Учебное пособие Титаренко Дмитрия «Подготовка автомобиля и измерительного комплекса к измерениям и регулировкам»

 

Любая работа по техническому обслуживанию и ремонту автомобиля требует тщательного проведения комплекса подготовительных работ.

Во-первых, Вам потребуется информация об особенностях устройства подвески, измеряемых параметрах и их номинальных значениях, доступных для регулирования параметров ходовой части.

Во-вторых, каждый автомобиль перед измерениями и регулировками необходимо привести в соответствие рекомендациям изготовителя: проверить типоразмер колес и шин; измерить и довести да нормы давление в пневматических шинах; проверить исправность шарнирных элементов подвески, целостность штанг и рычагов; проверить состояние мест крепления рычагов, штанг, тяг, амортизаторов к кузову. Бессмысленно тратить время на измерения и регулировки, если очевидны смещения точек крепления элементов подвески, нарушена геометрия кузова.

В третьих, автомобиль на измерительном стенде должен находиться в позиции, рекомендованной изготовителем транспортного средства. Бессмысленно производить измерения на автомобиле, с просевшими пружинами, или намеренно лифтованном кузове.

Но обо всем по порядку…

 

Способы проверки углов установки колес

Довольно распространенным до сих пор способом проверки геометрии подвески является измерение и регулировка углов установки только передних колес автомобиля. Давайте попробуем рассмотреть этот вариант на подходящем примере.

Рассмотрим рисунок 01

pkio_21_01

Рис. 01: Измерение и регулировка углов установки колес передней оси без контроля и регулировки углов установки задних колес, как правило, не дает положительного результата

 

 

Значительный вклад в поведение автомобиля во время движения внесет правое заднее колесо, угол установки которого не соответствует номинальному значению. На схеме показано, что это колесо имеет значительный по величине положительный угол схождения. Независимо от того, является ли это колесо ведущим, задняя часть автомобиля при движении будет стремиться уйти влево, так как линия направления движения, заданная задними колесами не совпадает с продольной осью симметрии автомобиля.

А теперь давайте попробуем устранить эту неполадку установкой углов передних колес.

Без привязки к геометрии кузова, то есть без оценки углов установки задних колес относительно кузова регулировка установки только передних колес не даст положительного результата. Автомобиль после регулировки углов установки одних передних колес будет все равно уводить в сторону.

После длительного подбора углов установки передних колес автомобиль все же начнет «слушаться руля», однако сам автомобиль будет ходить полу боком. Такое движение автомобиля водители называют «собачим ходом», так как собака ставит задние лапы не в след передних, а с некоторым сдвигом, то есть бежит бочком. Если посмотреть на следы колес такого автомобиля, можно увидеть, что колея задних колес не симметрична продольной оси автомобиля.

Конечно же, на таком автомобиле ехать можно, но резина не выдержит и 10000 километров пробега, а в экстремальных условиях поведение автомобиля может стать непредсказуемым.

Если же на каждое из колес автомобиля установить измерительную головку (см. рисунок 02), то картина проверки и регулировки углов колес кардинально изменится.

pkio_21_02

 

Рис 02: Проверка и регулировка углов установки колес с помощью четырех измерительных головок, установленных на передние  и задние колеса

 

Система, снабженная четырьмя измерительными головками, позволит проверить взаимное расположение всех четырех колес автомобиля относительно друг друга и относительно продольной оси автомобиля. Конечно же, установку геометрии начнем с задней оси, а затем перейдем и к передней, управляемой оси. Такая последовательность регулировок позволит совместить линию направления движения автомобиля с его продольной осью.

При эксплуатации автомобиля крепление всех четырех его колес в идеальной позиции относительно друг друга и кузова автомобиля очень важны. Правильная регулировка углов установки колес оказывает большое влияние на управляемость автомобиля, расход топлива, износ шин и других не менее важных параметров.

Для контроля углов установки колес и предназначены стенды «развал — схождение».

 

Единицы измерения и требования к измерительному оборудованию

 

Давайте вспомним некоторые единицы измерения, которые мы будем применять при контроле геометрии подвески (см. рис. 03).

pkio_21_03

Рис. 03: Единицы измерения и влияние отклонения установки автомобиля на точность измерений

 

В миллиметрах выражается ширина и высота покрышки. На грузовых автомобилях в миллиметрах может быть выражен посадочный размер покрышки (диаметр обода).

Градусы (°) и минуты (‘): эти единицы измерений применяются для численного выражения углов установки колес.

Дюйм (“); 25,4 мм. Обычно используется для численного выражения диаметра обода (посадочный размер) покрышки легкового автомобиля.

1°(градус): Если разделить окружность на 360 равных частей, угол между двумя линиями, соединяющими два соседних деления с центром окружности, будет составлять 1° (градус).

Установим взаимосвязь между различными единицами измерений.

1°(градус) равен 60 минутам.

Уклон в 1° соответствует высоте 17,3 мм по отношению к ширине 1000мм (метр).

Отклонение в 1 мм верхней части обода колесного диска с посадочным размером в 13 дюймов соответствует углу 10 минут (10 ‘).

Если кузов автомобиля с колесной базой 2600 мм будет находиться на наклонной поверхности, у которой точка под одним колесом находится выше другой на 7,5, уклон поверхности будет составлять 10 минут (10 ‘).

 

Требования к измерительным приборам и оборудованию.

 

Подъемник, на котором будет производиться контроль и регулировку геометрии подвески должен быть исправным. Установка подъемника должна быть исключительно точной (см. рис. 04).

pkio_21_04

Рис. 04: Проверка точности установки измерительного оборудования

 

Любое отклонение от горизонтали или вертикали вызовет существенную погрешность в измерениях. Оборудование, используемое для измерения и регулировки углов установки колес, должно регулярно подвергаться нивелировке.

Установка измерительного головок на колеса автомобиля, или приборов, считывающих визуальную информацию с мишеней, установленных на колесных дисках, при производстве измерения должна быть так же весьма точной, так как измерительные головки, имеют собственную систему нивелирования. Это значит, что отклонение в установке автомобиля, как и отклонение в установке измерительного оборудования, может вызвать значительную погрешность в измерениях.

 

Рекомендации предприятия-изготовителя автомобиля

 

Работы, связанные с измерением и регулировкой углов установки колес автомобиля, необходимо начинать с подготовки автомобиля к измерениям. Прежде всего, необходимо обратиться к соответствующему разделу Руководства по ремонту данного автомобиля. В России сложилась такая ситуация, что среди автомобилей, находящихся в эксплуатации, разных марок и моделей не менее 1,5 тысяч, информацию о порядке подготовки автомобиля к измерениям и параметры регулировки каждой модели хранить в обычном виде, то есть на бумажных носителях информации, попросту нереально. Современные диагностические комплексы, созданные на базе персональных компьютеров, обладают обновляемой через Интернет базой данных об условиях измерений и величине углов установки колес. Поэтому поиск информации не составляет труда, главное, выполнить все рекомендации, изложенные в Руководстве по ремонту автомобиля.

Что же может произойти, если пренебречь этими рекомендациями? Рассмотрим пример необходимости загрузки автомобиля перед проверкой геометрии подвески.

Плоскость вращения передних колеса при наезде на препятствие отклоняется от своего первоначального положения. Если автомобиль поднимать на домкрате или подъемнике, нетрудно заметить, что в процессе разгрузки упругих элементов подвески колеса автомобиля будут скользить по опорной поверхности, автомобиль как бы подбирает под себя колеса. Это говорит о том, что в процессе вертикального перемещения изменяется угол наклона плоскости вращения колеса (развал). Аналогично ведут себя и колеса задней независимой подвески, следовательно, точность установки колес будет зависеть от положения кузова автомобиля относительно опорной поверхности.

В Руководствах по ремонту автомобилей все ещё можно встретить довольно странные рекомендации по загрузке автомобиля перед измерениями. Описано, сколько, и в какое место необходимо положить балласта. Давайте проанализируем правомерность таких рекомендаций. В процессе эксплуатации упругие элементы подвески теряют свои первоначальные свойства, кроме того, в продаже имеются и пружины и амортизаторы разной жесткости. Например, амортизаторы российского изготовителя, именуемые «Плаза» и «Плаза Спорт» имеют различное давление газового подпора, поэтому автомобиль с жесткой и мягкой подвеской при одинаковой нагрузке «просядет» на разное расстояние, а это значит, что при одинаковой нагрузке автомобилей близнецов, оснащенных пружинами и амортизаторами разной жесткости, углы установки колес окажутся разными. Если попробовать изменить эти углы, следуя рекомендациям по загрузке автомобиля, получим совершенно разное поведение автомобиля, обусловленное различными значениями углов установки колес.

Конструкторы подвесок рекомендуют при измерении и регулировке углов установки колес устанавливать автомобиль на опорной площадке в базовое положение, опираясь на расчетное значение расстояния от опорной поверхности до нижнего края поддомкратника, или от центра вращения колеса до края колесной арки крыла. Встречаются рекомендации по измерению расстояния от края колесной арки крыла до закраины обода. Эти рекомендации, конечно же, значительно точнее определяют базовую установку автомобиля перед измерениями. Положить груз необходимо, но прекратить загрузку следует не после укладки всего рекомендованного груза, а после той его части, которая приведет кузов по отношению к колесам в базовое положение, а расстояние между контрольными точками станет равным расчетным значениям.

Давайте разберем конкретный пример, описанный в Руководстве по ремонту автомобиля Citroen Xsara. Опять иномарка!!! Почему же не родного ВАЗа? Все довольно просто. Рекомендации в Руководстве по Ремонту автомобиля Citroen приведены очень показательно, а для отечественного автомобиля рекомендовано по старинке нагружать до упора, невзирая на жесткость подвески и неизбежную потерю ею упругости в процессе длительной эксплуатации. А после загрузки рекомендуется ещё и покачать автомобиль, несколько раз надавив сверху на каждое крыло, чтобы подвеска «просела». Кстати, и рекомендованные размеры углов установки колес отечественных автомобилей имеют довольно странный по величине допуск, руководствуясь которым можно получить как положительное, так и отрицательное значение развала или схождения.

Что же нам порекомендует фирма Citroen (см. рис. 05)?

pkio_21_05

Рис. 05: Рекомендации изготовителя транспортного средства по подготовке автомобиля Citroen к измерению регулировкам углов установки колес

 

Для расчета нам потребуются некоторые данные, полученные прямыми измерениями.

R1 и R2 — радиус переднего и заднего колес, полученный прямыми замерами.

L1 и L2 — величины, рекомендуемые заводом изготовителем. Например, для пятидверного кузова рекомендованы следующие величины: L1 = 92,5мм, L2 = 57 мм.

H1 и H2 — расчетные величины расстояний от опорной поверхности до переднего и заднего поддомкратника соответственно.

H1=R1 – L1, для приведенного примера H1 = R1 – 92,5 мм;

H2=R2 – L2, для приведенного примера H1 = R1 – 57 мм;

Измерив радиусы колес, вернее расстояние от оси вращения колеса до поверхности измерительной площадки, можно рассчитать значения величин H1 и H2. А теперь необходимо нагрузить автомобиль так, чтобы истинное значение параметра H1 и H2 было по возможности близким к его расчетному значению.

 

Положение транспортного средства при измерениях

 

Мы подробно останавливались на необходимости строгого соблюдения рекомендаций завода изготовителя, теперь попробуем осознано разобраться, почему эти рекомендации столь важны, и можно ли гарантировать точность установки геометрии колес, если этими рекомендациями пренебречь?

Транспортное средство наклонено назад (см. рис. 06а).

pkio_21_06

Рис. 06: Возможные ошибки позиционирования автомобиля на стенде перед проведением измерений

 

Это может произойти из-за неравномерной загрузки транспортного средства или из-за потери жесткости задними упругими элементами. Обратите внимание на положение передних колес относительно кузова автомобиля. Наверняка изменились углы наклона плоскости вращения колес и их схождение. Кроме того, угол продольного наклона оси поворота управляемого колеса (кастер) при таком положении кузова выйдет за допустимые при регулировке пределы.

pkio_21_07

Рис. 07: Угол развала, схождение колес, угол продольного и поперечного наклона оси поворота управляемого колеса, а значит и все формируемые этими углами плечи действия сил, чутко реагируют на положение кузова относительно опорной площадки. Поэтому основной этап подготовки автомобиля к измерениям – вертикальное позиционирование кузова

 

Транспортное средство наклонено вперед (см. рис. 06b).

Это может произойти из-за потери жесткости передними упругими элементами, или установки на задней оси усиленных пружин. Наверняка вы видели автомобили с задранной к верху задней частью. Дань моде сведёт на нет все усилия конструкторов по обеспечению надлежащей устойчивости и управляемости автомобиля. Можно ли правильно установить углы колес, если не придать автомобилю горизонтальное положение перед измерением углов установки колес и их регулировкой? Кроме того, на большей части автомобилях прежних лет устанавливался регулятор тормозных сил, с зависимостью от нагрузки, то есть тормозная сила, формируемая тормозными механизмами задних колес, зависела от сжатия упругих элементов подвески задних колес. Опустив или задрав заднюю часть кузова, напрочь «убивался» смысл установки регулятора…

 

Автомобиль расположен слишком высоко (см. рис. 06с).

Недавно клиент установил новые упругие элементы. Что же это хорошо, но перед проверкой геометрии необходимо загрузить автомобиль так, чтобы кузов занял исходное для регулировки состояние, а углы и колеса заняли «нормальную позицию».

 

 

Автомобиль расположен слишком низко (см. рис. 06d).

Регулировку углов установки колес, как и все остальные параметры регулирования, произвести можно, но только что – на домкратах. Если ли смысл понапрасну тратить силы и время? Попытайтесь убедить клиента в необходимости замены упругих элементов, иначе езда с посаженными пружинами быстро приведет в негодность шины.

 

 

Автомобиль наклонен на бок (см. рис. 06e).

Такой дефект подвески необходимо немедленно устранять. Углы установки колес, даже если их произвести «на домкратах» не предотвратят ускоренного износа шин. Кроме того, автомобиль при крене кузова постоянно будет уводить в сторону при прямом положении руля.

Кстати, бытующее заблуждение, что углы установки колес следует регулировать, посадив в автомобиль водителя, то есть «адаптировав» автомобиль к «привычной» нагрузке.

Посадка водителя за руль сопровождается одновременным запрограммированным изменением всех без исключения углов и плеч действия сил, причем их изменения взаимоувязаны. Изменился угол развала и схождение управляемых колес, но вместе с ними изменились и углы продольного и поперечного наклона оси поворота управляемого колеса, причем на ту необходимую величину, которая позволит автомобилю двигаться по прямой, несмотря на некоторый перекос кузова. Но от если горе-механик рассогласует все углы и плечи – жди беды!

 

Влияние неисправностей рулевого управления на геометрию подвески

Бесполезно заниматься регулировкой углов установки колес на автомобиле с порядком изношенными элементами рулевого управления и узлов, обеспечивающих поворот управляемых колес. Изношенные шарнирные соединения рулевого привода необходимо заменить, так как никакой ремонт рулевых шарниров производить не допускается. Только устранив неполадки в рулевом приводе можно приступить в проверке и регулировке углов установки колес.

pkio_21_08

Рис. 08: Изменение схождения колес при вертикальных перемещениях кузова

 

Реечный рулевой механизм (см. рисунок 3.80) крепится к кузову или раме автомобиля жестко, то есть при повороте управляемых колес рулевой механизм не должен перемещаться. Управляемые колеса связаны с кузовом или рамой автомобиля через упругие элементы. При изменении загрузки автомобиля, то есть при изменении положения его кузова относительно опорной поверхности, происходит отклонение положения управляемых колес от их начального положения. Длина тяг рулевой трапеции неизменна, поэтому при увеличении загрузки плоскости вращения управляемые колеса изменят свое положение.

Если рулевой привод расположен перед управляемыми колесами, при увеличении нагрузки колеса повернутся левое – влево, правое – вправо. Расстояние между передними точками управляемых колес увеличится, а расстояние между задними точками управляемых колес уменьшится. А разница этих двух расстояний и есть то самое «схождение», выраженное в миллиметрах.

Мы в который раз возвращаемся к вопросу неукоснительного соблюдения рекомендаций завода-изготовителя по предварительной загрузке автомобиля, то есть придания ему стандартного (базового) положения.

pkio_21_09

Рис. 09: Если в Вашем распоряжении нет информации о «базовом положении» кузова, можно прибегнуть к следующему: например, на автомобиле отсутствует возможность регулировки кастера. В базе данных указано значение кастера 1,6°, но рядом находится надпись «Non adjusted» = не регулируется. Перед измерениями следует нагрузить автомобиль так, чтобы нерегулируемые углы заняли позицию, близкую к рекомендованному изготовителем транспортного средства. В этом случае Вы сможете увидеть реальные значения угла развала и схождения как передних, так и задних колес. Вот теперь можно регулировать, причем Ваши регулировки будут увязаны с кастером и поперечным углом наклона оси поворота управляемого колеса

 

 

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о