Учебное пособие «Почему автомобиль уводит в сторону?» Автор Титаренко Дмитрий

 

Увод автомобиля в сторону может происходить при трех различных режимах движения:

  • Увод при разгоне;
  • Увод при торможении;
  • Увод при равномерном движении по прямолинейной траектории.

 

В этом учебном пособии мы рассмотрим только третий вариант движения, при котором увод наблюдается именно при равномерном движении. Увод при разгоне и торможении и разгоне рассматривается в других учебных пособиях, так как увод при разгоне и торможении автомобиля может быть вызван не столько состоянием подвески и колес автомобиля, сколько конструктивными особенностями транспортного средства, или неисправностями тормозных механизмов и систем.

 

Причиной увода автомобиля от прямолинейного движения могут стать как неисправности кузова или подвески колес, так и применение нештатных колес, шин, установка на автомобиль б/у деталей, которые хотя и соответствуют модели и марке автомобиля, но не учитывают модификаций автомобиля. Процесс от сотворения первого автомобиля до прекращения его производства порой занимает десятилетия, и автомобиль, порой, не меняя своего изначального названия, претерпевает множество не всегда уловимых взгляду изменений. Это вызвано постоянно совершенствующимися Правилами ЕЭК ООН, которые являются нормативной основой для конструкторов. Цель изменения Правил ЕЭК ООН – ужесточение требований безопасности дорожного движения, экологической безопасности автомобилей, диктуется вопросами вторичного использования материалов, возможностью централизованного восстановления узлов и агрегатов автомобиля, унификацией автомобильных агрегатов.

Покупая детали к Вашему автомобилю в дилерской сети или в магазинах, имеющих устоявшуюся репутацию, и ответственных поставщиков, Вы гарантируете получение деталей надлежащего качества и соответствия VINу Вашего автомобиля. Приобретение деталей на автомобильных рынках чревато получением деталей, как правило, не отвечающих по качественным характеристикам материалов, не гарантируется соответствие геометрических размеров деталей.

 

Давайте представим, что Вы движетесь по хорошей дороге, соединяющей два населенных пункта. А теперь вспомните, на какой угол Вы поворачиваете рулевое колесо, стремясь удержать автомобиль в полосе движения, вписываясь в плавные повороты дороги.

Вам хватает поворота рулевого колеса на угол 5…15°, передаточное число рулевого механизма – от 15 до 30, причем, у многих автомобилей передаточное число – величина непостоянная и зависит от угла поворота управляемых колес. Это значит, что Ваши колеса повернулись на 0,2…1°, а какова реакция автомобиля?

В подвеске и рулевом управлении применение деталей, размеры которых невозможно сделать идеально одинаковыми, компенсируется возможностью регулировок углов установки колес и углов, отвечающих за стабилизацию управляемых колес.

При движении автомобиля на колеса действуют внешние силы, стремящиеся повернуть их вокруг вертикальной и горизонтальной осей, и при наличии зазоров в сочленениях рулевого управления колеса могут занять отличное от заданного рулевым колесом положение.

к тесту ПКиОХХ1

 

Рис. 1: Параметры установки управляемых колес; Источник: А.Ш.Хусаинов «Эксплуатационные свой свойства автомобилей»

  • угол развала колес (camber) γр;
  • угол схождения колес (toe-in/toe-out) θс;
  • поперечный угол наклона шкворневой оси (kingpin) σ;
  • продольный угол наклона шкворневой оси (caster) τ;
  • вынос колеса относительно шкворневой оси (caster offset) nτ;
  • плечо действия боковой силы na;
  • плечо обката rs;
  • плечо действия тормозной (или тяговой) силы R1;
  • плечо действия продольной силы (в приводе) R2;
  • плечо вертикальной силы R3;
  • мгновенное плечо поворота (с учетом эластокинематики) R4.

 

Во избежание этого колеса устанавливаются с некоторым наклоном. Поэтому под действием возникающих на колесах сил они сами возвращаются в исходное положение. Это называется стабилизацией управляемых колес. А углы наклона к вертикали и горизонтали, направленной вдоль оси автомобиля, а также углы отклонения осей поворота от вертикали носят название углов стабилизации управляемых колес автомобиля.

 

Так как на автомобильное колесо постоянно действует несколько разнонаправленных сил, необходимо, чтобы моменты сил, стремящиеся повернуть колесо относительно его оси поворота, взаимно компенсировались при прямолинейном движении, но как только мы поворачиваем руль, изменявшиеся плечи действия внешних сил должны стремиться повернуть управляемые колеса в положение, соответствующее прямолинейному движению. Это и есть стабилизация управляемых колес.

Главная цель регулировки  углов установки колес и углов, отвечающих за стабилизацию, обеспечить запланированное значение и равенство плеч действия внешних сил. Плечи сил измерить трудно, поэтому плечи действия сил задаются радиусом качения колеса и углами установки колес и оси поворота управляемых колес.

Точность измерений и регулировок углов установки колес весьма высока. Допуски, которые Вы можете увидеть в базах данных по значениям углов установки колес достаточно большие, но их величина обусловлена технологией конвейерного производства и износом шин.

к тесту ПКиОХХ2

Рис. 2: На рисунке условно представлена связь отклонения кузова автомобиля на угол, равный  0,17° (10 угловых минут), и приведено соответствие линейных размеров отклонения значению указанного угла

 

От чего же может вести автомобиль в сторону?

 

Часто автомобилисты сталкиваются с такой проблемой увод автомобиля в сторону. Следствием такого поведения автомобиля на дороге, может быть одна или несколько причин. Причем действие одних противодействует другим. И устранение одних даёт возможность проявиться другим. Да и действие одних является следствием других. Таких причин более двухсот. Рассмотрим некоторые часто встречаемые причины и способы их устранения.

 

Примечание автора: В пособии намерено не рассматривались случаи использование различных по размеру, разных производителей или установка несоответствующих автомобилю узлов и деталей.

 

Влияние колес и шин на увод автомобиля

 

1. Разное давление в противоположных колесах одной оси

Разница более чем на 0,1 bar может оказать существенное влияние на поведение автомобиля в движении. Спущенная шина имеет большую эластичность, большую поверхность соприкосновения с дорожной поверхностью и, соответственно, больший коэффициент трения.

Перед поиском причин увода следует убедиться, что в давление воздуха в шинах соответствует рекомендованным значениям, и при необходимости отрегулировать давление в шинах.

 

2. Различный рисунок протектора на шинах одной оси

Различие рисунка протектора означает, что шины у Вас разные. Шины с одинаковым размером, но разным рисунком могут различаться  весом, эластичностью и коэффициентом  трения с дорожной поверхностью. Кроме того, в маркировке шин указан коэффициент нагрузки  и индекс скорости. На колесах одной оси эти коэффициенты должны быть одинаковыми. Почему? Сама конструкция шины – вид ее корда, количество слоев прорезиненного корда, формирующего каркас шины, толщина боковин шины и прочее, прочее оказывает существенное влияние на эластичность шин. Необходимо заменить шины на рекомендуемые, и проверить, штатные ли колеса установлены на автомобиль?

 

3. Различная высота остаточного рисунка протектора на шинах одной оси

Различный, но равномерный износ протектора может появиться при установке на одну ось шин с различной степенью изношенности. Шины одинакового типоразмера, но разным износом протектора могут различаться весом, эластичностью и коэффициентом  трения с дорожной поверхностью. Необходимо заменить шины.

 

4. Неравномерный износ шин

Неравномерный износ шин является следствием:

  • не правильной регулировка углов установки колес и высоты расположения кузова относительно опорной поверхности (модная тенденция занижения автомобиля – абсурдна в принципе. Но, как пишут на форуме – на заниженных авто ездят настоящие поцаны, именно поцаны, а не пацаны, но для них износ шин и увод автомобиля во время езды – понятия никчемные, у них другие прикольные понятия – как переехать «лежачего полицейского»);
  • не правильная балансировка колес;
  • не удачно подобранный рисунок протектора;
  • не правильная установка колес на направляющих;
  • неисправность или люфт узлов подвески и рулевой трапеции. Необходимо заменить шины или переставить колёса. Исправить или заменить узлы подвески и рулевой трапеции. Правильно установить колеса на направляющих.

 

5. Шины предназначены для других условий эксплуатации иные условия движения

Долгая эксплуатация шин на автомобиле с неправильными углами установки колес и уровня подвески, привела к одностороннему равномерному износу шин. Необходимо заменить шины или переставить колёса.

 

6. Шины предназначены для иного направления вращения

Переставьте колеса, при необходимости правильно установите шины на ободьях с учетом направления и асимметрии рисунка протектора.

 

7. Деформация каркаса шины

Деформация каркаса шин может произойти в результате установки шин на обод с отличием по ширине от типоразмера шины. Боковины шин повреждены в результате наезда на острые края дорожных неровностей. Каркас разрушен в результате длительной езды при низком давлении в шинах. Каркас поврежден в результате осевого и радиального биения шин нет. Необходимо заменить шины

 

8. Разрыв металлического корда в шине

Разрыв металлического корда шин при наезде на неровности дороги при низком давлении в шинах или жестком наезде на неровности дороги. В результате тонкая полоса износа по кругу напротив борта диска с внутренней или с наружной стороны шины. Необходимо заменить шины

 

9. Биение шин колес

При наезде на неровности дороги при низком давлении в шинах или жестком наезде на неровности дороги. В результате радиальное или диагональное биение шин, «шишак», «палец». Необходимо заменить шины, балансировка колёс или переставить колёса.

 

10. Неправильная балансировка колеса

Необходима балансировка колёс.

 

11. Биение диска (радиальное или диагональное).

Необходимо прокатать диски и сбалансировать колёса.

 

12. Неправильная сборка колеса.

Шина неправильно сидит на ободе. Необходимо заново собрать и сбалансировать колёса.

 

13. Неправильное крепление колеса.

Правильно установить колеса на направляющих.

 

14. Разный вес колёс

Вес колес, дисков, покрышек и балансировочных грузиков суммарно или раздельно на правом и левом колесе разный. Если есть возможность, необходимо переставить колёса, максимально обеспечив равенство их веса для колес управляемой оси.

 

15. Асимметричность протектора шины

В случае неправильной установки асимметричных шин, или использования на одной оси шин с различным асимметричным рисунком протектора, езда по влажному покрытию, а иногда и по сухому покрытию, сопровождается уводом автомобиля в сторону. Это обуславливается одно-направленностью отводных каналов и ламелей шин.

 

16. Различие вылета колёс

Внешнее различие у колес не выявлено, но увод есть? Данное действие сводит на нет попытки найти причину увода, передирая все предыдущие пункты раздела. Подобное явление возникает из-за технологических погрешностей в изготовлении дисков, в частности, плеча вылета колеса (ET). Может встречаться при установке новых колес и шин. Попробуйте переставить колеса, и проверить увод автомобиля. Возможно, Вам удастся компенсировать различие длин приводов управляемых колес различием вылета колес.

 

Влияние углов установки колес

17. Схождение на увод не влияет!

Исключение пункт 19. Большая величина угла схождения, более 0°25′ притупляет увод. Исправление угла схождения может возобновить увод если какая либо причина из данного перечня присутствует. Очень часто, после регулировки углов схождения проявляется увод автомобиля.

 

18. Схождение – различие в динамике

Различие правого и левого угла схождения в динамике более 0°05′ может оказать существенное влияние на увод автомобиля, движущегося по неровностям дороги. Динамика углов – это разница углов, например, схождения управляемых колес без нагрузки и под нагрузкой. Однако, если Вы приложите нагрузку только к одному из колес, естественной реакцией будет изменение схождения колес из-за наклона рулевой рейки. Измерение разницы в динамике следует определять, попеременно нагружая левую и правую сторону автомобиля одинаковой по величине и точки приложения нагрузкой. Различие угла схождения в динамике может появиться при некорректной регулировке схождения управляемых колес изменением длины одной из рулевых тяг.

 

19. Осевая нагрузка

Схождение передних и задних колес позволяет сформировать «удерживающее» действие боковых сил, однако схождение колес передней и задней оси кинематически связано с углом продольного наклона оси поворота управляемого колеса. Если в ходе регулировок не было учтено значение кастера, но производилась регулировка углов установки передних и задних колес, возможно измерение плеч действия внешних сил, причем, это будет сказываться даже при разнице схождения колес передней и задней оси более чем 0°03′.

 

20. Нарушен угол развала

Разница правого и левого угла развала более 0°15′ – 0°40′. Хотя технологический допуск регулировок задан, как правило, 0°30’, следует понимать, что этот допуск обусловлен конвейерной технологией сборки. Следует тщательно подготовить автомобиль к измерениям и регулировке, установив его в «базовую позицию». Здесь следует тщательно изучить рекомендации OEM.

 

21. Разница углов развала в динамике

Если разница углов развала в динамике правого и левого угла развала более 0°10′ – 0°30′, то это, как правило, вызвано некачественной регулировкой углов установки колес без их привязки к углам продольного (caster), и поперечного (king pin) наклона оси поворота управляемого колеса. Динамика углов развала: разница угла развала без нагрузки, и под нагрузкой. Вам предстоит либо заново произвести регулировки с учетом нерегулируемых параметров (которые в базах данных помечены, как non adjusted), либо причина кроется в геометрии кузова, которая исправляется кузовным ремонтом.

 

22. Различие значений углов продольного наклона осей поворота управляемых колес

Различие углов продольного наклона правого и левого управляемых колес более 0°15′ – 0°40′. Если при измерениях углов установки колес и углов, отвечающих за стабилизацию управляемых колес установкой автомобиля в базовое положение не добиться минимальных различий, то, скорее всего, виновата геометрия кузова.

 

23. Различие значений углов продольного наклона осей поворота управляемых колес в динамике

Если различие углов продольного наклона осей поворотов правого и левого продольного управляемого колеса в динамике превышает 0°10′ – 0°30′, предсказуем увод автомобиля. Вероятнее всего, что регулировка углов установки колес производилась без привязки к углам продольного (caster), и поперечного (king pin) наклона оси поворота управляемого колеса. Динамика угла: разница углов без нагрузки, и под нагрузкой. Тщательно проверьте узел подвески, возможно придется править кузов автомобиля.

 

24. Нарушены углы продольного наклона амортизаторной стойки задних колес автомобиля

Разница углов наклона амортизаторных стоек правого и левого задних колес более 0°30′ – 1°00′. Следует отрегулировать, или заменить узел подвески задник колес, или исправить геометрию кузова.

 

25. Нарушен поперечный угол наклона оси поворота управляемого колеса

Если различие углов поперечного наклона оси поворота управляемого колеса составляет более 0°50′, то очевидным становится различие плеч обката передних управляемых колес. Как правило, при равномерном движении увод автомобиля можно компенсировать подруливанием, но при торможении и разгоне руль попросту «рвется» из рук. Провести дополнительную регулировку углов установки колес и углов, отвечающих за стабилизацию управляемых колес. Возможно, придется заменить узел подвески, или исправить геометрию кузова.

 

26. Поперечный угол наклона оси поворота управляемого колеса – разница в динамике

Разница в динамике правого и левого поперечных углов более 0°20′. Динамика угла: разница угла без нагрузки, и под нагрузкой. Возможно, регулировка углов установки колес производилась некорректно. Часто можно услышать, что нерегулируемые параметры нечего измерять, так как повлиять на их значения мы все равно не можем. Очень вредное заблуждение! Установите кузов автомобиля так, чтобы нерегулируемые углы попали в «ноль», и только потом производите измерения углов установки колес и их регулировки. Если Вы соблюдете все рекомендации OEM, разница в динамике наблюдаться не будет.

 

27. Плечо обката

Плечо обката измерить трудно, поэтому значение плеча обката оценивается комплексом параметров: кинематическим радиусов колеса, углом развала управляемого колеса, и углом поперечного наклона оси поворота управляемого колеса. Например, разница углов развала правого и левого колеса с посадочным размером 15’, более чем на 0°10′, вызывает изменение плеча оката на 1 мм. Ещё большее влияние на значение плеча обката влияет угол поперечного наклона оси поворота управляемого колеса. Возможно, в результате ДТП пострадала цапфа, поворотный кулак, или точки крепления рычагов подвески сместились. Следует заменить узел подвески, или произвести сложный кузовной ремонт.

 

28. Углы поворота управляемых колёс

Разница углов поворота вправо и влево. Различие может появиться в результате неравной длины рулевых тяг справа и слева. Как правило, регулировка несложна, однако, многие «развалщики» грешат, регулируя схождение без учета правила Аккермана. Различие углов поворота управляемых колес может проявиться при неравных углах продольного и поперечного наклона оси поворота управляемых колес, так как компьютерные стенды измерения геометрии углы поворота управляемых колес определяют расчетным методом.

 

29. База колёс справа и слева

Продольное смещение передней или задней оси. Разница правой и левой стороны. Если база колес справа и слева автомобиля различна, при этом смещение (перекос) осей не наблюдается, подобное явление – не критично.

 

30. Смещение (перекос) оси

Поперечное смещение передней или задней оси. Ели есть возможность регулировки путем подбора и установки полно-контактных шайб, следует добиться совпадения вектора тяги с продольной осью кузова автомобиля. Возможно, смещение, или перекос оси образовался после установки некачественных деталей, геометрические размеры которых при их производстве не соблюдены. В худшем случае, придется исправить геометрию кузова.

 

Перекос автомобиля из-за различия жесткости пружинных элементов подвески, или некорректной работы активной подвески:

31. Рессоры

Поломка рессор или потеря упругости одной их рессор. Перекос кузова может появиться в результате неправильно проведенного ремонта. Если необходимо заменить какие-либо детали слева, следует менять те же детали справа, и наоборот. Соблюдайте принцип «симметричности ремонта». В принципе, крен кузова не является неисправностью, и может быть вызван неравномерной загрузкой. Однако, при измерении углов установки колес следует устранить какие либо крены как в продольном, так и в поперечном направлениях.

 

32. Пружины

Поломка пружин или потеря упругости одной из пружин вызывает перекос кузова. Следует заменить пружины, соблюдая «правило симметричности ремонта».

 

33. Торсионы

Торсионные упругие элементы, как правило, регулируемы. Если торсионные валы, или пластины, не повреждены, или не окончательно потеряли упругость, следует отрегулировать их начальное положение, а при необходимости – заменить.

 

34. Узлы активной или адаптивной подвески:

а) пневматическая подвеска;

б) системы радарного или лазерного круиз контроля;

в) системы стабилизации и курсовой устойчивости.

Каждая система активной или адаптивной подвески может работать корректно только в случае корректной работы каждого из компонентов системы управления подвеской. Следует провести детальную диагностику, включая проверку параметров в динамике. При необходимости заменить неисправные компоненты, или отрегулировать приводы датчиков.

 

35. Калибровка пневматической подвески не произведена

Пневматическая подвеска «LeveI Control» и система стабилизации не откалибрована. Откалибровать в соответствии с рекомендациями производителя, используя подходящее диагностическое оборудование.

 

Рулевое управление.

 

Люфт в сочленениях или изгиб элементов рулевого привода

 

36. Тяги

Деформация тяг и штанг, изгиб рулевых сошек, рычагов или иных деталей рулевого привода устранять ремонтом не рекомендуется. Производитель рекомендует производить ремонт заменой, соблюдая принцип симметричности. После замены тяг и штанг следует произвести регулировку углов установки колес.

 

37. Наконечник рулевой тяги

Рулевые тяги следует регулярно проверять на отсутствие чрезмерного износа в шарнирных соединениях рулевого привода. При необходимости следует заменить изношенные детали, .соблюдая принцип симметричности. После замены наконечников рулевых тяг следует произвести регулировку углов установки колес.

 

38. Муфта рулевой тяги

Заменить.

 

39. Маятник, сошка маятника.

Заменить.

 

40. Рулевой механизм, сошка рулевого механизма

Заменить, подтянуть.

 

41. Сошка поворотного кулака, сошка стойки

Заменить.

 

42. Неисправен усилитель руля (гидравлический, электро-гидравлический, электрический), не отрабатывает механика.

 

43. Неисправен усилитель руля (гидравлический, электро-гидравлический, электрический), не работает ESP, датчик положения рейки, не отрабатывает электроника.

 

44. Ошибки систем Данный пункт включает ошибки или отказ электронных систем отвечающих за работу одной или разных систем, подсистем контроля и управления автомобилем: CDC, IDS, EHPS, ABS, ESP, ADB, DSC, ADBX, ASR, ETS, TC, BAS, EBS, АСС, ADR, PSM, VSC, VDCAFS, VCRS.

 

Подвеска

 

Люфт деталей подвески

 

45. Опоры

Заменить.

 

46. Шаровые

Заменить.

 

47. Сайлентблоки

Заменить.

 

48. Плавающие шарниры

Заменить.

 

49. Резьбовые соединения

Заменить.

50. Подшипники

Заменить.

 

Деформация деталей подвески

 

51. Рычаги

Заменить.

 

52. Стойки амортизационные Изгиб штока или основания в месте крепления к поворотному кулаку

Заменить.

 

53. Поворотный кулак

Заменить.

 

54. Подшипники

Заменить.

 

55. Ступица

Заменить.

 

56. Поперечная балка или подрамник

Заменить.

 

57. Неисправные верхние опоры стоек (подклинивание), характерный скрежет, скрип, щелчок

Заменить.

 

58. Не одинаковая работа амортизаторов (на «стиральной доске»)

Заменить.

 

Кузов

 

Деформация перекос элементов кузова

 

59. Лонжероны

Геометрия кузова исправить.

 

60. Кронштейны

Геометрия кузова исправить.

61. Брызговики

Геометрия кузова исправить.

 

Тормозная система

 

62. Подклинивание тормозных колодок, суппортов или троса ручного тормоза Неравномерное распределение тормозного усилия на колёса.

 

63. Неравномерный износ, коробление тормозных дисков барабанов (при торможении).

 

 

Трансмиссия

 

64. Неисправен ШРУС. Падение крутящего момента на колесо ШРУС разная угловая скорость

Заменить.

 

65. Неисправен дифференциал главной передачи. Не равномерное распределение крутящего момента на колёса

Заменить.

 

66. Биение полуоси. Падение крутящего момента на колесо

Заменить.

 

67. Увод переднеприводной машины может быть вызван различием длины полуосей

к тесту ПКиОХХХ

Рис 3 Силовое подруливание переднеприводного автомобиля (вид сзади):

1. наружный вал привода; 2. Промежуточный вал привода; 3. Шарнир равной угловой скорости (ШРУС).

 

 

Прочее

 

68. Неравномерное расположение груза и пассажиров.

 

69. Влияние бокового ветра, неправильный выбор центра парусности или изменение его положения применением обвеса кузова

 

70. Уклон дороги

 

71. Неоткалиброванный компьютерный стенд развал схождения, в распечатке все красиво на самом деле параметры, указанные в пунктах 18. 19. 20. 22. 25. 29. 30 невозможно корректно отрегулировать

Примечание:

Калибровка инфракрасного стенда DCC должна производиться раз в полугодие…раз в год)

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о