Специалисты-подвесочники могут рассказать множество интересных примеров из практики, а мне придется ограничиться лишь кратким рассказом о том, почему жестче не всегда цепче, а мягче не всегда комфортнее. Работа подвесок машины вовсе не так проста, как кажется на первый взгляд. Они выполняют множество функций, которые не вполне очевидны. Я постараюсь кратко упомянуть об основных.
А вообще, о работе подвесок написано много книг, и большинство из них очень толстые. Я попробую лишь "по верхам" обозначить основные моменты, чтобы уложиться в формат познавательной статьи.
Почему без подвески не обойтись
Даже очень ровные дороги на самом деле имеют изгиб по многим направлениям, да и сама Земля мало похожа на бесконечную плоскость. И чтобы все четыре колеса касались поверхности, они должны иметь возможность перемещения вверх и вниз. При этом крайне желательно, чтобы беговая поверхность колеса прилегала к покрытию всей своей шириной при любом положении подвески. Так что машины, у которых подвески жесткие и короткоходные, практически обречены на плохое сцепление колес с дорогой, ведь всегда одно из колес будет разгружено.
1 / 2
2 / 2
Почему подвеска должна иметь ход сжатия
Для контакта всех колес с дорогой вовсе не обязательно, чтобы подвеска могла сжиматься, достаточно того, что колеса смогут двигаться только вниз. Но при движении машины в поворотах возникают боковые силы, которые стремятся наклонить авто. Если при этом одна сторона машины сможет приподниматься, а другая не сможет опуститься, центр тяжести авто сильно сместится в сторону загруженного колеса, что в свою очередь вызовет много негативных последствий.
В первую очередь еще большую разгрузку внутреннего по отношению поворота колеса и увеличение момента крена из-за перемещения центра тяжести вверх относительно центра крена подвески (о нем ниже). И, разумеется, если у колес нет хода сжатия, то даже маленькая неровность под одним из колес должна вызывать перемещение кузова, перемещение всех остальных колес вниз со всеми связанными затратами энергии на подъем и снижением сцепления колес. Что, мягко говоря, не слишком комфортно. А еще разрушительно для кузова и деталей подвески. В общем, подвеска должна быть сбалансированной, иметь ход сжатия и ход отбоя для нормальной работы.
Почему машина кренится в поворотах
Раз уж мы определились с тем, что подвеска у машины должна быть и имеет возможность перемещения вверх-вниз, то чисто геометрически образуется некая точка, центр, вокруг которой поворачивается кузов машины при крене. Эта точка называется центром крена машины.
А сумма сил инерции, воздействующих на машину в повороте, как раз приложены к ее центру масс. Если бы он совпадал с центром крена, то в повороте никакого крена бы не было, но он обычно расположен гораздо выше, и в результате образуется кренящий машину момент. И чем выше расположен центр крена, чем ниже центр тяжести, тем он меньше. На специальных гоночных конструкциях вроде машин Формулы 1 центр тяжести помещают ниже центра крена, и тогда машина может крениться в противоположную сторону, как катер на воде.
Собственно, расположение центра крена зависит от конструкции подвески. И автомобильные инженеры неплохо научились его "поднимать" повыше, изменяя конструкцию рычагов, что в теории могло бы избавить от кренов не только низкие спортивные авто, но и достаточно высокие. Проблема в том, что подвеска, сконструированная для обеспечения "неестественно задранного" центра крена, успешно борется с наклонами кузова, но при этом плохо справляется с основной задачей - демпфированием неровностей.
Почему подвеска должна быть мягкой
Достаточно очевидно, что чем мягче подвеска, тем меньше изменение положения кузова при наезде на неровность и при крене меньше распределяется нагрузка между различными колесами. А значит, и сцепление колес с дорогой при этом не ухудшается и не расходуется энергия на перемещения центра масс машины вверх-вниз. Что же, мы нашли идеальную формулу? Но, к сожалению, не все так просто.
Во-первых у подвесок ограничены ходы сжатия, и они должны быть согласованы с изменением нагрузки на ось при загрузке машины пассажирами и багажом, и с нагрузкой, возникающей при прохождении поворотов и неровностей. Слишком мягкая подвеска при повороте сожмется так сильно, что колеса с другой стороны оторвутся от земли. Так что подвеска должна не допустить исчерпания хода сжатия с одной стороны и вывешивания колеса с другой.
Получается, что слишком мягкой подвеске быть тоже плохо… Оптимальным вариантом является сравнительно небольшой диапазон "мягкости", после чего подвески становятся жесткими, но настроить такую конструкцию тем сложнее, чем выше разница между жесткой и мягкой ее частью.
При любом перераспределении нагрузки между колесами происходит ухудшение общего сцепления колес с дорогой. Дело в том, что догрузка одних колес не компенсирует все потери при разгрузке других. А в случае вывешивания разгруженных колес увеличение сцепления на догруженной стороне не компенсирует и половины потерь.
Помимо общего ухудшения сцепления, это еще и приводит к ухудшению управляемости. Борются с этим неприятным фактором, изменяя наклон плоскости качения колеса относительно дороги - так называемый развал. В результате конструктивных мероприятий, направленных на программирование изменения развала при крене машины удается компенсировать изменение сцепления колес при поперечных нагрузках в разумном диапазоне и тем самым сделать управление машиной проще.
Почему же приходится делать подвески жестче на спортивных машинах?
На управляемости машины крайне негативно сказываются любые изменения углов установки подвески при кренах машины и задержки в откликах на управляющие воздействия из-за смещения центра тяжести. А значит, приходится делать подвески жестче, чтобы в повороте крены уменьшались.
Крайним выходом является мощный стабилизатор поперечной устойчивости - торсион, который препятствует перемещению колеса одной оси относительно другого. Но это не самый лучший способ. Да, он улучшает ситуацию с изменением углов установки колес в повороте, но зато разгружает внутреннее, по отношению к повороту, колесо, и перегружает наружное. Немного лучше просто сделать подвеску жестче. Это больше сказывается на комфорте, но зато не так разгружает внутреннее колесо.
Немалое значение амортизаторов
Помимо упругих элементов, в подвеске машины присутствуют и газовые или жидкостные амортизаторы - элементы, ответственные за гашение колебаний подвески и вывода энергии, которую машина тратит на перемещения центра масс. С их помощью можно подправить все реакции подвески на сжатие и отбой, ведь амортизатор может обеспечить в динамике куда большую жесткость, чем пружина. При этом его жесткость, в отличие от пружин, будет очень разной в зависимости от хода подвески и скорости ее перемещения.
Разумеется, совсем мягкий амортизатор не сможет выполнять свою основную задачу - гашение колебаний, машина попросту будет раскачиваться после прохождения неровности. А установка очень жесткого будет создавать эффект, схожий с установкой очень жесткой пружины, которая не хочет сжиматься и тем самым увеличивает нагрузку на колесо и разгружает все остальные. Но тонкая настройка поможет уменьшить крены в поворотах и помочь пружинам, уменьшить клевки кузова при разгоне и торможении и при этом не мешать колесам проезжать мелкие неровности. И разумеется, не допускать "пробоя" подвесок при проезде жестких неровностей. В общем, воздействие на поведение машины они оказывают не меньшее, чем жесткость пружин.
Немного о комфорте и частотах колебаний
Понятно, что у машины без подвески комфорт был бы нулевой, ведь все мелкие неровности от дороги передавались бы прямо на ездоков. Бр-р. Но если подвеску сделать очень мягкой, то ситуация станет ненамного лучше - постоянная раскачка тоже крайне плохо сказывается на людях. Оказывается, человек плохо переносит колебания как с небольшой амплитудой и большой частотой от жесткой подвески, так и с большой амплитудой и с малой частотой от мягкой.
Для создания комфортных условий для пассажиров необходимо согласовать жесткость пружин, амортизаторов и покрышек так, чтобы на самых ходовых для этой машины покрытиях частоты колебаний пассажиров и уровень ускорений оставались в комфортных пределах.
Частота и амплитуда колебаний подвески важны еще и в другом аспекте - собственные частоты резонанса системы машина-подвеска-дорога не должны совпадать с возможными частотами управляющих воздействий и возмущений от дороги. Так что задача конструкторов заключается еще и в том, чтобы обойти опасные режимы как можно дальше, ведь в случае резонанса можно и машину перевернуть, и потерять управление, и просто поломать подвески.
Итак, какой должна быть подвеска?
Как это ни парадоксально, но чем мягче подвеска, тем лучше сцепление колес с дорогой. Но при этом она не должна допускать сильных кренов и изменения пятна контакта колес с дорогой. Чем хуже дороги, тем более мягкой должна быть подвеска для получения хорошего сцепления. Чем ниже коэффициент сцепления колес, тем мягче должна быть подвеска. Казалось бы, проблему может решить установка стабилизатора поперечной устойчивости, но нет, у него тоже есть свои негативные черты, он делает подвеску более "зависимой" и уменьшает ход подвески.
Так что настройка подвески остается делом для настоящих мастеров и всегда требует много времени на натурные испытания. Множество факторов затейливо переплетаются и, изменив один параметр, можно ухудшить и управляемость, и плавность хода. И не всегда жесткая подвеска делает машину быстрее, а мягкая - комфортнее. На управляемости сказывается и изменение жесткости передней и задней подвесок относительно друг друга и даже малейшее изменение характеристик жесткости амортизаторов. Надеюсь, эта статья поможет более тщательно относиться к выбору комплектующих для подвесок и предотвратит необдуманные эксперименты.
Пружины подвески любого транспортного средства выполняют немало важных функций. Правильно подобранные, они оказывают качественное влияние на весь процесс управления автомобилем и его грузоподъемность, делают неровности дорожного покрытия менее заметными для водителя, повышают комфорт при поездках, особенно длительных.
Естественно, что чем более адекватно работает система подвески автомобиля, тем меньшему износу подвергаются его основные агрегаты и сам кузов. То, что пружины являются крайне важным элементом, подтверждается тем фактом, что при их производстве они маркируются - это позволяет избежать путаницы при выборе и установке. Маркировка по жесткости и цвету является обязательной для всех производителей.
Основные разновидности
Широкое распространение получили четыре вида пружин, которые устанавливаются на все современные автомобили.
- Стандартные. Их можно считать базовым вариантом, который устанавливается в заводских условиях при изготовлении автомобиля. Такие элементы рассчитаны на эксплуатацию ТС в стандартных условиях, регламентированных техническим паспортом авто.
- Усиленные. Предназначены для улучшения эксплуатационных характеристик ТС, которое используется в условиях бездорожья, при постоянных перевозках груза или буксировке прицепов.
- Завышающие. После установки способствуют повышению дорожного просвета и грузоподъемности автомобиля.
- Занижающие. В основном, такие образцы устанавливают любители спортивной езды, поскольку занижают клиренс и смещают центр тяжести автомобиля книзу.
Зачем требуется маркировка цветом
Цветная маркировка, упрощающая жизнь автолюбителям при выборе, является следствием сложного процесса производства. Он характеризуется огромным количеством сложных технологических операций, которые очень трудно, а зачастую и невозможно, проконтролировать.
Поэтому все производители, осуществляющие массовый выпуск пружин, после изготовления считают необходимым проводить сравнительные анализы продукции. В результате этого появилась классификация по цвету, поскольку только так можно отличить разные по жесткости элементы после изготовления. Конечно, существуют и другие способы определить пружины разных видов, но этот самый простой и надежный.
Отличия пружин в зависимости от их маркировки
Помимо цвета, в качестве главного «идентификатора» для любой пружины служит ее диаметр. Он определяется не производителем, а разработчиком транспортного средства, и в процессе производства самопроизвольному изменению не подлежит, так же как и цвет пружин амортизаторов. Тем не менее, от производителя зависят следующие параметры готовой продукции:
Различие этих элементов по цвету является необходимым условием, поскольку по другим параметрам определить степень жесткости бывает невозможно. На заводе для этого используется специальный тест - после сжатия готового образца с определенным усилием, измеряется высота. Этот параметр строго регламентирован и, если готовый элемент не соответствует норме, он отбраковывается. Каждой нормальной пружине присваивается класс - «А» для тех, что попадают в границы верхнего поля допуска, и «В» - для тех, чья высота соответствует нижнему полю допуска.
Классификация пружин подвески по цвету
Несмотря на обилие возможных цветов, определить степень жесткости достаточно легко. Все пружины, устанавливающиеся на авто семейства ВАЗ имеют два класса, которые маркируются определенными цветами:
- класс А - белая, желтая, оранжевая и коричневая краска;
- класс В - черная, синяя, голубая и желтая краски.
Для того, чтобы самостоятельно определить жесткость по цвету, необходимо обратить внимание на полоску, которая имеется на внешней стороне витка - именно она определяет этот параметр. Цвет самой пружины может быть иным, поскольку он зависит от используемого защитного покрытия, наносимого с целью уменьшения влияния неблагоприятной среды и коррозии. В качестве такого покрытия используется эпоксидная или хлоркаучуковая эмаль. Поэтому расшифровка пружин по цвету возможна только по полоске на витках.
Цвет самого защитного покрытия также играет роль в маркировке пружин амортизаторов. Он определяет модель автомобиля, для которого предназначена пружина, а также ее назначение - для установки спереди или сзади. Хотя если брать в расчет заводы, выпускающие ВАЗы, то они предпочитают окрашивать передние пружины исключительно в черный цвет. Исключением можно считать образцы с переменным расстоянием между витками - они имеют голубую окраску.
Как использовать пружины соответственно их классу
Оба класса - «А» и «В», имеют абсолютно рабочие характеристики, и могут устанавливаться на автомобиль в равной степени. Единственное, что следует помнить при установке - цвета пружин подвески должны быть идентичны по обе стороны автомобиля. В противном случае может образоваться небольшой, но постоянный крен кузова на одну из сторон, что существенно ухудшит управляемость автомобилем и его устойчивость на дороге. Кроме того, если цвет пружин по жесткости будет отличаться, это приведет к ускоренному износу узлов всей "ходовки".
Специалисты достаточно часто говорят о необходимости использования на одном ТС элементов только одного класса. В крайнем случае, допускается устанавливать на переднюю ось пружины класса «А», на заднюю «В». Но ни в коем случае не наоборот - это категорически недопустимо. Чтобы избежать путаницы при самостоятельной замене, маркировка по цветам должна совпадать, так же как и их класс.
Класс «А» и «В» - существенны ли отличия
Для многих автолюбителей жесткость пружин по цветам равносильна жесткости по классам. Класс «А», независимо от цвета, более жесткий, нежели класс «В». На самом деле это не совсем верное утверждение. Класс «А» действительно больше подходит для автомобилей, которые часто эксплуатируются с высокой нагрузкой. Но разница здесь совсем невелика - порядка 25 кг. Несмотря на обязательное нанесение маркировки, до сих пор встречаются образцы, на которых она отсутствует. В таком случае, даже если цветовая маркировка элементов идентична, от их покупки и использования лучше отказаться.
Многими автомобилистами недооценивается значение качественных пружин, особенно при интенсивной эксплуатации автомобиля. Пружины не зря имеют маркировку по цветам - так гораздо проще сориентироваться начинающему водителю, который впервые занимается собственноручной заменой этого элемента. Приобретение изделий надлежащего качества, пусть и по более высокой цене, неизбежно окупится более мягкой ездой, меньшим износом автомобиля, а также меньшими нагрузками на самого водителя. Научно доказано, что высокие вибрационные нагрузки на человека приводят к быстрой утомляемости и снижению концентрации при движении.
Сделать автомобиль более комфортным поможет модернизация ходовой части автомобиля. Рассмотрим, как сделать подвеску мягче.
Что влияет на ходовые качества
Факторы, определяющие ходовые характеристики автомобиля:
- жесткость и конструкция пружин;
- амортизаторы;
- размер покрышек и состав резины;
- соотношение неподрессоренной и подрессоренной масс.
Мы не учитываем упругость резины сайлентблоков, поскольку владельцу редко предоставляется возможность воочию оценить разницу между производителями резинотехнических изделий. К тому же зачастую главное отличие – ресурс сайлентблоков. Разницу в ходовых качествах в зависимости от производителя сайлентблоков заметить крайне сложно. Разителен будет переход на . Данный тип подвески предназначен для спортивной езды и жестких условий эксплуатации. Если на вашем авто установлены полиуретановые изделия, то переход на сайлентблоки из обычной резины сделает автомобиль мягче.
Перед началом тюнинга ходовой части проведите комплексную . Возможно, слишком жесткая, громкая реакция на неровности является неисправностью какого-то узла, а не конструктивной недоработкой. Подобный эффект наблюдается и при езде на перекаченных покрышках.
Пружины
Упругость пружин и величина усилия, требуемая для сжатия, зависят не только от толщины витков, но и от сплава, из которого изготовлены упругие элементы. Поскольку обычному покупателю характеристики металла узнать крайне сложно, ориентироваться можно на толщину витка. Закономерности, влияющие на ездовые характеристики машины:
- конструкция пружины. Наиболее комфортными признаны пружины с изменяемой толщиной витка. Такие пружины имеют так называемый виток комфорта;
- чем жестче пружина, тем отчетливее передаются вибрации на кузов автомобиля. Соответственно, чем толще виток, тем большая жесткость у пружины. Мягкая подвеска автомобиля и жесткие пружины – вещи абсолютно несовместимые;
- длина пружины влияет на ход сжатия подвески. Чем меньший ход подвески, тем меньше расстояние до «пробоя» амортизаторов (возникает, когда амортизатор, отрабатывая неровность, упирается в свое крайнее положение; в этот момент происходит удар об отбойник). Меньшая длина пружины ведет к меньшему ходу подвески, что нужно учитывать при установке спортивных пружин (особенно при обрезании витков). Именно поэтому важно соблюдать баланс между жесткостью витков и длиной пружины.
Также немаловажным аспектом является жесткость материала, в который упирается пружина. Если под упругий элемент подложить прокладку из плотного слоя резины, то уменьшится количество вибраций, передаваемых на кузов. При желании вы можете рассчитать все параметры пружин, а затем изготовить их на заказ. Рекомендуем посмотреть видео, чтобы лучше понять суть переработки упругих элементов.
Амортизаторы
Если главное предназначение пружин – поглощать энергию удара, то амортизаторы предназначены для рассеивания энергии толчков. Наиболее эффективно с этим справляются двухтрубные газо-масляные амортизаторы. Если на вашем авто установлены масляные гасители колебаний, то теперь вы знаете, как сделать подвеску мягче.
Оба вида амортизаторов используют в качестве рабочей жидкости масло. Разница заключается в том, что в ходе сжатия масляных моделей на рабочую жидкость не действует обратное усилие. Для проверки можете сжать амортизатор вручную. Вы увидите, что шток останется в сжатом состоянии или лишь немного возвратится в прежнее положение. В газо-масляных амортизаторах компенсационная камера заполнена инертным газом (азотом), поэтому при сжатии на рабочую жидкость действует возвратное усилие (шток после вдавливания стремится занять прежнее положение).
Использование в конструкции газа позволяет колесу не зависать в воздухе после отработки подвеской неровности и не ударятся о дорожное полотно. Стоит признать, что при движении на небольшой скорости оба типа амортизаторов работают примерно одинаково. Еще один недостаток масляных моделей – при интенсивной работе и перегреве в масле появляются пузыри воздуха, что негативно сказывается на работоспособности амортизаторов и уровне комфорта. Было бы неправильно сказать, что подвеска после такого тюнинга становится мягче, но движение на большой скорости по ухабистой дороге становится значительно комфортней.
Не стоит устанавливать однотрубные газо-масляные гасители колебаний (часто их называют газовыми). Такой тип амортизаторов обладает большей жесткостью, что лишь снизит уровень комфорта при преодолении неровностей.
Резина
Для того чтобы сделать автомобиль комфортней, не всегда нужно делать подвеску мягче. Достаточно установить на машину покрышки с более высоким профилем и мягким составом резины. Высотой профиля называют расстояние от посадочного места на диске до окончания протектора. Параметр обязательно маркируется на боковине покрышки. Рассмотрим маркировку 170/70 R13, в которой 70 – процентное соотношение, определяющее высоту профиля. В нашем случае высота составляет 70% от 170 (ширины профиля) и равна 123 мм. Как параметры профиля шины влияют на управляемость и комфорт:
Влияние массы на кинематику подвески
Неподрессоренная масса автомобиля – общий вес элементов, которые при работе подвески находятся в подвижном состоянии по отношению к кузову. Иными словами, части авто, которые двигаются вместе с подвеской и некоторые элементы ходовой части. В автомобиле к таковым относятся колесные диски, покрышки, элементы тормозной системы, подшипник ступицы (примерно 15% от общей суммы автомобиля, остальные 85% – подрессоренная масса).
Для увеличения плавности хода нужно либо увеличить подрессоренную массу (знакомо владельцам рессорных авто, которые часто загружают ось для большей плавности хода), либо уменьшить вес неподрессоренных элементов. Поскольку первый вариант ведет к увеличению расхода топлива, ухудшению динамики и управляемость, то сосредоточиться нужно на неподрессоренной массе. Чтобы сделать подвеску мягче, достаточно установить легкосплавные диски, не перебарщивать с шириной и высотой покрышки, а также размерами самих дисков.
Чтобы заняться переделкой подвески автомобиля и сделать подвеску мягкой, нужно понимать, зачем это делать и рассмотреть все преимущества и недостатки такого типа конструкций. Ведь для каждого автомобиля и для каждого типа дорог свойственен тот или иной тип подвески. Так же выбор жесткости подвески зависит от образа вождения самого любителя. Обычно жесткую подвеску предпочитают водители со спортивной манерой вождения автомобиля. Автомобиль с жесткой подвеской позволяет более уверенно держать его на дороге.
Мягкая подвеска автомобиля: плюсы и минусы
- При мягкой подвеске автомобиль водитель с пассажирами не так ощущают ямы и ухабы как при жесткой подвеске.
- Передвижение с мягкой подвеской становится более мягким и плавным. Водитель может расслабиться и чувствовать себя спокойно, все резкие перепады на дорожном полотне будет сглаживать мягкая подвеска.
- При мягкой подвески в машине будет меньше вибрации, что лучшим образом сказывается на здоровье водителя.
Но у данного вида подвески есть и свои недостатки. При установке мягкой подвески на автомобиль он теряет управляемость, но при спокойном образе вождения без спринтерских заездов, резких поворотов и дрифтования, автолюбитель это почти не почувствует. Так же минусом мягкой подвески является то, что более мягкие детали такой подвески подвержены частым поломкам, что естественно приведет к частым растратам.
- При мягкой подвеске водителю придется следить за манерой своего вождения, здесь уже не используешь резкий старт или быстрое торможение, так как автомобиль может удариться о дорогу своей задней или передней частью.
- При мягкой подвеске есть большая вероятность, что при постоянной езде по неровной дороге пассажиры будут укачиваться.
Но все-таки если автолюбитель, взвесив все плюсы и минусы, принял решение сделать подвеску своего железного друга, то для этого существует несколько приемов. Некоторые из них не будут связаны с кардинальным переоборудованием автомобиля.
Как сделать подвеску мягче
Самым простым способом смягчить подвеску является работа с шинами автомобиля . Для этого можно уменьшить давление в покрышках, но этот способ эффективен не всегда, так как он может привести к плохой управляемости автомобиля или повреждению самих покрышек, а так же к перерасходу топлива и плохому торможению. Лучше прибегнуть к замене шин и приобрести изготовленные зарекомендовавшим себя производителем мягкие покрышки, это хоть и более дорогостоящий способ, но он более эффективный, чем игра с давлением ну и естественно более безопасный.
- Следующим способом смягчить ход автомобиля — это замена пружин на амортизаторах на более мягкие или же укоротить имеющиеся пружины. Этот способ несет в себе и минусы. За счет укорачивания пружин можно добиться мягкости в движении, но одновременно автомобиль получит низкую посадку, что для перемещения по отечественным дорогам не очень хорошо.
- Третьим способом является замена амортизаторов. Распространенные стоковые амортизаторы можно поменять на масляные или газомасляные стойки. После проведения таких усовершенствований подвеска автомобиля станет намного мягче и перемещение на машине станет мягким и комфортабельным. Обычно профессионалы советуют совмещать замену амортизаторов с установкой новых шин и пружин. После проведения этих замен можно получить автомобиль с совсем иной подвеской, которая разительно будет отличаться от старой системы.
- Самым эффективным, но и самым дорогостоящим способом сделать подвеску мягкой — это установка пневматической подвески. Она является самым лучшим решением, если на автомобиле стоит жесткая подвеска. И с помощью компрессора и сжатого воздуха все неровности дороги будут сглаживаться легко и надежно.
- Еще одним способом сделать мягкой подвеску — это установка легкосплавных дисков. Замена обычных металлических дисков на титановые колеса действительно в определенных случаях делает подвеску автомобиля более мягкой. Но в этом случае, так как автомобиль не приспособлен к титанам, возникнет большая нагрузка на подшипники, что может привести к частым поломкам.
- Самым кардинальным способом получить автомобиль с мягкой подвеской, это просто купить новый, который подойдет водителю по своим качествам, в том числе и мягкости подвески.
Если с заменой шин, пружин, амортизаторов и дисков все и так понятно, то пневматическая подвеска — это отдельная категория, о которой следует поговорить более подробно.
Что такое пневмоподвеска
Пневмоподвеска — это не самостоятельный тип подвески, а дополнительная функция на обычных подвесках. Основным является то, что здесь используется для смягчения сжатый воздух.
Для данной системы потребуется дополнительная установка компрессора. Так как он будет занимать место под капотом, то обычно пневмоподвеска используется на крупногабаритных автомобилях.
К преимуществу пневматической подвески следует отнести :
- Улучшение плавности хода и увеличения в разы комфортности автомобиля.
- Почти полная бесшумность работы подвески, что недоступной никакой другой системе.
- С такой подвеской можно регулировать высоту просвета между дорогой и кузовом автомобиля. Эта опция является мечтой для каждого автолюбителя, так как автомобиль можно регулировать для разного вида дороги и под тип вождения.
- Пневматическая подвеска в симбиозе с пневматическими амортизаторами позволит самому регулировать подвеску, делая ее жесткой или мягкой, по необходимости. Регулировка может производиться, как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Существует несколько разновидностей пневматической подвески:
- Адаптивная подвеска, наиболее сбалансированный вид, который в ходе движения автомобиля исходя из таких параметров как скорость, наклон автомобиля и других, подстраивается и делает подвеску настолько мягкой или жесткой насколько это нужно для маневра, который выполняет машина. Она так же при разгоне автомобиля регулирует центр тяжести таким образом, что приводит к улучшению управляемости и аэродинамики автомобиля.
- Четырехконтурная пневматическая подвеска, наиболее усовершенствованный вид. Здесь каждая из четырех пневматических стоек автомобиля регулируется независимо одна от другой.
Пневмоподвеска — слишком сложная система для самостоятельной установки, поэтому не рекомендуется делать ее своими руками. Также она дорогостоящая в установке и может стоить настолько дорого, что возможно лучше будет заменить автомобиль. Данный вид подвески не работает при отрицательных температурах и не подлежит ремонту.
Видео: как сделать подвеску автомобиля мягче своими руками
Итог
Перед тем как принять решение, стоит ли экспериментировать с подвеской автомобиля, следует взвесить все за и против. Воспользуйтесь приведенными выше советами и реализуйте тот вариант, который наиболее подходит типу вождения и дорогам, по которым чаще всего ездит автомобиль, и конечно же количеству денежных средств, которые не жалко потратить на усовершенствование.
Различают вертикальную, продольную и боковую жесткости подвесок.
Вертикальная жесткость подвески должна обеспечить требуемую плавность хода автомобиля. Её величина может быть назначена по известному значению массы автомобиля, приходящейся на ось, и потребной собственной частоты колебаний подрессоренной массы по формуле:
Масса приходящаяся на переднюю подвеску, ;
f - собственная частота колебаний, принимаем f = 1 Гц;
Суммарная жесткость подвески (2 колеса), с учетом
жесткости шин.
Из полученной суммарной жесткости подвески легко выделить жесткость собственно подвески:
Выбор потребного хода подвески
Для движения по неровной дороге с нормированным микропрофилем, в принципе, (не требуется большой динамический ход сжатия подвески. По результатам расчетов движения автомобиля даже на разбитой грунтовой дороге среднеквадратичное отклонение хода подвески составляет не более 20 мм. Тогда, по правилу За, достаточно иметь ход сжатия 3*20=60 мм. Вместе с тем, при переезде единичных неровностей в повороте или при торможении, может потребоваться и больший ход. Ход подвески должен быть достаточно большим и для того, чтобы обеспечить определенные углы крена. Практика показывает, что для автомобилей с колеей порядка 1400 мм необходимо иметь ход сжатия от состояния полной загрузки не менее 70 мм и ход отбоя от состояния загрузки 1 водителем не, менее 50 мм. Для большей колеи требуется и больший ход подвески. Принимаем: S отб = 50 мм - ход отбоя; S сж = 70 мм - ход сжатия; S ? = 210 мм - суммарный ход подвески.
Построим характеристику подвески по известным значениям подрессоренной массы в двух крайних состояниях загрузки и по жесткости подвески.
Упругая характеристика, построенная таким образом, не обеспечивает должного коэффициента динамичности подвески. Обычным является значение К д =2 для вертикальных нагрузок. Кроме того, при полном ходе отбоя на колесе имеется сила 1400 Н (140 кгс). Без дополнительных упругих элементов подвеску будет "пробивать", также будут ощутимы толчки на "подхватах". Чтобы их не было, вводим дополнительные упругие элементы.
Точка включения буфера сжатия должна подбираться опытным путем. Вместе с тем, хотя длинный буфер сжатия обеспечивает более мягкое включение, обычно его ходимость ограничена. Мягкая подвеска, которая требуется для обеспечения хорошей плавности хода, приводит к чрезмерным кренам при повороте автомобиля. Для снижения крена в подвеске применяют упругие элементы - стабилизаторы поперечной устойчивости. Особенностью работы стабилизатора является то, что при одноименном ходе подвески он не развивает дополнительного усилия, а включается в работу лишь при разноименном ходе. Недостаток стабилизатора - он повышает жесткость подвески при наезде на препятствие одним колесом.
Продольная и боковая жесткость подвески
Жесткости подвески должны быть достаточно велики для обеспечения управляемости автомобиля и для уменьшения потребного пространства, которое занимают колесные арки. В то же время, для обеспечения плавности хода, эти жесткости не могут быть слишком большими.
Желательными являются нелинейные характеристики.
Принимаем: С х = 12 * C z = 12 * 32465,7 = 389588,3 Н/м; С у = 12 * C z = 90 * 32465,7 = 2921912,2 Н/м.
Угловая жесткость подвески
Должна быть достаточно большой, чтобы не допустить повышенный крен кузова при движении в повороте.
Предельно - допустимый крен по ГОСТ Р = 7° при 0,4 g. Фактически, для обычных легковых автомобилей - от 2 до 4°. Примем 4°.
Рассчитаем угловую жесткость (общую):
Где кг - подрессоренная масса;
Полученную суммарную угловую жесткость распределим по осям. Для заднеприводных автомобилей С пер /С зад = 1,3. С пер = 20900. Такое распределение связано с желанием получить некоторую недостаточную поворачиваемость и положением оси крена. Точные величины и распределение угловых жесткостей получают в ходе доводки автомобиля.
Демпфирование в подвеске
Демпфирование в подвеске оказывает существенное влияние на колебания автомобиля. Усилие демпфирования зависит от скорости деформации подвески. Обычно для оценки демпфирования используется коэффициент относительного демпфирования колебаний:
К п - демпфирование на одно колесо, Н/см; C zп - жесткость подвески (1 колесо), Н/м; m п - подрессоренная масса на 1 колесо.
относительного демпфирования должна быть 0,25...0,30. Важную роль для обеспечения колебаний колес без отрыва от дороги играет величина относительного демпфирования колебаний колеса.
С zk - жесткость колеса, Н/м;
Kf - коэффициент увеличения жесткости колеса, зависит от материала корда в брекере, k f = 1,05.
К к - собственное демпфирование шины, К к = 30 Н/см;
m K - неподрессоренная масса на 1 колесо; в неё входит полностью масса частей, совершающих полный ход вместе с колесом и S часть массы рычагов, один конец которых закреплён на кузове.