При том что автомобильные пружины являются конструктивно очень простым элементом, служат долго, стоят недорого, а меняются относительно редко, этот компонент требует к себе достаточного внимания, а его поломка может привести к печальным последствиям. Вместе с компанией KYB , одним из мировых лидеров по разработке и производству элементов подвески, узнаем все нюансы выбора и эксплуатации пружин.

Как часто необходимо менять пружины, даже если они не вышли из строя?

— В среднем пружина подвески в российских условиях «выхаживает» два комплекта амортизаторов. Как правило, рекомендуется углубленная диагностика пружин на рубеже 100 000 км, а также совместная замена пружины, амортизатора, верхней опоры амортизатора и опорных прокладок пружины в случае совместной работы с амортизатором при пробеге более 100 000 км.

На что стоит обратить внимание при выборе новых пружин?

— В первую очередь на надежного поставщика с опытом поставок на конвейеры автопроизводителей. У таких компаний современная технология производства, широкий модельный ряд и высокое качество продукции.

Непосредственно перед покупкой саму пружину необходимо проверить на наличие транспортировочных сколов краски, а также не допустить повреждения покрытия при установке, иначе может возникнуть коррозия, ослабляющая несущую способность пружины.

При исправном амортизаторе можно ли как-то определить, что пружины пора менять?

— Надо провести тщательный внешний осмотр. Основных моментов три: целостность витков, наличие следов коррозии и контакта витков. Если имеются следы соприкосновения витков при исправном амортизаторе — пружины просели, то есть потеряли несущую способность и требуют замены. Далее нужно на ровной площадке замерить клиренс автомобиля в районе каждого колеса и, сравнив с контрольными значениями из ремонтной документации автомобиля, принять окончательное решение об исправности пружин.

Пружины бывают совершенно разных видов. Для чего это нужно и есть ли сложность при замене одного вида пружин на другой?

— Существует несколько десятков типов конструкций пружин подвески. Тип пружины определяется автопроизводителем, и при выборе варианта для замены крайне желательно руководствоваться правилом: новая пружина должна по форме полностью соответствовать оригинальной.

Конструкция пружины выбирается, исходя из соотношения имеющегося свободного места, то есть компоновки, и требуемых параметров: ходов подвески и упругих свойств. Наиболее сложные конструкции пружин — бочкообразные с прутком переменного сечения и с боковой загрузкой — придуманы для наилучшего сочетания комфорта и энергоемкости подвески, а также грузоподъемности. У новой пружины может быть иное число витков или высота в ненагруженном состоянии, но посадочные диаметры и наружный диаметр в самом широком месте должны совпадать. Важно помнить, что залог корректного подбора пружин — использование фирменных каталогов производителя детали.

Что может сократить ресурс пружины?

— Срок службы автомобильных пружин подвески зависит от многих факторов, которые необходимо учитывать как на этапе производства продукции, так и на этапе непосредственной эксплуатации автомобиля. В первую очередь это технологический брак , когда в процессе производства допускаются ошибки.

Например, это выбор материала (стали определенных сортов), из которого будут изготовлены пружины. Очень важен подбор сорта стали с надлежащими параметрами, которые впоследствии смогут обеспечить необходимую степень упругости пружины на протяжении длительного времени. Соответственно, требуется надлежащее качество производства прутка. Соблюдение технологии производства пружин на всех этапах производственного процесса (подготовка, навивка, закалка, отпуск, подготовка к покраске, покраска и т. д.). Контроль качества на всех этапах. Качественная подготовка поверхности прутка к покраске и надлежащая покраска. Использование для покраски специального покрытия с эластичными свойствами, способного выдерживать различные механические нагрузки и химические воздействия в условиях широкого диапазона температур окружающей среды.

В процессе эксплуатации также немало факторов, способных сократить срок службы пружин. Самый частый фактор — это нарушение рекомендаций производителя по подбору пружин, а также выбор неподходящих амортизаторов. Собственно, несвоевременная замена «родных», но изношенных амортизаторов также отрицательно сказывается на ресурсе пружин. Неисправный амортизатор плохо справляется с гашением колебаний пружины подвески, из-за чего пружина в единицу времени отрабатывает большее количество циклов сжатия.

Амортизатор подвески, износ которого составляет более 50%, сокращает срок службы пружины подвески примерно в 1,5 раза.

Само собой, постоянная эксплуатация автомобиля в условиях плохих дорог или регулярный перегруз тоже не прибавляет жизни пружинам. Чем хуже качество дорожного покрытия, тем больше происходит «срабатываний» пружины в единицу времени. Также важна амплитуда раскачивания кузова. При постоянных механических воздействиях усталость металла наступает раньше.

Повреждение поверхности прутка пружины (камнями, песком, солью или реагентами) приводят к повреждениям ЛКП и, соответственно, к появлению и развитию процессов коррозии прутка.

Различный тюнинг подвески, особенно кустарный, крайне отрицательно сказывается на работе пружин. Кстати, увлекаться дорогими, геометрически сложными пружинами тоже нужно аккуратно. В таких пружинах больше критических мест сжатия, а значит, больше вероятность преждевременной механической деформации.

Кроме того, сократить срок службы пружин подвески могут и другие, не столь очевидные, эксплуатационные факторы: неисправность подшипника верхней опоры, постоянная неравномерная загрузка автомобиля, применение на одной оси шин и дисков с разными параметрами и даже неправильное давление в шинах.

Какие последствия для подвески и управляемости может иметь неправильный выбор пружины?

— Неграмотный подбор пружин — первейшая причина ухудшения управляемости и комфорта, а также увеличения тормозного пути.

Чисто технически неподходящие пружины увеличивают нагрузку на клапанные механизмы амортизаторов подвески, а также на другие ее элементы. Очень жесткие пружины увеличивают нагрузку на силовые элементы кузова, что вызывает перекос, подклинивание дверей, появление трещин на вклеенных стеклах и т. д.

Нередки случаи некорректной работы и сбоев в работе вспомогательных электронных систем, отвечающих за безопасное управление транспортным средством (ABS и ESP). Проблемы с «электронными помощниками» вплоть до выхода ЭБУ в аварийный режим работы. Чем современнее и «сложнее» автомобиль, тем проблема актуальнее.

Установка пружин, которые резко изменяют клиренс, — еще одна проблема для подвески и других элементов автомобиля. Изменяются углы установки колес. Идет повышенный износ шин, сайлент-блоков, приводных валов, ШРУСов, подшипников и ступиц колес, верхних опор амортизаторов, отбойников и ограничителей хода подвески, а также пыльников амортизаторов.

Кроме того, после установки пружин подвески для увеличения клиренса меняется расположение центра тяжести автомобиля, что увеличивает раскачку кузова (как продольную, так и поперечную), ухудшает поведение автомобиля при маневрах и негативно влияет на контроль управляемости.

Возможность применения пружин подвески, после установки которых возникает существенное изменение клиренса, ограничена требованиями действующего технического регламента «О безопасности колесных транспортных средств» ТР ТС 018/2011. В данном случае подобные произвольные изменения не являются сертифицированными, поэтому могут стать причиной запрета эксплуатации транспортного средства со всеми вытекающими последствиями.

Не секрет, что качество отечественных дорог оставляет желать лучшего, поэтому исправность и правильная регулировка всех элементов автомобильной подвески – важный фактор комфортного передвижения. Одними из основных компонентов подвески являются пружины, которые обеспечивают необходимую высоту кузова над дорожным полотном, а также влияют на грузоподъемность и управляемость машины. Оптимальный уровень жесткости этих элементов устанавливается путем проведения тестирований в разных условиях движения, а идеальное усилие пружины соответствует величине, предупреждающей чрезмерный крен кузова.

Если пружины подобраны верно, то на любых поворотах крен кузова должен составлять не больше двух-трех градусов, на что обращают особое внимание. Слишком мягкие пружины могут существенно сказаться на управлении автомобилем. Но как узнать показатель жесткости пружины, установленной на вашем транспортном средстве? Об этом как раз и пойдет речь в данной статье.

1. Как определить жесткость пружины подвески?

Для начала вспомним, что такое автомобильная пружина и что она собой представляет. Эта составляющая часть конструкции подвески представлена в виде упругого элемента, смягчающего толчки и удары, образующиеся при передвижении по неровным участкам дороги, ведь при наезде на препятствие колесо машины отрывается от поверхности и теряет управляемость. В таких случаях, задача пружины – как можно быстрее вернуть ему прежнее положение. Учитывая, что после удара колесо отскакивает назад, мягкая пружина способна сильнее сжаться и поглотить большее количество энергии, нежели жесткий элемент. Поскольку эта энергия расходуется медленно, то колебания не могут быстро затухать, подпитываясь все новыми и новыми толчками.

Решить эту проблему призван еще один конструктивный элемент автомобильной – амортизатор, предназначенный для ускорения процесса гашения толчков путем трансформации в тепло колебаний подвески и кузова.

Жесткостью пружины называют ее способность сопротивляться сжатию, что также является ее главной характеристикой. Чересчур жесткая пружина ухудшает качество управления автомобилем на неровных дорогах, одновременно увеличивая дискомфорт пассажиров. Слишком мягкая, наоборот, хорошо гасит толчки, но создает большой крен машины при прохождении поворотов. Существует несколько факторов, которые напрямую влияют на показатель жесткости:

1. Диаметр прута (чем он больше, тем больше будет жесткость);

2. Внешний диаметр пружины (чем он больше, тем меньшим будет показатель жесткости);

3. Количество витков пружины (больше витков – меньше жесткость);

4. Форма пружины. Различают цилиндрические, конические, бочкообразные элементы, каждый из которых может обладать особыми характеристиками. Кроме того, одна пружина способна сочетать в себе сразу несколько форм.

Определить жесткость пружин, установленных на вашем автомобиле, можно, исходя из кода изделия или нанесенных меток в виде штамповок или обозначений краской (к примеру, длина пружины составляет не меньше 230 мм, и если изделие обозначено желтой маркировкой, значит, оно имеет длину менее 240 мм). Также узнать значение жесткости помогут ручной пресс, напольные весы и измерительная линейка (сила давления измеряется в килограммах на сантиметр).

Для этого на весы укладывают деревянный брусок толщиной не меньше 12 мм, площадь которого будет больше площади торца пружины, а сверху на него устанавливают саму пружину. Верхний торец пружины накрывают вторым бруском дерева и измеряют длину элемента. Используя пресс, пружину сжимают до конкретного значения (к примеру, 40 мм) и записывают показания весов, тем самым определяя жесткость детали.

Существует и другой способ определения указанной величины. Здесь пружина подвески рассматривается как тело начальной длины, обозначающееся буквой «L» и подвергающееся растяжению или сжатию. В соответствии с законом Гука для продольной деформации, изменения тела «х» пропорциональны его начальной длине «L» и приложенной силе «F». То есть, x = F*L/C , где «С» является коэффициентом пропорциональности и зависит от радиуса витков, диаметра проволоки и материала изготовления пружины. Показатель жесткости пружины - k = F/x = C/L или k*L = C («С» - постоянная величина).

2. Как правильно проверять пружины подвески

Зачастую внимание элементам подвески уделяют только тогда, когда что-то где-то застучало или машина начала себя неадекватно вести. Однако любую проблему легче решить на начальном этапе, чем мучиться с ее последствиями. В случае с пружинами подвески, свидетельствовать об их плохом «самочувствии» могут следующие признаки:

1. Частые «пробои» подвески;

2. Снижение плавности хода транспортного средства;

3. Появление вибрации и тряски при движении;

4. Заметный перекос автомобиля или его осадка;

5. Существенная разница между высотой передней и задней части машины;

6. Сокращение дорожного просвета;

7. Ярко выраженные следы взаимодействия пружинных витков (заметны при проведении диагностических процедур на смотровой яме или на подъемнике).

Почему же пружина может утратить прежние свойства? Во-первых , дает о себе знать естественный износ и «усталость» металла. Во-вторых , не исключено повреждение пружин из-за трения, полного сжатия или контакта с камнями. В-третьих , к неисправностям пружин могут привести частые перегрузки транспортного средства и преодоление неровных участков дороги на больших скоростях, а завершает «черную работу» коррозия металла, обусловленная повышенным уровнем влажности и влиянием дорожных реагентов.

Если при осмотре вы заметили повреждения витков хотя бы одной из пружин, такую деталь нужно обязательно заменить новым элементом. Также полезно проверить оседание пружин. Для этого деталь сжимают до соприкосновения витков, после чего задействуют нагрузку в размере 295 кГс. Сжатие пружины производится по ее оси, а опорная поверхность должна соответствовать опорной чашке амортизатора и кузова.

Кроме того, выполняя диагностику, обратите внимание на состояние пружинных прокладок: если на них отчетливо видны следы износа – лучше такие элементы сразу заменить. При незначительных дефектах можно пока и не менять пружину, но в обязательном порядке стоит произвести замену, если:

- деталь сломалась (обычно это происходит в самом верхнем или нижнем витках);

Сильно заметна коррозия или другие повреждения металла;

Снизилась высота автомобиля (измеряется и сравнивается расстояние между центром колеса и краем его арки, причем на всех четырех колесах);

Наблюдается неравномерность горизонта транспортного средства (разница в высоте между передней и задней частями машины).

3. Инструменты для проверки пружины подвески

Для проведения полной диагностики пружин подвески вам понадобятся как обычные инструменты (гаечные и торцевые ключи, отвертки, молоток и т.д.), так и специальные съемники и стяжки пружин. Что касается последних, то они существенно облегчают задачу демонтажа, правда, многие автолюбители прекрасно справляются и без них. Если вы собираетесь проверить жесткость пружин, то не лишними будут упомянутые ранее напольные весы, измерительная лента, ручной пресс и деревянные бруски подходящего размера.

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.

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.

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.