Кастер что за параметр
Что такое кастор, и на что он влияет
Если процедура регулировки углов развала-схождения колес является традиционной и хорошо известной, то еще один угол, имеющийся в рулевом управлении, зачастую вовсе неизвестен – отчасти за счет отсутствия возможности его регулировки на большинстве автомобилей. Сам он, однако, играет весьма важную роль в формировании правильной управляемости автомобиля. Угол этот называется кастор (или кастер). Что это за угол, и на что он влияет?
Кастор – это угол между осью поворота колеса и вертикалью. Практически во всех автомобилях управляющее колесо поворачивается не вокруг вертикальной оси, а вокруг оси, слегка отклоненной от вертикали. Если встать сбоку от автомобиля и мысленно провести две эти оси – вертикальную и ось поворота – то угол между ними и будет являться кастором. Невооруженным взглядом заметить угол кастора сложно, поскольку обычно он небольшой и составляет пару-тройку градусов, в целом не превышая 10 градусов.
Проще всего увидеть угол кастора на двухколесной технике – мотоциклах и велосипедах. У них кастор фактически совпадает с углом наклона вилки – чем больше «завалена» вилка относительно вертикали, тем больше кастор. Самый большой кастор демонстрируют выставочные образцы чопперов с очень длинной вилкой и колесом, сильно вынесенным вперед.
Исходя из геометрической логики, кастор может быть положительным, нулевым и отрицательным. Кастор является положительным, когда ось поворота колеса пересекается с поверхностью дороги по ходу движения впереди пятна контакта колеса с дорогой – иными словами, ось поворота «завалена» назад. Кастор будет нулевым, если ось поворота колеса будет совпадать с вертикалью. Ну а отрицательный кастор создается, если ось поворота колеса «завалена» вперед, и ее пересечение с поверхностью дороги находится позади пятна контакта.
Во всех гражданских автомобилях кастор положительный – именно такой угол обеспечивает пресловутый эффект самовыравнивания колес и стабилизации автомобиля на прямой.
Основная задача кастора – создание эффекта самовыравнивания колес при отпущенном руле и равномерном движении вперед. Этот эффект знаком каждому водителю: при выходе из поворота достаточно приотпустить руль, и он сам будет возвращаться в околонулевое положение. Такая настройка рулевого управления повышает безопасность и стабильность автомобиля при движении по прямой, а также обеспечивает более четкий ноль.
Еще одна роль кастора – изменение развала управляющих колес в поворотах. При положительном касторе развал колес в повороте меняется в отрицательную сторону, что благоприятно сказывается на положении колеса, пятне контакта и, как следствие, управляемости.
На что влияет угол кастера, как производится его регулировка
Один из важнейших параметров настройки подвески автомобиля – угол кастера. От него напрямую зависит то, как будет вести себя машина на дороге. Немалые затруднения выбор оптимального угла вызывает у инженеров при настройке спортивных автомобилей.
Что такое угол кастера
Углом кастера, или просто кастером, называется отклонение оси поворота колеса от вертикали. Необходимость его существования обусловлена желанием получить самоцентрирующуюся рулевую систему. Этот параметр влияет на поворачиваемость автомобиля в различных условиях:
Для большей наглядности можно рассмотреть угол кастера на велосипеде. Как известно, ось вращения руля у него не вертикальна, а имеет наклон. Набрав некоторую скорость, велосипедист может отпустить руль, а велосипед при этом будет ехать прямо. Этот эффект достигается благодаря тому, что пятно контакта переднего колеса с поверхностью расположено позади пересечения оси вращения руля с землей.
Чем больше угол кастера, тем лучше центрируются колеса, однако при этом ухудшается поворачиваемость автомобиля, увеличивается радиус разворота и ухудшается сцепление с неровной или скользкой дорогой. С его уменьшением (чем меньше отклоняется от вертикали ось поворота колеса) сцепление передних колес с поверхностью улучшается, однако возникает такое явление, как избыточная поворачиваемость.
При настройке подвески гоночного автомобиля инженеры исходят из того, в каких дорожных условиях будет проводиться заезд. Если трасса неровная, медленная, с обилием шпилек, угол уменьшают, если же ехать предстоит по скоростной трассе с ровным покрытием, угол увеличивают.
Влияние угла кастера на управляемость
Величина пятна контакта шины с дорогой зависит от развала колес. Цель регулировки развала – добиться максимальной площади контакта. Развал колес влияет в основном на колеса, находящиеся с внешней стороны поворота, на которые приходится основная нагрузка. Угол кастера обеспечивает изменение развала колес в повороте. Колеса наклоняются внутрь поворота и лучше соприкасаются с дорогой, противодействуя выталкивающей центробежной силе.
Чем меньше отклонение оси поворота колеса от вертикали, тем сильнее выражена поворачиваемость автомобиля, максимально возможная поворачиваемость достигается при нулевом значении угла кастера. Это объясняется тем, что колесо при повороте руля поворачивается на больший угол. Подвеска при этом работает максимально эффективно, ведь все рычаги двигаются вверх-вниз в вертикальной плоскости. Амортизаторы также работают с максимальной эффективностью, лучше поглощая неровности дорожного полотна. 
При маленьком кастере возникает вероятность сноса передней оси автомобиля при ускорении на выходе из поворота. Это происходит из-за того, что центр тяжести во время ускорения смещается назад, передняя ось разгружается, и колеса хуже держат дорогу. Также маленький угол кастера ухудшает самоцентрирование колес, поскольку уменьшается сила, вынуждающая колеса сохранять прямое направление.
Большой кастер грозит сносом передней оси при движении накатом или торможении на входе в поворот, поскольку колеса меньше отклоняются в сторону. На выходе из поворота, наоборот, поворачиваемость улучшается, т.к. колеса в большей степени наклоняются внутрь поворота, увеличивая пятно контакта с дорогой.
Самостоятельная регулировка
Многие автовладельцы, стремясь улучшить ходовые качества своих машин, самостоятельно изменяют угол кастера. Как показывает практика, зачастую этот шаг оправдан, особенно если речь идет об отечественных авто. Нередки случаи, когда на новом автомобиле марки ВАЗ углы слева и справа сильно отличаются друг от друга. Даже если расхождение находится в пределах допустимого, управляемость от этого сильно страдает.
На заднеприводных «Жигулях», например, ВАЗ-2105 или 2107, угол составляет 3 градуса 30 минут, плюс-минус 30 минут. На переднеприводных моделях, например, на «Приоре», ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, этот угол меньше, всего 1 градус 30 минут, плюс-минус 30 минут. Если кастер одного переднего колеса ВАЗ-2105 составит 3 градуса ровно, а другого – 4 градуса ровно, что является нормой по заводским меркам, машину неизбежно будет уводить в сторону.
Регулировка угла кастера осуществляется путем удаления или добавления шайб на растяжках подвески. Максимально допустимое количество шайб – две спереди и четыре сзади, при этом добавление или удаление одной шайбы изменяет угол кастера на 19 минут. Добавляя шайбы, необходимо переворачивать их фасками к упорному торцу растяжки.
Разумеется, в гаражных условиях проводить данную процедуру нельзя. Регулировка угла кастера производится только совместно с регулировкой развала и схождения колес, иначе настройки подвески будут нарушены, и машина может вести себя совершенно непредсказуемо. 
Любители тюнинга для его увеличения снимают штатные опоры стоек и устанавливают вместо них опоры SS-20. на переднеприводных автомобилях ВАЗ, в том числе на «Приоре» такая замена вкупе с установкой максимального числа шайб позволяет увеличить угол до 3 градусов. Управляемость машины при этом заметно меняется, общий эффект оказывается положительным.
Нередко для улучшения управляемости достаточно просто заменить опоры стоек такими же. Несмотря на то, что угол кастера при этом сколько-нибудь значительно не изменится, результат будет, что называется, налицо. Все дело в физическом износе. Сигналом того, что опоры нуждаются в замене, являются негромкие глухие стуки, проявляющиеся при езде по неровной дороге на низкой скорости. Подтвердить диагноз можно, раскачав автомобиль и посмотрев, одинаково ли стойки гасят колебания с левой и правой стороны. Если нет – нужно менять опоры.
Выбирая новые опоры стоек, не следует брать самые дешевые. Лучше купить или штатные или SS-20. Последние стоят намного дороже, но и прослужат не в пример дольше, а ввиду того, что замена опор – дело сложное и трудоемкое, переплата может быть вполне оправданной.
Что такое кастер и как он влияет на поведение автомобиля
При регулировке подвески автомобиля ориентируются на три основных показателя – развал, схождение и кастер. Если про первые два большинство автолюбителей в курсе, то про существования такого понятия, как кастер (или кастор) знают не многие.
Что такое кастер
Кастер (он же кастор или кастр, что является неверной транскрипцией и транслитерацией от английского “Caster angle“) – это угол оси поворота колеса, отклонение положения колеса относительно стойки амортизатора.
Кастер имеет три положения – отрицательный, нейтральный и положительный угол кастера.
Именно угол кастера влияет на поведение автомобили на дороге, его устойчивость и управляемость. Если ваш автомобиль уходит с траектории движения – скорее всего, у вас отрицательный кастер. Положительный кастер является самым распространенным – он предотвращает смещение автомобиля от траектории движения.
Положительный кастер против отрицательного кастера
С тем, что такое кастер, мы уже разобрались, давайте теперь рассмотрим плюсы и минусы положительного и отрицательного кастера, и как конкретно они влияют на поведение автомобиля.
Влияние положительного кастера
Положительный кастер возникает, когда ось колеса наклонена в сторону переда автомобиля. В результате этого, пружина и амортизатор как бы давят на передние колеса, что особенно чувствуется на автомобилях в передним приводом.
Излишние давление создает хороший контакт колеса (а точнее – шины ) с дорогой, а значит сила трения больше и автомобиль чувствует себя гораздо устойчивей. Еще одним последствием такой настройки подвески является самовольное возвращение руля в нулевое положение.
И вроде все эти плюсы хороши – давайте задерем положительный кастер до максимума! Но нет, этого делать не стоит. Вместе с созданием положительно кастера мы делаем процесс вращение руля тяжелее (как минимум, все за счет того же увеличения пятна контакта). Помимо этого, увеличивается износ шин.
Вместе с излишним углом положительно кастера может возникнуть эффект биения колеса. Ярким примерном для этого может быть обычная магазинная тележка, у нее как раз-таки положительный кастер (да еще какой!). Попробуйте толкнуть ее – колеса будут пытаться вернуться в положение, когда они едут по прямой. А теперь толкните с еще большей силой – колеса начнут возвращать траекторию с дичайшим количеством отклонений за секунду, да еще и прыгать.
Влияние отрицательного кастера
Отрицательный кастер возникает, когда ось колеса наклонена в сторону задней части автомобиля, вперед вертикальной оси. Такое явление можно встретить на большинстве старых автомобилей, что связано с особенностью приводной системы и вращением колеса – рулевое колесо было тяжеловращаемым, а отрицательный кастер нивелировал этот эффект. Само собой, речь идет об автомобилях без каких-либо усилителей рулевого колеса.
Негативным эффектом отрицательного кастера является худшая управляемость и сохранение траектории движения (по сравнению с положительным кастером), особенно отчетливо это заметно при прохождении поворотов.
Заключение
В наши дни все автомобили комплектуются системами усилителя руля, что дает возможность настраивать положительный кастер автомобиля, что в свою очередь дает автомобилю больше управляемости и делает передвижение на нем более безопасным. Более того, современные автомобили, в своем большинстве, в принципе не поддерживают возможность выставления отрицательного кастера.
Что такое кастор?
Про углы развала и схождения известно большинству автолюбителей. Важность этих параметров для управляемости и минимизации износа покрышек понимает любой, кто имеет собственное транспортное средство. Но обычно все забывают о третьем угле установке колес – кастере (или касторе). На большинстве современных автомобилей он не регулируется, а производители не упоминают о нем в рекомендуемых параметрах. Однако этот показатель имеет такое же важное значение в общей геометрии колесной базы, как и другие углы установки колес.
Кастер – что это такое?
На техническом языке, определение кастера звучит как «угол поворотной оси колеса к продольному сечению автомобиля». На большинстве современных машин данный параметр присущ только передней управляемой паре. Определяется наклоном стойки стабилизатора по отношению к вертикали.
Увидеть угол кастера можно, сняв колесо. В таком положении можно увидеть, что амортизатор расположен не строго вертикально, а под небольшим отклонением. Более четко термин представлен на двухколесной технике – мотоциклах, велосипедах. Угол наклона вилки наглядно отображает кастер.
На что влияет?
Как и другие регулировки положения колес, угол кастора отвечает за управляемость машины. А именно, от его значения зависит уровень самовыравниваемости колес при поворотах. Чем больше значение, тем быстрее реакция на движение рулем, но требуется большее усилие.
Именно поэтому величина поддается регулировки только на спортивных автомобилях. Особенно настройки актуальны для дрифта, где необходимо быстро изменять угол движения авто при переходе из одного виража в другой в заносе. Поэтому для регулировки верхний крепеж стойки стабилизатора осуществляется на специальные опоры с подвижным механизмом.
Какой бывает?
Единица измерения кастера – градусы. В зависимости от расположения амортизатора, угол может быть:
На современных автомобилях устанавливается малое положительное значение. Объясняется это наилучшими условиями управляемости, небольшой силой сопротивления качения. Такое положение обеспечивает оптимальное соотношение выверта к усилию на руле.
Нулевой кастер использовался на ранних моделях. Временем была доказана нецелесообразность такого расположения колес, из-за динамических изменений в геометрии при торможении или ускорении.
Из-за чего изменяется и как проверить?
Как и сход-развал, кастер напрямую зависит от состояния элементов подвески. Но также он может измениться при нарушении геометрии кузова. Верхняя опора стойки стабилизатора крепится в специальные углубления, так называемые «стаканы». Их деформация из-за удара или ржавчины приводит к отклонению от нормы.
Измерение кастера производится на специальных стендах, предназначенных для настройки развала-схождения. Так как на большинстве автомобилей заводская регулировка не предусмотрена, то изменение значения производится путем установки шайб в места крепления амортизатора. Из-за разности показатель на передних колесах, автомобиль начнет уводить в сторону колеса, на котором кастер больше.
Развал, схождение, кастор (кастер): ликбез про углы установки колес
Правильно установленные автомобильные колеса расположены не параллельно, а под определенным углом друг к другу. Их положение должно быть таким, чтобы автомобиль был маневренным и вместе с тем устойчивым, имел легкое управление, стабильно входил в повороты.
Углы установки колес
Существует несколько параметров, называемых «углы установки колес»:
Развал — угол, под которым колесо наклонено относительно вертикали.
Схождение — угол отклонения колеса от горизонтали.
Нет нужды знать и тем более помнить значения углов для своего автомобиля, которые есть в каждом мануале и должны быть в программах у сервисов, предлагающих услугу регулировки развала-схождения. Вряд ли кто-то сейчас будет делать ее самостоятельно, вооружившись веревкой-рулеткой и отвесом или уровнем. Тем не менее надо понимать, что износ «резины» при ушедших углах — лишь видимый результат. Из незримого — ухудшившаяся управляемость из-за меньшей площади контакта шин с дорогой. Руль, рвущийся из рук от изменившегося плеча обкатки — расстояния между осью вращения колеса и осью его поворота. Наконец, нестабильное поведение на прямой.
Что можно регулировать
Основные регулировки выполняются для развала и схождения. Чаще всего корректировка требуется только передним колесам. Корректировка положения задних колес выполняется только для автомобилей с независимой подвеской.
При нулевом развал схождении износ шин минимален, а колеса сопротивляются движению меньше всего. Тем не менее, колеса выставляют под определенным углом, причем оптимальное положение зависит от ряда факторов. Для каждой марки и модели авто существуют оптимальные показатели развала и схождения колес. Это зависит от конструктивных особенностей подвески. Важно, чтобы и измерения, и регулировка развал-схождения выполнялись на качественном оборудовании.
Считается, что обычно для управляемых колес характерен положительный развал. Это якобы облегчает руль, нивелирует удары на нем при наезде на неровности, а при ходе колеса вверх угол уходит в ноль. Но это не аксиома. Так, на многих переднеприводных автомобилях развал изначально отрицательный, чтобы обеспечить стабильность положения машины на дороге и ее управляемость. Например, при прохождении поворота автомобиль кренится, и колесо теряет вертикальность. Без отрицательного развала это приводит к потере управления. Отрицательный развал в такой ситуации увеличивает пятно контакта шины с дорогой, повышает устойчивость автомобиля.
У машин с задними ведущими колесами передние колеса будут находиться под действием сил, направленных против направления движения. При нулевом развале и схождении они будут стремиться развернуться против движения. Чтобы этого не происходило, схождение делают положительным.
Иной раз можно наблюдать сильно положительный развал.
Конкретно отрицательный развал — удел спортсменов. Что в дрифте, что в кольце отрицательный развал при поворотах позволяет сохранить максимальную площадь контакта шин с покрытием. Дело в том, что боковая сила в этом случае стремится перевести развал в положительный, уменьшая пятно контакта, а отрицательные значения компенсируют это явление.
Принципиальное значение кастора — стабилизация управляемых колес во время движения. За счет этого угла при выполнении маневров поворота на колеса действуют боковые силы, которые помогают вернуть их в исходное прямое положение после того, как автомобиль проходит изгиб. Для этого ему придают положительные значения. То есть ось поворота, которая проходит по стойке в подвеске типа McPherson, по шкворню в цельных мостах или по линии, соединяющей верхнюю и нижнюю шаровые опоры в «двухрычажках», делают наклоненной назад. Это, с одной стороны, несколько увеличивает радиус поворота, но с другой — исключает возможность траекторных рысканий. Автомобиль без подруливаний держит прямую.
Каким может быть кастор
Крутой (малый) угол кастера
Увеличивает поворачиваемость при накате и торможении на повороте. От степени вертикальности угла зависит резкость захода на поворот.
Повышает эффективность подвески. Чем ближе к вертикали угол поворота колес, тем надежнее передняя подвеска защищена от излишнего трения при движении по неровной дороге.
Уменьшает поворачиваемость при ускорении на выходе из поворота. Вертикально ориентированный угол вызывает меньшее изменение развала колес.
Снижает самоцентрирование колес. Регулируя сход-развал, следует помнить, что вертикальный кастер нестабилен по причине отсутствия силы, заставляющей колеса поддерживать строго прямое направление.
Пологий (большой) угол кастера
Снижает поворачиваемость при накате и торможении на входе в поворот. Чем больше угол, тем меньше отклоняются колеса.
Увеличивает поворачиваемость при ускорении на выходе из поворота. Большой наклон угла кастера вызывает более эффективный развал при повороте передних колес. Если сход-развал предусматривает пологий угол кластера, повысится сопротивляемость центробежной силе.
Увеличивает самоцентрирование колес. При этом увеличивается стабильность на прямых участках.
Регулировка кастора
При выполнении регулировки углов установки колес этот угол измеряется и регулируется далеко не всегда. Многие сервисы ограничиваются регулировкой развала и схождения. Работа с кастером считается более сложной.
Самостоятельно регулировать кастер, изменять его, устанавливать отличные от заводских значения нежелательно. Это может негативно сказаться на маневренности автомобиля, его управляемости при прохождении поворотов, а также при движении по прямой.
Этот угол должен быть одинаковым для обоих колес. При появлении разницы автомобиль потеряет управление, его начнет уводить в сторону того колеса, которое меньше отклонено от горизонтали в момент поворота.
Современные стенды развал-схождения позволяют регулировать кастер с высокой точностью и практически без дополнительных затрат времени. Они используют базу данных, в которой для каждой модели и модификации авто указаны оптимальные значения всех углов установки колес. Ось наклона выставляется в соответствии с этой базой, за счет чего автомобиль приобретает оптимальную управляемость.