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.
От правильно подобранной пружины и грамотных настроек амортизатора зависят не только такие характеристики, как плавность работы и обработка препятствия, но и ваша безопасность при катании. Современные амортизаторы имеют приличное количество настроек, и многие просто боятся их крутить. Надеемся, что эта статья поможет вам разобраться с тем, что происходит с вашим задним амортизатором и сделать работу подвески еще лучше! Амортизатор - один из элементов любой подвески велосипеда. Существует множество типов амортизаторов - воздушные и пружинные, со стабильной платформой и без нее, однако принцип работы основных настроек остается неизменным. К ним мы вернемся чуть позже (на примере заднего амортизатора Fox DHX 5), а пока расскажем об основных характеристиках амортизатора и пружины.
Что написано на амортизаторе?
В каждом амортизаторе есть 2 параметра - длина по осям и ход штока. Рассмотрим их на примере амортизатора со следующими параметрами: 8.75х2.75 (1 дюйм=2.54 см=25.4 мм) Первая цифра - длина по осям в дюймах. Измеряется по центру отверстий, в которые вставляются элементы (болты или оси) для жесткого закрепления его в раме. (в миллиметрах получается 222.2 мм) Вторая цифра - ход штока. Измеряется также в дюймах. Это значение показывает, на сколько миллиметров шток входит в корпус амортизатора. (в миллиметрах получается 70 мм). Оба значения очень важны. Каждая рама проектируется под заданную длину амортизатора. При установке амортизатора большей или меньшей длины изменяется геометрия (чаще всего в худшую сторону) - заваливается или заостряется угол вилки, каретка завышается или занижается. Плавность, прогрессивность и линейность работы подвески меняются, и, в редких случаях, из-за изменения работы амортизатора случаются поломки рамы или самого амортизатора. От хода штока непосредственно зависит ход подвески. Напомню, что ход подвески - это то расстояние, которое проходит заднее колесо по вертикали от состояния при полностью разжатом амортизаторе до состояния при полностью сжатом амортизаторе (когда шток утоплен до самого конца). Стоит заметить, что иногда амортизаторы с одинаковой длиной по осям имеют разную длину штока. Пример: 8.75х2.8 и 8.75х2.5.
Если рама спроектирована под ход штока 2.8, а вы поставили амортизатор с длиной штока 2.5 (при неизменной длине по осям обоих), то ход подвески сократится при неизменной геометрии велосипеда. При установке амортизатора с ходом штока, превосходящим родное значение, при пробое подвески возможно механическое повреждение частей рамы. Другой пример - одинаковый ход штока по осям при разных длинах амортизатора. Пример: 8.75х2.8 и 9.0х2.8. В этом случае ход подвески остается практически неизменным, но изменится геометрия.
Совет: ставьте именно тот амортизатор, который рекомендует производитель. Если же на рынке нет нужного образца, то выбирайте что-то максимально приближенное к данному значению. По своему опыту скажу, что длина по осям не должна быть отлична от родной на значение ± 5 мм, а ход штока - не более, чем на 3-5 мм.
Пружина.
Пружина может быть титановой, или стальной. В отличие от авто и мото подвесок, пружины на велосипедах всегда линейные, без изменения толщины витков по всей длине. В пружине есть 5 параметров - жесткость, рекомендованный ход штока, длина, внутренний и внешний диаметры. Жесткость измеряется в lbs/inch², что означает фунт/квадратный дюйм. Это значение в большинстве случаев находится в диапазоне от 200 до 700 с шагом в 50 (редко - 25). Рекомендованный ход штока - тот ход штока амортизатора, на который рассчитана пружина. Чаще всего на амортизаторах пишется: 400х2.8 Первое значение - жесткость, второе - рекомендованный ход штока. Длина пружины в первую очередь зависит от рекомендованного хода штока. Чем он больше - тем длиннее пружина. Также длина увеличивается с увеличением жесткости, т.к. витки увеличиваются в диаметре, а расстояние между ними - нет.
Внутренний диаметр зависит от посадочной площадки и шайбы амортизатора, которыми фиксируется пружина. Стоит заметить, что две с виду одинаковых пружины могут различаться по внутреннему диаметру (пример - Fox Vanilla до 2006 года и Fox DHX имеют разные посадочные места для пружин, соответственно пружины будут разные). Помимо точной установки пружины в пазы шайб амортизатора, должно быть обеспечено достаточное расстояние от витков пружины до корпуса амортизатора. В противном случае пружина начнет протирать корпус. Внешний диаметр, по сути, зависит от того же, что и внутренний. Однако разные производители пружин делают пружины из разных материалов. По этой причине толщина витков может превышать стандартное значение для родной пружины. Она, в одном случае, может просто не влезть между бачком и корпусом, а с другой - начать протирать бачок.
Можно ли поставить пружину 400х3.0 на амортизатор 8.75х2.8? Можно при условии того, что длина пружины не превышает максимальную длину между полностью открученной шайбой и нижней площадкой. Если же длина пружины превышает это значение, и для установки пружины ее необходимо сжать, то крайне не рекомендуется ее использование. Использование такой пружины в конечном счете может оторвать нижнюю площадку амортизатора, плюс при любом отрыве заднего колеса от земли крышка штока, сальник, корпус и сам шток несут повышенную нагрузку, т.к. пружина постоянно сжата. В добавлении ко всему пружина 400х.3.0 весит больше, чем 400х2.8. Можно ли поставить пружину 400х2.5 на амортизатор 8.75х2.8? Нельзя. Т.к. ход штока пружины меньше хода штока амортизатора, то при полном срабатывании подвески витки пружины сомкнуться между собой и после этого последует разрушение площадки и шайбы амортизатора с возможным разрушением штока. Отметим еще один момент. Чем жестче пружина, тем толще ее витки. Т.к. расстояние между витками должно оставаться неизменным, чтобы избежать соприкосновения витков (описано выше), то увеличивается длина пружины и внешний диаметр.
В нашей практике был случай, что пружина 500х2.5 отлично становилась в амортизатор, а пружина 850х2.5 превышала допустимый внешний диаметр. При выборе пружины следует руководствоваться следующими параметрами: -рекомендуемый ход штока пружины должен быть либо таким же, как и в амортизаторе, либо превышать на незначительное значение -длина пружины не должна превышать расстояние при полностью раскрученной шайбой и площадкой амортизатора -внутренний диаметр должен точно совпадать с посадочным местом площадки и шайбы. Пружина не должна касаться при работе корпуса амортизатора -пружина внешней частью витков не должна соприкасаться с бачком
Настройка амортизатора (на примере
FOX
DHX 5.0)
-выбор нужной жесткости пружины
-настройка
Bottom-
Out
-выбор давления в бачке
-регулировка отскока
-регулировка
ProPedal
Рамы с различными типами подвесок имеют различную работу и даже при одинаковой массе райдера, жесткость пружины может отличаться на 50,100, а то и 200 фунтов. Немалую роль играет и работа амортизатора. Многие производители в техническом руководстве к рамам имеют таблицу нужных настроек. Однако с одной стороны, не каждого райдера они устроят, с другой стороны, катаются все по-разному.
Жесткость пружины
. Это один из главных параметров работы амортизатора. Сэг (Sag) - важнейший показатель при подборе пружины. Когда вы садитесь на велосипед, подвеска прожимается на определенное значение. Для фрирайда и даунхилла оно составляет от 25 до 40% (в среднем 1/3). Что же такое сэг? Sag = длина, на которую прожался амортизатор/полный ход штока, % При ходе штока в 70 мм сэг в 25 мм составляет примерно 1/3 Как его измерить проще всего? Измерьте длину амортизатора по осям в мм при полностью разжатой подвеске. Предположим у нас она 222 мм. Ход штока составляет 70 мм. Сядьте на велосипед (лучше встать на педали, немного облокотившись на руль). Попросите друга измерить расстояние между осями амортизатора. Оно, для примера, будет составлять 195 мм. Вычтите из длины амортизатора (222 мм) полученное значение (195 мм). 222-195=27 мм. Это и есть величина, на которую сжался амортизатор. Sag=27/70*100%=38.5% Наш сэг составил 38.5%. Для его увеличения поставьте пружину помягче, чтобы амортизатор сжался под вашим весом на бОльшую величину. Для уменьшения сэга поставьте пружину жестче. При небольшом опыте подбора пружины, я бы рекомендовал выбирать пружину, чтобы сэг составил 33%. На что влияет сэг? Понятнее всего будет, если представить себе ровную дорогу и ямку на ней. Когда заднее колесо доедет до ямки, благодаря тому, что пружина под вашим весом сжата, колесо пойдет вниз на ту величину, которой равен сэг, и обработает ямку. Слишком мягкая пружина. Сэг->50%. На каждой ямке колесо будет слишком сильно проваливаться, что с одной стороны, конечно, улучшит контроль над трассой, а с другой будет тормозить велосипед. При слишком мягкой пружине амортизатор будет постоянно пробиваться, что повлечет за собой разрушение как его самого, так и рамы. Слишком жесткая пружина. Сэг<20%. Каждая кочка будет отдаваться в педали, ухудшится контроль за трассой, хоть и прибавиться стабильности (но только на ровных участках, где нужно много крутить).
Настройка
Bottom-
Out
. Эта регулировка представляет собой синюю крышку на бачке. Изменяет объем воздушной камеры. При работе амортизатора масло движется из основной камеры в бачок. Чем меньше препятствий будет на пути масла, тем линейнее и плавнее будет работать аморитзатор. Bottom-Out позволяет настроить прогрессивность амортизатора. При полностью открученной регулировке амортизатор будет работать линейно от начала до конца. При полностью закрученной регулировке примерно в последней трети хода начнется прогрессия. Зачем она нужна? На всех трассах есть как маленькие препятствия, так и большие. Для обработки маленьких препятствий нужна мягкая и плавная работа, для больших - жесткая и прогрессивная. Если вы прыгаете дропы, закрутите регулировку на то положение, при котором амортизатор перестанет пробиваться. Замечу, что настройка Bottom-Out никак не влияет на работу амортизатора в 2/3 начального хода - он остается таким же мягким. Итог такой - закрутите на то значение, при котором амортизатор не будет пробиваться. Однако если вы не прыгаете дропы, либо на трассе нет больших препятствий, на которых амортизатор работает на весь ход, то выкручивайте регулировку до того момента, пока амортизатор не начнет пробиваться. Чем больше плавного хода будет у подвески, тем лучше. Но помните - он не должен пробиваться. Надо найти то соотношение, при котором он будет работать наиболее выгодно для данной ситуации.
Выбор давления в бачке.
Давление в бачке должно находиться в пределах 125-200 Psi. Слишком низкое давление (<125 Psi) ухудшит работу, начнутся провалы в подвеске. Слишком высокое (>200 Psi) давление так же ухудшит работу, подвеска станет слишком жесткой, к тому же возрастет шанс разрушения амортизатора (от повышенной нагрузки на сальники и шток до взрыва бачка). По сути давление в бачке примерно равно изменению компрессии. При низком давлении амортизатор работает наиболее плавно, лучше обрабатывает кочки. При высоком давлении его работа становится жестче, маслу труднее протечь сквозь все отверстия, в какой-то степени он начинает подтупливать на кочках и меньше пробиваться. Запомните одну важную вещь - если вы накачали до 125 Psi при полностью закрученном Bottom-Out, и решили открутить Bottom-Out, то давление в бачке упадет ниже минимума. Так же при полностью открученном Bottom-Out и давлении 200 Psi при закручивании Bottom-Out давление превысит допустимое значение. Мой совет - сначала спустите амортизатор, затем настройте Bottom-Out и только потом накачайте заново. Итог: давление в бачке зависит от того, как вы катаетесь. Любите пожестче - давление выше, помягче - давление ниже. 4.Регулировка отскока. Отскок - то время, за которое амортизатор возвращается из сжатого состояние в разжатое. Много ездите по кочкам - сделайте отскок побыстрее, много прыгаете дропы - медленнее. При слишком медленном отскоке амортизатор будет не успевать разжаться, чтобы обработать следующую кочку. При слишком быстром - будет подбрасывать колесо со значительным ухудшением сцепления с трассой. Не забывайте делать отскок помедленнее на дропах - при быстром отскоке подвеска при приземлении выкинет вас через руль, что часто заканчивается переломами рук, ключицы и сотрясениями мозга. На трассах, на мой взгляд, решающее значение имеет регулировка отскока именно на амортизаторе, чем на вилке. Несмотря на то, что на трассе всегда есть огромное количество препятствий, сделайте отскок на 1-3 щелчка медленнее оптимального значения. Это добавит стабильности.
Регулировка
ProPedal
. Какая бы подвеска не была у вас, амортизатор при педалировании все равно будет раскачиваться. Почему такое происходит? Ноги человека не могут крутить педали с той же скоростью и той же сбалансированностью, что двигатель мотоцикла. Низкие обороты вращения шатунов с кареткой заставляют при каждом нажатии на педаль прожиматься подвеску. За счет этого часть энергии теряется на раскачку. Для этого и существует регулировка ProPedal, которая препятствует раскачке. В ней 15 положений, от полностью выключенного до полностью включенного. Казалось бы - зачем она вообще нужна, нельзя ли один раз ее включить, чтобы изолировать раскачку? Нет, нельзя. Несмотря на заверения фирмы Fox, о том, включение регулировки не сказывается на работе амортизатора, это не так. Чем сильнее вы закручиваете ProPedal, тем хуже амортизатор начинает обрабатывать кочки, появляется небольшой стук. Поэтому нужно искать компромисс между уменьшением раскачки и отработкой подвески кочек. Если трасса длинная и несложная, где нужно очень много крутить, Propedal может быть включен от 10 до 15 щелчков. Если трасса с огромным количеством кочек и поворотов, не включайте Propedal больше, чем на 8 щелчков. Итог: положение Propedal зависит от трассы. Ищите компромисс между раскачкой и обработкой кочек. Конечно, в идеале амортизатор нужно настраивать под каждую трассу, и понимание того, какими должны быть настройки, приходит исключительно с опытом. Не бойтесь лишний раз залезть в подвеску и покрутить какую-нибудь крутилку - главное запомните, что вы сделали и тут же проверьте, как изменилось поведение велосипеда. Удачи в настройке!
Текст
: Арсен «Bars-Zerwick» Ханбекян
Фото
: Fox Shox
Какие пружины лучше поставить задаются вопросом автовладельцы, столкнувшиеся с выбором этих элементов и улучшением работы подвески. Подбор будет зависеть от длины, общего диаметра, диаметра стали, жесткости, формы пружины, бренда производителя. Поэтому чтобы выбрать оптимальный вариант необходимо проанализировать все перечисленные факторы. А также определиться с целью - пассажиров возить или мешки с картошкой...
Признаки замены пружин
Существует четыре основных признака, указывающими на необходимость в замене пружин.
Крен машины на одну сторону
Проверяется визуально, когда машина стоит на ровной поверхности, без груза. Если кузов перекошен на левую или правую сторону - нужна замена пружин. Аналогично и с креном вперед/назад. Если до этого машина стояла на поверхности ровно, а теперь ее передняя или задняя часть в спокойном состоянии значительно опустилась вниз, значит нужно уже ставить новые пружины.
Однако существует один нюанс, когда пружина может быть «не виновата». В конструкции автомобилей ВАЗ-классика (модели от ВАЗ-2101 до ВАЗ-2107) в верхней части пружины предусмотрен так называемый стакан или посадочное место. В него пружина упирается своей верхней частью.
Зачастую в старых машинах за время долгой эксплуатации стакан проваливается, что приводит к перекосу всей конструкции. Для диагностики необходимо демонтировать пружину с просевшей стороны машины, снять резиновую подушку и осмотреть сам стакан. Чаще всего такая поломка бывает со стороны передних колес, особенно левого. Однако встречается такое и на задней подвеске.
Посторонние шумы в подвеске
Шум может быть самым разным - лязг, грохот, глухой стук. Шум этот появляется на малейших неровностях дороги, даже небольших ямах или кочках. Конечно, в идеале нужно выполнить полную диагностику и проверку шаровых, рулевых тяг, резинок. Однако если перечисленные элементы находятся в работоспособном состоянии, то необходимо проверить именно пружины амортизатора.
Зачастую причина лязгающих или гремящих звуков с подвески заключается именно в лопнувшей пружине. Обычно это происходит на каком-либо витке. Реже - пружина раскалывается на две части. Однако в последнем случае появится крен корпуса машины.
Усталость металла
Понятие «усталость металла» означает, что в процессе эксплуатации пружина теряет свои свойства, и соответственно, нормально не отрабатывает. Обычно это актуально для крайних/крайнего витка. Так, самый конец пружины при значительных усилиях ударяется о предпоследний виток. В результате этого на их поверхности взаимно образуются две выработки-плоскости. То есть, пруток, из которого сделана пружина, становится не круглым по сечению, а немного приплюснутым с одной стороны. Это может встречаться как сверху, так и снизу.
Как правило, такие пружинящие элементы не держат подвеску, и машина проседает, а так же очень мягко «отскакивает» на ямах. В этом случае желательно ставить новую пружину. И чем раньше - тем лучше. Это убережет другие элементы подвески и сделает езду более комфортной.
Проблемы с задними пружинами
Проверка незагруженной машины не всегда может дать правильный ответ на вопрос, нужно ли менять пружины. Дело в том, что со временем задняя часть автомобиля проседает в случае загруженности. И тогда, на неровностях, подкрылками или брызговиками чиркает об дорогу. В этом случае нужна дополнительная диагностика.
Если пружины лопнули - то их нужно менять. Когда же они просто «устали», то пока вы купите новые можно воспользоваться так называемыми проставками или утолщенными резинками, которые устанавливаются под посадочные места пружин в «стакане». Установка проставок обойдется гораздо дешевле, и решит проблему низкой посадки машины, то есть, увеличит клиренс.
Что касается передних пружин, то с ними тоже можно проделать аналогичную процедуру, однако это значительно увеличит жесткость подвески. Это приводит не только к дискомфорту при езде, но и увеличению нагрузки на «стаканы», из-за чего они могут попросту лопнуть. Поэтому устанавливать утолщенные проставки спереди или нет - решать исключительно автовладельцу.
На что обращать внимание при выборе
Существует несколько факторов, которые нужно учитывать при выборе пружин.
Жесткость
Жесткость влияет не только на комфорт при езде в автомобиле, но и при нагрузке на другие элементы его ходовой системы. На мягких пружинах более комфортно ездить, особенно по дорогам с плохим покрытием. Однако их нежелательно ставить на машину, которая часто перевозит значительные грузы. И наоборот, жесткие пружины лучше ставить на автомобили, предназначенные для перевозки тяжестей. Особенно это актуально для задних амортизаторов.
В контексте жесткости актуальна еще одна ситуация. Зачастую при покупке новых пружин (особенно для ВАЗ-классики) у пары одинаковых, входящих в один комплект, пружин может быть разная жесткость. Естественно, это приводит к тому, что машина перекашивается вправо или влево. Проверить при покупке их практически невозможно, поэтому решить проблему можно двумя путями.
Первый заключается в установке упомянутых выше проставок. С их помощью можно выровнять клиренс машины и добиться равномерной жесткости подвески. Второй путь заключается в покупке более качественных пружин, обычно от проверенных производителей, обычно зарубежных.
Жесткость - это физическая величина, которая в пружинах зависит от следующих их параметров:
- Диаметр прутка . Чем он больше - тем больше и жесткость. Однако тут нужно учитывать форму пружины и диаметр прутка, из которого изготовлен каждый виток. Бывают пружины с переменными общими диаметрами и диаметрами прутка. О них позже.
- Внешний диаметр пружины . При прочих равных показателях чем больше диаметр - тем ниже жесткость.
- Количество витков . Чем их больше - тем ниже жесткость. Это связано с тем, что пружина будет сгибаться по своей вертикальной оси. Однако тут нужно учитывать дополнительные параметры. В частности, пружина с малым количеством витков будет иметь малый ход, что во многих случаях недопустимо.
Длина
Чем длиннее будут пружины - тем больше будет клиренс автомобиля. Для каждой конкретной модели автомобиля в его технической документации прямо указывается соответствующее значение. В некоторых случаях длина передних и задних пружин будет отличаться. В оптимальном случае необходимо придерживаться рекомендаций производителя. Отступление от них возможно лишь для тюнинга либо в случае, использования автомобиля для грузоперевозок.
Параметры витков
Под общим названием в данном случае подразумевается диаметр и количество витков. От этих двух параметров зависит общая жесткость пружины. К слову, некоторые модели пружин имеют неровную форму с витками различных диаметров. В частности, с узкими витками по краям, и широкими в середине.
Однако такие витки имеют и разный диаметр металлического прутка. Так, находящиеся в середине пружины витки большого диаметра сделаны из прутка большого диаметра. А крайние маленькие витки - из прутка малого диаметра. Большие прутки отрабатывают на больших неровностях, а маленькие - соответственно, на маленьких. Однако из-за того, что маленькие прутки сделаны из более тонкого металла, то они ломаются чаще всего.
Такие пружины, в основном, оригинальные, то есть, те, которые были установлены с завода. На них ездить комфортнее, но их ресурс ниже, особенно при постоянной езде машины по плохим дорогам. Неоригинальные же пружины обычно изготавливают из прутка одинакового диаметра. Это уменьшает комфорт езды на машине, однако увеличивает общий ресурс пружины. Кроме того, такая пружина будет стоить дешевле, поскольку технологически ее изготовить проще. Что выбирать в том или ином случае - решает каждый сам для себя.
Типы
Все амортизационные пружины делятся на пять основных типов. В частности:
- Стандартные . Это пружины с характеристиками, прописанными в рекомендациях изготовителя машины. Обычно они предназначаются для использования в городских условиях или в условиях ограниченного бездорожья.
- Усиленные . Их, как правило, используют на автомобилях, предназначенных для перевозки больших грузов. Например, в вариантах, когда базовой моделью машины является седан, а усиленным вариантом - фургон или пикап с грузовым отделением сзади.
- С повышением . Такие пружины используют для увеличения клиренса (дорожного просвета) автомобиля.
- С занижением . С их помощью, наоборот, уменьшают дорожный просвет. Это меняет динамические характеристики машины, а также ее управляемость.
- С переменной жесткостью . Такие пружины обеспечивают комфортную езду при различных дорожных условиях.
Выбор того или иного типа пружин зависит от условий эксплуатации машины и рекомендаций завода-изготовителя.
Пружины для амортизаторов ВАЗ
По статистике приведенной СТО, чаще всего проблемой замены пружин амортизаторов обеспокоены отечественные автовладельцы автомобилей ВАЗ, как так называемой «классики» (модели от ВАЗ-2101 до ВАЗ-2107) и переднеприводных моделей (ВАЗ 2109, 2114).
Большинство пружин для «Жигулей», «Самар», «Нив» производится непосредственно на Волжском Автомобильном Заводе. Однако есть и другие производители. В таком случае на пружины наносится товарный знак или клеится бирки стороннего изготовителя. Обратите внимание, что оригинальные пружины, изготовленные на ВАЗе более технологичные.
Дело в том, что одним из финальных этапов изготовления пружин, в частности, для задней части подвески, является нанесение на поверхность пружины защитное эпоксидное покрытие. Передние пружины допускается покрывать лишь специальной эмалью черного цвета на основе хлоркаучука. И лишь изготовитель ВАЗ наносит на задние пружины защитный эпоксидный материал. Другие же производители и на передние и на задние пружины просто наносят эмаль. Соответственно, предпочтительнее покупать оригинальные ВАЗовские пружины.
Последним этапом изготовления автомобильных пружин является контроль их качества и жесткости. Через него проходят все выпущенные изделия. Те пружины, которые не прошли тест, автоматически идут в брак. Остальные же делятся на два класса в зависимости от поля допуска. Если поле допуска плюсовое, то такая пружина относится к классу А по нагрузке. Когда аналогичное поле минусовое - то к классу В. При этом пружины каждого класса имеют соответствующее цветовое обозначение - на внешней полосе наносится полоса определенного цвета.
Деление на упомянутые выше классы (и их цветовая градация) принята в связи с тем, что жесткость всех готовых пружин будет отличаться, пусть и незначительно. Поэтому, строго говоря, если вы хотите поставить более жесткую пружину, то ваш выбор - класс А, если более мягкую - то класс В. При этом разница в их жесткости может быть незначительной, в частности, от 0 до 25 килограмм нагрузки.
Цветовая маркировка и технические данные выпускаемых на ВАЗ пружин приведены в таблице.
| Пружина | Модель | Диаметр прутка, в мм, допуск составляет 0,5 мм | Наружный диаметр, мм / допуск | Высота пружины, мм | Кол-во витков | Цвет пружины | Класс жесткости | Цвет маркировки |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Передняя | 1111 | 10 | 94/0,7 | 317,7 | 9,5 | черный | - | - |
| 2101 | 13 | 116/0,9 | 360 | 9,0 | черный | А-стандарт | Желтый | |
| В-мягкие | Зеленый | |||||||
| 2108 | 13 | 150,8/1,2 | 383,5 | 7,0 | черный | А-стандарт | Желтый | |
| В-мягкие | Зеленый | |||||||
| 2121 | 15 | 120/1,0 | 278,0 | 7,5 | черный | А-стандарт | Желтый | |
| В-мягкие | Зеленый | |||||||
| 2110 | 13 | 150,8/1,2 | 383,5 | 7,0 | черный | А-стандарт | Красный | |
| В-мягкие | Синий | |||||||
| 2141 | 14 | 171/1,4 | 460,0 | 7,5 | серый | - | - | |
| Задняя | 1111 | 10 | 100,3/0,8 | 353,0 | 9,5 | серый | - | - |
| 2101 | 13 | 128,7/1,0 | 434,0 | 9,5 | серый | А-стандарт | Желтый | |
| В-мягкие | Зеленый | |||||||
| 2102 | 13 | 128,7/1,0 | 455,0 | 9,5 | серый | А-стандарт | Красный | |
| В-мягкие | Синий | |||||||
| 2108 | 12 | 108,8/0,9 | 418,0 | 11,5 | серый | А-стандарт | Желтый | |
| В-мягкие | Зеленый | |||||||
| 21099 | 12 | 110,7/0,9 | 400,0 | 10,5 | серый | А-стандарт | Красный | |
| В-мягкие | Синий | |||||||
| 2121 | 13 | 128,7/1,0 | 434,0 | 9,5 | серый | А-стандарт | Белый | |
| В-мягкие | Черный | |||||||
| 2110 | 12 | 108,9/0,9 | 418,0 | 11,5 | серый | А-стандарт | Белый | |
| В-мягкие | Черный | |||||||
| 2141 | 14 | 123/1,0 | 390,0 | 9,5 | серый | - | - |
Традиционно ВАЗовские пружины класса А маркируются желтым цветом, а класса В - зеленым. Однако, как видно из таблицы, бывают и исключения. В первую очередь это относится к универсалам - ВАЗ-2102, ВАЗ-2104, ВАЗ-2111. Естественно, что на этих машинах установлены более «сильные» пружины.
Многих автолюбителей интересует вопрос, можно ли пружины от универсалов устанавливать на седаны или хэтчбеки? На самом деле это зависит от преследуемой цели. Если она заключается в том, что увеличить дорожный просвет из-за того, что кузов со старением начал проседать, то соответствующую замену можно выполнить. Если же автовладелец таким образом хочет увеличить грузоподъемность машины - то это плохая затея.
Усиленные пружины могут привести к постепенной деформации кузова, и, следовательно, преждевременному выходу машины из строя.
Цветовая градация пружин может отличаться у разных производителей. Аналогично и с геометрическими размерами. Что касается цвета, то традиционный желтый может быть заменен на красный и/или близкий к нему коричневый. В более редких случаях используется белый. То же и с зеленым цветом, вместо которого может быть использован синий или черный.
Что касается диаметра прутка пружин, то он может быть разным у разных производителей. А некоторые (например, «Фобос», о котором пойдет речь далее) вообще изготавливают пружины из прутка разного диаметра на одном изделии. Поэтому важно выбирать общую высоту и внешний диаметр пружины.
Существует несколько типовых видов ВАЗовских пружин, которые устанавливаются на различные модели этого производителя. Рассмотрим их подробней:
- 2101 . Это классический вариант для ВАЗ-классики, то есть, для заднеприводных седанов.
- 21012 . Эти пружины являются уникальными и нестандартными. В целом, они похожи на 2101, но изготавливаются из прутка большего диаметра, из-за чего имеют большую жесткость. Изначально они были предназначены для установки на правую переднюю сторону в экспортных машинах с правым рулем. Аналогичные же пружины устанавливались на обе стороны передней подвески в машинах со спецкомплектацией.
- 2102 . Это пружины для машин в кузове универсал (ВАЗ-2102, ВАЗ-2104, ВАЗ-2111). Они увеличены в длину.
- 2108 . Эти пружины устанавливаются на переднеприводные автомобили ВАЗ с восьмиклапанными двигателями. Исключение составляет ВАЗ-1111 «Ока». Существует еще один вариант 2108 в экспортном исполнении. Они отличаются цветовой маркировкой. Так, передние пружины помечены белым и голубым цветом, а задние - коричневым и синим. Соответственно, ездить с ними лучше только по хорошим дорогам. Для отечественных дорог они не предназначены, поэтому лучше такие пружины не использовать.
- 2110 . Это так называемые «европейские» пружины, предназначенные для установки машин, предполагаемых поставлять на экспорт. В частности, для автомобилей ВАЗ 21102-21104, 2112, 2114, 21122, 21124. Обратите внимание, что эти пружины имеют малую жесткость, и предназначены для эксплуатации на гладких европейских дорогах. Соответственно, для ухабистых отечественных дорог, их лучше не покупать. В том числе не нужно их устанавливать, если машину предполагается часто использовать для езды по бездорожью или по грунтовым проселочным дорогам.
- 2111 . Такие пружины устанавливаются на машины ВАЗ-2111 и ВАЗ-2113.
- 2112 . Предназначены для установки на переднюю часть подвески автомобилей ВАЗ-21103, ВАЗ-2112, ВАЗ- 21113.
- 2121 . Пружины устанавливаются на полноприводные «Нивы», в том числе ВАЗ-2121, ВАЗ-2131 и прочие модификации.
Пружины для ВАЗ 2107
В идеале для «семерки» рекомендуется устанавливать оригинальные ВАЗовские пружины 2101. Однако если хочется улучшить аэродинамику и повысить чувствительность руля, то можно поставить более жесткие образцы. Например, от универсала ВАЗ-2104. Так делать рекомендуется лишь для относительно старых машин. Для увеличения грузоподъемности этого делать не стоит. Кстати, если вы поступите таким образом, то нужно будет срезать один виток с пружины для ВАЗ-2104.
Пружины для ВАЗ 2110
Традиционно на переднюю подвеску «десятки» с восьмиклапанным двигателем устанавливают оригинальные пружины 2108, а на заднюю - 2110 евро. Их характеристики обеспечат оптимальное поведение машины как на асфальтовом покрытии, так и на грунтовой дороге.
Если машина оборудована 16-ти клапанным двигателем, то на переднюю подвеску устанавливают более «сильные» пружины - 2112. На зад - те же 2110 евро. Исключение составляет ВАЗ-2111.
Подбор по каталогу
На современных автомобилях в большинстве случаев выбор пружин амортизаторов происходит по электронным каталогам. В технической документации четко указывается модель пружины, ее полное наименование, характеристики, размеры, грузоподъемность и так далее. Поэтому, если автовладелец не хочет ничего менять в подвеске, а лишь заменить деталь на новую, то в выборе ничего сложного нет.
Однако в некоторых случаях автовладельцы по каким-либо причинам хотят заменить пружину на более жесткую или мягкую. Тогда необходимо обращать внимание на следующие параметры:
- Производитель. Оригинальные пружины (особенно у машин корпорации VAG) могут иметь жесткость в большом диапазоне. А неоригинальные пружины такого ассортимента не имеют.
- Тип пружины. В частности, их маркировка, в том числе цветовая.
- Жесткость. Она, скорее всего, будет отличаться от оригинальной (зависит от количества витков и их диаметра).
После уточнения модели используемых пружин в интернете нужно уточнить VIN-код, по которому и можно купить пружину в интернет-магазине или в обычной торговой точке.
Рейтинг пружин подвески
Какие авто пружины лучше? Однозначного ответа на этот вопрос нет, и не может быть, поскольку существует их огромное разнообразие с отличиями, как по техническим параметрам, так и производителям. Далее приведен список десяти хороших и наиболее популярных фирм-производителей пружин, чья продукция повсеместно представлена на отечественном рынке автозапчастей.
LESJOFORS
Полное название компании - LESJOFORS AUTOMOTIVE AB. Это одна из старейших и крупных фирм производящих пружины, амортизаторы, рессоры на территории Европы. Компания имеет восемь производственных предприятий на территории Швеции, и по одному в Финляндии, Дании и Германии. Компании принадлежат торговые марки LESJOFORS, KILEN, KME, ROC, под которыми выпускаются в том числе пружины.
Пружины LESJOFORS отличаются очень высоким качеством. Они изготавливаются из высокоуглеродистой пружинной стали повышенного качества, сверху покрыты защитным слоем (фосфатирование), окрашены порошковой краской. Все это позволяет сохранять эксплуатационные характеристики пружин в течение многих лет. Кроме этого, все пружины проходят контроль качества и характеристик. Ассортимент выпускаемых пружин составляет порядка 3200 позиций. Отзывы в большинстве своем положительные, ведь даже подделок мало. Недостатком является только высокая цена.
Kilen
Осенью 1996 года немецкая компания Kilen была приобретена упомянутой выше LESJOFORS. Они обе до того времени были прямыми конкурентами. Соответственно, торговая марка Kilen принадлежит LESJOFORS. Пружины Kilen отличаются высоким качеством и долговечностью. Производитель заявляет, что выпущенные им изделия имеют ресурс вдвое больший, чем оригинальные пружины ВАЗ. Отзывы автовладельцев, в основном, подтверждают это заявление. Поэтому эти пружины рекомендованы к покупке не только владельцам отечественных ВАЗов, но и других машин, для которых компания производит пружины. Цена адекватная.
Lemforder
Пружины Lemforder поставляются в качестве оригинальных запчастей на многие автомобили во всем мире. Соответственно, фирма считается одним из мировых лидеров по их производству. Зачастую такие пружины устанавливаются на дорогие иномарки, то есть, представлены в премиальном секторе. Соответственно, и стоят они немалых денег.
Что касается качества, то оно на высоте. Однако в некоторых случаях отмечается, что изредка встречается либо подделка, либо брак. Но таких случаев немного. Столь дорогие пружины рекомендованы к установке на иномарки бизнес и премиум класса.
CS Germany
Пружины CS Germany относятся к среднему ценовому диапазону и к среднему сегменту качества. Производятся на территории Германии. Хороший вариант по соотношению цены и качества, рекомендованы для европейских автомобилей. Отзывы, в основном, положительные.
Koni
Пружины, выпущенные под торговой маркой Koni, отличаются высоким эксплуатационным ресурсом. Производитель выпускает широкий ассортимент пружин для различных автомобилей. Интересной особенностью является тот факт, что многие модели пружин можно регулировать по жесткости. Делается при помощи специального регулировочного «барашка». Что касается цены, то обычно она находится выше среднего, но не приближается к премиум-классу.
BOGE
Под торговой маркой BOGE выпускается большое количество различных элементов подвески, в том числе, пружины. Они относятся к премиальному классу, обладают высоким качеством и высокой же ценой. Брак встречается крайне редко. Рекомендованы к установке на машины европейских производителей. Отзывы в большинстве своем положительные.
Eibach
Пружины Eibach являются одними из самых качественных и долговечных на рынке. Со временем практически не проседают и не теряют жесткость. Их однозначно можно рекомендовать всем автовладельцам, для чьих машин есть подходящие пружины. Единственный условный недостаток этих запчастей - высокая цена.
SS20
Все пружины SS20 по заявлениям производителя обладают стопроцентным качеством. Это обеспечивается тем фактом, что при механических испытаниях новых изделий пружины отбираются попарно. То есть, пара пружин будет гарантированно обладать одинаковыми механическими характеристиками. Фирма СС20 производит свои пружине по двум технологиям - холодной и горячей навивкой.Причем как завышенные так и заниженные.
K+F
Компания Kraemer & Freund также является одним из лидеров по производству различных запасных частей, в том числе пружин для легкового и грузового транспорта. Фирма поставляет свою продукцию как на первичный, так и на вторичный рынок. Ассортимент реализуемой продукции насчитывает около 1300 позиций, и постоянно расширяется. Оригинальные пружины K + F отличаются высоким качеством, однако стоят немалых денег.
TEVEMA
Польская компания TEVEMA производит амортизационные пружины для европейского и азиатского рынков. Продукцией этой компании зачастую пользуются владельцы машин 1990-2000-х годов выпуска. Они являются отличной заменой оригинальным запасным частям. При этом стоимость новых пружин приблизительно в два-три раза ниже, чем у оригинальных. Отзывы о пружинах, в основном, положительные.
Перечисленные выше производители пружин относятся к среднему классу, то есть, они выпускают достаточно качественную продукцию по относительно недорогой цене. Поэтому и пользуются популярностью. Однако существуют еще два класса производителей. Первый - производители премиум-класса. Их продукция отличается чрезвычайным качеством, и их оригинальную продукцию устанавливают на дорогие иномарки бизнес и премиум класса. Например, к таким производителям можно отнести Sachs, Kayaba, Bilstein. Недостатков почти не имеют, лишь высокая цена их пружин заставляет искать дешевую альтернативу.
Еще один сегмент фирм, под чьими брендами выпускаются пружины, - это бюджетный класс. Сюда относится очень много фирм. Например, “Техтайм”, PROFIT, Maxgear. Цена таких пружин достаточно низкая, однако и качество у них соответственное. Подобные фирмы не имеют своих производственных мощностей, а лишь упаковывают закупленные где-нибудь в Китае дешевые и переменного качества пружины. Например, отбракованные в процессе тестирования на каких-нибудь более известных предприятиях. Однако существует ряд дешевых пружин, которые все же можно использовать, и о которых есть немало положительных отзывов.
Но среди бюджетных пружин есть и довольно неплохие варианты. К таким относятся.
Любой узел автомобиля проходит испытания, прежде чем новая марка авто поступит в серийное производство. Подвеска имеет определенные параметры регулировки для улучшения условий эксплуатации и повышения безопасности вождения. Эти регулировки осуществляет изготовитель. Они имеют усредненные значения и предназначены для езды по дорогам общего пользования.
Стиль вождения каждого автовладельца отличается индивидуальностью. Этим продиктованы разные требования, которые водители предъявляют к своим машинам. Существуют два обратно пропорциональных критерия, которые конструкторы стараются усреднить. Это плавность работы подвески и управляемость. К сожалению, высокие показатели одного из них резко снижают показатели другого. Поэтому в зависимости от того, что именно необходимо повысить, производится определенный тюнинг подвески.
Установка пружин
Пружина играет ключевую роль при движении и маневрировании. Для повышения управляемости необходимо выбирать более жесткие пружины, так как они способны быстрее реагировать на постоянно изменяющиеся усилия. Любой производитель комплектующих указывает степень жесткости пружин и предоставляет возможность выбора по данному параметру. Внешним признаком усиленной пружины служит маркировка на внешней стороне витка в виде полоски зеленого или синего цвета. Если маркировка не нанесена, то следует обратить внимание на диаметр прута. Больший диаметр соответствует большей жесткости. Если пружина состоит из двух секций с разными витками – то это прямой признак отличной управляемости.
Некоторые производители специализируются на изготовлении спортивных пружин и предлагают изделия в разном ценовом диапазоне.
Установка амортизаторов
Сочетать жесткие пружины и стандартные амортизаторы не только бессмысленно, но и расточительно. Большая частота колебаний и малой амплитудой может быстро вывести из строя стоковое оборудование. Для того чтобы эффективно гасить возникшие колебания нужен жесткий амортизатор. Такими свойствами обладают газовые модели. Так как у классического двухтрубного масляного амортизатора есть один существенный недостаток – вспенивание масла при интенсивных нагрузках, то однотрубный газовый вариант будет лучшим решением по улучшению управляемости.
Работа жесткой пружины с газовым амортизатором обеспечивает своевременное сжатие и отбой, что приводит к улучшению сцепления колес с поверхностью дороги. В поворотах на большой скорости кузов автомобиля в меньшей степени подвержен крену. При разгоне и торможении удается избавиться от «клевков», характерных для мягкой подвески. Все это влияет на информативность руля и остроту управления.
Это интересно: Электромагнитная подвеска: принцип работы плюсы и минусы
Как и в случае с пружинами, выделились брендовые производители, выпускающие амортизаторы с высокими техническими показателями.
Опоры стоек
Данный узел влияет на управляемость лишь в двух случаях: если амортизатор крепится к опоре шарнирно и опора позволяет изменять угол кастора. В первом случае такие опоры не устанавливаются на серийные автомобили, а про второй будет описано ниже. Однако автовладельцы предпочитают устанавливать опоры от ведущих производителей, ведь качественное поглощение вибраций тоже сочетается с хорошей управляемостью.
Настройка углов установки колес
Как было сказано в самом начале, собранные элементы в единый узел еще не дадут ожидаемого результата работы. Чтобы добиться тех или иных показателей управляемости автомобиля, необходимо произвести настройку трех параметров – углов установки колес.
Угол кастора
Угол кастора можно определить как угол отклонения оси поворота колеса от вертикали, проходящей через ее центр. Без специально смоделированной анимации достаточно сложно представить себе влияние угла кастора на поведение автомобиля. Конструкторы отмечают, что этот угол должен быть отличным от нуля для возможности самоцентрирования рулевой системы после прекращения усилия (при выходе из поворота). Больший угол способствует более эффективному возврату руля. Но параллельно с этим увеличивается радиус поворота и усилие для совершения маневра. В техническом плане угол кастора позволяет в увеличенном диапазоне проводить настройку угла развала, что влияет на площадь сцепления колеса с дорогой. Однако, многие производители не предоставляют возможности регулировки оси поворота, установив на заводе оптимальный угол.
Современный автопром отличается возможностью регулировать кастор. Для этого на переднеприводных моделях предусмотрены регулировочные шайбы на распорках стоек. Добавление одной шайбы увеличивает угол на 19 минут. Максимально отклонить ось поворота можно на 3 градуса. Но при установке опор стойки SS20 можно добиться большего результата. Эксперименты с данным параметром должны проводиться в специальном сервисе, так как его изменение повлечет перенастройку угла развала.
Это интересно: Пневматическая подвеска принцип работы плюсы и минусы
Плоскость колеса не должна быть строго вертикальной, так как это сыграет злую шутку при проезде неровностей и на поворотах. Угол развала – это угол между плоскостью колеса и вертикальной плоскостью. Он считается положительным, если верхняя часть колеса выступает наружу, а отрицательным – внутрь. На повороте кузов обязательно начнет крениться, значит, колесо для лучшего сцепления должно изменить свою плоскость относительно вертикали. Это возможно только при отрицательном развале. Некоторые марки автомобилей не предусматривают настройку этого параметра, остальные имеют свои определенные показатели. Если нет возможности посетить сервис, то любыми способами и средствами следует добиться настройки отрицательного развала в 15 градусов. Хоть такой угол спровоцирует более интенсивный износ шин, но обеспечит неплохую управляемость при больших скоростях.
Угол схождения
Угол схождения откладывается относительно направления движения. Если плоскости колес пересекаются впереди автомобиля, то угол положительный. Отрицательный угол плохо влияет на управляемость. Завод-изготовитель рекомендует придерживаться нормального положения с допустимыми поправками. Однако для увеличения отзывчивости автомобиля на повороты руля угол схождения делают на 10-15 минут в положительную сторону. Такая установка не лишена отрицательного момента – неравномерный износ шин.
Рассматривая все варианты повышения управляемости, невозможно выделить оптимальный вариант, так как любое конструктивное изменение или изменение настроек имеет свои недостатки. В основном к данным процедурам прибегают любители гонок. Они могут себе позволить кардинальным образом завысить параметры управляемости в ущерб комфорту и ресурсу деталей. Судя по отзывам автовладельцев, тюнинг подвески для повседневной езды должен выполняться по 1-2 пунктам.
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.
