УГЛОВАТАЯ ПОДВЕСКА
УГЛОВАТАЯ ПОДВЕСКА
КЛУБ Автовладельцев
/Желаю ВСЕ ЗНАТЬ
УГЛОВАТАЯ ПОДВЕСКА
ГРАМОТНОМУ ВОДИТЕЛЮ Понадобятся АЗЫ ГЕОМЕТРИИ
ТЕКСТ / ЕВГЕНИЙ БОРИСЕНКОВ
Самое обычное и, казалось бы, явное решение - вообщем не делать никаких углов. При всем этом колесо в процессе сжатия-отбоя остается перпендикулярным к дороге, в неизменном и надежном контакте с ней (рис. 1). Правда, скооперировать центральную плоскость вращения колеса и ось его поворота конструктивно достаточно трудно (тут и дальше речь о традиционной двухрычажной подвеске заднеприводных "жигулей"), так как обе шаровые опоры вместе с тормозным механизмом вовнутрь колеса не помещаются. А раз так, то плоскость и ось "расползаются" на расстояние А, называемое плечом обката (при повороте колесо обкатывается вокруг оси ab). В движении сила сопротивления качению неведущего колеса делает на этом плече осязаемый момент, скачкообразно меняющийся при проезде неровностей. Не достаточно кому понравится езда с повсевременно рвущимся из рук рулем!
Не считая того, придется значительно попотеть, преодолевая этот самый момент в повороте. Стало быть, положительное (в этом случае) плечо обката лучше уменьшить, а то и совсем свести к нулю. Для этого можно наклонить ось поворота ab (рис. 2). Тут принципиально не переусердствовать, чтоб при ходе ввысь колесо не очень заваливалось вовнутрь. На практике делают так: несколько наклонив ось поворота (b), подходящую величину добирают наклоном плоскости вращения колеса (a). Угол a и есть разрушение. Под этим углом колесо опирается о дорогу. Покрышка в зоне контакта деформируется (рис. 3).
Выходит, что автомобиль движется как будто на 2-ух конусах, стремящихся раскатиться в стороны. Чтоб восполнить эту проблема, плоскости вращения колес нужно свести. Процесс именуется регулировкой схождения. Как вы уже додумались, оба параметра агрессивно связаны. Другими словами, если угол развала нулевой, не должно быть и схождения, отрицательный - требуется расхождение, по другому шины будут "пылать". Если на автомобиле разрушение колес выставлен по-разному, его будет тянуть в сторону колеса с огромным наклоном.
Другие два угла обеспечивают стабилизацию управляемых колес - проще говоря, принуждают автомобиль с отпущенным рулем ехать прямо. 1-ый, уже знакомый нам угол поперечного наклона оси поворота (b) отвечает за весовую стабилизацию. Просто увидеть, что при этой схеме (рис. 4) в момент отличия колеса от "нейтрали" передок начинает подниматься. А потому что весит он много, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять начальное положение, соответственное движению по прямой. Правда, для этого приходится сохранять то самое, хоть и маленькое, но ненужное положительное плечо обката.
Продольный угол наклона оси поворота - кастер - дает динамическую стабилизацию (рис. 5). Принцип ее ясен из поведения рояльного колесика - в движении оно стремится оказаться сзади ножки, другими словами занять более устойчивое положение. Чтоб получить тот же эффект в автомобиле, точка скрещения оси поворота с поверхностью дороги (с) должна быть впереди центра пятна контакта колеса с дорогой (d). Для этого ось поворота и наклоняют повдоль. Сейчас при повороте боковые реакции дороги, приложенные сзади ... (спасибо кастеру!) (рис. 6) стараются возвратить колесо на место.
Более того, если на машину действует боковая сила, не связанная с поворотом (к примеру, вы едете по косогору либо при боковом ветре), то кастер обеспечивает при случаем отпущенном руле плавный поворот машины "под склон" либо "под ветер" и не дает ей опрокинуться.
В переднеприводном автомобиле с подвеской "Мак-Ферсон" ситуация совсем другая. Эта конструкция позволяет получить нулевое и даже отрицательное (рис. 7б) плечо обката - ведь вовнутрь колеса тут нужно "засунуть" только опору единственного рычага. Угол развала (и, соответственно, схождения) просто свести к минимуму. Так и есть: у знакомых всем ВАЗов "восьмого" семейства разрушение - 0°±30', схождение - 0±1 мм. Потому что фронтальные колеса сейчас тянут автомобиль, динамическая стабилизация при разгоне не требуется - колесо уже не катится сзади ножки, а тянет ее за собой. Маленький (1°30') угол продольного наклона оси поворота сохранен для стойкости при торможении. Значимый вклад в "правильное" поведение автомобиля заносит отрицательное плечо обката - при возрастании сопротивления качению колеса оно автоматом корректирует линию движения.
Видите ли, тяжело переоценить воздействие геометрии подвески на маневренность и устойчивость. Естественно, конструкторы уделяют ей самое пристальное внимание. Углы для каждой модели автомобиля определяют после величавого огромного количества испытаний, доводочных работ и опять испытаний! Но только... в расчете на исправный автомобиль. На старенькой, изношенной машине упругие деформации подвески (сначала, резиновых частей) еще больше, чем у новейшей - колеса приметно расползаются от куда наименьших сил. Но стоит тормознуть, как в статике все углы вновь на собственном месте. Так что регулировать разболтанную подвеску - мартышкин труд! Поначалу необходимо ее отремонтировать.
Свести на нет все усилия разработчиков можно и другими методами. К примеру, хорошо задрать заднюю часть автомобиля. Глядишь - кастер поменял символ и от динамической стабилизации остались мемуары. И если при разгоне "Подвескасмен" еще сумеет совладать с ситуацией, то при критическом торможении - навряд ли. А если добавить неординарные шины и колеса с другим вылетом, кто возьмется предсказать, что получится в итоге? Ранее срока изношенная резина и "убитые" подшипники - половина беды. Бывает и ужаснее...
Рис. 1. "Подвеска без углов".
Рис. 2. В поперечной плоскости положение колеса характеризуется углами a (разрушение) и b (наклон оси поворота).
Рис. 3. Качение наклонного колеса припоминает качение конуса.
Рис. 4. При положительном плече обката поворот колеса сопровождается подъемом передка кузова.
Рис. 5. Кастер - угол продольного наклона оси поворота.
Рис. 6. Так "работает" кастер.
Рис. 7. Положительное (а) и отрицательное (б) плечи обката.
КЛУБ Автовладельцев
/Желаю ВСЕ ЗНАТЬ
УГЛОВАТАЯ ПОДВЕСКА
ГРАМОТНОМУ ВОДИТЕЛЮ Понадобятся АЗЫ ГЕОМЕТРИИ
ТЕКСТ / ЕВГЕНИЙ БОРИСЕНКОВ
Самое обычное и, казалось бы, явное решение - вообщем не делать никаких углов. При всем этом колесо в процессе сжатия-отбоя остается перпендикулярным к дороге, в неизменном и надежном контакте с ней (рис. 1). Правда, скооперировать центральную плоскость вращения колеса и ось его поворота конструктивно достаточно трудно (тут и дальше речь о традиционной двухрычажной подвеске заднеприводных "жигулей"), так как обе шаровые опоры вместе с тормозным механизмом вовнутрь колеса не помещаются. А раз так, то плоскость и ось "расползаются" на расстояние А, называемое плечом обката (при повороте колесо обкатывается вокруг оси ab). В движении сила сопротивления качению неведущего колеса делает на этом плече осязаемый момент, скачкообразно меняющийся при проезде неровностей. Не достаточно кому понравится езда с повсевременно рвущимся из рук рулем!
Не считая того, придется значительно попотеть, преодолевая этот самый момент в повороте. Стало быть, положительное (в этом случае) плечо обката лучше уменьшить, а то и совсем свести к нулю. Для этого можно наклонить ось поворота ab (рис. 2). Тут принципиально не переусердствовать, чтоб при ходе ввысь колесо не очень заваливалось вовнутрь. На практике делают так: несколько наклонив ось поворота (b), подходящую величину добирают наклоном плоскости вращения колеса (a). Угол a и есть разрушение. Под этим углом колесо опирается о дорогу. Покрышка в зоне контакта деформируется (рис. 3).
Выходит, что автомобиль движется как будто на 2-ух конусах, стремящихся раскатиться в стороны. Чтоб восполнить эту проблема, плоскости вращения колес нужно свести. Процесс именуется регулировкой схождения. Как вы уже додумались, оба параметра агрессивно связаны. Другими словами, если угол развала нулевой, не должно быть и схождения, отрицательный - требуется расхождение, по другому шины будут "пылать". Если на автомобиле разрушение колес выставлен по-разному, его будет тянуть в сторону колеса с огромным наклоном.
Другие два угла обеспечивают стабилизацию управляемых колес - проще говоря, принуждают автомобиль с отпущенным рулем ехать прямо. 1-ый, уже знакомый нам угол поперечного наклона оси поворота (b) отвечает за весовую стабилизацию. Просто увидеть, что при этой схеме (рис. 4) в момент отличия колеса от "нейтрали" передок начинает подниматься. А потому что весит он много, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять начальное положение, соответственное движению по прямой. Правда, для этого приходится сохранять то самое, хоть и маленькое, но ненужное положительное плечо обката.
Продольный угол наклона оси поворота - кастер - дает динамическую стабилизацию (рис. 5). Принцип ее ясен из поведения рояльного колесика - в движении оно стремится оказаться сзади ножки, другими словами занять более устойчивое положение. Чтоб получить тот же эффект в автомобиле, точка скрещения оси поворота с поверхностью дороги (с) должна быть впереди центра пятна контакта колеса с дорогой (d). Для этого ось поворота и наклоняют повдоль. Сейчас при повороте боковые реакции дороги, приложенные сзади ... (спасибо кастеру!) (рис. 6) стараются возвратить колесо на место.
Более того, если на машину действует боковая сила, не связанная с поворотом (к примеру, вы едете по косогору либо при боковом ветре), то кастер обеспечивает при случаем отпущенном руле плавный поворот машины "под склон" либо "под ветер" и не дает ей опрокинуться.
В переднеприводном автомобиле с подвеской "Мак-Ферсон" ситуация совсем другая. Эта конструкция позволяет получить нулевое и даже отрицательное (рис. 7б) плечо обката - ведь вовнутрь колеса тут нужно "засунуть" только опору единственного рычага. Угол развала (и, соответственно, схождения) просто свести к минимуму. Так и есть: у знакомых всем ВАЗов "восьмого" семейства разрушение - 0°±30', схождение - 0±1 мм. Потому что фронтальные колеса сейчас тянут автомобиль, динамическая стабилизация при разгоне не требуется - колесо уже не катится сзади ножки, а тянет ее за собой. Маленький (1°30') угол продольного наклона оси поворота сохранен для стойкости при торможении. Значимый вклад в "правильное" поведение автомобиля заносит отрицательное плечо обката - при возрастании сопротивления качению колеса оно автоматом корректирует линию движения.
Видите ли, тяжело переоценить воздействие геометрии подвески на маневренность и устойчивость. Естественно, конструкторы уделяют ей самое пристальное внимание. Углы для каждой модели автомобиля определяют после величавого огромного количества испытаний, доводочных работ и опять испытаний! Но только... в расчете на исправный автомобиль. На старенькой, изношенной машине упругие деформации подвески (сначала, резиновых частей) еще больше, чем у новейшей - колеса приметно расползаются от куда наименьших сил. Но стоит тормознуть, как в статике все углы вновь на собственном месте. Так что регулировать разболтанную подвеску - мартышкин труд! Поначалу необходимо ее отремонтировать.
Свести на нет все усилия разработчиков можно и другими методами. К примеру, хорошо задрать заднюю часть автомобиля. Глядишь - кастер поменял символ и от динамической стабилизации остались мемуары. И если при разгоне "Подвескасмен" еще сумеет совладать с ситуацией, то при критическом торможении - навряд ли. А если добавить неординарные шины и колеса с другим вылетом, кто возьмется предсказать, что получится в итоге? Ранее срока изношенная резина и "убитые" подшипники - половина беды. Бывает и ужаснее...
Рис. 1. "Подвеска без углов".
Рис. 2. В поперечной плоскости положение колеса характеризуется углами a (разрушение) и b (наклон оси поворота).
Рис. 3. Качение наклонного колеса припоминает качение конуса.
Рис. 4. При положительном плече обката поворот колеса сопровождается подъемом передка кузова.
Рис. 5. Кастер - угол продольного наклона оси поворота.
Рис. 6. Так "работает" кастер.
Рис. 7. Положительное (а) и отрицательное (б) плечи обката.