Угол кастера – один из важнейших параметров при настройке автомобиля. От него зависит поведение машины на дороге. Для рядовых автолюбителей не так важно выставить точный угол, им достаточно наличие электроусилителя или гидроусилителя руля.
Для гонщиков на спортивных автомобилях ситуация другая, придется поломать голову над этим вопросом. Существует множество теорий на что влияет угол регулировки кастера на то, как поведет себя машина. Порой очень сложно выбрать оптимальный угол регулировки для нужной устойчивости Вашего авто.
Что такое кастер
Углом кастера называют отклонение угла продольной оси от вертикали. Функция заключается в стабилизации прямолинейного движения автомобиля. Получается самоцентрирующаяся система, которая в разных условиях по-разному может влиять на поворот автомобиля и сам руль. Самоцентрование напрямую зависит на поворачиваемость колес. Чем больше угол кастера, тем лучше центрование, но шире радиус поворота автомобиля.
Важно правильно выставить угол, если Ваш путь лежит по скоростной трассе, без большого количества резких поворотов и неровностей, то следует выставить большой угол, если же предполагается езда по серпантину, то угол должен быть минимальный. Кастер колеса заставляет ехать автомобиль прямо при отпущенном руле. Чем большее отклонение от вертикальной оси, тем устойчивее транспортное средство на дороге. Так же он не дает машине наклоняться и опрокидываться.
Правильно выставленный развал схождение обеспечивает максимальную площадь соприкосновения шины с дорогой. Но при повороте руля покрышка деформируется под действием боковой силы. Кастер наклоняет колеса в сторону поворота руля, тем самым увеличивая эффективность развала. Достигается наибольшая площадь соприкосновения шины с пятном контакта.
- Положительный – ось поворота отклонена назад.
- Нулевой – ось поворота совпадает с вертикалью.
- Отрицательный – ось поворота отклонена вперед.
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.
Регулировка кастера
Кастер задается заводом изготовителем. Он обусловлен конструктивно и геометрией деталей. Если у вас произошло отклонение его, то вероятнее всего был удар, при котором его сместило. И нужно ехать в сервис на диагностику и замену деформированных деталей. В 98% случаев регулировка кастера не предусмотрена, что может являться для некоторых открытием. Кастер лишь дополняет поведенческие характеристики каждого отдельного автомобиля, углы являются индивидуальными.
Примером может служить Mercedes-Benz, у них угол кастера установлен на +10-12˚ при этом, обладают отличной маневренностью, управляемостью и устойчивостью на дороге. Достигается такой эффект за счет изменения развала. При таком наклоне углов развала будет больше, чем при наклоне в 1-2 градус и автомобиль не потеряет в маневренности и сохранит устойчивость. Так цель была достигнута нестандартным путем.
Угол продольного наклона (кастер) – угол между осью поворота колеса и вертикалью на виде сбоку. Считается положительным, если ось наклонена назад относительно направления движения.
Развал – наклон плоскости колеса к перпендикуляру, восстановленному к плоскости дороги. Если верхняя часть колеса наклонена наружу автомобиля, то угол развала положительный, а если внутрь – то отрицательный.
Схождение – угол между продольной осью автомобиля и плоскостью, проходящей через центр шины управляемого колеса. Схождение считается положительным, если плоскости вращения колес пересекаются перед автомобилем, и отрицательным, если они, наоборот, пересекаются где-то сзади.
Ниже приведены эксперимены, позволяющие уяснить, как влияют регулировки колес на поведение автомобиля.
Для тестов выбран «Самара» ВАЗ-2114 – большинство современных иномарок не обременяет владельца диапазоном и выбором регулировок. Там все параметры заложены заводом-изготовителем и повлиять на них без конструктивных переделок достаточно сложно.
У нового автомобиля – неожиданно легкий руль и невнятное поведение на дороге. Углы схода-развала находятся в поле допуска, за исключением продольного угла наклона оси поворота левого колеса (кастера). Применительно к передней подвеске отечественного переднеприводного автомобиля установка углов всегда начинается с регулировки кастера. Именно этот параметр, с одной стороны, служит определяющим для остальных, а с другой – в меньшей степени сказывается на износе шин и прочих нюансах, связанных с качением автомобиля. Более того, данная операция наиболее трудоемка – думается, именно поэтому о ней «забывают» на заводе. Только потом, разобравшись с продольными углами, грамотный мастер начинает регулировать развал, а затем и схождение колес.
Содержание
Вариант 1
Мастер максимально сдвигает углы продольного наклона стоек, уведя их в «минус». Мы как бы сдвигаем передние колеса назад, к брызговикам колесных ниш. Ситуация, довольно часто встречающаяся на старых и сильно «уезженных» машинах либо после установки проставок, поднимающих заднюю часть автомобиля. Результат: легкий руль, быстрые отклики на его малейшие отклонения. Однако «Самара» стала излишне нервной и вертлявой, что особенно заметно при скорости после 80-90 км/ч и выше. У автомобиля нестабильны отклики при входе в поворот (необязательно быстрый), норовит рискнуть в сторону, требуя от водителя постоянного подруливания. Ситуация осложняется при выполнении маневра «переставка».
Вариант 2
"Правильное" положение стоек (наклонены в «плюс»), выставлены в «ноль» и углы схождения и развала. Рулевое колесо стало упругим и информативным, и немного более "тяжелым". Автомобиль едет четко, понятно и правильно. Исчезли вертлявость, невнятные взаимосвязи и траекторные рыскания. На «переставке» ВАЗ легко опередил предыдущий вариант.
Вариант 3
Излишне "положительный" развал. Изменять его без коррекции схождения нежелательно, посему вводится еще и положительное схождение.
Опять "полегчал" руль, стали ленивее отклики на входе в поворот, увеличилась боковая раскачка кузова. Но катастрофических ухудшений в характере нет. Однако при моделировании экстремальной ситуации "чувство руля" теряется. С появлением скольжений неожиданно рано осложняется попадание в заданный коридор на "переставке" и машина начинает скользить слишком рано. В быстрых поворотах доминируют сильнейшие проскальзывания передней оси.
Вариант 4
Вариант со спортивными амбициями: всё в "минус"», за исключением кастера. Автомобиль с такими настройками повороты проходит увереннее и быстрее, как и маневр "переставка". Отсюда и лучший результат.
Итак, есть масса простых и весьма эффективных способов менять характер автомобиля, не прибегая к дорогостоящим заменам узлов и деталей. Главное, не пренебрегать регулировками – зачастую они оказываются очень важными.
Какому из вариантов отдать предпочтение? Для большинства приемлемым окажется второй. Он наиболее логичен для повседневной езды, причем как с частичной, так и с полной нагрузкой. Надо лишь учитывать, что, увеличивая продольный наклон стойки, вы не только улучшаете поведение машины, но и повышаете стабилизирующее (возвратное) усилие на руле.
Последний, наиболее «быстрый» вариант настройки больше подходит околоспортивной публике, любящей поимпровизировать с автомобилем. Отдавая предпочтение данным регулировкам, надо учитывать, что с увеличением нагрузки значения углов схождения и развала будут возрастать и могут выйти за допустимые рамки.
Увеличение угла кастера улучшает вхождение в поворот и возврат руля в исходное положение,также повышается его информативность.
Положительный угол кастера – когда стойка наклонена назад,как на рисунке.
Отрицательный угол кастера – наоборот, но такое бывает редко.
Заводское значение для переднеприводных автомобилей +1° 30′ ± 30′. В тюнинге используют значения +3. 4°,слишком большой угол кастера вызовет плохую управляемость при резком разгоне,то есть трудно будет удержать руль.
Регулировка угла кастера заключается в изменении количества шайб на растяжках подвески.Для увеличения угла количество шайб уменьшают в передней или задней её части,для уменьшения угла добавляют.
При изменении количества шайб на растяжке нужно следить чтобы фаски на них были обращены в сторону упорного торца растяжки, также применимо при установке внутренней упорной шайбы резинометалического шарнира,когда удалены все шайбы.
Количество регулировочных шайб не должно быть больше 2 спереди и 4 сзади.Установка или удаление 1 шайбы соответствует изменению кастера на 19′(минут).
На заднеприводных Вазах заводское значение кастера +3° 30′ ± 30′ без нагрузки, 4° ± 30′ с нагрузкой, для тюнинга ставят 4. 10°.
Регулируют ставя шайбы на ось нижнего рычага.Увеличение угла – установка шайб на сторону к салону,уменьшение – на сторону к переднему бамперу.
Регулировку лучше проводить на специальных стендах,где делают развал/схождение.
Если ваша машина оказалась в сервисе, а ехать ну Очень Нужно. Вам может понадобиться аренда авто. В некоторых случаях это выходит дешевле и удобнее такси.