Развал-схождение?

1. Измеряемые параметры
2. Устройства для измерения параметров геометрии ходовой части.

      У среднестатистического водителя словосочетание, стоящее в заголовке, обычно ассоциируется с каким-то таинственным процессом, при котором уверенный в себе механик, многозначительно сопя, поколдовал под Вашим средством передвижения (а может быть даже самоутверждения!), вооружившись сложным прибором или компьютером. Наконец он называет цену выполненной работы и вручает Вам отрегулированный(?) автомобиль. На "крутых" СТО могут даже выдать листок с распечаткой таблицы каких-то терминов и цифр, читая которые, клиент испытывает ощущение, подобное изучению результатов анализов клинической лаборатории. У большинства водителей-непрофессионалов, даже имеющих в послужном списке не одну сотню тысяч километров и ряд автомобилей, поведение машины до и после вышеописанного священнодействия может не вызвать никаких эмоций. С первого взгляда ваш экипаж никак не изменил своей походки. Шаманство, да и только! А давайте постараемся прояснить ситуацию и убрать вопросительные и восклицательные знаки, не только из заголовка и текста статьи, но и Вашего представления об автомобиле и его обслуживании.

      Если у Вас полностью исправный нестарый автомобиль, для начала предлагаем сделать несложный эксперимент. Возьмите с собой одного пассажира и посадите его на правое переднее сидение. Выберите прямой отрезок ровной дороги с хорошим покрытием. В безветренную погоду проедьте несколько десятков метров в прямом направлении со скоростью 80-90км/час, так, чтобы стабилизировать автомобиль на прямолинейном направлении. Стабилизацию можно считать законченной, если Вам удается двигаться совсем не шевеля рулем и не прикладывая к нему усилий. А теперь чуть-чуть поверните руль в любую сторону, так, чтобы Ваша рука, держащая руль, переместилась на 1-2 сантиметра. Что мы видим? Машина довольно ощутимо пошла в сторону. Такой поворот руля на 1-2 см вызвал отклонение передних колес от прямолинейного положения всего на 10-20 угловых минут (напоминаем, что 1 угловой градус равен 60 минутам). А теперь остановитесь и попросите пассажира пересесть на заднее левое сидение, то есть прямо за Вами. Попробуйте проделать те же манипуляции по стабилизации движения. Что, не получается? Автомобиль будет уводить влево, то есть в сторону, куда вследствие неравномерной нагрузки наклонен кузов. Этот перекос кузова вызвал наклон колес вбок, опять же, на несколько угловых минут. Теперь для сохранения прямолинейного движения нужно все время удерживать руль слегка (может быть на те же 1-2 сантиметра) повернутым вправо. Что мы хотели добиться этим экспериментом? Вывод прост: отклонение плоскости вращения колеса от заданного положения всего на несколько минут заставляет его катиться в сторону, что требует соответствующей коррекции рулем.

      А если одно или несколько колес вследствие каких-либо причин все время отклонено от необходимого положения на некоторый угол? Следовательно, автомобиль не может сохранять достаточную управляемость. Для компенсации влияния неправильного положения колес мы с Вами расплачиваемся постоянно приложенным к рулю корректирующим усилием, что субъективно проявляется в утомляемости водителя, вынужденного все время держать рулевое колесо несколько повернутым в какую-либо сторону, а объективно - безопасностью движения, повышенным износом шин и расходом топлива. Износ и расход топлива обусловлены тем, что плоскость вращения повернутого колеса не совпадает с направлением движения, и потому колеса не просто катятся, а еще и создают трение по полотну дороги. Безопасность же страдает от того, что машина стремиться отклониться от требуемого курса. Теперь остается выяснить: какие параметры определяют положение колес и элементов подвески, как они измеряются и регулируются. Другими словами - что, в самом деле, кроется под обиходным выражением "развал-схождение"?

      На заре автомобилизации для описания положения колес действительно хватало двух параметров, то есть этих самых развала и схождения. Оба передних колеса крепились к жесткой стальной балке, проходящей поперек рамы, и имели возможность поворачиваться влево и вправо вокруг шкворней, вставленных в концы балки. Такая система в наше время применяется только на грузовиках и некоторых джипах. Сегодня полными правильными терминами, заменившими старомодные «развал-схождение» служат так называемые параметры геометрии ходовой части автомобиля.

      Ходовая часть автомобиля включает в себя колеса, несущую систему (раму или другой узел, являющийся корпусом автомобиля), а также узлы и детали, соединяющие колеса с несущей системой – подвеску колес и рулевое управление.

наверх

1. Измеряемые параметры

      Геометрия ходовой части определяет:

      Кроме того, в это понятие включается положения осей и плоскостей качения передних и задних колес относительно друг друга см. рис.4).

      Не вдаваясь глубоко в теорию движения автомобиля, качения колес и действия рулевого управления, достаточно представить себе следующие основные параметры:

1. Угол развала (см. рис. 1) - это угол наклона плоскости вращения колеса к вертикали. Обычно в контрольных таблицах нормативов геометрии ходовой части он (и другие параметры тоже) задается при положении колес, соответствующем прямолинейному движению автомобиля с определенной нагрузкой (количеством пассажиров и груза в салоне и багажнике).
2. Угол поперечного наклона оси поворота (см. рис. 1) – это угол между вертикалью и проекцией оси, вокруг которой происходит поворот управляемого колеса при работе рулевого управления, на плоскость поперечного сечения автомобиля.
3. Угол продольного наклона оси поворота (см. рис. 2) – это угол между вертикалью и проекцией оси, вокруг которой происходит поворот управляемого колеса при работе рулевого управления, на продольную плоскость симметрии автомобиля.
4. Угол схождения (см. рис. 3) – это угол в горизонтальной плоскости между плоскостями качения колес одной оси или между плоскостью качения любого колеса и продольной плоскостью симметрии автомобиля.
5. Углы перекоса осей или сдвига колес (см. рис. 4). Исправный автомобиль должен иметь параллельные друг другу оси передних и задних подвесок колес и симметричные относительно средней вертикальной плоскости автомобиля плоскости их вращения. Любые отклонения от общей симметрии являются неисправностями, а потому должны быть обнаружены и устранены.

       Общим для всех описанных выше параметров является то, что величины углов развала, схождения и перекоса осей, как правило, малы (не превышают нескольких минут, в крайнем случае, 1 градуса), а углы наклона оси поворота вообще визуально не определимы, так как детали автомобиля, обеспечивающие эти углы недоступны для прямого контроля.

      Все существующие устройства для замера параметров геометрии ходовой части контролируют положение плоскости вращения колес автомобиля, установленного на горизонтальную контрольную площадку, относительно вертикали и взаимное положение этих плоскостей относительно друг друга.

наверх

2. 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 датчики, имитирующие прямую линию. Это, как правило, световой луч (прожектора или лазера) или натянутый шнур. Само собой 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 распостраненными в Украине пока являются лазерные стенды. Принцип их действия довольно простой. 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. При монтаже производят калибровку лучей так, чтобы они располагались на одной линии, походящей параллельно горизонтальной плоскости, на которой стоят колеса автомобиля. Затем на колесо монтируется зеркало, снабженное специальным зажимом, позволяющим установить его в плоскость, параллельную плоскости вращения колеса. Если колесо стоит вертикально (нулевой развал), а также параллельно второму колесуданной 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.

      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.

      Недостатки:

1. Отсчет величины измеряемого параметра осуществляется по положению лучей на соответствующих делениях шкал, что по законам метрологии обеспечивает точность прибора не более половине 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. 5).

Рис. 5. Компьютерный стенд для контроля геометрии ходовой части.

      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 относительно друг друга. Полученная информация передается в компьютер, где обрабатывается, сравнивается с нормативами и допусками, имеющимися в памяти компьютераи выводится на экран и на печать. Связь между датчиками, установленными на разных колесахможет быть осуществлена при помощи натянутых шнуров, по электрическим кабелям или инфракрасными излучателями и приемниками. Передача данных в компьютер может осуществляться по проводам или за счет инфракрасных лучей. Процесс замера параметров геометрии возможен только после проведения калибровки стенда. Для ее выполнения измерительные головки устанавливают на специальное приспособление, которое обеспечивает возможность имитации нулевых значений всех параметров геометрии ходовой части. В соответствующем режиме эти данные сохраняются в компьютере, а при каждом замере значение параметров реального автомобиля затем 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.
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. 6) для контроля геометрии ходовой части.

Рис. 6. Микропроцессорный стенд для контроля геометрии ходовой части.

      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. В последнее время производители предлагают до 6 различных модификаций этого стенда, причемнекоторые из них дополнительно оснащены с лазерными излучателями, что позволяет использовать их для контроля взаимного положения осей автомобиля.

      Преимущества:

1. Сравнительно низкая цена. В минимальной комплектации она может уложиться в $650.
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.
3. Отсутствие базы данных по измеряемым параметрам автомобилей и клиентам.
4. 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 не должен являться тип оборудования. Гораздо важнее в данном случае 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 местестационарных 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, 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.

наверх    вернуться