Что такое угол кастера и как он влияет на управляемость автомобиля?
В этой статье мы сосредоточимся на том, что такое угол кастера и как он влияет на управляемость и поведение автомобиля на дороге.
Геометрия подвески автомобиля определяется тремя основными параметрами. Одним из них является кастер, а двумя другими — развал и схождение. Регулировка этих параметров позволяет скорректировать углы установки колес и решить различные проблемы, связанные с управляемостью.
Не забывайте, что в систему подвески входят шины и давление в них, амортизаторы, пружины и рычаги — все компоненты, которые соединяют кузов автомобиля с колесами.
Теперь вы можете представить, насколько важны эти три параметра.
Что такое кастер?
Угол кастера — это угол наклона оси поворота колеса в продольной плоскости автомобиля. Он измеряется между вертикалью и проекцией оси поворота колеса на боковую плоскость автомобиля. Этот угол оценивает наклон оси в обоих направлениях.
Проще говоря, это регулировка схождения, которая влияет на передние колеса при их повороте. Он измеряется на рулевых колесах, когда автомобиль рассматривается сбоку.
Чтобы визуализировать этот угол, представьте ось рулевого управления, соединяющую нижнюю точку поворота (или шаровую опору) с ее верхним аналогом. Такая конструкция создает градиент, при котором воображаемая линия проходит прямо через нижнюю точку поворота.
Легкость управления рулевым колесом и устойчивость автомобиля зависят от кастера. Нулевой или нейтральный кастер создаст вертикальный амортизатор или идеальную пружину.
В зависимости от типа подвески, положение колеса будет находиться ниже верхней шаровой опоры или точки стойки, в то время как ось будет перпендикулярна дороге.
Положительный кастер возникает, когда колесо и нижняя точка поворота находятся позади своего верхнего аналога.
В современных автомобилях применяется именно этот угол кастера, чтобы предотвратить случайный увод автомобиля с прямой траектории при движении на высокой скорости.
Отрицательный кастер возникает, когда верхняя точка поворота находится позади нижней точки поворота. Если автомобиль отклоняется от прямой линии, в которую вы хотите двигаться, это указывает на наличие отрицательного кастера.
Положительный кастер против отрицательного кастера
Мы уже обсудили, что такое кастер и как он становится положительным или отрицательным. Теперь давайте узнаем о влиянии этих углов.
Эффекты положительного кастера
Как вы уже знаете, положительный кастер возникает, когда ось рулевого управления наклонена вперед по отношению к вертикальной оси автомобиля. При движении он отталкивает винтовую пружину над амортизатором назад.
Водитель может отчетливо почувствовать эффекты положительного кастера при движении автомобиля вперед.
Благодаря значительному моменту самовыравнивания на передних шинах и колесах, создаваемому верхней шаровой опорой или опорой стойки, автомобиль будет оставаться стабильным на своей полосе при движении по прямой.
Эффект этого угла кастера создает напряжение, которое удерживает передние колеса прямыми при движении на высокой скорости.
Другой эффект этого момента заключается в том, что рулевое колесо возвращается в положение «на 12 часов» после поворота. В противном случае автомобиль будет отклоняться от прямой траектории.
Положительный кастер необходим для улучшения проходимости поворотов и сцепления с дорогой. Он увеличивает тягу, максимизируя трение шины о дорожное покрытие, что помогает автомобилю оставаться на земле.
Слишком сильное увеличение положительного кастера — не лучшая идея, так как это сделает рулевое управление более тяжелым и затруднит поворот.
Однако в современных автомобилях об этом не стоит беспокоиться, так как они оснащены системой гидроусилителя руля, которая компенсирует тяжесть рулевого колеса.
Другая проблема заключается в том, что это может ускорить износ шин, даже если эффект не является прямым. Неправильное выравнивание шин и колес в сочетании с чрезмерным положительным кастером могут усугубить проблему износа шин.
Эффекты отрицательного кастера
Что такое кастер, когда он становится отрицательным? В этом случае ось рулевого управления наклоняется назад от вертикальной оси автомобиля. Большинство старых автомобилей страдают от этой проблемы из-за отсутствия системы гидроусилителя руля.
Установка отрицательного кастера была единственным способом облегчить вращение рулевого колеса в этих автомобилях.
Из-за этого отрицательного кастера рулевое колесо в более старых автомобилях часто кажется слишком легким, и становится трудно удерживать автомобиль на правильной траектории в повороте.
Часто задаваемые вопросы
1. Какое влияние положительный кастер оказывает на управляемость автомобиля?
Положительный кастер, как правило, улучшает курсовую устойчивость и способность рулевого управления к самовозврату.
Он обеспечивает эффект самовыравнивания, благодаря которому колеса автомобиля естественным образом стремятся вернуться в прямое положение после поворота. Это улучшает устойчивость на высокой скорости и помогает сохранять прямолинейное движение.
2. Есть ли недостатки у большого угла положительного кастера?
Хотя положительный кастер имеет свои преимущества, его чрезмерное значение может привести к увеличению усилия на рулевом колесе на низких скоростях, что затрудняет парковку и маневрирование.
Это также может увеличить риск «шимми» (вибрации рулевого управления) или вибраций в системе рулевого управления, если она неправильно сбалансирована.
3. Как угол кастера влияет на износ шин?
Неправильные углы кастера могут привести к неравномерному износу шин. Чрезмерный положительный кастер может вызвать износ внешних краев шин, в то время как чрезмерный отрицательный кастер может привести к износу внутренних краев. Правильно сбалансированный кастер помогает обеспечить равномерный износ шин и максимизировать их срок службы.
4. Можно ли отрегулировать угол кастера на автомобиле?
Угол кастера часто можно отрегулировать у квалифицированного механика или в центре регулировки схождения. Регулировка кастера обычно involves изменение положения точек крепления верхнего или нижнего рычага подвески, в зависимости от конструкции подвески автомобиля.
5. Одинаков ли угол кастера для всех автомобилей?
Нет, углы кастера различаются в зависимости от автомобиля и определяются его конструкцией и предполагаемым использованием.
Разные типы автомобилей (например, спортивные автомобили, грузовики или седаны) могут иметь разные углы кастера для оптимизации их характеристик управляемости.
Заключение
Система гидроусилителя руля стала революционным дополнением к современным автомобилям. Используя положительный кастер, эта система повышает безопасность вождения, способствуя стабильному управлению.
В наши дни автомобили сконструированы таким образом, что их шасси и двигатель не рассчитаны на отрицательный кастер.
Если ваш автомобиль тянет в одну сторону во время движения по автомагистрали или при прохождении поворотов, необходимо провести диагностику неправильного угла установки подвески.