Угол поворота автомобиля

Управление автомобилем. Часть 7. Выполнение поворота

Последнее обновление: 22.07.2021
12 комментариев

  • Управление автомобилем. Часть 1. Посадка
  • Управление автомобилем. Часть 2. Руление
  • Управление автомобилем. Часть 3. Педали
  • Управление автомобилем. Часть 4. Как трогаться с места
  • Управление автомобилем. Часть 5. Разгон
  • Управление автомобилем. Часть 6. Замедление и остановка
  • Управление автомобилем. Часть 7. Выполнение поворота
  • Управление автомобилем. Часть 8. Движение задним ходом
  • Управление автомобилем. Часть 9. Парковка

Основы управления автомобилем

После движения «прямо», следующий элемент из основ управления автомобилем — это выполнение поворота, если точнее, техника выполнения поворота автомобиля.

Под поворотом подразумевается любое сознательное изменение направления движения от первоначального (в т.ч. от прямолинейного). Другими словами, поворот автомобиля — это действие, осуществляемое сознательно с помощью рулевого колеса.

Рекомендую повторить статью Управление автомобилем. Часть 2. Руление, и ознакомиться с материалом статьи Как автомобиль поворачивает.

После того, как будет освоена техника трогаться с места и вы поедете, самым трудным, сначала, будет удержание автомобиля на прямой. На реальной дороге – это движение по полосе, между линиями дорожной разметки таким образом, чтобы не наезжать на эту разметку.

Этим навыком поможет овладеть материал статьи Как научиться ездить ровно, и конечно же практика вождения.

Но прямолинейное движение – это только полдела. Еще предстоит научиться правильно поворачивать автомобиль в движении. Правильно – это значит быстро, технично и безопасно.

Перед тем, как выезжать на реальную дорогу, есть смысл освоить технику поворотов на специализированной площадке (на автодроме, на территории автошколы).

Выполнение абсолютно любого поворота можно условно разделить на четыре этапа:

  1. Приближение автомобиля к повороту – движение по прямой;
  2. Вход автомобиля в поворот – поворот руля;
  3. Движение автомобиля по дуге поворота;
  4. Выход автомобиля из поворота – возврат руля в положение «прямо», распрямление траектории поворота.

Далее опять следует прямолинейное, либо относительно прямолинейное движение, либо следующий поворот, который также включает в себя приведенные выше четыре этапа.

Чтобы выполнить эти четыре пункта технично и безопасно нужно согласовать в одно целое скорость автомобиля, режим работы двигателя и траекторию движения автомобиля. Теперь о каждом из этих элементов поподробнее.

Скорость автомобиля в повороте

На дорогах общего пользования, изобилующих пересечениями, разветвлениями, закруглениями разной величины, скорость перемещения диктуется правилами дорожного движения и другими обстоятельствами, такими как крутизна поворота, состояние дорожного полотна, наличие других ТС, пешеходов и пр.

Поворот на перекрестке, движение по кругу, поворот (съезд) на прилегающую территорию, движение по дорожной развязке, движение по любому закруглению дороги — все перечисленное представляет собой разные варианты поворотов с постоянно изменяющимися условиями движения.

Поэтому, невозможно однозначно ответить на вопрос, с какой скоростью нужно ехать по дуге поворота, чтобы проехать поворот безопасно. В этом смысле пришлось бы рассмотреть каждый участок в отдельности.

Для таких ситуаций есть одно общее правило, применимое к абсолютно любым поворотам: Перед поворотом необходимо замедлить автомобиль (снизить скорость), а по дуге поворота нужно ехать с постоянной скоростью. Для чего все это нужно?

Замедлить автомобиль в процессе поворота не всегда удается быстро и безопасно. К тому же, на дуге поворота сцепление у каждого из колес автомобиля с дорожным покрытием не одинаковое (это обусловлено устройством подвески автомобиля).

Разность сцепления колес с дорогой может быть компенсирована вспомогательными системами (ABS, ESP), но это всего-лишь системы-помощники в умелых руках. Надеяться нужно на себя.

Скользко на дороге может быть не только зимой, но и летом (песок на асфальте, сухая грязь, первые капли дождя и пр.). Если затормозить на скользком участке поворота, и колеса заскользят, то может закончиться тем, что транспортное средство «уйдет» с маршрута.

По этим причинам необходимо снижать скорость еще на приближении к повороту, на относительно прямом участке, а дугу поворота нужно пройти с постоянной скоростью.

Оптимальная траектория поворота автомобиля

Другим важным условием безопасности выполнения поворота является движение автомобиля по оптимальной траектории поворота.

Оптимальная (с точки зрения вашей безопасности) траектория прохождения поворота это такая, когда она выполняется в пределах полосы движения без лишних манипуляций рулевым колесом.

Другими словами, поворачиваете руль один раз на входе в поворот, проходите дугу поворота и возвращаете руль в прямолинейное движение на выходе. На первый взгляд, это может показаться сложным, но к этому нужно стремиться.

Поворот руля нужно рассчитать так, чтобы не «выскочить» на встречную полосу, и чтобы не пришлось позднее доворачивать руль на нужную траекторию движения. Такое умение приходит не сразу, придется тренироваться.

Почему на дуге поворота очень нежелательно доворачивать руль? Ведь, так или иначе, делать это придется в процессе тренировок, и, глядя на других автомобилистов, нельзя сказать, что все рулят идеально. Возникает вопрос: зачем к этому стремиться?!

В статье Как автомобиль поворачивает описана, так сказать, физика поворота автомобиля с учетом сил, действующих на автомобиль в повороте.

Автомобиль опирается на дорогу своими колесами. В местах соприкосновения колеса с дорогой образуется так называемое пятно контакта. Этих «пятен» всего четыре, именно эти «пятна» обеспечивают сцепление колес с дорожным полотном.

В любых дорожных условиях, в любое время года автомобиль остается управляемым (он «слушается» руля), когда есть сцепление его колес с дорожным покрытием. В таком случае говорят, что колеса автомобиля катятся, цепляясь за дорогу.

Соответственно, когда сцепление управляющих колес с дорогой пропадает (например, на льду), то автомобиль перестает «слушаться» руля, и теряет управление. В таком состоянии вы можете сколь угодно крутить руль, но автомобиль будет продолжать двигаться по инерции в одну сторону.

В процессе движения (даже кратковременного набора или снижения скорости, поворотов с учетом неровностей дороги) непрерывно происходит перераспределение веса автомобиля, это отражается на качестве сцепления управляющих колес дорогой.

Так вот, на дуге поворота, вероятность срыва колес в скольжение намного выше, чем на прямой дороге, тем более, если поворот дороги располагается под уклон. Срыв колес в скольжение может быть вызван грубым доворотом руля.

В такой момент решающим фактором остается скорость движения на повороте. Чем скорость автомобиля выше, тем больше вероятность срыва колес в скольжение. На скользком покрытии (песок, глина, снег, лед) эта вероятность усиливается многократно.

По этим причинам снизить скорость автомобиля необходимо еще ДО входа в поворот, а дугу поворота лучше всего проехать на постоянной скорости с ровной тягой.

Рулить по оптимальной траектории поворота целесообразно учиться в относительно теплое время. Чем плавнее вы будете рулить, тем «ровнее» будет ваше движение.

Радиус поворота автомобиля

Безопасными вариантами выполнения поворота считаются траектории с постоянным радиусом и максимальным радиусом поворота автомобиля в отведенных ПДД границах движения.

Эти две траектории поворота похожи: в первом случае автомобиль едет по осевой линии своей полосы движения, а во втором случае для маневра используется вся ширина полосы.

Траектория поворота с увеличенным радиусом считается самой безопасной, и в то же время самой «быстрой», но, с одной стороны, требует наиболее точного расчета, а с другой — хорошего состояния дорожного покрытия.

Попадание колеса в яму на дороге, либо встреча с другой неровностью, вызывает далеко неприятные ощущения, более того, может серьезно повредить автомобиль. Важно своевременно увидеть эту самую неровность.

Если поворот дороги, либо ее участок, на котором выполняется поворот, просматривается плохо, и вы не можете определить состояние дорожного покрытия, то целесообразно всегда снижать скорость.

О том, как безболезненно для подвески автомобиля объехать неровность дороги на ее повороте — ниже по тексту.

А вообще, пока не наберетесь опыта, целесообразно использовать траекторию поворота с постоянным радиусом, проходящую примерно посередине полосы движения. Скорость необходимо снизить ДО вхождения в поворот.

Как проезжать неровности на повороте

О том, как проехать через какой-либо дорожный изъян на «прямом» участке дороги, и почему нужно поступать именно так, описано в статье Как проезжать дорожные неровности.

Если коротко, смысл сводится к тому, что тормозить следует ДО неровности, а непосредственно перед ней необходимо отпустить тормоз, и проехать через неровность как обычно, на малом «газу».

Но это, если ехать «прямо». А как же проехать неровность на повороте дороги? Ведь, в поворотах силы действуют на подвеску несколько по-другому, чем на прямом участке. Описание этому есть в статьях Как автомобиль поворачивает и Как научиться ездить ровно.

В этом деле, главное — не спешить. Следующий совет поможет проехать дорожную неровность в повороте почти «безболезненно» для подвески автомобиля.

У автомобиля, как известно, две пары колес. Когда авто поворачивает, то два колеса одного борта «едут» с внешней стороны поворота (внешнее переднее и заднее колесо), а два других — с внутренней стороны поворота (внутреннее переднее и заднее колесо).

На дорожных неровностях чаще всего страдает переднее внешнее колесо, как самое нагруженное из всех остальных. Поэтому внешнее колесо ударяется о неровность намного сильнее, чем внутреннее переднее колесо.

По этой причине, увидев неровность в повороте на пути внешнего переднего колеса, нужно постараться ее плавно объехать, если есть такая возможность, либо проехать по ней внутренним (разгруженным) передним колесом.

Если объехать возможности нет, то желательно спрямить траекторию поворота (повернуть руль в положение «прямо»), и переехать неровность на «прямых» колесах, после чего вновь повернуть руль, и продолжить движение по дуге поворота.

Необходимо стараться строить траекторию поворота машины так, чтобы неровность дороги попадала только под внутреннее (разгруженное) переднее колесо. В этом случае можно будет проехать неровность по дуге поворота, не меняя траектории.

Куда смотреть во время выполнения поворота

Теперь другой вопрос — куда смотреть в процессе выполнения поворота?

Во время движения автомобиля взгляд нужно фокусировать на том участке, или в той точке дороги, где вы хотите оказаться.

Во время выполнения поворота автомобиля нужно смотреть на точку выхода (если поворот полностью просматривается). В тот момент, когда вы поворачиваете руль (это происходит на точке входа в поворот), глаза уже должны смотреть туда, где вы будете поворачивать руль обратно.

Взгляд должен скользить по дороге вместе с машиной, но на некотором расстоянии впереди ее. Если вы не видите точку выхода (поворот не просматривается), например, могут мешать деревья, строения, изменение плоскости дороги, то целесообразно будет плавно сбавить скорость, желательно еще до точки входа в поворот.

Читать еще:  Коробка передач на праворульной машине механика

Чего нельзя делать в движении на повороте

Во-первых, во время движения автомобиля на дуге повороте нельзя вращать руль рывками. Резкое вращение руля на дуге поворота может привести к скольжению колес с последующей потерей контроля движения, как изложено выше по тексту.

Во-вторых, во время выполнения поворота нельзя ощутимо тормозить, т.е. нажимать педаль тормоза. Допустимо лишь очень легкое подтормаживание. Торможение на скользкой дороге очень легко может заблокировать колеса, и машина станет неуправляемой.

В-третьих, при движении на дуге поворота очень нежелательно переключать передачи (касается автомобилей с механической КПП). Неаккуратный переход на другую передачу в момент включения сцепления может вызвать рывок машины. На сухой дороге ничего не произойдет, а на скользкой дороге рывок может привести к скольжению колес.

Ну и последнее. Категорически не рекомендуется проходить поворот накатом, т.е. либо с выключенным сцеплением, либо на выключенной (нейтральной) передаче. Ведущие колеса должны все время быть под тягой на ровном газу.

Объединив все эти правила в одно целое, можно составить примерную тактику прохождения поворота.

  1. Подъезжаете к повороту плавно нажимаете педаль тормоза – замедляете автомобиль и плавно переключаетесь на низшую передачу (для этого, отпуская педаль сцепления (после переключения), чтобы не получилось рывка, целесообразно кратковременно задерживать ее в точке схватывания).
  2. Подъехав к месту поворота, направляете автомобиль на дугу вдоль полосы движения. Руль поворачиваете двумя руками, используете технику перехвата или технику предварительного захвата руля. На дуге поворота стараетесь держать постоянную скорость. Не забываете про направление взгляда.
  3. На выходе из поворота возвращаете руль обратно двумя руками (отпускать руль для возврата в прямолинейное движение категорически запрещается) и одновременно плавно увеличиваете подачу «газа». После выхода на прямую, продолжаете разгон и переключаетесь на высшую передачу.

Разумеется, каждый поворот индивидуален и, к тому же, может быть осложнен дорожной обстановкой. Поэтому предложенный вариант является лишь общей схемой прохождения поворота.

Почему запрещается отпускать руль на выходе их поворота. Понятно, что запретить это никто не может, но делать этого крайне не рекомендуется. Потому что в таком случае вы можете потерять собственный контроль над управлением.

На выходе из поворота передние колеса стремятся вернуться в положение «прямо». Создается ощущение, что если отпустить руль, то автомобиль быстрее выравняется на дороге. Это действительно так, но дорога имеет неровности (ямка, кочка, колея и пр.), которые естественным образом влияют на бесконтрольное качение колес.

Если отпустить руль, то, мягко говоря, автомобиль с легкостью может поехать «не туда». А пока вы будете «ловить» руль, то успеете с кем-нибудь столкнуться.

Когда вы держите руль, вы на уровне ощущения понимаете куда едет автомобиль, как повернуты передние колеса, и всегда готовы, при необходимости, подправить направление движения. Собственно, это и происходит, когда вы рулите, т.е. держите руль.

Потери управления автомобилем даже на короткое время может быть вполне достаточно для ДТП. Поэтому, отпускать рулевое колесо крайне не рекомендуется.

Что касается обширной темы поворотов на перекрестках, она рассмотрена в разделе «Вождение автомобиля» и в сериях статей «Проезд перекрестков» и «Проезд перекрестков-2».

Но перед тем как приступить к изучению выполнения поворотов на перекрестке, есть смысл ознакомиться с физикой поворота, она дана в статье Как автомобиль поворачивает, и с термином динамические габариты автомобиля.

Будьте внимательны за рулем.

Автор: Сергей Довженко
Последняя редакция: 22.07.2021

Если есть желание поделиться прочитанным, ниже кнопки на выбор. Жмем, не стесняемся.

Что такое радиус разворота, каким он бывает, и почему он важен?

При выборе автомобиля обычно смотрят на его ключевые характеристики: размер, объем и мощность двигателя, тип трансмиссии и так далее. Однако в повседневной жизни есть и другие показатели, которые оказываются весьма важными – к примеру, радиус разворота. На что влияет это значение, как его замеряют, и почему важно не запутаться в этом, казалось бы, элементарном понятии?

К ак нетрудно догадаться, радиус разворота – это радиус полуокружности, которую описывает автомобиль при развороте с места на 180 градусов при условии, что руль повернут до упора. Правда, как мы убедимся чуть ниже, само словосочетание «радиус разворота» весьма коварное.

Радиус разворота – показатель, во многом отражающий маневренность автомобиля. Чем он больше, тем больше места требуется автомобилю для совершения полного разворота на 180 градусов – то есть, в условиях, когда ширина дороги известна и ограничена, этот показатель отражает то, сможете ли вы развернуться на ней в один прием, или же придется сдавать назад и быстро крутить рулем на втором (а то и третьем) заходе. Однако очевидно, что сам по себе радиус разворота говорит не только о способности развернуться, но и о том, насколько маневренным является автомобиль: чем меньше это значение, тем удобнее будет управлять машиной в стесненных условиях и легче парковаться.

Даже для замера этого элементарного на первый взгляд показателя существует две методики: «от бордюра до бордюра» и «от стены до стены».

Первый отражает радиус полуокружности, которую описывают колеса автомобиля при развороте: то есть, чтобы его замерить, нужно отметить мелом стартовое положение наружного (относительно поворота) колеса, затем вывернуть руль до упора, развернуться на 180 градусов, отметить мелом конечную точку, замерить расстояние между ними и разделить его пополам. Соответственно, эта методика замера отражает, какой должна быть ширина гладкой дороги, чтобы автомобиль смог развернуться, не съехав с нее.

Однако в реальной жизни стоит учитывать тот факт, что у автомобиля есть передний свес – то есть, расстояние от оси передних колес до конца переднего бампера. И если дорога, к примеру, ограничена высокими бордюрами, то развернуться на ней, даже «укладываясь» по показателю от бордюра до бордюра, не выйдет: автомобиль упрется в препятствие выступающим вперед бампером. Для отражения этого «реального» радиуса разворота используют показатель «от стены до стены»: соответственно, чтобы замерить его, нужно закрепить мел на стержне, установленном на наружном (относительно поворота) углу бампера автомобиля, затем выполнить разворот, замерить диаметр получившейся полуокружности и разделить его пополам.

Разумеется, автопроизводители стремятся показать свои автомобили максимально маневренными, так что в брошюрах и списках характеристик практически всегда указывается радиус разворота от бордюра до бордюра, так как он меньше, чем от стены до стены. В реальной жизни, сравнивая машины по показателю маневренности, стоит учитывать не только на эту цифру, но и длину переднего свеса.

Главная проблема, связанная с радиусом разворота, заключается в том, что само словосочетание «радиус разворота» является скорее разговорным, ведь реальный показатель, отражающий расстояние, необходимое для разворота «от упора до упора» – это диаметр. Соответственно, при перечислении габаритных и технических характеристик автомобиля зачастую указывают именно его, хотя можно встретить и радиус. Но главное при этом – не перепутать эти два показателя. Ведь даже сами производители порой ошибаются: к примеру, в пресс-релизе о новом Land Cruiser Prado в Toyota говорят о том, что он «сохранил удобный диаметр разворота, составляющий всего 5,8 м», что для машины длиной в 4,84 метра выглядит явно невозможным. А вот в брошюре по модели указано, что это «минимальный радиус разворота по колесам», что уже похоже на правду. Чтобы в этом убедиться, можно заглянуть, к примеру, на австралийский официальный сайт, где указан уже не радиус, а диаметр разворота, равный 11,6 метра.

Несложно догадаться, что радиус разворота зависит прежде всего от габаритных размеров автомобиля и угла поворота передних колес. Габариты машины поменять, очевидно, нельзя, а угол поворота колес на гражданских автомобилях ограничен параметрами работы рулевого управления, а на машинах с приводом на переднюю ось еще и рабочими диапазонами шарниров равных угловых скоростей (ШРУС, или «гранат»), которые крайне не любят работать при вывернутых колесах. Поэтому, не углубляясь в теорию, можно ответить так: без вмешательства в конструкцию с потерей гарантии нормальной работоспособности изменить радиус разворота машины нельзя.

Наглядным примером «вмешательства в конструкцию» можно считать автомобили, подготовленные для соревнований по дрифту: у них угол поворота передних колес («выворот») стараются сделать максимальным. Но нужно это уже не для уменьшения радиуса разворота, а для того, чтобы поддерживать как можно больший угол заноса при движении в повороте – то есть, это делается отнюдь не для улучшения показателей «гражданской» эксплуатации.

Управляемость автомобиля

Управляемость автомобиля — это его способность легко изменять направление движения при повороте рулевого колеса и удер­живать заданное направление движения.

Во время движения автомобиля очень важно, чтобы управляемые колеса не поворачивались произвольно и водителю не нужно было бы затрачивать усилия для удержания колес при движении прямо.

Углы установки управляемых колес

Во время движения автомобиля очень важно, чтобы управляемые колеса не поворачивались произвольно и водителю не нужно было бы затрачивать усилия для удержания колес при движении прямо. Для улучшения устойчивости автомобиля при его движении и облегчения управляемости конструктивно предусматриваются углы установки управляемых колес.

Рис. Углы установки управляемых колес:
γ – угол продольного наклона оси; α – угол развала; β – угол поперечного наклона оси; θв – внутренний угол поворота; θн – наружный угол поворота; А – расстояние между внутренними поверхностями передней части шин; В – расстояние между внутренними поверхностями задней части шин

Угол развала обеспечивает перпендикулярное расположение колес по отношению к поверхности дороги при движении автомобиля, а также передачу сил реакции дороги на внутренний подшипник, что разгружает наружный подшипник колеса меньшего размера, а значит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм.

Угол развала может быть поло­жительным, когда верхняя часть колеса отклонена наружу относи­тельно кузова автомобиля, отрица­тельным, когда верхняя часть колеса отклонена внутрь, и нуле­вым, когда плоскость колеса сов­падает с вертикалью.

Неправильная установка углов развала колес может являться следствием:

  • повышенного износа протек­тора шины. Если угол развала имеет отклонение в положительную сторону, то износ отмечается на внешней стороне протектора, если в отри­цательную, изнашивается внут­ренняя сторона
  • ухудшения управляемости автомобиля. При повышенной раз­нице углов развала левого и право­го колес, автомобиль уводит в левую либо в правую сторону при движе­нии на ровной дороге с отпущен­ным рулевым колесом. Увод автомобиля будет в ту сторону, где находится колесо, угол развала которого имеет более положитель­ное значение. Как правило, разница углов развала левого и право­го колес у большинства автомоби­лей ограничивается значением 0°30′ (минут)
  • повышенного потребления топлива
  • ускоренного износа элементов подвески в связи с возрастанием действующих на них нагрузок
Читать еще:  Что означают метки на пружинах амортизаторов

Все вышесказанное относится как к передним, так и к задним колесам автомобиля.

При диагностировании геометрии подвески углы развала колес прове­ряются всегда, на автомобилях всех марок, а регулировке подлежат лишь в тех случаях, когда это предусмотрено конструк­цией.

Значение угла развала передних колес для различных автомобилей варьируется от -2° до 2…4°. Задние колеса, как правило, имеют более значительные углы развала. На автомобилях BMW, например, задние колеса имеют угол развала более -3°.

Угол схождения колес (разность расстояний между внутренними поверхностями задней и передней частей шин переднего либо заднего моста (Б – А)) необходим для того, чтобы обеспечить параллельное качение колес, так как при движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5-1,0″ от вертикальной плоскости автомобиля, что приводит к качению колес по расходящимся дугам. Кроме того, угол схождения предохраняет колеса от проскальзывания при наличии люфта в сочленениях рулевых тяг, подшипниках колес.

Схождение колес может измеряться не только в линейных (мм), но и в угловых величинах (градусах), причем в последнее время измерение в угловых величинах предпочтительнее.

Общее схождение может быть положительным, когда расстояние А меньше, чем Б, отри­цательным, когда расстояние А больше, чем Б, и нулевым, когда А равно Б. Помимо общего схожде­ния различают индивидуальное схождение для каждого колеса, определяемое как угол между плоскостью колеса и осью симметрии в плане.

Неправильная установка углов развала колес может являться следствием:

  • ускоренного износа протектора шины. Если схождение больше норм – излишне положительное, то износ отмечается на наружной части протектора на обоих колесах, если схождение излишне отрицательное, то износ происходит на обоих колесах на внутренней части протектора
  • повышенный расход топлива из-за увеличения сопротивления движению

Схождение колес измеряется всегда и регулируется на всех мар­ках автомобилей изменением длины рулевых тяг.

Колеса переднеприводных авто­мобилей обычно имеют небольшое схождение, как положительное, так и отрицательное (порядка ± 2 мм). На заднеприводных, как правило, только положительное при величине не более 5мм.

Угол поперечного наклона оси определяется углом, образуемым осью подвески с вертикальной плоскостью. Такой наклон совместно с углом развала уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси подвески с дорогой и точкой центра контакта шины, что уменьшает плечо момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, а значит, облегчает управление автомобилем.

При поперечном наклоне шкворня (оси поворота управляемых колес) повернуть колесо вместе с цап­фой всегда труднее, чем вернуть его в исходное положение – движе­ние по прямой. Это объясняется тем, что при повороте колеса вместе с цапфой передняя часть автомобиля приподни­мается на величину б (водитель прила­гает сравнительно большое усилие к рулевому колесу).

При возвращении управляемых ко­лес в положение, соответствующее дви­жению по прямой, масса автомобиля помогает поворачиванию колес и води­тель прикладывает к рулевому колесу небольшое усилие.

Как правило, этот угол является положительным и достаточно большим (от +5°до +20°) и в эксплуатации не регулируется.

Угол продольного наклона оси служит для стабилизации управляемых колес моментом, возникающим за счет плеча (расстояние от оси подвески до центра контакта шины) боковой силы.

Благодаря продольному наклону шкворня колесо устанавливается так, что его точка опоры по отношению к оси поворота (оси шкворня) отнесена назад на некоторую величину и колесо всегда стремится занять исходное положение, т. е. положение автомобиля при движении по пря­мой. При этом колесо находится сзади подвески и тянется за ней, это стабилизирует прямолинейный ход колеса с избегание угловых колебаний его. При движении задним ходом появляется противоположный эффект – колесо толкается подвеской, поэтому рулевое колесо удерживается труднее.

Продольный угол наклона оси поворота может быть положитель­ным, когда ось поворота наклонена в сторону водителя, отрицатель­ным, когда она наклонена от води­теля, и нулевым, когда ось пово­рота совпадает с вертикалью.

Слишком большие углы накло­на оси поворота приводят к резко­му возрастанию усилий, прикладываемых к рулевому коле­су при выполнении поворотов.

Неотрегулированность про­дольных углов наклона оси пово­рота приводит главным образом к неустойчивому движению авто­мобиля. Траектория движения ав­томобиля отклоняется в сторону того колеса, у которого ось пово­рота наклонена больше. На боль­шинстве автомобилей разница продольных углов наклона оси поворота левого и правого колес не должна превышать 0°30′.

Углы продольного наклона осей поворота колес подлежат проверке. Возможность регулировки предусмо­трена далеко не на всех автомобилях.

Оси поворота колес передне­приводных автомобилей имеют неболь­шие, обычно положительные углы продольного наклона (порядка +2°…+3°). У заднеприводных автомобилей диапазон изменения этого параметра намного больше (от +2° до +14°).

Разность внутреннего и наружного углов поворота необходима для исключения проскальзывания колес при их повороте.

При заходе автомобиля в поворот про­исходит постепенное перерастание схождения колес в расхождение благодаря специ­альной конструкции тяг управления колесом. Колесо внутреннего радиуса поворачивается сильнее, чем наружное, что автоматически усиливает изменение на­правления и облегчает усилие на руль. Это также необходимо и потому, что на пово­роте внутренние колеса имеют меньший радиус поворота, чем наружные.

При возвращении управляемых ко­лес в положение, соответствующее дви­жению по прямой, масса автомобиля помогает поворачиванию колес и води­тель прикладывает к рулевому колесу небольшое усилие.

Шины с небольшим внутренним дав­лением воздуха также имеют стабили­зирующие свойства, поэтому утлы на­клона шкворней в легковых автомоби­лях меньше или совсем отсутствуют. Однако на автомобилях, где давле­ние воздуха в шинах невелико, возни­кает боковой увод под действием попе­речной силы, вызывающей боковой прогиб шины, при этом колеса смеща­ются в сторону.

Рис. Схема бокового увода колес

Оба колеса передней оси имеют оди­наковый угол увода. При уводе колес радиус поворота увеличивается. При уводе колес задней оси радиус поворота уменьшается. Особенно это заметно, если угол увода задних колес больше, чем передних — стабильность движе­ния нарушается, автомобиль начинает «рыскать», и водителю все время приходится подправлять направление дви­жения. Для уменьшения влияния увода на управляемость автомобиля давле­ние воздуха в шинах передних колес должно быть несколько меньше, чем в задних. Увод колес будет тем боль­ше, чем больше будет боковая сила, действующая на автомобиль (например, на крутом повороте, где возникает большая центробежная сила.

Управляемость автомобиля зависит и от состояния рулевого управления. Во время движения водитель постоянно пользуется рулевым колесом, не выпуская его из рук. Если рулевое колесо необходимо по­ворачивать с большим усилием, водитель быстрее устает, переставая реагировать на небольшие отклонения автомобиля, срезает углы по-, ворота и этим создает угрозу для безопасности движения. При наруше­нии регулировки подшипников ступиц передних колес, большом люфте в сочленениях рулевого механизма и рулевого привода, неправильной установке передних колес (схождение и развал) или шинах несоответствующего размера также значительно ухудшается управляемость ав­томобиля.

Движение автомобиля связано с выполнением различных манев­ров. Во время поворотов на автомобиль действует центробежная си­ла, при этом нарушается устойчивость автомобиля и водитель затра­чивает значительно больше усилий, чем при движении по прямой. Чем длиннее автомобиль и чем круче повороты, тем больше должна быть ширина поезда.

Благодаря наличию рулевой трапеции передние колеса поворачи­ваются на неодинаковый угол и катятся без проскальзывания. Если полагать, что задние колеса катятся по следу передних, то радиусом поворота считают расстояние от центра поворота до середины задней оси. Наружным радиусом считается расстояние от центра поворота до крайней передней точки автомобиля, а внутренним радиусом — рас­стояние от центра поворота до ближайшей точки автомобиля у задней оси.

Минимальная величина радиуса поворота зависит от максимального угла поворота передних колес, который не у всех автомобилей одина­ков, а у легковых больше, чем у грузовых.

Для автомобилей с прицепами ширина проезда на повороте должна быть еще больше. В этом случае внутренний радиус поворота опреде­ляется по ближайшей точке до центра поворота у задней оси последнего прицепа.

Во время движения на по­вороте возникает центробежная сила, приложенная в центре тяжести автомобиля. Эта сила направлена по радиусу от цент­ра поворота (рис. 201); ее можно разложить на две составляющие, одна из которых (А) направлена вдоль оси автомобиля, а другая (Б)—в поперечном направлении, стремящаяся опрокинуть авто­мобиль или вызвать его занос.

Рис. Разложение центробежной силы на повороте

Поперечную составляющую центробежной силы определяют по формуле

C = Gv2/gR
где С — поперечная составляющая, приложенная к центру тяжести автомобиля, кгс; G — масса автомобиля, кг; v — скорость дви­жения автомобиля, м/с; R — радиус поворота (до середины задней оси), м; g — ускорение свободно падающего тела, м/с2.

Из приведенной зависимости видно, что чем больше масса и ско­рость движения и меньше радиус поворота, тем больше будет попереч­ная составляющая центробежной силы и хуже устойчивость автомо­биля на повороте. Наибольшее влияние на величину центробежной силы и ее поперечную составляющую оказывает скорость движения, так как в приведенной зависимости она берется в квадрате. Если ско­рость движения увеличить в 2 раза, то поперечная составляющая цент­робежной силы увеличится в 4 раза. Чтобы уменьшить центробежную силу на повороте, водитель должен снизить скорость движения.

Занос — это боковое скольжение задних колес при продол­жающемся поступательном движении автомобиля вперед. Иногда занос может привести к повороту автомобиля вокруг своей вертикаль­ной оси. Если резко повернуть управляемые колеса, то может оказать­ся, что инерционные силы станут больше, чем сила сцепления колес с дорогой, а автомобиль занесет, особенно это часто случается на сколь­зких дорогах.

При неодинаковых тяговых силах, приложенных на колеса правой и левой сторон, возникает поворачивающий момент, приводящий к за­носу. Непосредственной причиной заноса при торможении являются неодинаковые тормозные силы на колесах одной оси, неодинаковое сцепление колес правой и левой стороны с дорогой или неправильное размещение груза относительно продольной оси автомобиля. Причиной заноса автомобиля на повороте может быть также торможение его, так как при этом к поперечной силе добавляется продольная сила и их результирующая может превысить силу сцепления, препятствующую заносу.

Рис. Схема заноса автомобиля на повороте

Чтобы приостановить начавшийся занос автомобиля, необходимо сразу же прекратить торможение и, не выключая сцепление, повер­нуть колеса в сторону заноса. После прекращения заноса нужно вы­ровнять колеса, чтобы он не начался в другом направлении.

Читать еще:  Стартер в разрезе

Чаще всего занос получается при резком торможении на мокрой или обледенелой дороге; особенно быстро наступает занос на большой ско­рости, поэтому на скользкой или обледенелой дороге и на поворотах нужно уменьшать скорость, не приме­няя торможение. Кроме заноса, при определенных условиях может воз­никнуть опрокидывание автомобиля.

Угол поворота автомобиля

1. Схождение

Схождением называют разницу расстояний, измеренных по передним и задним точкам диска колеса в горизонтальной плоскости. Если расстояние, измеренное по передним точкам меньше расстояния, измеренного по задним точкам (т.е. колеса повернуты к центральной линии автомобиля), то говорят о положительном схождении, если наоборот — об отрицательном (обратном) схождении.

До проведения измерений нужно убедиться в отсутствии биения дисков колес. Неправильная регулировка схождения отрицательно влияет на стабилизацию рулевого управления и комфортность управления автомобилем.

Схождение колес может быть выражено в линейных и угловых мерах, в зависимости от типа применяемого оборудования.

2. Обратное схождение в повороте

Обратное схождение в повороте — это разность углов поворота внешнего и внутреннего колеса, отсчитываемых от центральной оси автомобиля.

Рулевое управление сконструировано так, что внутреннее колесо катится по меньшему радиусу поворота (имеет больший угол поворота), что уменьшает проскальзывание колеса.

Разница углов поворота влево и вправо должна быть нулевой или в пределах, допускаемых заводом-изготовителем (угол А)

3. Угол развала

Если колесо отклонено от вертикальной плоскости наружу автомобиля, то говорят о положительном развале (В), если колеса отклоняются внутрь — то развал отрицательный (С). При этом направление взгляда — вдоль оси автомобиля спереди назад.

Влияние развала может быть рассмотрено на примере качения конуса А (стабилизация качения). Так, колеса, имеющие положительный развал, имеют тенденцию к качению по направлению от центральной оси автомобиля; колеса, имеющие отрицательный развал, катятся по направлению к центральной оси.

Развал измеряется в градусах, при этом колеса должны находиться в положении прямолинейного движения.

4. Угол наклона шкворня (поперечный) и дополнительный поперечный угол

Поперечный наклон шкворня отсчитывается от вертикали по направлению центральной оси автомобиля (А).

Многие системы подвески не имеют шкворня, в этом случае можно говорить о воображаемом наклоне шкворня, заменяемого осью, проходящей через центры шаровых опор.

Дополнительный угол складывается из угла развала и угла поперечного наклона шкворня (с учетом знаков). Оси угла развала и поперечного наклона шкворня пересекаются в некоторой точке. Если точка пересечения лежит ниже дорожного покрытия, то размер С представляет собой положительное плечо обкатки, если точка пересечения выше дорожного покрытия — плечо обкатки отрицательное.

Маленький радиус обкатки способствует стабилизации рулевого управления. На автомобилях с диагональным разделением контуров тормозов отрицательное плечо обкатки стабилизирует рулевое управление при неравном распределении тормозных сил на управляемых колесах.

5. Продольный наклон шкворня

Угол продольного наклона шкворня отсчитывается от вертикали при взгляде сбоку автомобиля.

Угол продольного наклона влияет на стабилизацию рулевого управления.

Для обеспечения тенденции к установке управляемых колес угол продольного наклона обычно делают положительным.

6. Максимальный угол поворота

Максимальный угол поворота — это угол, отсчитываемый от центральной оси автомобиля до плоскости вращения колеса при положении колеса в упоре (левом или правом).

Угол отклонения внутреннего колеса значительно больше угла отклонения внешнего колеса (А).

7. Задние управляемые колеса

В последнее время некоторые изготовители автомобилей вводят систему задних управляемых колес. В основном системы с задними управляемыми колесами сконструированы так, что при превышении скорости 30-50 км/ч задние колеса поворачиваются в ту сторону, что и передние (А). Более сложные системы обеспечивают поворот задних колес в противоположном направлении поворота передних на низких скоростях (В) и поворот в том же направлении на высоких.
Применение задних управляемых колес повышает управляемость автомобиля, способствует повышению скорости прохождения поворотов, улучшает маневренность при парковках.

До попыток отрегулировать рулевой привод задних управляемых колес, ознакомьтесь с руководством по обслуживанию вашего автомобиля.

8. Ось симметрии и отклонения осей

Осью симметрии называется линия, соединяющая центры передней и задней осей (А).

Неправильная установка схождения передних или задних колес может стать причиной отклонения движения автомобиля от заданного направления.

Нарушение симметрии называют отклонением осей.

9. Сдвижка колес

Сдвижка колес (Х) измеряется на колесах одной оси. Может измеряться в линейных и угловых мерах.

10. Установочная высота

Некоторые производители автомобилей требуют при проведении регулировочных работ обеспечения определенной загрузки автомобиля.

В зависимости от модели загрузка должна быть произведена на передних (А) и задних (В) сиденьях и багажнике (С).

11. Шины

Неправильная установка колес приводит к ускоренному износу шин. На рис. 11 показан характер износа шин при неправильной регулировке схождения: излишнее обратное схождение приводит к ступенчатому износу беговых дорожек (А) и износу внутренней части протектора (В)

12. Процедура регулировки

Подготовительные операции:
Проверьте:
1. Размер шин и давление в них.
2. Состояние пружин подвески (визуально по крену автомобиля)
3. Отсутствие излишних люфтов в рулевом механизме и тягах.
4. Регулировку подшипников колес.
5. Отсутствие биения колес (коробленые диски должны быть заменены).
6. Загрузить автомобиль, как это рекомендовано.
7. Покачайте автомобиль на подвеске при выключенном ручном тормозе.
8. Установите рулевой механизм в центральное положение.
Типы регулировки:
1. Схождение — обычно регулировка схождения может быть проведена изменением длины поперечной рулевой тяги после отпускания контргайки и зажима (рис.12).

Поворот наконечника должен быть одинаков с обеих сторон автомобиля.
2. Продольный наклон шкворня — регулируется изменением длины поперечной рулевой тяги (рис.13)

либо изменением толщины регулировочных прокладок под опорой рычага (рис.14).

3. Развал — в большинстве случаев развал регулируется:
а) изменением положения верхней опоры стойки Макферсона
б) изменением толщины прокладок под опорой рычага подвески (рис.14)
в) изменением положения шаровой опоры на рычаге (рис.15,А)
г) регулировкой кулачка внизу стойки (рис.15,В)

Ответы на часто задаваемые вопросы

Основные критерии, указывающие на необходимость проверки Углов Установки Колес(УУК) на автомобиле.

1. После ремонта ходовой части:
замена рулевых тяг
замена шаровых опор
замена маятникового рычага
замена рулевого редуктора
замена рычагов подвески
замена сайлентблоков и пружин (обязательна повторная проверка после 2−3 тысяч километров пробега)
2. После проведения работ по изменению клиренса автомобиля (осадки)
3. Появился увод или руль изменил свое положение при движении по прямой
4. Автомобиль плохо держит дорогу (рыскает)
5. Автомобиль «тупой» в управлении. Реакции на движения рулем запоздалые. Тугой руль.
6. При торможении автомобиль тянет в сторону или стремится развернуться на скользкой дороге (при отсутствии неисправности тормозной системы)
7. При жестком наезде на препятствия, сопровождавшимися погнутостью дисков, пробоем подвески до упоров (даже если не присутствует явных признаков перечисленных выше, нужно хотя бы провериться)
8. Повышенный износ резины.
9. Если у вас разный радиус разворота влево и в право и вы хотите выровнять его (иногда это сопровождается задеванием колес за подкрылки при вывернутом руле до упора)
10. Плохой самовозврат руля при выходе из поворота.
11. После обкатки нового автомобиля или если вы недавно купили автомобиль б/у.

Почему руль стоит неровно при движении по прямой?

Причин несколько:
1. Повышенный свободный ход рулевого управления. При движении свободный ход выбирается влево или вправо, что приводит к небольшому наклону руля.
2. Автомобиль имеет некоторую повернутость заднего моста(задней оси). Была выполнена регулировка «сход-развала» только передней оси без учета смещений задней оси.
3. Слишком большая разница в развале задних колес. Особенно, когда одно колесо имеет положительный развал ,а другое- отрицательный.
4. Большая разница в давлении передних или задних колес.
5. Имеются скрытые дефекты ходовой части, которые по какой-либо причине не были обнаружены перед регулировкой «сход-развала».
Примечание: Если помимо наклона руля на автомобиле одновременно присутствует увод в сторону, то сперва нужно найти и устранить причину увода, а затем уже смотреть истинное положение руля.

Почему автомобиль ведет в сторону при нормальном «сход-развале»?

1. Проверьте влияние резины на увод. Для этого поменяйте местами левое и правое передние колеса. Если увод при этом изменит свое направление, то причина в резине. Пустите колеса по кругу и ищите пару ,на которой машина поедет ровно. Затем нужно привести в соответствие направление вращения колес(если на покрышке имеется стрелка, указывающая направление вращения),т.е. перевернуть покрышки на дисках, если это необходимо. Данная причина увода в последнее время встречается очень часто(и, как не удивительно, даже на новой резине) Во всем виновато качество изготовления. Как говорят специалисты- это т.н. силовая неоднородность каркаса покрышки.
2. Повышенный дисбаланс колес. Кривизна колесных дисков.
3. Была проведена диагностика и регулировка только передней оси автомобиля. Нужно продиагностировать задний мост. Возможно причина кроется в нем (погнутости, деформация, нарушения регулировок).
4. Имеются скрытые дефекты ходовой части, которые не были обнаружены перед регулировкой «сход-развала».

До регулировки машину никуда не вело, но имел место повышенный износ резины. После регулировки «сход-развала» появился увод в сторону.

Скорее всего причина в резине (см. пункт выше). Автомобиль раньше ехал ровно потому, что увод создаваемый резиной был уравновешен уводом создаваемым неправильным «сход-развалом» в др.сторону. Устранили одну причину — появился увод.

Машину не ведет, резину не ест, но автомобиль тяжеловат в управлении («тугой» руль).

1. При ремонте установлены тугие шаровые опоры или рулевые тяги, перетянут маятниковый рычаг или рулевой редуктор (рулевая рейка).Со временем все может стабилизироваться само-собой, кроме перетяжек (их нужно привести в норму).
2. Неправильно отрегулирован «сход-развал».
3. Вылет дисков (параметр «ЕТ» указан на маркировке диска) не соответствует рекомендованному заводом-изготовителем.
4. Низкое давление воздуха в покрышках.

Почему со временем нарушается установка углов на автомобиле, даже если не было никакого ремонта ходовой части и автомобиль не попадал в аварийные ситуации ?

1. Как известно, УУК (углы установки колес) напрямую зависят от клиренса автомобиля (т.е. его осадки) А клиренс, в свою очередь, имеет особенность изменяться в зависимости от возраста машины .Это происходит из-за просадки упругих элементов подвески: пружины , сайлентблоки.
2. Появление и накапливание микроскопических зазоров в шарнирных соединениях подвески, которые складываясь между собой, дают ощутимые изменения УУК.
3. Естественное старение кузова (для автомобилей с несущим кузовом),ввиду того, что он испытывает в процессе эксплуатации постоянные изгибающие и крутящие моменты ,что приводит к постепенному изменению его «геометрии» и в свою очередь- к изменению УУК.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector