомобіля. Коли лінія перетину подумки збільшених площин обертання коліс виявляється попереду автомобіля, то таке сходження називають позитивним, якщо ж така лінія буде позаду машини, то це негативне сходження.
Як відомо, сила опору руху залежить від швидкості машини. Тому оптимальним варіантом була б конструкція, в якій колеса могли б міняти сходження. Тоді колесо займало б, в залежності від швидкості, те чи інше ідеальне положення. Можливо, коли-то конструктори вирішать це завдання.
Але сьогодні колеса попередньо «зводять», орієнтуючись на мінімальний знос шин при русі автомобіля з крейсерською швидкістю. Вибору кута сходження автовиробником передує ретельний розрахунок, в якому враховується не тільки компенсація поздовжніх сил, що діють на колесо, що рухається з великою швидкістю, але і багато інших параметрів. Наприклад, надзвичайно важливо встановити таке сходження, щоб забезпечувалися максимальна маневреність, хороша керованість. У світлі тенденцій останніх років, коли помітно зросли і швидкості руху, і динамічність автомобілів, фактор «високочутливого» управління набуває істотне значення.
Ще один найважливіший параметр геометричного положення колеса - розвал - відповідає за орієнтацію колеса щодо дорожнього покриття, або щодо вертикалі, що представляє собою кут між площиною, перпендикулярної поверхні дороги, і площиною обертання колеса. Якщо вершина колеса нахилена до кузова, то такий стан називають негативним розвалом. Якщо ж нахил вершини колеса зорієнтований назовні, від корпусу машини, то ми спостерігаємо позитивний розвал.
Як уже зазначалося, в ідеальній ситуації поверхні дорожнього покриття і площини обертання коліс повинні розташовуватися під прямим кутом, а це значить, що розвал - це негативне явище. Однак у переважній більшості автомашин колеса встановлюються з розвалом.
Справа в тому, що за допомогою позитивного розвалу конструктор компенсує зміщення коліс, що виникає при збільшенні навантаження на вісь. Таке навантаження зростає при завантаженні автомобіля, а також при виконанні різких маневрів, прискоренні або гальмуванні. За властивостями здебільшого сучасних підвісок зі збільшенням маси, що впливає на колесо, кут розвалу зменшується, тому, щоб зберігалося максимальне зчеплення з дорогою, колеса попередньо кілька «розвалюють». До того ж по «дорожнім» стандартам поперечний переріз якісно зробленої траси повинно мати опуклий профіль. Та й практика використання цього методу показує, що невеликий попередньо заданий розвал незначно перешкоджає коченню і майже не викликає підвищеного зносу шин.
Однак сьогодні окремі компанії використовують в автомобілях і негативний розвал коліс. В автоспорті давно прийняли на озброєння негативний розвал, тому що такий конструкторський прийом робить колеса дуже «чіпкими» при русі по криволінійних траєкторіях. Негативний розвал додає маневреності, добре утримує машину на віражі, протидіючи відцентровим силам. Тому багато автовиробників сьогодні перейняли цю практику у спорткарів і застосовують її на легковому серійному транспорті, де все частіше можна зустріти використання негативного розвалу.
Але при негативному розвалі вкрай важливо вибрати ступінь нахилу. Нахил повинен бути таким, щоб шини при русі не піддавалися підвищеного зносу внутрішньої частини протектора. Крім того, якщо нахил обраний неоптимальний, то скорочується площа контакту шини з трасою при прямолінійній русі, а це автоматично негативно відбивається на властивостях гальмування і прискорення. Особливо проблемним стає керування машиною, якщо кути розвалу правого і лівого коліс не ідентичні. В такому випадку автомобіль буде прагнути до бічного «відведенню».
Оглядати протектор і перевіряти геометрію коліс треба часто!
Зміна геометрії коліс, порушення заводських регулювань відбуваються досить рідко, і, як правило, є наслідком механічних впливів, таких як потрапляння на великій швидкості в яму на трасі або удар колеса при наїзді на високий бордюрний камінь. Безумовно, більш значні ударні впливи, такі як зіткнення в ДТП на трасі і інші нештатні ситуації, суттєво порушують кути установки коліс.
Навіть невеликі відхилення в регулюванні положення коліс автомобіля можуть викликати серйозні проблеми. Перш за все, порушення в регулюванні збільшують ймовірність попадання в ДТП, скорочують експлуатаційний ресурс шин, підвищують витрата палива. Зміна регулювань негативно позначається на плавності і комфорті їзди.
Виконання робіт по установці коліс при відомій вправності на спеціалізованому СТО може зайняти зовсім небагато часу. Величини кутів установки коліс, як правило, перевіряються за допомогою комп'ютерної техніки, вимірювання проводяться найточнішими приладами. Найбільш «просунуті» автосервіси використовують комп'ютерні інфрачервоні стенди, на яких високоточна регулювання положення коліс займе не більше 50 хв. а якщо на СТО є стенди із застосуванням технології зображення у форматі 3D, то для виконання всіх перевірок і регулювань буде потрібно не більше 25 хв.
Перевіряти кути слід досить часто, при цьому обов'язково відновити установки необхідно після сильних ударів коліс про будь-які перешкоди або при виявленні значного нерівномірного зносу шин. Невідкладно перевіряти геометрію коліс рекомендують фахівці, якщо автомобіль явно тягне вліво або вправо або ж машина їде прямо при деякому повороті рульового колеса. Також слід зайнятися перевіркою установки коліс, якщо при виході з повороту рульове колесо не повертається автоматично в нейтральне положення. Відновити параметри геометрії коліс необхідно і після ремонту підвіски або механізму рульового управління.
Не плутайте геометрію коліс і їх биття
Часто поняття балансування коліс і геометрії їх установки плутають, хоча це абсолютно різні характеристики коліс. Як говорилося вище, «розвал-сходження», як прийнято називати геометрію коліс в водійському середовищі, - це регулювання кута нахилу коліс по відношенню до площини дороги і по відношенню до положення інших коліс машини. У той же час балансування колеса спрямована на те, щоб навіть на великій швидкості колеса не вібрували і не «били».
Проблеми з балансуванням коліс виникли з появою колеса в глибоку давнину, але всерйоз про себе вони заявили з ростом швидкостей обертання і поліпшенням якості дорожніх покриттів.
Обертові неврівноважені маси маточини, гальмівного барабана, покришки створюють дисбаланс, що утруднює керування автомобілем. Дисбаланс негативно впливає на експлуатаційний ресурс шин, амортизаторів, підвіски, рульового управління, збільшує ймовірність ДТП.
Створити ідеальне колесо без дисбалансу і биття сьогодні неможливо, тому всім деталям колісного вузла при виробництві задаються певні допуски, виходячи з умов їх роботи і технології виробництва. Але якщо при виготовленні металевих деталей завдяки якості обробки легше домогтися зниження дисбалансу і биття, то шина створює найбільш потужний внесок в дисбаланс всього колеса.
Шина найбільш віддалена від центру обертання, має значну масу. Конструкція шини складна, в її склад входять, крім гуми, різні матеріали - тканина, сталевий дріт, синтетичні волокна і т.д. вона має багатокомпонентну структуру. І чим віддаленіші від центру обертання зайва маса в матеріалі шини, тим більший дисбаланс вона вносить в роботу всього колісного вузла.
Фахівці рекомендують при експлуатації автомобіля дисбаланс коліс в зборі з шинами перевіряти при перших ознаках вібрації кузова або рульового колеса. Але навіть якщо ознак биття немає, перед зміною зимового комплекту «гуми» на літній, в разі якщо шини укомплектовані дисками, рекомендується перевіряти в шиномонтажі балансування: знос шин змінює колишні параметри балансування, а про шкоду використання неотбалансірованного колісного вузла говорилося вище.
Шини балансують тільки в зборі з дисками. А нові диски, перед тим як встановити на них шини, необхідно перевірити на наявність биття при обертанні. Сьогодні використовується кілька методів балансування. Частіше за інших способів можна зустріти виконання балансування на балансувальне верстаті. Суть процесу полягає в установці самоклеящихся або набивних балансувальних тягарців з цинку або свинцю в певних місцях обода колеса, з метою компенсації вагового дисбалансу.
Фінішна балансування проводиться на колесах, встановлених на автомобілі. Цей метод балансування усуває дисбаланс підвіски в цілому. Коригування дисбалансу виробляється також грузиками, що кріпляться до обода колеса.
Існує і ще один метод, що часто використовується при балансуванні коліс позашляховиків. На легковому транспорті цей метод, званий внутрішній балансуванням, практично не використовується. Суть його полягає в тому, що безпосередньо в колесо засипаються спеціальні гранули або дрібний пісок. Під час руху відцентрові сили розподіляють матеріал всередині шини таким чином, що дисбаланс усувається.
Установка коліс відповідно до вимог конструкції автомобіля, а також своєчасна балансування призводять до мінімізації передчасного зносу шин, запобігання швидкого зносу деталей підвіски. Не тільки збільшується термін служби покришок, амортизаторів та інших деталей ходової частини, але також помітно поліпшується якість управління, в цілому зростає безпеку їзди.
Крім того, правильний вибір параметрів «розвалу-сходження» і ретельно відбалансували колеса збільшують комфортні відчуття при водінні, підвищують упевненість в своїх діях на дорозі у водія. Більш того, позитивні емоції в цьому випадку виникають не тільки у водія, але передаються і пасажирам.