Недостаточная поворачиваемость

ПОДВЕСКА И ТОРМОЗА

Введение

В этой книге автор рассмотрел некоторые аспекты улучшения управляемости автомобиля, которые могут быть полезны для тех, кто строит спортивные автомобили или кит-кары, или пытается улучшить ходовые качества автомобиля. Рассмотрены моменты проведения настроек подвески для автомобилей с передним и задним расположением двигателя, с независимой передней и зависимой задней подвеской или с полностью независимой подвеской. Другими словами, основная информация может быть применена для автомобилей практически всех типов.

Небольшие регулировки, которые могут быть проведены в Вашем гараже (если конечно там ровный и горизонтальный пол) с минимумом затрат времени, помогут улучшить управляемость автомобиля.

Естественно, большинство владельцев хотят, чтобы автомобиль хорошо ехал и управлялся. С одной стороны задачи понятия «ехать» более или менее ясны для всех, а с другой стороны решения, устраняющие недостатки управляемости, представляются как результат «черной магии».

Возьмем, к примеру, два идентичных кит-кара, купленных и собранных двумя разными людьми и настраиваемые ими по своему усмотрению. С огромной вероятностью управляемость обоих автомобилей будет заметно отличаться. Автомобили все еще будут соответствовать спецификации, но если настройки проводятся без ясного понимания, что в результате надо получить и что способствует улучшению управляемости, в конце концов, приведут к созданию просто опасного автомобиля. И не надо после этого винить изготовителя.

Как правило большинство кит-каров поставляются со всем необходимым оборудованием, многие допускают наличие регулируемой и настраиваемой подвески. Но наличие возможности настроить подвеску и отсутствие знаний, как это сделать, приводит зачастую к худшим результатам.

На многие спортивные автомобили и кит-кары устанавливаются детали серийных машин. В одних случаях используется один автомобиль-донор, чьи детали непосредственно устанавливаются на спортивный образец. Такой подход с точки зрения управляемости приводит к возрастанию компромиссных решений. В других случаях имеется несколько автомобилей-доноров, поскольку конструкторы и изготовители спортивного автомобиля хотят установить наиболее подходящие, с их точки зрения, детали. Естественно, во внимание принимаются и вопросы стоимости изделий.

Некоторые автомобили созданы для кольцевых трасс, некоторые для трека, некоторые для обоих случаев. На чисто трековые автомобили, по понятным причинам, часто устанавливают лучшие детали, которые можно купить за деньги. Автомобили для кольца и для трека не так близко связаны между собой, как это принято думать. Решение о назначении автомобиля нужно принять сразу, чтобы сберечь время и деньги, выброшенные на установку совершенно неподходящих деталей и лишние регулировки.

Простейшие кит-кары основываются на конструкции с передним расположением двигателя и заднем приводе с зависимой задней подвеской. Задняя подвеска может быть также независимой. Некоторые версии кит-каров, например Westfield, выпускаются в обоих вариантах. Есть много за и против для применения этих двух схем подвесок: зависимая подвеска более легкая, но иногда создает проблемы с управляемостью. Независимая подвеска тяжелее, но обычно лучше передает тягу и способствует улучшению управляемости.

На некоторых версиях автомобилей двигатель устанавливается в середине колесной базы, привод осуществляется на задние колеса и устанавливаются обе независимых подвески. Таких автомобилей относительно мало, поскольку они более дорогие в изготовлении, но все же они есть, хотя их управляемость не всегда так хороша, как можно было бы ожидать.

В сущности, спортивные автомобили должны иметь лучшую управляемость и исполнение, чем большинство обычных машин (цель, в наши дни не так легко достижимая, когда серийные автомобили исключительно хорошо «держат дорогу»). Подвески разных автомобилей имеют разную конструкцию, однако, главная цель остается неизменной, т.е. обеспечить управляемость автомобиля как можно лучше в заданных границах стоимости и ожидаемого комфорта. Главной задачей подвески является обеспечение безотрывного движения колеса по дорожному покрытию, во всех условиях движения. При этом желательно достичь одинакового размера пятна контакта всех шин с дорогой (правильного распределения веса автомобиля по колесам).

Многие автомобили (включая популярные спортивные версии) используют детали других выпускаемых автомобилей и, хотя это понятно с точки зрения стоимости, эти детали не всегда полностью подходят для назначенных целей, но приходится идти на компромисс.

Советы и рекомендации, рассмотренные в этой книге, следует отнести к автомобилям и кит-карам, скорость которых не превышает 210 км/ч.

Иногда удается весьма удовлетворительно настроить автомобиль самостоятельно. Однако, уровень осмысления, что надо делать с автомобилем и осознание причин его поведения и проблем, их вызывающих, дают основу для введения корректных изменений, неизбежно приводящих к желаемому результату. Проблемы управляемости могут иногда казаться неразрешимыми, но всегда логика и информация, приводимая в данной книге, помогут Вам отказаться от мысли, что настройка подвески относится к «черной магии». Идеи решений и процедуры исполнения, описанные в предлагаемой книге, простые, эффективные и не влекут за собой значительных материальных затрат. Помните, что простота часто лучшее решение.

Важные замечания

Основой аккуратной настройки геометрии подвески любого автомобиля является проведение измерений всех переменных величин от одной опорной точки. Это прежде всего означает необходимость подготовки плоскости измерений (пола). Пол должен быть горизонтальным и абсолютно плоским и на 1 метр шире и длиннее габаритов автомобиля. Провести правильные измерения и затем отрегулировать подвеску без выполнения указанных требований невозможно. Отклонение поверхности пола от плоскости не должно превышать 1 мм по всей поверхности. Это требование может выглядеть очень строгим, однако обычные бетонные полы можно выполнить с указанной точностью на гораздо большем пространстве, чем нужно для зоны измерений. Бетонный пол, подвергнутый при укладке дополнительной обработке, может быть идеально ровным. Если пол уже уложен, приведение его в порядок потребует дополнительных усилий: в среднем отклонения от плоскости у бетонных полов достигает 3 мм, что не отвечает требованиям к точности измерений. При этом возможно реально провести регулировки подвески с достаточной точностью, однако нельзя получить автомобиль «без пятнышка». Любой пол, или часть пола, на горизонтальность можно проверить с помощью строительного уровня. Выровнять пол по горизонту можно без особенных затрат с помощью самовыравнивающегося компаунда, продающегося в строительных магазинах. Обычно этот компаунд используется для выравнивания пола до укладки кафеля и в большинстве случаев не предназначен для передвижения по нему автомобиля, однако если подложка пола достаточно прочная, его применение оправдано, кроме того, пользоваться компаундом может любой человек.

Причина применения компаунда лежит в его жидкотекучести. Поверхность, которую нужно выровнять, огораживают небольшой опалубкой и затем заливают компаунд. Поверхность компаунда располагается по горизонту и до застывания становится абсолютно гладкой. По соображениям прочности минимальная толщина компаунда должна быть больше 3 мм. подготовленный таким образом пол может прослужить несколько лет.

Можно провести регулировки автомобиля «на стороне», в помещении удовлетворяющем указанным условиям, что также создает определенные неудобства, но вам не придется тратить время и деньги на подготовку пола в собственном гараже.

Если работы, связанные с регулировкой подвески, проводятся регулярно, участок пола, где проводятся регулировки (проверенный на горизонтальность и плоскостность), обычно помечают по периметру краской. Эта зона по возможности не должна использоваться для работ, не связанных с регулировками подвески, включая хранение автомобиля.

Надо ясно себе представлять, что все измерения и проверки, предлагаемые в этой книге, должны проводиться в указанных выше условиях. Нарушение этих обязательных требований приведет к ошибкам, которые отразятся на управляемости автомобиля.

Заметим, что проходящие в книге ссылки на «точки измерения шасси и подвески» означают те места автомобиля, в которых крепятся рычаги подвески. Не делается различия между рамной конструкцией и несущим кузовом.

Термины и определения

Имеется несколько общих терминов, которые часто применяются при обсуждении вопросов регулировки подвески. К этим терминам относятся положительный и отрицательный развал колес (camber), продольный наклон оси поворота колеса (castor или caster), угол нижнего рычага, угол верхнего рычага, положительное и отрицательное схождение колес. Эти термины нужно знать и понимать. Ниже приведем краткое определение каждого термина и, по возможности, их влияние на управляемость.

Избыточная поворачиваемость

Избыточная поворачиваемость проявляет себя как стремление автомобиля к заносу заднего моста при прохождении поворота. Автомобиль достаточно хорошо входит в поворот, но затем задний мост начинает заносить в сторону противоположную повороту: как говорят «автомобиль вильнул хвостом». Этот эффект может дать преимущества в прохождении поворотов в гонках, но зато ограничивает возможности возвращения автомобиля к прямолинейному движению.

Если избыточная поворачиваемость очень велика, автомобиль практически всегда переходит к неуправляемому вращению. Только одна вещь поможет в некоторой степени справится с создавшимся положением: установка более мягких шин, которые сцепляются с дорогой, а не скользят по ней. Избыточная поворачиваемость может быть уменьшена путем изменения схождения задних колес или изменением колесной базы.

Избыточная поворачиваемость — автомобиль входит в поворот, но немедленно начинает поворачиваться вокруг вертикальной оси или «сходит» с траектории.	Корректировка поворачиваемостиобратным движением руля предотвращает выход автомобиля из-под контроля (занос заднего моста).

Глава 1. Шасси

Трубчатая рама без выступающих за нижние лонжероны частей может быть твердо установлена на плоском полу.

В контексте данной книги термин «шасси» применим как к собственно действительному шасси (несущей рамной конструкции), так и к «шасси», образованному несущим кузовом (монококом) — оба варианта выполняют одну и ту же задачу.

Относящиеся к шасси элементы несущего кузова должны быть целыми, чтобы все точки крепления подвески были расположены в нужных местах относительно друг друга и кузова. При неверном расположении мест подсоединения подвески (например, при ошибке изготовления или в результате аварии) геометрия подвески будет искажена и подвеска не сможет полностью выполнять свои функции. Все центры мест подсоединения с каждой стороны кузова должны располагаться на одинаковом расстоянии от опорной поверхности (предпочтительнее от уровня пола). Даже если автомобиль полностью собран, все еще остается возможность без значительных усилий провести необходимые измерения. Проверка совмещения мест крепления подвески является первым шагом в направлении улучшения управляемости автомобиля.

Действительное шасси

Две нижних точки передней подвески устанавливаются на одинаковом расстоянии «X» от пола. Задний мост приподнимают для проведения измерений мест креплений задней подвески (см. нижний рисунок).

Перед поднятием заднего моста на накладку домкрата укладывают круглый пруток (12-16 мм в диаметре) для обеспечения точечного контакта. Пруток устанавливается под центр картера главной передачи. Точное положение центра определяется дополнительными измерениями.

Если с шасси для ремонта снимается вся обшивка, проверить целостность шасси относительно легко. Это идеальное время для проверки шасси, поскольку при обнаружении дефектов можно быстро провести соответствующий ремонт и затем проверить его качество. В идеально исполненном шасси все точки крепления подвески должны быть выполнены с допуском в один миллиметр, в некоторых случаях допускаются отклонения в два миллиметра. Погнутое шасси имеет отклонения точек крепления больше этих величин, что никогда не может быть устранено регулировками. Безрассудно предполагать наличие хорошей управляемости у автомобиля, имеющего большие погрешности изготовления.

Незначительные повреждения, например, слегка погнутые трубы рамы или элементы обшивки, допускаются при условии, если они не влияют на ориентацию мест креплений подвески. Естественно, в интересах создания совершенного шасси лучше вообще не допускать никаких повреждений. При необходимости можно изменить положение мест крепления подвески.

Шасси устанавливают на плоском полу и проводят измерения расстояний от пола до центров отверстий крепления рычагов подвески. Если шасси из-за выступающих за нижний лонжерон элементов не может быть установлена на полу непосредственно, его можно приподнять с помощью плоских деревянных брусков размером 50 х 50 мм.

Безотносительно к тому, каким способом шасси установлено на полу, измерения покажут возможные погрешности шасси.

В некоторых случаях передняя подвеска крепится на отдельном подрамнике. В этом случае подрамник должен быть жестко закреплен на шасси, образовав тем самым единый узел. Если подрамник крепится к шасси через резиновые втулки, то рекомендуется их заменить на алюминиевые проставки, чтобы образовалось жесткое соединение. Такая замена также обеспечивает возможность некоторой регулировки: в случае небольшого не совмещения креплений передней и задней подвески можно провести коррекцию подбором толщины проставок. Любое уменьшение взаимных перемещений в шасси обычно ведет к улучшению управляемости. Что же касается некоторого увеличения шума, который ранее подавлялся резиновыми втулками, это маловажная деталь.

Проверка геометрии шасси

Параллельность осей

Треугольник с отношением сторон 3-4-5, вписанный в площадь 6x3 м.

Два измерительных треугольника, построенных на общем малом катете.

Положение автомобиля относительно измерительных треугольников при настройке параллельности мостов и перенос точек измерения на поверхность.

1 — центр отверстия под болт крепления рычага подвески. Непосредственные измерения высоты центра отверстия под болт в трубчатой раме с помощью мерительного угольника.

Оси автомобиля могут быть действительными (при жесткой балке подвески) или мнимыми (при независимой подвеске). Если автомобиль имеет зависимую заднюю подвеску, измерения параллельности осей проводятся относительно балки заднего моста.

Измерить параллельность осей можно двумя способами. Автомобиль устанавливается на ровный горизонтальный пол. С помощью мерительного угольника на пол проецируются соответствующие точки крепления рычагов подвески к шасси. Затем автомобиль откатывается и появляется возможность соединить нанесенные точки линиями для проведения дальнейших измерений. Другой способ: на пол наносятся линии соединяющие точки предполагаемого расположения креплений рычагов подвески, на которые затем аккуратно накатывают автомобиль. Затем на пол проецируются центры креплений рычагов подвески, как в первом случае и проводится сравнение расчетных и полученных размеров. Способ выбирается исходя из конкретных условий и конструктивных особенностей автомобиля.

Сначала шасси проверяется с точки зрения относительного положения друг к другу мест крепления передней и задней подвесок. Поскольку колесная база в среднем равна 2300-2500 мм, обеспечить нужную точность измерений затруднительно. Одним из решений этой проблемы является применение метода треугольника (использования равенства квадрата гипотенузы сумме квадратов катетов).

Классический треугольник имеет стороны 3-4-5 (см. рисунок). Для увеличения точности размеры треугольника увеличивают так, чтобы больший катет был примерно равен колесной базе. Например, применим треугольник размерами 1800x2400x3000 мм (или другой, но со сторонами, соответствующими пропорции 3:4:5).

Итак, если измеренное расстояние от нижней точки крепления рычага передней подвески до задней кромки балки заднего моста (или другой характерной точки) равно 2515 мм, оно берется за основу построения измерительного треугольника. Сначала разделим полученную величину на четыре. В результате получается общий определитель для всех сторон треугольника, в нашем случае 628,75 мм. Второй катет треугольника определится умножением определителя на три, а гипотенуза на пять. В нашем примере это будет, соответственно, 1886,25 мм и 3143,75 мм. Теперь построим два прямоугольных треугольника, чтобы получить прямоугольник.

Сравнивая проецируемые точки с полученным прямоугольником, можно точно провести измерения колесной базы и положение колес относительно друг друга (по сторонам и мостам).

Измерительный треугольник должен иметь катет, как можно более точно соответствующем колесной базе. В то же время, было бы неплохо, чтобы проекции центров крепления рычагов подвески находились внутри треугольников, поэтому их несколько сдвигают или раздвигают по малому катету. Для измерения параллельности осей применяется набор мерительных угольников подходящего размера. При этом измеряются расстояния между катетами треугольников и проекциями центров крепления подвесок. Любое отклонение от параллельности ясно видно и легко измеряется.

Примечание переводчика: в описанном способе повышения точности измерений используется принцип перехода от измерений больших величин к измерению малых. Собственно точность измерений повышается за счет применения более точных мерительных инструментов (вместо рулетки (± 1 мм) применяется штангенциркуль (+ 0,05 мм)). Опираясь на этот принцип и знания элементарной геометрии, можно разработать другие методы измерений, может быть более понятные и точные.

В случае применения зависимой задней подвески с помощью изменения длины направляющих рычагов и тяги Панара можно отрегулировать положение заднего моста относительно зафиксированных точек крепления передней подвески. В этом случае задняя ось совмещается с нерегулируемыми местами крепления передней подвески.

Направляющие рычаги могут быть изменены с одной или обеих сторон до получения параллельности осей и заданной величины колесной базы. Изменением длины тяги Панара можно передвинуть мост в боковом направлении.

ВНИМАНИЕ: при регулировке шарниров всегда проверяйте рабочую длину резьбы, несущей силовую нагрузку. Малое количество несущих витков крепежа может привести к повреждению подвески. Длина рабочей резьбовой части должна быть больше полутора диаметра резьбы.

Начнем с передней части шасси. Измерим расстояние от пола до точек крепления нижних рычагов подвески (центров отверстий под болты крепления). Обе высоты точек крепления над полом должны быть одинаковы. Для измерений лучше всего воспользоваться мерительным угольником. При проведении прямых измерений расстояний от пола до точек крепления нужно помнить о том, что инструмент должен стоять вертикально и повернут на 90° к базовой линии. Для этого воспользуемся вторым мерительным угольником. Если нижние рычаги подвески «параллельного» типа, все четыре точки измерений (две передних и две задних) должны дать одну и ту же высоту. Если подвеска имеет геометрию поглощения клевка, две задние точки крепления должны располагаться выше передних. При этом соответственные расстояния до пола должны быть попарно равны. Если высоты расположения точек крепления не равны, есть большая вероятность наличия погнутости шасси.

Рамное шасси

Если мы имеем дело с трубчатым рамным шасси, установим его на плоский пол и измерим зазор между нижним лонжероном и полом (подойдет плоский щуп толщиной 0,65 мм). Если нет деформации рамы, то щуп между лонжероном и полом не удастся вставить ни в каком месте. Даже если шасси не погнуто, остается вероятность того, что с одной стороны погнут или неправильно установлен кронштейн крепления.

Выход из создавшегося положения в замене подозрительного кронштейна. Новый кронштейн устанавливается так, чтобы обеспечить идентичность высоты центра отверстия под болт крепления над полом.

Почти всегда удается идентифицировать кронштейн, подвергнувшийся ремонту, по качеству сварного шва: как правило, оно всегда хуже оригинального. Кроме того, из-за ремонта возникают местные повреждения окружающей конструкции. Постарайтесь определить оригинальный кронштейн и правильность его установки. Затем установите кронштейн с другой стороны.

Если шасси погнуто, постарайтесь найти точное место начала деформации и определите величину деформации. Если шасси установить на плоский пол, обычно изгиб проявляет себя в виде приподнятой над полом части. Искривление обычно бывает прогрессивным и начинается от усилительного элемента шасси. Если 80% соприкасается полом и нет ударов от покачивания, изгиб шасси легко определяется с помощью плоского щупа, устанавливаемого между полом и лонжероном.

Если автомобиль побывал в нескольких авариях, изгиб шасси может стать таким, что с помощью покачиваний трудно определить неизогнутые части. В некоторых случаях дешевле выбросить оригинальное шасси и приобрести новое, поскольку затраты на ремонт и стоимость новой рамы могут стать сопоставимы.

Если изгиб очень большой (более 1,5 мм) шасси нужно разрезать в точке начала изгиба и установить новую секцию рамы или переставить вырезанную часть так, чтобы восстановить нужное совмещение. Это практически основная ремонтная операция, требующая достаточных временных затрат. Однако ее необходимо выполнять для обеспечения правильной работы подвески.

При незначительном изгибе шасси (менее 1,5 мм) можно переставить кронштейны крепления подвески (до совмещения центров отверстий под болты по осям и высоте над полом). Шасси останется погнутым, но ориентация мест подсоединения подвески будет восстановлено. Это не совсем хорошее решение, но все же лучше, чем отсутствие совмещения осей креплений подвески.

Автомобиль не должен показывать какого-либо ухудшения управляемости, если перестановка кронштейнов подвески проведена правильно.

Несущий кузов

Если роль шасси играет несущий кузов или Вы хотите проверить шасси на собранном автомобиле, процедура проверки целостности шасси несколько усложняется.

Здесь снова понадобится ровный горизонтальный пол. Если автомобиль имеет проблемы с управляемостью (например, правый поворот проходится лучше, чем левый), потребуется тщательная проверка шасси.

Лава 2. Высота подвески

Центры точек крепления (В) нижних рычагов и центры шаровых шарниров (А) нижних рычагов находятся на одном расстоянии от поверхности. Точки крепления (С) верхних рычагов ниже центров (D) шаровых шарниров на 25÷38 мм. Колеса имеют 1 градус отрицательного развала.

Центры точек крепления (А) нижних рычагов выше центров шаровых шарниров (В) нижних рычагов на 6÷16 мм. Точки крепления верхних рычагов ниже центров шаровых шарниров на 25÷38 мм. Колеса имеют отрицательный развал 1 градус.

Примечание переводчика: под высотой подвески понимается расстояние от центров точек крепления верхних рычагов подвески до пола у автомобиля, стоящего на колесах.

Каждый автомобиль имеет свою высоту подвески, определяемую геометрией подвески. Если автомобиль очень низкий и принято решение увеличить высоту подвески для увеличения дорожного просвета (или проделать обратную операцию для уменьшения просвета), это не всегда может быть выполнено из-за недостаточного диапазона регулировок (особенно передней подвески, поскольку она связана с рулевым управлением). К сожалению, довольно часто опускают или поднимают автомобиль без учета изменений в работе подвески, в результате ожидаемого прироста скорости не наблюдается из-за ухудшения управляемости.

При высоких скоростях прохождения поворотов с большими боковыми силами очень вероятно, что искажение геометрии подвески проявит себя.

Передняя подвеска

Высота подвески корректна по отношению к ее геометрии.

Та же подвеска после опускания автомобиля, для сохранения стандартного дорожного просвета, при установке колес большего диаметра. Случай не идеальный.

Та же подвеска после поднятия автомобиля для увеличения дорожного просвета. Случай не идеальный.

Этот рычаг подвески имеет съемный шаровой шарнир. Центр шарнира расположен выше центральной линии рычага. Пунктирная линия показывает действительную геометрию подвески.

На первых двух рисунках этой главы даны рекомендации по установке независимой передней подвески с рычагами неравной длины, обеспечивающие удовлетворительную управляемость автомобиля.

В идеальном случае предполагается возможность проведения небольших изменений. Если точка крепления нижнего рычага располагается выше центра шарового шарнира, рычаг не будет расположен параллельно земле. Такая установка рычага приводит в повороте к выталкиванию колеса наружу (добавочный отрицательный развал), но, в то же время, может противодействовать ухудшению управляемости в других ситуациях, например, при тяжелом торможении.

Конечно, поднятие или опускания автомобиля может привести к улучшению геометрии подвески (все зависит от реальной конструкции автомобиля). В отдельных случаях автомобиль может быть поднят для улучшения положения нижнего рычага подвески с перестановкой места крепления верхнего рычага, что ведет к общему улучшению геометрии подвески.

На других автомобилях для улучшения геометрии подвески место крепления верхнего рычага опускают вниз (к шасси приваривается новый кронштейн, просверливаются новые отверстия). Иногда улучшение геометрии достигается простой регулировкой положения опорного кронштейна вверх-вниз (при этом опускается точка крепления рычага).

К необходимости изменения геометрии подвески приводят несколько факторов. Например, если на автомобиль устанавливаются колеса большего диаметра, автомобиль может приподниматься до 12,5 мм и больше. Когда автомобиль приподнимается, первой естественной реакцией является желание опустить его до первоначальной высоты. Это достигается либо изменением положения седел пружин подвески, либо установкой пружин другой длины. Ниже на трех сопроводительных рисунках показан один и тот же автомобиль, но с разной высотой установки подвески. Во всех случаях развал колеса отрицательный и равен одному градусу.

В среднем опускание автомобиля на 12,5 мм изменяет угол наклона верхнего рычага до З÷35 градусов (обычно в сторону укорочения), в то время как угол наклона нижнего рычага изменяется на 2÷2,5 градуса (обычно в сторону удлинения). Такие изменения углов на трубчатом шасси на глаз обычно незаметны, особенно для нижних рычагов. Оси качания рычагов подвески на кронштейнах шасси почти всегда располагаются по центральной линии рычага (при виде спереди), то же можно сказать и о шаровом шарнире верхних рычагов. Что же касается шаровых шарниров нижних рычагов, то они, как правило, установлены со смещением относительно центральной линии рычага. Это означает, что действительный угол наклона нижнего рычага (измеряемый по линии соединения центров оси качания и шарового шарнира) часто нелегко определить по видимому положению рычага. Надо всегда помнить, что когда делаются ссылки на углы установки рычагов подвески, имеются в виду действительные углы, а не видимые глазом.

Поднятие автомобиля примерно на 25 мм ведет к увеличению дорожного просвета или, что более точно, высоты поддона относительно дороги. При этом угол установки верхнего рычага изменяется до семи градусов (в сторону укорочения), а нижнего рычага до пяти градусов (в сторону удлинения). Такое значительное изменение геометрии почти всегда недопустимо.

Было бы полезно, чтобы изготовители спортивных автомобилей указывали стандартное расстояние от поверхности дороги до центра колес и нижнего лонжерона. При известных корректных величинах не имеет значения, какие колеса и шины установлены на автомобиль, поскольку всегда можно провести относительные измерения.

Есть общее правило, устанавливающее ограничение в 6,3 мм регулировки стандартной высоты подвески в обе стороны. В указанных пределах регулировок проводить какие-либо модификации подвески не требуется.

Задняя подвеска

Подвеска с качающейся осью

Задняя качающаяся ось с карданными шарнирами (А) с каждой стороны дифференциала. Оси колес совпадают с осью моста. На рисунке показана правильная установка колес с отрицательным развалом в 0,25÷0,5 градуса.

Задняя качающаяся ось на ходе отбоя. Ход подвески должен быть ограничен так, чтобы колеса изменяли развал не более чем на 2,5 градуса в обе стороны (в плюс и минус). Изменение развала при прохождении поворота идет в правильном направлении, однако, больше, чем нужно.

Задняя качающаяся ось на ходе сжатия. Шины имеют плохой контакт с дорогой. Чем больше ход подвески, тем больше ее отрицательное действие. Ограничение хода подвески проводят установкой жесткой пружины или стабилизатора поперечной устойчивости.

Автомобиль проходит левый поворот с углом крена кузова в три градуса (показан вид сзади). Правое колесо имеет избыточный отрицательный развал, левое колесо — избыточный положительный развал. Ось моста наклоняется по линии «А-А» центров шарниров.

Качающаяся ось редко применяется на современных автомобилях. При этом типе подвески приводные валы используются в качестве качающихся рычагов. Каждый приводной вал имеет карданный шарнир, крепящийся со стороны дифференциала, обеспечивающий привод колес при работе подвески.

Теоретически такая конструкция подвески вполне приличная, но на практике возникает несколько проблем, связанных с конструкцией подвески.

При крене кузова колеса приобретают или теряют угол развала в слишком большом диапазоне. Тяжело нагруженный автомобиль или автомобиль с опущенным кузовом могут проявить большой отрицательный развал, при ходе же отбоя может появиться чрезмерный положительный развал.

Решение проблемы чрезмерного изменения развала колес лежит в установке ограничителей хода подвески, которые значительно улучшат управляемость ценой плавности работы подвески. Ограничители устанавливают так, чтобы изменение развала лежало в пределах 2,5 градусов в обе стороны. Ход подвески обычно ограничивают жесткой пружиной или установкой стабилизатора поперечной устойчивости (если это возможно). Установка же жестких амортизаторов не самый хороший метод решения проблемы.

Заключение

Методы установки геометрии подвески очень разнообразны. В случае постройки автомобиля рамной конструкции определитесь с типом подвески до приобретения рамы. Узнайте у изготовителя автомобиля стандартную высоту подвески и критерии ее оценки. Если изготовитель не пойдет Вам навстречу, не огорчайтесь: лучшие настройки могут быть получены в результате тестов, но уже за Ваш счет. Рекомендации изготовителя могут быть ограничены советами, как установить рычаги передней и задней подвески параллельно земле. Однако проверить параллельность рычагов Вы сможете и самостоятельно.

Выше были описаны основные установки независимых передней и задней подвески и рекомендации, реализация которых приведет к хорошим характеристикам управляемости автомобиля. Что касается передней подвески, рассказано уже довольно много, но далее в книге приводится дополнительный объем информации. Что касается задней подвески, далее так же указываются отдельные взаимосвязи функций подвески и ее отдельных элементов.

Глава 3. Геометрия подвески

Под хорошей геометрией подвески понимается конструкция, в которой все точки относительного перемещения отдельных компонентов расположены в оптимальных позициях. Геометрические параметры подвески, определяющие эффективность системы в целом, выбираются на стадии конструирования автомобиля.

В большинстве конструкций передней подвески применяются поперечные и продольные рычаги того или иного типа, которые могут производиться крупными сериями методом штамповки или изготовленные индивидуально из труб. Что касается массового производства зависимой задней подвески, желательно увидеть конструкцию с четырьмя направляющими рычагами и двумя верхними рычагами, установленными по центру картера главной передачи для поперечной фиксации моста. Альтернативно для поперечной фиксации может быть применена тяга Панара или рычаги Уатта. На более сложных независимых задних подвесках применяются поперечные или качающиеся рычаги в сочетании с направляющими рычагами. На некоторых спортивных автомобилях можно обнаружить два одиночных независимых направляющих рычага, одну верхнюю тягу и обратный поперечный рычаг, устанавливаемый в верхней задней точке.

Безотносительно к типу применяемой подвески, будут приводиться некоторые оценки геометрии подвески. Положение каждой точки установки элементов подвески может быть измерено. После анализа результатов измерений можно сделать предварительный вывод о степени совершенства подвески.

Независимая задняя подвеска