Что такое угол кастера, как отрегулировать

Преимущества способа

Технология, рассмотренная ниже, широко используется как начинающими, так и опытными автомобилистами. Среди ее основных преимуществ стоит выделить такие:

• Высокая точность. По этому критерию данный способ не уступает компьютерному методу. Технология позволяет измерять практически все угловые и линейные показатели, которые определяются с помощью электронной аппаратуры. Может быть учтен даже уклон площадки, на которой располагается машина во время измерения схода и развала.
• Учитываются параметры кузова. При компьютерной диагностике эти характеристики не определяются оборудованием, в лучшем случае компьютерные стенды могут вычислять величину клиренса. Метод, рассмотренный в статье, позволяет увидеть естественную ось симметрии кузова и определить расположение шасси относительно нее. Это поможет понять, почему после регулировок схода и развала одни колеса выступают из арок больше, чем другие.
• Вылет дисков не влияет на результаты. Параметры колесных дисков могут иметь значение при компьютерной настройке углов. Поэтому некоторые мастера, работающие в специализированных сервисах, отказываются проводить работы, если на автомобиле установлены колеса с разным вылетом на передней и задней осях. Рассматриваемый метод, в свою очередь, позволяет выполнять замеры схода и развала, даже если разные диски стоят на одной оси.

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.

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.

На что влияет?

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.

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.

Зачем нужна регулировка

Развал-схождение для машин отечественного производства рекомендуется проверять и регулировать каждые 10–15 тыс. км. пробега. Обусловлено это тем, что даже в исправной подвеске за такой километраж на дорогах с плохим качеством покрытия параметры могут довольно сильно измениться, а это отразится на управляемости. Одной из распространённых причин, по которой сбиваются УУК, является попадание колеса в яму на скорости. Поэтому может потребоваться даже внеплановая проверка. Кроме этого, процедура необходима в таких случаях:

• если менялись рулевые наконечники, рычаги либо сайлентблоки;
• в случае изменения штатного клиренса;
• при уводе автомобиля в сторону;
• если шины имеют сильный износ;
• когда руль не самовозвращается после прохождения поворота.

Что такое развал

Развал — угол наклона колёс относительно дорожной поверхности. Параметр может быть отрицательным или положительным. Если колесо верхней частью завалено к центру автомобиля, то угол принимает отрицательное значение, а при завале наружу — положительное. При больших отличиях параметра от заводских величин, шины будут быстро стираться.

Что такое схождение

Под схождением подразумевается разница расстояний между передними и задними точками передних колёс. Измеряется параметр в миллиметрах либо градусах/минутах, также бывает положительным или отрицательным. При положительном значении передние части колёс находятся ближе друг к другу, чем задние, а при отрицательном наоборот. Если колёса расположены другу к другу параллельно, схождение считается нулевым.

Видео: когда нужно делать развал-схождение

Что такое кастер

Кастером (кастором) принято называть угол, на который наклонена ось поворота колеса. Правильная регулировка параметра обеспечивает стабилизацию колёс во время движения машины по прямой.

Таблица: углы установки передних колёс на «Жигулях» шестой модели

Как проявляется неправильно установленный развал-схождение

Симптомов, указывающих на нарушение установки углов колёс не так уж много и сводятся они, как правило, к отсутствию устойчивости автомобиля, неправильному положению руля или чрезмерному износу резины.

Неустойчивость на дороге

Если машина при езде по прямой ведёт себя неустойчиво (тянет в сторону или «плавает» при попадании колесом в выбоину), внимание следует обратить на такие моменты:

1. Проверить, влияют ли передние покрышки на увод, даже если установлена новая резина. Для этого меняют колёса передней оси местами. Если транспортное средство будет отклоняться в другую сторону, то дело в покрышках. Проблема в этом случае обусловлена качеством изготовления резины.
2. Не повреждена ли балка заднего моста ВАЗовской «шестёрки».

Неровное положение руля при езде по прямой

Рулевое колесо может стоять неровно по нескольким причинам:

1. В механизме рулевого управления значительный люфт, который возможен как из-за проблем с рулевым редуктором, так и с рулевой трапецией, маятником или другими элементами.

Повышенный износ шин

Протектор покрышек может быстро стираться при разбалансировке колёс либо при неправильно отрегулированных углах развала и схождения. Поэтому прежде всего, нужно проверить и, если требуется, выполнить балансировку. Что касается УУК, то, потому как изношены шины иногда можно определить, какие именно параметры подвески нуждаются в настройке. Если на ВАЗ 2106 выставлен неправильно угол развала, то шина будет иметь чрезмерный износ с внешней или внутренней стороны. При излишне положительном развале, больше будет стираться внешняя часть резины. При отрицательном развале — внутренняя. При неправильных установках схождения покрышка стирается неравномерно, что приводит к появлению на ней заусенцев (ёлочки), которые легко ощущаются руками. Если провести рукой по протектору от наружной стороны шины к внутренней, при этом будут ощущаться заусенцы, то угол схождения недостаточный, а если от внутренней к внешней — слишком большой. Более точно определить, сбились значения УУК или нет, можно только во время диагностики.

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.

Приспособление для регулировки продольного наклона оси поворота колеса — кастера.

В прошлой статье о регулировке развала и схождения на автомобиле, мы разобрались для чего нужны эти углы, как и чем их настроить (читаем здесь), и если развал-схождение в норме, а машину уводит в движении, то проверьте кастер — угол продольного наклона оси поворота колеса. Но как измерить этот самый кастер?, во многих СТО лишь разводят руками.

Кастер можно измерить с помощью специального приспособления и в этой статье будет описано как его изготовить и как им пользоваться на примере классических Жигулей, но по этому принципу приспособу можно изготовить для любой машины, нужно лишь поменять расстояние крепёжных отверстий для крепления к ступице.

Кастер классических Жигулей задаётся геометрией подвески и составляет без нагрузки 3°30′±30′ и под нагрузкой 4°±30′. Кастер можно отрегулировать меняя регулировочные шайбы, установленные между осью нижнего рычага и балкой и более подробно увидеть где эти шайбы находятся, смотрите на рисунке в этой статье. Чтобы изменить кастер, необходимо просто переставить нужное количество шайб с переднего болта на задний или наоборот. Для тех, кто будет это делать поможет таблица слева, но не забывайте, что регулировка наклона оси (кастера) приведёт к изменению развала, и с помощью этой же таблицы нужно будет откорректировать и его.

Приспособление для измерения кастера не сложно изготовить, так как оно очень простое и состоит из двух швеллеров (см. фото). Сейчас можно найти алюминиевые швеллера, а не тяжёлые стальные и лучше естественно использовать швеллера и из более лёгкого металла, шириной 100 мм (см рисунок). Отрезав швеллера по размерам приведённым на рисунке, сверлим отверстия под болты М6х20 и затем соединяем швеллера этими болтами 2 через прокладки или шайбы 3, толщиной 1 мм. С одной стороны прорезано отверстие (желательно выбрать фрезой, но можно и корончатым сверлом) под колпак ступицы диаметром 64 мм. Там же сверлим отверстия диаметром 13 мм для крепления приспособления к ступице колеса штатными колёсными болтами с конусными головками, которые и центрируют приспособление относительно ступицы. Но эти отверстия должны быть высверлены очень точно, поэтому советую здесь не спешить, тщательно произвести разметку и начинать сверлить сначала тонким сверлом, затем перепроверить и только затем сверлить сверлом на 12,9 — 13 мм.

На другой стороне приспособления закреплён транспортир с отвесом и в нижней части транспортира, на расстоянии 14,7 и 12,8 мм от вертикальной оси нужно нанести риски, они понадобятся для точной регулировки кастера. Риска 12,8 мм соответствует углу наклона 3,5°, а риска 14,7 мм — углу в 4°.

Удобнее всего перед началом работ провести нулевую линию по центру устройства, приняв её за базу. Теперь, чтобы начать регулировку, осталось лишь прикрепить лампу. Лучше всего для этих целей подходит подкапотная лампочка от грузовика ЗИЛ-130, плафончик можно закрепить к полкам швеллера пружиной с крючками (см. фото).

Можно приступать. Ставим автомобиль на горизонтальную площадку, снимаем колесо и опускаем нижний рычаг подвески на подставку высотой около 180 мм. Далее отворачиваем на ступице установочные штифты, так как они будут мешать.

Закрепляем приспособление на ступице колеса, а так же лампу с плафоном на швеллере. Плафончик надо слегка подвигать и добиться того, чтобы луч света, проходящий между швеллерами, был чётким и ярким.

Затем поворачиваем ступицу, направляем луч на центр верхней шаровой опоры и фиксируем положение ступицы штатным тормозом с помощью помощника. Затем переставляем плафон вниз и направляем луч света на центр нижней шаровой опоры.

Если он не попадает на центр опоры (на опору прикрепляем магнитом стрелку для удобства — см. фото), то значит деформирован поворотный кулак, а может ещё и рычаги подвески. Естественно негодные детали нужно заменить.

Проверив таким образом точность установки приспособления, с помощью транспортира, отвеса и рисок далее измеряем угол продольного наклона оси поворота колеса, то есть кастер. При необходимости добавляем или убираем регулировочные шайбы оси нижнего рычага, пользуясь таблицей.

В теории многим эти регулировки могут показаться сложными, но поверьте, попробовав всё на практике, вы поймёте, что ничего тут сложного нет, и отрегулировать кастер будет не сложнее регулировки развала-схождения.

Так же советую почитать вот эту статью, в которой описывается как изготовить своими руками очень точный лазерный стенд (для всех углов установки колёс), и который будет очень полезен в вашем гараже. Удачи всем!

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.

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