Оборудование для автосервиса

• Шиномонтажный стенд Beissbarth
• Шиномонтажный стенд SICE
• Шиномонтаж аксессуары
• Проект шиномонтажного участка

• Балансировочный стенд SICE
• Балансировочный стенд БИАС
• Балансировочный стенд СИВИК
• Балансировочный стенд Beissbarth
• Аксессуары к балансировочным стендам

• Поршневые
• Винтовые

От геометрии к физике, и обратно

1. Геометрия
2. Измеряемые параметры
3. Физика
4. Стабилизация управляемых колес
5. Увод шин
6. Характеристика поворачиваемости автомобиля
7. Выводы
8. Регулировка углов установки колес
9. Устройства для измерения параметров геометрии ходовой части

      Давайте спросим бывалых водителей, отмотавших не одну сотню тысяч километров по различным дорогам, при этом «объездивших» целый табун автомобилей: «Зачем нужно проверять и регулировать геометрию ходовой части?». Чаще всего, как в Одессе, получим встречный вопрос: «А что это такое?». Мы: «Да это же развал-схождение!». Тогда ответ, в 99,9% случаев, будет такой: «Чтобы не изнашивались шины». Опыт общения с механиками, обслуживающими автомобили на стендах для контроля этой самой геометрии, к сожалению, свидетельствует о том, что многие из них придерживаются точно такого же мнения. Для сравнения пример из жизни: равноценно сказать, что болезни суставов в ногах и плоскостопие следует лечить, чтобы не изнашивались ботинки.

      Все, что будет изложено далее, преследует цель разъяснить, что износ шин (ботинок) является следствием, а причина лежит в неисправностях ходовой части Вашего автомобиля (болезнях костей и суставов ног). А вот если исправить геометрию ходовой части (вылечить ноги), то есть убрать причину, тогда, как следствие, изменится поведение автомобиля на дороге (походка больного). А когда уйдет следствие, то у правильно ездящего автомобиля не будут катастрофически изнашиваться колеса, как у здорового человека - подошвы. Что такое неправильная походка понятно всем: косолапость, хромота, шарканье подошвами и т.п. А что такое неправильная езда? Вот об этом дальше и пойдет речь.

      И еще одно замечание. Водителям автомобилей, даже довольно опытным и квалифицированным, о геометрии ходовой части достаточно информации в предыдущих двух абзацах. Нам же, как изобретателям, разработчикам, производителям и продавцам устройств, предназначенных для контроля и регулировки ходовой части, хотелось бы завоевать внимание тех, кто уже работает на них или собирается это делать в будущем.

1. Геометрия

      Перед обсуждением основных параметров геометрии ходовой части давайте договоримся о некоторых общих терминах, которыми в дальнейшем будем оперировать. Для этого рассмотрим переднюю подвеску и рулевое управление автомобиля. На Рис.1 показана схема широко распространенной подвески типа "Мак-Ферсон" в комплекте с не менее популярным реечным рулевым управлением. Здесь нужно обратить внимание на следующие элементы:

Ось поворота колеса. Это прямая, вокруг которой поворачивается управляемое колесо, связанное с другими деталями (поворотный кулак, стойка и т.д.), когда водитель воздействует на рулевое управление.

      Управляемые колеса - это те, у которых положение плоскости качения изменяется под действием рулевого управления.

На нашей схеме (рис.1) она обозначена (1) и проходит через две характерные точки. Верхняя точка (2) является центром подшипника, в который упирается верх амортизаторной стойки с пружиной, а нижняя (3) совпадает с центром шарового пальца в шарнире на поперечном рычаге. В подвеске на двух поперечных рычагах верхняя точка является центром сферы шарового пальца верхней шаровой опоры. У автомобилей с зависимой подвеской эта линия является осью шкворня.

Плоскость вращения колеса. Это любая плоскость в колесе, перпендикулярная оси его вращения. Нам удобно будет принять ее проходящей через середину шины (см. 4, Рис. 1).

Точка контакта колеса с дорогой. Это точка на линии пересечения плоскости вращения с дорогой, в которой колесо соприкасается с ней (см. 5, Рис. 1).

Точка пересечения с дорогой оси поворота колеса. Она обозначена на схеме, как (6) и находится в месте пересечения оси поворота с горизонтальной плоскостью, на которой стоит колесо автомобиля.

Рис.1. Общий вид передней подвески типа «Мак-Ферсон» с реечным рулевым механизмом.

2. Измеряемые параметры

Геометрия ходовой части определяет:

• положение в пространстве плоскостей качения и осей вращения колес автомобиля относительно вертикали или поверхности дороги (имеется в виду, что поверхность дороги горизонтальна);
• плоскостей качения колес одной оси друг относительно друга;
• осей поворота управляемых колес относительно вертикали или поверхности дороги;
• взаимное положение осей и плоскостей качения передних и задних колес.

      Специалисту, занимающемуся практической работой по ремонту и регулировке ходовой части достаточно, глубоко не вдаваясь в теорию движения автомобиля, качения колес и действия рулевого управления, представлять себе следующие основные параметры:

Угол развала (см. Рис.2) - это угол наклона плоскости вращения колеса к вертикали. Если верхняя часть колеса относительно центра автомобиля отклонена от вертикали наружу, как это изображено на схеме, то угол считают положительным, а если внутрь – отрицательным.

1. Здесь и далее вертикаль на рисунках показана в виде нити с отвесом.

2. Обычно в контрольных таблицах нормативов геометрии ходовой части развал (и другие параметры тоже) задается при положении колес, соответствующем прямолинейному движению автомобиля с определенной нагрузкой (количеством пассажиров и груза в салоне и багажнике).

Угол поперечного наклона оси поворота (см. Рис.2) – это угол между вертикалью и проекцией оси поворота на плоскость поперечного сечения автомобиля.

Угол продольного наклона оси поворота (см. Рис.3) - это угол между вертикалью и проекцией оси поворота на продольную плоскость симметрии автомобиля. Если верхняя часть оси поворота отклонена от вертикали назад по ходу движения автомобиля (как это изображено на схеме), то угол считают положительным, а если вперед – отрицательным.

Угол схождения (см. Рис.4) – это угол между плоскостями качения колес одной оси (суммарное схождение) или между плоскостью качения любого колеса и продольной плоскостью симметрии автомобиля (раздельное схождение). Если расстояние между колесами впереди меньше, чем сзади, как это изображено на схеме, то угол считают положительным, а если больше – отрицательным.

Разность углов поворота управляемых колес (см. Рис.5). Для того чтобы при повороте любого радиуса оба колеса перемещались по концентрическим окружностям, центр которых расположен на продолжении задней оси автомобиля, как это показано на рисунке, внутреннее к центру поворота колесо должно быть отклонено от прямолинейного положения на больший угол, чем наружное. Это обеспечивается за счет работы рулевой трапеции. То есть шарниры рулевых тяг и оси поворота колес расположены в вершинах трапеции. Контрольным параметром здесь является разность углов поворота передних колес. Обычно эта разность задается при повороте одного из колес на угол 20?.

Рис.2. Углы развала и поперечного наклона оси поворота

      Силы, действующие в зоне контакта колеса с дорогой (сопротивление качению, тяговая, тормозная сила и т.д.), создают момент вокруг оси поворота, который способен отклонить (повернуть) управляемое колесо в ту или иную сторону. Понятием плеча обката пользуются, чтобы определить величину и направление момента этих сил относительно оси поворота.

      Точка контакта колеса с поверхностью дороги (1, Рис.6), как правило, не совпадает с точкой пересечения с дорогой оси поворота (2). Расстояние между этими точками называют плечом обката. Очевидно, что его размер зависит от углов поперечного и продольного наклона оси поворота, а также развала, типа и конструкции подвески. Если ось поворота пересекается с дорогой ближе к центру автомобиля, чем плоскость вращения колеса (Рис. 6А), плечо считается положительным, в противном случае (Рис.6Б) – отрицательным. Когда они совпадают друг с другом, имеет место нулевое плечо обката.

Рис.3. Угол продольного наклона оси поворота.

Рис.4. Угол схождения

Рис.5. Разность углов поворота.

Рис.6. Плечо обката.

Углы перекоса или сдвига осей колес (см. Рис.7). Исправный автомобиль должен иметь параллельные друг другу оси передней и задней подвесок и симметричные относительно продольной оси автомобиля плоскости вращения колес. Любые отклонения от общей симметрии являются неисправностями, а потому должны быть обнаружены и устранены.

Рис.7. Углы перекоса осей или сдвига колес.

      Общим свойством для всех вышеописанных параметров является то, что углы развала, схождения и перекоса осей, как правило, малы - не превышают нескольких минут, максимум 1 градуса. Поэтому они незаметны на глаз и сложны для замера, а углы наклона оси поворота вообще визуально не определимы, так как детали автомобиля, формирующие эти углы, недоступны для прямого контроля.

      Технология замера параметров геометрии ходовой части, как правило, предусматривает контроль положения плоскостей или осей вращения колес автомобиля, установленного на горизонтальную площадку.

3. Физика

      Физические процессы, которые влияют на «походку» автомобиля, обусловлены взаимодействием огромного количества факторов. В основном, это действие сил тяжести, тормозных и тяговых сил, сопротивления качению колес, веса автомобиля, пассажиров и багажа (груза), упругости шин и пружин подвески, сопротивления амортизаторов. В некоторых случаях к ним еще нужно добавить аэродинамические силы. При этом никак нельзя забыть о сцеплении шин с дорогой. Все эти факторы постоянно изменяются, взаимно влияя друг на друга. Величина, а также точки приложения и плечи действия этих сил зависят от конструкции автомобиля, геометрических параметров подвески, распределения нагрузки по осям автомобиля и массы других факторов, рассмотреть которые в рамках данного обзора не представляется возможным, да и не является необходимым. Учитывая сложность процессов и разнообразие вариантов конструкции ходовой части автомобилей, претендовать на фундаментальное описание всех взаимосвязей в такой короткой публикации нереально. Достаточно показать на наиболее типичных примерах действие сил, влияющих на ходовые качества автомобиля, в связи с перемещение геометрическими параметрами подвесок, а также пояснить роль тех или иных параметров геометрии в обеспечении устойчивости и управляемости автомобиля.

      Если Вы интересуетесь автоспортом, наверняка слышали такое выражение, как «настройка ходовой части в соответствии с особенностями трассы». Под этой настройкой понимается:

• подбор шин и давления воздуха в них;
• регулировка жесткости пружин подвески и стабилизаторов, а также характеристики сопротивления амортизаторов;
• регулировка геометрии ходовой части.

      Все это делается с целью обеспечить оптимальный контакт колес с дорожным покрытием, а также характеристику поворачиваемости, соответствующую условиям движения на той или иной трассе. И еще одно: окончательная настройка ходовой части выполняется после серии предварительных тренировочных заездов с учетом данных измерительной аппаратуры, установленной на автомобиле, и требований гонщика.

      Для чего мы воспользовались вышеприведенным примером? Только затем, чтобы обратить Ваше внимание на то, каким множеством объективных и субъективных факторов должна быть обусловлена оптимальная характеристика ходовой части гоночного автомобиля.

      Наиболее очевидными из них являются:

• тип и конструктивное исполнение подвески;
• тип и конструкция шин, давление воздуха в них и их температура;
• распределение нагрузки по осям автомобиля (положение центра тяжести);
• аэродинамика автомобиля;
• продольные, поперечные и вертикальные ускорения;
• тип привода (передний, задний, полный);
• удельная мощность;
• погодные условия;
• траектория, состояние и профиль трассы (покрытие, наличие поворотов, прямых участков, подъемов, спусков, поперечных уклонов);
• средние скорости движения;
• манера вождения.

      Итак, заключительным критерием, который подводит итог всему вышеприведенному списку, являются субъективные ощущения водителя. Очевидно, что в любой ситуации водитель за рулем автомобиля может оценивать поведение автомобиля ТОЛЬКО ЗА СЧЕТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЕГО ОРГАНЫ ЧУВСТВ. Это зрительные, слуховые, вестибулярные или тактильные ощущения. Но ни один самый заслуженный чемпион из чемпионов не в состоянии определить геометрические параметры ходовой части. Точно так же, пока не существует приборов, которые способны измерять эти параметры на движущемся автомобиле. Водитель может передать свои ощущения, вызванные воздействием физических параметров движения автомобиля (ускорений, замедлений, центробежных и других сил) на его органы чувств, а специалист по настройке, зная взаимосвязь тех или иных сил с параметрами движения, должен быть способен выполнить необходимые регулировки. Точно так, как опытный врач на основании жалоб больного и данных обследования может назначить лечение.

      К счастью, специалисты, занимающиеся геометрией ходовой части на практикующих СТО, имеют дело не с автогонками, где пилоты выкручивают из своих болидов все, на что те способны. Но, к сожалению, только они – эти пилоты, тонко чувствуют автомобиль и, в отличие от простых клиентов СТО, способны точными техническими терминами передать свои наблюдения, то есть сформулировать требования. К тому же, им на помощь приходят контрольно-измерительные приборы, датчики которых постоянно следят за поведением автомобиля, а снятые ими параметры фиксируются в памяти бортовых компьютеров и передаются на центральный пульт контроля. Серийный дорожный автомобиль не насыщен такой сложной аппаратурой и, как правило, за рулем не имеет профессионального гонщика. На стадии разработки и испытания его прототип проходит эти операции на специальных полигонах, в лабораториях и в руках высококвалифицированных испытателей. Собранные данные обобщаются, обрабатываются и учитываются в виде технических требований при подготовке автомобиля к серийному производству. То есть грамотно спроектированный и доведенный автомобиль имеет оптимальную устойчивость и управляемость на тех режимах и тех дорогах, для которых он предназначен. А геометрические параметры его ходовой части с определенными требованиями и допусками прописаны в соответствующих пунктах технической характеристики. Да и жалобы у водителей обычных дорожных автомобилей тоже формулируются попроще, чем у гонщиков. Как правило, их можно свести к следующим:

• автомобиль уводит (водители говорят "тянет") в сторону от прямолинейного движения;
• при выходе из поворота руль не стремится возвратиться в среднее положение;
• при прямолинейном движении рулевое колесо не находится в среднем положении;
• на прямом участке дороги или поворотах автомобиль рыскает из стороны в сторону;
• на поворотах «пищит» резина;
• интенсивный и неравномерный износ шин.

      А теперь, чтобы стала понятна связь между поведением автомобиля на дороге и особенностями регулировки его ходовой части, нам с Вами придется разобраться в некоторых процессах, влияющих на управляемость и устойчивость.

      ВНИМАНИЕ! Некоторым читателям, не имеющим достаточного опыта и желания работать с технической литературой, многое из того, что будет изложено в дальнейшем, может показаться ненужным, непонятным, неинтересным или сложным для восприятия. Ничего страшного в этом нет. Вы можете спокойно пропустить теоретические объяснения и просто прочитать ВЫВОДЫ, которые содержат конкретные указания для практической работы. То есть, в них мы избегаем ответа на один из сакраментальных вопросов «Кто виноват?», а сразу переходим к ответу на второй из этих вопросов: «Что делать?».

4. Стабилизация управляемых колес

      Управляя исправным автомобилем на достаточно ровном участке дороги с хорошим покрытием, каждый из нас испытал ощущение, что руль сам поддерживает прямолинейное движение. Руки на нем почти расслаблены и готовы приложить усилие только в тех случаях, когда требуется изменить направление (обгон, объезд препятствия, поворот) или сохранить прямолинейное движение, если появилась причина, вызвавшая отклонение от него (ухаб, порыв бокового ветра, поперечный уклон дороги и т.п.). Нам также знакомо, что при выходе из поворота достаточно просто отпустить «баранку» и добавить газу, чтобы рулевое управление само выпрямило колеса. Эта способность автоматически поддерживать прямолинейное движение и называется стабилизацией управляемых колес.

      Стабилизация обеспечивается совокупностью статических и динамических сил, приложенных к колесам. Давайте рассмотрим их действие в связи с геометрическими параметрами передней подвески. Для простоты вначале возьмем заднеприводный автомобиль, имеющий нейтральное плечо обката и разберемся с тем, что с ним происходит на повороте (Рис.8).

      Известно, что на любое тело, движущееся по кривой, действует центробежная сила (2, Рис. 8). Она приложена к его центру тяжести (1). Величина силы зависит от массы автомобиля, радиуса поворота и квадрата скорости движения. Автомобиль не «уносит» с дороги в сторону действия центробежной силы, так как в точках контакта колес с дорогой (4) действуют силы сцепления (3). На задних колесах их действие просто предотвращает занос автомобиля вбок, а на передних возникает более сложная зависимость. Кроме того, что эти силы препятствуют сносу колес, они вызывают момент (5), который равен произведению силы сцепления колеса с дорогой на плечо (7), и направлен так, чтобы повернуть колесо вокруг оси поворота (6) в положение, соответствующее прямолинейному движению. Это плечо обусловлено наличием положительного угла продольного наклона оси поворота. Поэтому, если во время движения по кривой отпустить руль, он будет стремиться возвратиться к среднему положению, при котором колеса обеспечивают прямолинейное движение, а центробежная сила отсутствует.

      Как только колеса будут отклонены от среднего положения, движение автомобиля снова пойдет по кривой, а, значит, появится центробежная сила и процесс стабилизации возобновится.

      Очевидно, что у автомобиля с передними ведущими колесами или полноприводного, к действию сил сцепления колеса с дорогой добавляется еще и тяговая сила, которая увеличивает стабилизирующий момент. Другими словами: чем сильнее давим на газ, тем более ощутима стабилизация.

Рис.9. Равновесие сил на рулевых тягах при симметричном расположении рулевой трапеции.

      Итак, мы разобрались в том, за счет чего осуществляется стабилизация при движении по кривой. А при прямолинейном движении стабилизация обеспечивается следующим образом. В точке контакта колес с дорогой обычно имеются силы, направленные вперед или назад и расположенные в плоскости вращения колеса. Эти силы (1 Рис.9) обусловлены, либо наличием сопротивления качению колеса, либо тяги, если автомобиль полно- или переднеприводный. Они создают вокруг осей поворота (2) моменты, которые стремятся повернуть колесо вовнутрь или наружу автомобиля, в зависимости от того, положительное или отрицательное плечо обката. На наших схемах плечо положительное, а сила направлена назад (так как колеса не ведущие), следовательно, момент «старается» повернуть колеса наружу. Этому препятствуют рулевые тяги, наружный шарнир которых (3) связан с поворотным кулаком, а внутренний (4) - с рейкой рулевого механизма. Как видим, при симметричных рулевых тягах, нагрузка на двух концах рулевой рейки одинакова по величине и противоположна по направлению. Следовательно, рейка находится в равновесии, поэтому на рулевом колесе отсутствует реакция, которая постоянно старалась бы повернуть его в какую-нибудь сторону.

      При неквалифицированном регулировании схождения может возникнуть ситуация, когда одна тяга станет заметно длиннее другой (рис.10). Как видим, вследствие этого нарушается геометрическая симметрия рулевой трапеции, что вызывает неравенство сил на концах рулевой рейки. На схеме зеленым цветом показано распределение сил, действующих на левую рулевую тягу, а синим - на правую. Если наложить схемы этих сил одна на другую (это сделано на правой рулевой тяге), то разность сил будет очевидна. То есть, стабилизирующий момент, обусловленный радиусом плеча обката и силой сопротивления качению, будет одинаков и справа и слева, а сила, действующая на рулевую рейку со стороны правой рулевой тяги, будет больше, чем с левой стороны. Симптомом этого дефекта обычно является то, что изменяется положение рулевого колеса, соответствующее прямолинейному движению. Так как на концах рейки нет равновесия сил, при прямолинейном движении она постоянно будет стремиться повернуть руль в одну сторону (на нашей схеме влево, то есть в сторону действия большей силы на одном из ее концов).

Рис.10. Нарушение равновесие сил на рулевых тягах при отсутствии симметрии рулевой трапеции.

      Теперь рассмотрим ситуацию, когда на левом и правом колесах имеет место разность плеч обката. На схеме Рис. 9 видно, что если на одном колесе переместить точку (5) в сторону, назад или вперед по ходу движения автомобиля, что произойдет при изменении развала, продольного и поперечного наклона, размер плеча обката (6) тоже может поменяться, так как переместятся точки, стоящие на концах отрезка. Это создаст разность стабилизирующих моментов, действующих вокруг оси поворота, то есть вызовет в рулевом управлении силы, заставляющие передние колеса стремиться к повороту в какую-то одну сторону.

      Наш опыт общения со специалистами, работающими на постах регулировки геометрии ходовой части, к сожалению, свидетельствует, что многие из них позволяют себе некоторые вольности по отношению к технологии выполнения работ. Обычно это выражается в следующем:

      1. Производители автомобилей (особенно оснащенных подвеской «Мак-Ферсон») часто не предусматривают возможность регулирования продольного наклона оси поворота. Поэтому некоторые мастера делают вывод, что и проверять этот параметр нет необходимости. Чего, мол, измерять то, что потом все равно не нужно регулировать, а клиенты вообще не знают что это за угол такой. Они приехали регулировать «развал-схождение», так мы им это и делаем! Тем более, что для замера продольного наклона требуется сделать больше телодвижений, чем, скажем, развала или схождения: расстопорить руль, повращать его вправо-влево, затем снова застопорить. Правда, потом возможны ситуации, когда после выезда с СТО у водителя появляется жалоба, что автомобиль «тянет в сторону». А как теперь можно ему что-либо вразумительное объяснить, если этот замер вообще не производился?

      2. Из того, что было сказано выше, однозначно следует, что при регулировании схождения необходимо действовать так, чтобы не нарушить симметрию рулевой трапеции. Однако в некоторых моделях автомобилей положение рулевых тяг таково, что доступ к какой-то из них затруднен или невозможен без выполнения дополнительных операций. Еще бывает, что после неквалифицированной замены деталей длина рулевых тяг стала неодинаковой. Вывод, который из этого делают некоторые «специалисты», простой: если недоступна одна из тяг, будем регулировать другой. А если после этого со своего правильного места уйдет руль, можно восстановить справедливость «хирургическим» путем, переставив его на шлицах вала. Думаем, что комментарии здесь излишни!

      Стабилизация управляемых колес за счет продольного наклона оси поворота и плеча обката – динамическая, так как действует только в движении. Это понятно, ведь она использует силы центробежные или действующие в точке контакта колеса с дорогой во время движения (имеются в виду тяговая, тормозная или сопротивление качению). Но еще есть и статическая стабилизация, которая использует вес автомобиля, независимо от того находится он в данный момент в покое или движется.

      На схеме Рис.11 показаны два примера поворота колеса: на левой части рисунка поперечный наклон оси поворота (1) равен нулю (она вертикальна), а на правой – имеет место некоторый угол поперечного наклона. Точка контакта колеса с дорогой (4) при повороте колеса описывает круг (2), центром которого является место пересечения с дорогой оси поворота (3), а плоскость круга перпендикулярна оси поворота. Представим себе, что колесо повернуто на угол (5) от положения, соответствующего прямолинейному движению. При отсутствии угла поперечного наклона оси поворота (левая часть рисунка) плоскость круга, по которому движется точка контакта колеса с дорогой, расположена горизонтально, то есть перемещение этой точки будет в плоскости дороги. На правой части рисунка плоскость круга наклонена вместе с осью поворота, поэтому точка контакта колеса с дорогой после поворота как бы опустилась ниже поверхности дороги на величину отрезка (6). Ясно, что у реального автомобиля не эта точка пойдет вниз (под дорогу), а вверх приподнимется передняя часть автомобиля. Так как автомобиль оказался «вывешенным», то сила тяжести будет стараться опустить его, то есть повернуть колесо в положение, когда этого вывешивания не будет. Очевидно, что это будет только при положении колес, соответствующем прямолинейному движению, а при повороте колеса в любую сторону тут же возникает стабилизирующий момент.

      Просим обратить внимание на то, что для простоты объяснения мы в предыдущих рассуждениях пренебрегли влиянием угла продольного наклона оси поворота. На реальном автомобиле всегда имеет место одновременное действие двух факторов стабилизации: статического и динамического. Поэтому при значительном нарушении симметричности углов продольного и поперечного наклона на правом и левом колесах вероятно появление разности момента стабилизации справа и слева, а это может привести к тому, что на руле будет ощущаться стремление автомобиля «убежать» в сторону.

Рис.11. Схема стабилизации управляемых колес за счет поперечного наклона оси поворота.

      В некоторых ситуациях используются другие возможности для стабилизации управляемых колес, в частности за счет свойств отрицательного плеча обката.

      Наиболее ярким примером влияния плеча обката на ходовые качества является случай торможения автомобиля с неодинаковой тормозной силой на правом и левом передних колесах. Разность тормозных сил может возникнуть, как в результате неисправности, так и дорожных условий. Например, износ или замасливание колодок, попадание воздуха в гидропривод, или наезд одной стороной автомобиля на обледеневший участок дороги. Такая же картина возникает при намокании тормозных колодок после проезда глубокой лужи или брода На Рис. 12 показана схема торможения автомобиля с неработающим тормозом на правом переднем колесе. Стрелками (7) показаны тормозные силы на всех остальных колесах. При возникновении замедления появляется сила инерции (8), которая направлена вперед по ходу движения автомобиля. Совместное действие силы инерции автомобиля и силы торможения, приложенной к левому переднему колесу, создает момент (4), который старается повернуть автомобиль против часовой стрелки, то есть влево.

      Если плечо обката положительное (1), как это показано на левой части рисунка, то действие силы торможения на этом плече создает момент вокруг оси поворота, который направлен так, что старается повернуть левое переднее колесо в том же направлении, то есть способствует моменту силы инерции в изменении направления движения автомобиля.

      На правой части рисунка мы видим противоположную картину. Момент силы инерции так же, как и на левом рисунке, старается повернуть автомобиль влево. Однако здесь мы имеем отрицательное плечо обката (2). А его действие вызывает момент (6) относительно оси поворота, который, противодействуя моменту силы инерции, поворачивает колесо в противоположную сторону, то есть вправо. Таким образом, при отрицательном плече обката возникает момент, стабилизирующий направление движения автомобиля при неравномерной тормозной силе за счет поворота колеса в нужном направлении.

5. Увод шин

      Эластичная резиновая шина, в которую обуты все колеса современных автомобилей, имеет целый ряд неоспоримых достоинств, однако под действием сил, вызывающих ее поперечную деформацию (изгиб), она вынуждает колесо катиться так, что фактическое направление его движения не всегда совпадает с положением плоскости вращения, а отклоняется от нее на некоторый угол. Аналогично ведет себя колесо, когда плоскость его вращения наклонена на некоторый угол к вертикали. На Рис.13 слева показано колесо, на которое действует боковая сила, приложенная к его оси. Это может быть действие центробежной силы, бокового ветра или силы, обусловленной движением автомобиля по дороге, имеющей поперечный уклон – косогору. Цифрами без кружков на рисунке обозначены точки на колесе до приложения боковой силы, а само колесо обведено пунктиром.

Рис. 12. Влияние плеча обката на стабилизацию движения автомобиля.

      Под горизонтальной линией, изображающей поверхность дороги, теми же цифрами обозначен след траектории качения этого колеса. Как видим, он расположен на прямой, являющейся линией пересечения плоскости вращения колеса с дорогой. Если колесо находится под действием боковой силы?F, оно прогибается и его срединная плоскость приобретает форму, обозначенную цифрами с кружками. Очевидно, что при качении колеса место, обозначенное на нем очередной цифрой с кружком, не попадет на след плоскости вращения, а окажется сдвинутым от него в сторону действия силы.

Рис. 13. Увод колеса вследствие его деформации или наклона плоскости вращения.

      Так же поведут себя все последующие точки, что вызовет отклонение траектории движения колеса на некоторый угол, хотя плоскость его вращения не изменила своего положения. Этот угол называют углом увода. Другими словами, Вы не поворачивали руль, однако автомобиль отклонило на некоторый угол в сторону действия боковой силы, потому, что из-за своей эластичности шина прогнулась.

      На правой части рисунка показан процесс возникновения увода колеса, если плоскость его вращения отклонена на какой-то угол от вертикали (например, вследствие угла развала).

      Итак, углом увода колеса мы будем считать угол отклонения траектории реально движущегося колеса под действием боковой силы или наклона, от теоретической траектории, образованной линией пересечения плоскости вращения колеса с поверхностью дороги.

      Предыдущие рассуждения позволяют сделать соответствующие умозаключения относительно причин, влияющих на величину увода. Если увод зависит от деформации шины и угла наклона плоскости вращения колеса к поверхности дороги, очевидны следующие выводы.

      Практически увод зависит от:

• давления воздуха в шинах;
• размерности шины (низкий или полный профиль);
• тип шины (радиальная или диагональная);
• нагрузки на колесо (имеется в виду часть веса автомобиля, приходящаяся на это колесо, либо аэродинамическая сила, которая зависит от формы кузова автомобиля, а также от наличия спойлеров, антикрыльев и т.п.);
• величины боковой силы (центробежная сила на повороте зависит от крутизны поворота и скорости движения, аэродинамическая сила зависит от скорости бокового ветра и парусности кузова автомобиля);
• от конструкции подвески и ее состояния (учитывается, что углы развала колес изменяются в зависимости от величины сжатия подвески, а также от того, насколько они изначально правильно отрегулированы).

6. Характеристика поворачиваемости автомобиля

      Итак, под действием боковой силы реальная траектория движения колеса отклоняется от теоретической на угол, называемый углом увода. Давайте посмотрим, как при этом поведет себя автомобиль. На Рис. 14 изображено движение автомобиля на повороте. Здесь водитель повернул руль на некотрый угол, что вызвало соответствующее отклонение управляемых колес, и автомобиль начал движение по криволинейной траектории. Возникшая центробежная сила (1) обусловила деформацию шин всех колес. В свою очередь эта деформация вызвала их увод.

      Возможен один из трех случаев:

• угол увода колес передней оси больше, чем задней (рис. А);
• углы увода колес передней и задней оси равны друг другу (Б);
• угол увода колес задней оси больше, чем передней (В).

      Теоретическая траектория движения центра тяжести автомобиля (2) описывается дугой с радиусом, равным радиусу поворота при данном положении управляемых колес. Если угол увода передней оси больше, чем задней, то реальная траектория пойдет по стрелке (3), то есть с отклонением от теоретической линии в сторону увеличения радиуса. Такая характеристика поворачиваемости называется недостаточной.

Рис.14. Характеристика поворачиваемости автомобиля.

      Если углы увода передней и задней осей равны между собой, то реальная траектория пойдет по стрелке (4), то есть по касательной к теоретической, а, следовательно, с тем же радиусом. Это автомобиль с нейтральной поворачиваемостью.

      Наконец, если угол увода задней оси больше, чем передней, то движение пойдет по стрелке (5), то есть с отклонением от теоретической траектории в сторону уменьшения радиуса. Такая характеристика поворачиваемости называется избыточной.

      Теперь может возникнуть закономерный вопрос «А при чем здесь геометрия подвески?». Давайте будем в этом разбираться.

      Для начала нужно понять вот что:

      1. Реальные углы увода на исправном автомобиле при правильном давлении воздуха в шинах и без превышения норм загрузки багажника и салона не так уж велики и могут быть ощутимы довольно опытным водителем и только в экстремальных режимах движения.

      2. А какая характеристика поворачиваемости лучше? Это довольно сложный вопрос с неоднозначным ответом. Очевидно, что наиболее комфортно водитель должен себя чувствовать за рулем тогда, когда характеристика поворачиваемости нейтральна, так как поведение автомобиля наиболее предсказуемо. То есть, его траектория точно соответствует теоретической геометрии поворота. Другими словами, ее кривизна однозначно соответствует углу поворота управляемых колес, а, следовательно, руля. Идеальный автомобиль! Однако практически получить такую характеристику не всегда удается, так как для ее обеспечения необходимо постоянное равновесие углов увода передних и задних колес. То есть, автомобиль должен быть спроектирован и изготовлен так, чтобы деформация шин и углы наклона плоскостей качения колес к поверхности дороги постоянно сохраняли баланс увода передней и задней осей. И это не должно заметно зависеть от распределения массы груза и пассажиров, узлов и агрегатов (двигателя, трансмиссии и т.п.), остатка топлива в баке, силы давления воздуха на кузов автомобиля при боковом ветре, а также множества других факторов. Сами понимаете, что таким требованиям большинство автомобилей не соответствует. Приближаются к ним спортивные автомобили со средним расположением силового агрегата, имеющие задний или полный привод. Это обусловлено тем, что:

• такая машина, как правило, имеет небольшие размеры и стремится к минимальной массе;
• самые тяжелые агрегаты – двигатель в блоке с коробкой передач и бензобак – расположены между колесами, то есть близко к центру тяжести;
• рядом с двигателем находится пара сидений, на которых, кроме водителя, обычно не больше одного пассажира, что не вызывает заметного изменения положения центра тяжести автомобиля в зависимости от наличия людей на сидениях;
• багажник на таких автомобилях минимального размера, поэтому нет возможности загрузить его так, чтобы это повлияло на ходовые качества;
• ход подвески, как правило, намного меньше, а жесткость кузова на кручение значительно выше, чем у обычных автомобилей, что обеспечивает более стабильное положение плоскостей вращения колес относительно друг друга и дороги;
• большинство моделей чисто спортивных автомобилей имеют различные размеры шин передних и задних колес (как правило, задние шире и больше по диаметру), что тоже направлено на обеспечение требуемых характеристик увода.

      Все вышеизложенное наводит на мысль, что ждать нейтральную поворачиваемость у обычного дорожного автомобиля, да еще и с кузовом типа универсал или хэтчбек, не приходится. А как быть с недостаточной или избыточной поворачиваемостью?

      Недостаточная поворачиваемость проявляется в том, что после отклонения руля Ваш экипаж вяло входит в кривую поворота, то есть, стремится «выпрямить» траекторию. В таком случае для поддержания заданного направления движения водителю достаточно просто чуть сильнее, чем это было бы при нейтральной поворачиваемости, вывернуть руль. Причем, на практике он это делает автоматически, не задумываясь и не получая никаких неприятных ощущений. Управляемые колеса дополнительно повернутся в сторону центра поворота на угол, нейтрализующий увод. Такая система будет находиться в состоянии равновесия и движение автомобиля на кривой будет стабильным. Недостаточной поворачиваемостью часто обладают переднеприводные автомобили. Это потому, что нагрузка на передние колеса у них значительно выше, чем на задние, то есть центр тяжести сдвинут вперед. Здесь для дополнительной компенсации увода при входе в поворот можно чуть придавить педаль газа, тогда возросшая тяговая сила на повернутых колесах будет направлена к центру поворота, что поможет автомобилю вписаться в него.

      А вот избыточная поворачиваемость, особенно явно выраженная, на наш взгляд явление крайне нежелательное. Посудите сами. Входя в поворот, водитель поворачивает колеса на некоторый угол, и автомобиль начинает двигаться по кривой. Тут же возникнет центробежная сила, которая вызовет увод колес. Так как увод задних колес будет больше, чем передних, то автомобиль самопроизвольно начнет «забрасывать зад» от центра поворота, вследствии чего радиус траектории уменьшится. Уменьшившийся радиус «добавит» центробежную силу, та, в свою очередь, - увод и т.д. Система стремится к нежелательному развитию событий. Ясно, что водитель постарается вывести автомобиль из этого состояния, для чего инстинктивно отвернет руль в противоположную сторону, то есть вынужден будет двигаться не так, как ему хотелось бы, а как требует характеристика поворачиваемости. А если поворот руля в противоположную сторону уведет траекторию за пределы полосы, необходимой для безопасного движения? Может возникнуть ситуация, что резкий поворот руля в противоположную сторону вызовет колебательный процесс, заставляющий водителя поочередно бороться с уводом то влево, то вправо. Так ведет себя автомобиль со спущенным задним колесом или сильно перегруженным багажником. Так же может повести себя и автомобиль, у которого на передней и задней осях стоят разные, не подходящие для него диски или шины, либо давление воздуха в них не соответствует нормам.

      Как видим, характеристика поворачиваемости, особенно для обычного дорожного автомобиля, мало зависит от операций проверки и регулировки геометрии ходовой части. Зачем же мы включили описание этих явлений в состав публикации? Дело в том, что владельцы автомобилей (читай: клиенты СТО) иногда жалуются, что их автомобиль неустойчив на дороге, способен неожиданно вильнуть в сторону, плохо подчиняется рулю (то есть проявляет признаки выраженной недостаточной или избыточной поворачиваемости). При этом они просят так отрегулировать «развал-схождение», чтобы это устранить. Задача мастера – знать причины, способные изменить в нежелательную сторону характеристику поворачиваемости и попытаться найти ту, которая из них имеет место на данном конкретном автомобиле. Ваш покорный слуга лет 20 тому назад столкнулся с таким случаем. На пост «развала-схождения» заехал автомобиль «Москвич-2140», водитель которого попросил проверить и отрегулировать переднюю подвеску. Предстояла поездка в отпуск, по случаю которой на передние колеса были установлены новые шины, поэтому владельцу хотелось предохранить их от излишнего износа. При осмотре автомобиля была отмечена одна проблема. На передних колесах стояли радиальные шины размерности 175/70, а на задних – диагональные 165/80! Естественно, водителю было предложено поменять шины на однотипные, или, в крайнем случае, переставить их наоборот, чтобы задние колеса были обуты в радиальные. Владелец автомобиля заверил, что у него есть еще два радиальных колеса и перед поездкой они будут поставлены на заднюю ось. Либо из-за того, что шины в те годы были очень дефицитным товаром, и водитель решил сэкономить, либо по какой-то другой причине, он этого не сделал. Отпуск для него закончился на полпути к месту отдыха, а автомобиль через сутки попал на ту же СТО, но только на участок рихтовки для устранения последствий опрокидывания. По словам потерпевшего, его тяжело нагруженный экипаж (ехал то он в отпуск!) при попытке занять свой ряд после обгона вдруг престал слушаться руля, его начало водить из стороны в сторону и дело закончилось в кювете вверх колесами. Однако, объяснить ему, что он столкнулся с элементарным проявлением излишней поворачиваемости, которую создал своему автомобилю, установив шины с большим уводом на заднюю, а с малым - на переднюю ось, мне так и не удалось.

7. Выводы

      Как было обещано ранее, в таблицу сведены ответы на вопрос «Что делать?». Однако многое из того, что записано в этом разделе, без предварительного знакомства с соответствующими рассуждениями, изложенными ранее, может быть непонятно.

      * Аналогично может вести себя автомобиль, у которого величина параметров развала, или схождения (последнее будет даже более заметно) имеет слишком большое значение. Такой автомобиль будет подвержен рысканию на неровной дороге.

      ** Схемы признаков характерного износа шин приведены на Рис. 15. На Рис. А указана картина износа, имеющая место при неравномерном давлении на различные дорожки протектора, которое возникает при чрезмерном наклоне плоскости качения колеса к поверхности дороги - развале. Износ выглядит так, как будто бы глубина рисунка протектора по ширине колеса неодинакова (слева меньше, чем справа). На Рис. Б глубина рисунка протектора по ширине колеса также неодинакова (слева меньше, чем справа), однако дорожки протектора выглядят, как зубья пилы. Если по такому колесу провести рукой в поперечном направлении, эти зубья будут ощутимы: в одну сторону (на рисунке слева направо) рука идет свободно, а в противоположную – цепляется. Такая картина появляется при отклонении плоскости вращения колеса от направления движения. Если это является следствием чрезмерного схождения, то зубья «пилы» будут направлены на обоих колесах одной оси в противоположные стороны – при положительном схождении к центру автомобиля, а при отрицательном - наоборот. Если зубья на обоих колесах направлены в одну и ту же сторону - это следствие того, что автомобиль может ехать прямо только с вывернутым рулем, то есть его уводит от прямолинейного направления.

А. Нарушен развал	Б. Нарушено схождение

Рис. 15. Характерные признаки износа шин

8. Регулировка углов установки колес

      Прежде, чем вести разговор о регулировке геометрических параметров ходовой части, нужно четко уяснить себе некоторые положения, полезные для практической работы.

      1. Нарушение углов установки колес, как правило, может быть вызвано одной из следующих причин:

• или ослабление крепления шаровых шарниров подвески или рулевых тяг;
• деформация, ослабление крепления или разрушение резинометаллических шарниров (сайлентблоков или втулок реактивных штанг);
• деформация рычагов подвески, рулевых тяг, амортизаторных стоек и их опорных узлов;
• деформация несущей системы автомобиля (рамы или кузова), а также балок передней или задней подвески;
• разрушение или деформация рессор;
• потеря упругости пружин;
• потеря упругости торсионных стержней или деформация стабилизаторов поперечной устойчивости либо нарушение регулировки их тяг;

      Поэтому, прежде чем приступить к замеру параметров геометрии, необходимо удостовериться в отсутствии у автомобиля любого из вышеперечисленных дефектов. Правда, некоторые из этих признаков (речь идет о деформациях несущей системы) могут быть обнаружены непосредственно в процессе замера.

      2. В процессе эксплуатации изменение углов установки колес происходит под влиянием сил, действующих на элементы шасси во время движения. Здесь имеются в виду постоянно действующие нагрузки, связанные с весом автомобиля и груза, или периодические. К последним относятся толчки или динамические удары, возникающие при преодолении неровностей дорог. В любом случае нагрузки отличаются только величиной. Направлены они всегда в одну и ту же сторону. Причем общая тенденция такова, что изменение углов установки колес обычно идет под действием веса автомобиля или сил сопротивления движению. То есть развал, схождение и продольный наклон оси поворота под влиянием нагрузок, как правило, стремятся к отрицательному значению.

      3. Параметры, которые в технической характеристике автомобиля указаны, как не подлежащие регулировке, могут быть доведены до нормы путем замены или ремонта деталей, влияющих на их значение.

      4. Само собой разумеется, что замена или ремонт любой из перечисленных деталей влияющих на геометрию, требует последующей ее проверки и регулировки.

      Для восстановления заданных значений параметров геометрии ходовой части во все конструкции подвесок встроены узлы, позволяющие в некоторых пределах регулировать углы установки колес. На Рис.16 показаны схемы основных методов конструктивного решения этой задачи. Наиболее простой, быстрый и точный способ регулировки – применение резьбовых муфт. В первую очередь это касается регулировки схождения, что обязательно имеет место на всех видах подвесок. Во-первых, нарушение регулировки этого параметра, как правило, вызывает наибольший износ шин, по отношению, скажем, к развалу или продольному наклону, а во-вторых, его регулировка возможна в больших пределах и не требует значительных конструктивных ухищрений. Обычно одна (при зависимой подвеске) или две (при независимой) рулевые тяги, имеют в своем составе резьбовую муфту, проворачивая которую можно изменить ее длину, то есть положение шаровых шарниров, а значит, повернуть колесо, связанное с этой тягой на некоторый угол. В правильном положении резьба стопорится специальным зажимом или контргайкой. Схема этого процесса показана на левой нижней четверти рисунка. Здесь и далее тонкие стрелки изображают деталей при выполнении регулировки, а жирные – направление изменения положения колес. На некоторых моделях автомобилей, особенно спортивных и гоночных, таким способом регулируют все параметры геометрии подвесок. Для этого резьбовые муфты вставляют не только в рулевые тяги, но и в рычаги подвесок, стойки стабилизаторов и т.д.

Рис.16. Основные способы регулировки углов установки колес.

      Еще один способ регулировки - применение эксцентриковых узлов. Проворачивая эксцентрик (см. левый верхний угол рисунка) добиваются изменения положения поворотного кулака относительно оси амортизаторной стойки подвески, что приводит к перемещению плоскости вращения колеса в направлении, показанном жирной стрелкой, то есть к изменению развала;

      Третий из наиболее распространенных способов регулировки – использование регулировочных шайб. Этот метод применяют для всех параметров, кроме схождения. Как видно из схем, изображенных на правой стороне рисунка, вставляя или удаляя шайбы, проставленные между деталями подвески и несущей системой автомобиля (балкой, рамой или кузовом), можно перемещать положение осей подвижных элементов подвески (обычно качающихся поперечных рычагов) по направлению, указанному тонкими стрелками. Тогда плоскость вращения колеса (верхняя схема) или центр шаровой опоры (нижняя схема) будут перемещаться по направлению, изображенному жирными стрелками. В таком случае будет изменяться угол развала (вверху) или продольного наклона оси поворота (внизу). Этот способ хорош тем, что жестко и надежно фиксирует заданный размер, однако имеет недостатки: ступенчатое регулирование и большую трудоемкость.

9. Устройства для измерения параметров геометрии ходовой части

      Тех, кто собирается подвергнуть свой автомобиль таинственной операции, именуемой на сленге клиентов и работников автосервиса «развал-схождение», а еще более тех, кто собирается организовать этот вид услуг у себя на предприятии, не имея достаточных технических знаний, обычно обескураживает кажущееся многообразие аппаратуры, представленной на рынке услуг и товаров. На самом деле все это многообразие использует несколько несложных физических принципов, секрет которых мы постараемся Вам раскрыть.

      Так вот: все углы, описывающие геометрию ходовой части (как было сказано выше) можно разделить на две части – одни измеряются в вертикальной плоскости, а другие в горизонтальной. Соответственно, все устройства для их измерения используют эти особенности. Базой для измерения вертикальных углов является земное притяжение, то есть датчики вертикальных углов устроены по принципу отвеса или уровня. Базой для измерения горизонтальных углов служит положение других колес автомобиля. Это могут быть колеса стоящие на одной оси (например, оба задних или оба передних) или колеса противоположной оси. Для измерения горизонтальных углов обычно используют устройства, имитирующие прямую линию. Это, как правило, световой луч (прожектора, лазера) или натянутый шнур. Понятно, что измеряя углы, отсчитываемые от вертикали, обслуживаемый автомобиль следует помещать на горизонтальную площадку.

      Дальнейшее подразделение стендов для измерения геометрии ходовой части на лазерные, компьютерные, микропроцессорные или оптические, никоим образом не отходит от вышеописанных принципов. Другими словами: мы всегда измеряем отклонение положения датчика, установленного на колесе от вертикали, или прокладываем прямую линию, отмеряющую отклонение плоскости вращения одного колеса относительно другого. На сегодняшний день наиболее продвинутые стенды любого типа имеют достаточную точность, чтобы измерять и регулировать углы с требуемыми для этого допусками. Основные отличия различных типов аппаратуры – удобство использования, размещения в производственной зоне и производительность работы. Кроме того, далеко не последнее место имеет привлекательность того или иного типа стенда для клиентов – престижность и антураж.

      Итак, самыми распространенными в Украине пока являются лазерные стенды (см. Рис.17.). Принцип их действия довольно прост. Как правило основными элементами такого стенда являются источники лазерного излучения, зеркала и экраны со шкалами. Дальше работает основной закон оптики – угол падения луча равен углу отражения. В исходном положении лазерные излучатели устанавливаются на строго определенном расстоянии от измеряемого автомобиля и друг от друга. После их монтажа производят калибровку лучей так, чтобы они располагались на одной линии, проходящей параллельно горизонтальной плоскости, на которой стоят колеса автомобиля. Затем на колесо при помощи специального зажима монтируется зеркало, снабженное устройством, позволяющим установить его в плоскость, параллельную плоскости вращения колеса. Если колесо стоит вертикально (нулевой развал), а также параллельно второму колесу данной оси (нулевое схождение), то луч, отразившись от зеркала, вернется в ту же точку, из которой вышел. В этой точке на экране расположено нулевое деление соответствующих шкал. Если колесо (а вместе с ним и зеркало) стоит не вертикально и не параллельно другому колесу, отраженный луч попадет на то деление шкалы, которое покажет величину угла отклонения.

Рис. 17. Лазерный стенд для контроля контроля углов установки колес.

      Основные преимущества таких стендов:
1. Простота конструкции и низкая цена (наиболее дешевые $450)
2. Достаточная надежность и долговечность, которая определяется только сроком службы лазерного излучателя.
3. Возможность динамичного контроля измеряемого параметра при его регулировке.
4. Простота и доступность технологии, а следовательно сравнительно быстрое обучение персонала.

      Недостатки:
1. Отсчет величины измеряемого параметра осуществляется по положению лучей на соответствующих делениях шкал, что по законам метрологии обеспечивает точность прибора не более половины цены деления шкалы.
2. Наличие вокруг рабочего места стационарно монтируемых излучателей и шкал, требующих определенных размеров рабочей зоны, а также бережного обращения и периодической калибровки.
3. Зависимость результатов измерения от точности размещения автомобиля на посту между излучателями.
4. Отсутствие базы данных по измеряемым параметрам автомобилей и клиентам.
5. Отсутствие возможности одновременного контроля геометрии двух осей автомобиля.
Еще один тип широко известных установок для контроля геометрии ходовой части – компьютерный (см.рис.18).

      Эти устройства имеют головки, монтируемые на 2 или 4 колеса автомобиля с помощью специальных высокоточных зажимов. Датчики, вмонтированные в головки, определяют положение колес в пространстве, как относительно вертикали, так и друг относительно друга. Причем, процесс идет одновременно для всех колес, а полученная информация передается в компьютер, где обрабатывается, сравнивается с нормативами и допусками, имеющимися в памяти компьютера выводится на экран, а если нужно - на печать. Связь между датчиками, установленными на разных колесах, может быть осуществлена при помощи натянутых шнуров, по электрическим кабелям или инфракрасными излучателями и приемниками. Передача данных в компьютер может осуществляться по проводам, за счет тех же инфракрасных лучей или при помощи радиосвязи. На такой аппаратуре процесс замера параметров геометрии возможен только после проведения калибровки стенда. Для ее выполнения измерительные головки устанавливают на специальное приспособление, которое обеспечивает возможность имитации нулевых или строго определеных значений всех параметров геометрии ходовой части.

Рис. 18. Компьютерный стенд для контроля геометрии ходовой части.

      Компьютерная программа переводится в режим калибровки и в данном режиме эти данные сохраняются в компьютере, а затем при каждом замере значение параметров реального автомобиля сравнивается с данными калибровки. В зависимости от условий эксплутации и аккуратности обращения с прибором такая калибровка должна проводится не менее 2 раз в год. Обязательным поводом для калибровки является каждый факт небрежного обращения с прибором – удар, падение и т.д.

      Основные преимущества:
1.Высокая точность и разрешающая способность датчиков (вывод значения параметров на экран осуществляется с дискретностью до 1 угловой минуты).
2. Достаточная надежность и долговечность.
3. Возможность одновременного динамичного контроля всех измеряемых параметров при его регулировке.
4. Наличие базы данных по допускам и измеряемым параметрам автомобилей и клиентам, а также технологии регулировочных работ.
5. Доступность визуального контроля процесса измерения и регулировки на мониторе компьютера.
6. Высокая производительность работ, обеспеченная наличием компьютера.

      Недостатки:
1. Высокая цена. Даже минимальная комплектация стенда, расчитанная на замер параметров только одной оси автомобиля может быть в 6...10 раз дороже лазерного.
2. Потребность в особо бережном обращении и периодической калибровке.
3. Более высокие требования к квалификации персонала.

      В последнее время на многих украинских предприятиях автосервиса получили признание так называемые микропроцессорные установки (см. Рис. 19) для контроля геометрии ходовой части.

А. Минимальная комплектация	Б. Максимальная комплектация

      Это оригинальная конструкция, владельцем патента на изобретение которой является Донецкая фирма "Комтех Лтд". Те, кто имеет опыт эксплуатации подобных устройств, оценили их простоту и надежность, при достаточно высокой точности замеров. Эти установки не требуют точного монтажа излучателей и шкал, постоянно присутствующих в рабочей зоне мастерской, а результат замера выводится на цифровой дисплей, закрепленный непосредственно на колесе. На точность замера не влияет погрешность крепления прибора относительно плоскости вращения колеса и деформация диска.

      Производители предлагают до 6 различных модификаций этого стенда, причем некоторые из них дополнительно оснащены лазерными излучателями, что позволяет использовать их для контроля взаимного положения осей автомобиля.

      Преимущества:
1. Сравнительно низкая цена. В минимальной комплектации она сравнима с лазерными стендами.
2. В отличие от лазерных установок, измеряемый параметр выводится на дисплей в виде числа (угол в градусах с минутами, а схождение в миллиметрах с десятыми долями или в градусах с минутами).
3. Нет необходимости размещать в пределах рабочей зоны какие-либо стационарные устройства (прожекторы, шкалы, зеркала).
4. Не требуется производить калибровку прибора.
5. На результат замера не влияет деформация диска и точность крепления прибора на колесе.
6. Простота и доступность технологии, а следовательно сравнительно быстрое обучение персонала.

      Недостатки:
1. Отсутствие информации о динамике изменения параметров в процессе регулировки. Для контроля вновь отрегулированной величины замер повторяется.
2. Необходимость производить раздельный замер каждого параметра, что несколько снижает производительность установки.
4. Отсутствие базы данных по измеряемым параметрам автомобилей и клиентам.
5. Отсутствие возможности одновременного контроля геометрии двух осей автомобиля.

      Общие соображения по поводу выбора оборудования для проверки и регулировки геометрии ходовой части могут быть рассмотрены с двух позиций. Одна из них будет позиция владельца автомобиля, которому нужно произвести эту операцию на своем транспортном средстве, а вторая – владельца предприятия автосервиса, желающего приобрести соответствующее оборудование. Для первых главным (если не единственным) критерием выбора должен являться не тип оборудования, а квалификация персонала, работающего на нем. Наиболее важным для них должно быть не только то, как точно могут быть измерены параметры, но и то, как этот специалист может затем довести их до нормы. Все знают, что в случае недомогания измерить больному температуру и давление способна медсестра, а сделать анализы лаборант. А вот привести все это в норму иногда не может даже профессор.
Представителям второй группы заинтересованных лиц нужен более серьезный анализ. Они рассматривают вопрос подбора оборудования с нескольких сторон. Обычно самая первая из них – капиталовложения. С этой точки зрения лазерные и микропроцессорные установки находятся примерно в одной «весовой категории». А с точки зрения технологии работ на посту ремонта выбор между ними может основываться на следующих соображениях. Лазерные установки, как было сказано выше, требуют размещения на рабочем месте стационарных устройств в виде зеркал, излучателей, экранов и т.п. Поэтому их желательно не применять там, где ограничена производственная площадь и где на этом же посту выполняются другие виды работ (ремонт ходовой части, трансмиссии, электрооборудования), так как при выполнении этих операций вышеупомянутые стационарные устройства могут быть повреждены, либо при неосторожном обращении может нарушится их калибровка. Кроме того, определенные трудности возникают там, где пост оборудован четырехстоечным подъемником. Тогда элементы лазерного стенда, либо устанавливают на специальных стойках, либо монтируют на консолях, прикрепленных к подъемнику. Сами понимаете, насколько это удобно и безопасно в работе. Однако для специализированного поста в достаточно просторной производственной зоне, имеющей осмотровую канаву, лазерный стенд имеет преимущество перед микропроцессорным, так как при соответствующих навыках персонала может дать возможность увеличить производительность труда за счет одновременного измерения всех параметров и отражения динамики замера. Для универсальных постов, где контроль геометрии сопровождается другими видами работ, особенно в мастерских, не обладающих большим запасом производственной площади, следует предпочесть микропроцессорные стенды. Нет проблем и с применением их на подъемниках.

      Для тех владельцев автосервиса, которые имеют достаточно средств, несомненно следует рекомендовать приобрести компьютерный стенд. Здесь и престиж, и производительность, да и стоимость обслуживания повыше.

      Однако есть еще одна сторона проблемы. Это персонал, которому Вы собираетесь доверить оборудование. Наша практика показывает, что чаще всего мастера предпочитают тот тип стенда, на котором они привыкли работать. Иногда владельцу СТО при выборе стенда советуем прислушаться к их мнению, так как скрипка будет гораздо лучше звучать в руках у хорошего скрипача, чем у не менее хорошего пианиста. Поэтому не заставляйте скрипача играть на пианино и наоборот, хотя оба они музыканты. Ну а если специалиста нет и его придется готовить, то наш опыт свидетельствует, что проще всего новички овладевают работой на микропроцессорных стендах.