Клас автомобіля та його вартість мають мало спільного із довговічністю підвіски. Ви здивовані? Ми – ні. Згідно з черговим рейтингом несправностей автомобілів, цього разу складеним польськими механіками, найдовговічнішою підвіскою мають міські та автомобілі компакт-класу. Принаймні у цьому переконалися поляки на своїх міських дорогах.
Зношені шарніри, амортизатори, пошкоджені підшипники, корозія – все це, за словами механіків, найпоширеніші несправності у системах підвіски автомобілів.
Найгіршими з погляду довговічності підвіски стали французькі машини, найкращими – японські авто (підкреслимо, що йдеться, швидше за все, про «ліворукі» моделі, з «праворульними» машинами якість має бути ще вищою). З німецькими автомобілями не все однозначно. Деякі моделі виявилися бадьорком, інші краще не брати.
Тріщини в тягах підвіски, амортизатори, що потекли, автомобіль тягне вбік або задня вісь починає підрулювати в поворотах - проблеми з підвіскою проявляються по-різному. На жаль, багато водіїв часто недооцінюють усю серйозність ситуації. Серйозні проблеми виникають, коли потрібно провести раптовий, різкий маневр, щоб уникнути наїзду на перешкоду або уникнути зіткнення. Саме в момент навантаження може статися остаточна поломка. Утримати в такому разі автомобіль на дорозі буде проблематично, і сценарій виходу із ситуації переможцем різко забарвлюється чорними фарбами.
Польський досвід, корисний для російських автомобілістів
За словами колег із Польщі, середній стан підвіски на автомобілях, що експлуатуються в країні, можна оцінити у 4,1 бала за 6-бальною шкалою. За даними механіків, найбільш поширеними проблемами у типовому автомобілі є зношені шарніри, амортизатори, пошкоджені підшипники та корозія.
Французькі автомобілі виявилися найслабшими за підвіскою
У підготовленому рейтингу, як ми вже говорили, найслабкіші оцінки отримали французькі автомобілі. Останнє місце посів Mégane III- Що цікаво, друге покоління цієї моделі виявилося не набагато краще, а третє з кінця місце отримав Renault Scenic III.
Автомобілі з ненадійними типами підвіски
У рейтингу також виявилося багато інших сюрпризів. Наприклад, найпопулярніші моделі на ринку – Volkswagen Passat B5(у нього досить надійна підвіска, але її складна передня архітектура та вартість ремонту зводять весь комфорт нанівець), (B6 та B7)і Audi A6 (C5)зайняли місця ближче до кінця списку, лише 45 місце або близько того. Слабкі позиції рейтингу міцності підвіски доповнюють Ford Mondeo третього покоління(47 місце) та Peugeot – 207,407 та 307(39 місце).
Автомобілі з найнадійнішою підвіскою
Тойота Ярісвиявилася міською машиною з найвитривалішою підвіскою. Перше місце із середнім рейтингом 4,9 зайняло друге покоління цієї моделі, а друга позиція належить її наступнику. Прямо за ними встали Honda Civic VIIIі Volkswagen Golf VI.
Автомобіль дорожчий – не означає краще?
Серед автомобілів вартістю до 10 000 злотих (167 тис. рублів)механіки оцінили найвищим балом – 4,5 – старенький Audi A3 8L. У цій моделі було виявлено найменшу кількість відмов підвіски, і, якщо вони мали місце, переважно були пов'язані з проблемами в окремих елементах підвіски. Найнижчий бал (3,5) у цьому ціновому діапазоні було отримано Volkswagen Passat B5. В останнього найчастіше виникали складності в роботі підвіски та з підшипниками маточок коліс.
В діапазоні від 10 до 20 тисяч злотих (167-335 тис. рублів) Toyota Yaris II(4.9) був рівних. Його підвіска виявилася найкращою у всьому рейтингу. У цій моделі механіка не виявила жодних несправностей. Найгіршою в аналізованій ціновій групі була Audi A4 (B6 та B7)(3,7). Її не люблять як автомеханіки, так і автовласники: часто ламається, нерідко потребує втручань.
Серед найдорожчих автомобілів, що увійшли до рейтингу (діапазон цін від 335 тис. рублів до 500 тис. рублів), найкращий результат (4,8), як і в другій групі, зайняла Toyota Yaris, тільки нова модель – 3-го покоління . Високий рейтинг не означає, проте підвіска автомобіля безпроблемна. Серед складнощів експлуатації цієї моделі були згадані, наприклад, пошкодження підшипників або розтріскування пружин. Великий невдаха у цій групі – Renault Mégane III (3.5), який також став моделлю з найнижчою оцінкою підвіски у всьому рейтингу.
Російські дороги – випробування не для людей зі слабкими нервами, а щоденне пересування по такому покриттю шкодить не тільки людським нервам, а й автомобілю. Насамперед страждає підвіска, ремонт якої коштує за нинішніми мірками суттєвих грошей. Саме тому експерти рекомендують вибирати перевірені моделі, які здатні витримати навіть найсуворіші умови експлуатації. Благо, такі автомобілі на ринку зустрічаються у достатній кількості, та й коштують не надто дорого.
Renault Logan
Французький бюджетний седан, мабуть, найпопулярніший представник цього списку. Цей автомобіль вкрай популярний у таксистів завдяки своїй «живучості». Виробник оснащує модель дуже міцною підвіскою та якісним двигуном, який, хоч і не відрізняється скромною витратою палива, але не потребує систематичних вкладень та складного ремонту.
Nissan Almera
Ще один бюджетний седан, який має відмінний попит на російському ринку через свою доступність і надійність, незважаючи на те, що продаж в РФ вже давно зупинено. Підвіска у японця заслуговує на особливу увагу. Вона має просту конструкцію, яка вкрай надійна і практично не виходить із ладу. Крім «невбивної» ходовки Альмера ще обладнується чудовим автоматом, який служить своєму господареві довгі роки.
Skoda Octavia
Чеський автомобіль також відрізняється надійною ходовою частиною. Критики відзначають її грамотну конструкцію та деталі найвищої якості. Це й не дивно, адже всі елементи виготовляються із алюмінію, який відомий своєю довговічністю. Однак саме використовуваний метал одночасно є недоліком підвіски через свою крихкість. На серйозних колдобинах деталі швидко покриваються тріщинами. Тож експлуатувати на серйозному бездоріжжі не рекомендується.
Hyundai Elantra XD
Корейський автомобіль також потрапив до цього рейтингу. Примітно те, що підвіску XD не можна назвати дуже надійною, оскільки стуки при неакуратному зверненні з'являються досить швидко, але вони ніяк не впливають на експлуатацію машини надалі. З ремонтом можна почекати, що дуже цінується нашими співвітчизниками.
Chevrolet Lacetti
Підвіска американця дуже практична та надійна. Їй не страшні ями та удари навіть за регулярної експлуатації. Як показує практика, 5 років – не термін для Lacetti, тож витрати на ремонт ходового автомобіля будуть мінімальними.
Toyota Yaris
Власники міської японської малолітражки можуть здивуватися, побачивши в цьому рейтингу, оскільки не з чуток знають, як часто доводиться міняти підшипники в ходівці. Але фахівці вважають, що це єдина нестача конструкції. В іншому підвіска його дуже надійна та практична. Однак коли їй справді знадобиться ремонт, то коштуватиме він пристойних грошей.
Більшість автолюбителів багато в чому визначається його надійністю. Висока вартість транспортного засобу не є гарантією бездоганної роботи без поломок. Виходять з ладу як машини бюджетного сегменту, так і авто преміум-класу. Тільки ось останні ремонтувати куди дорожче за перші.
Практично будь-який сучасний автомобіль прямо з автосалону може проїхати, наприклад, 300 000 кілометрів, з тією різницею, що відрізнятиметься сума, яку потрібно буде вкласти в обслуговування машини протягом цього спринту. Природно, що набагато простіше та практичніше придбати не тільки безпечний, а й надійний автомобіль, де вкладання грошей у ремонт буде мінімальним. Тут досить вчасно проводити планове технічне обслуговування, утримувати машину у частоті та порядку, і вона пробігає ще дуже довго.
Ситуація на авторинку
Тематичні видання та журнали не раз проводили дослідження в цій галузі і склали специфічні топи, куди увійшли автомобілі, що найбільш вбиваються (рейтинг представлений нижче). Вивчалися практично всі значні і великі ринки збуту - від Піднебесної до європейського автопрому. Картинка вимальовувалася не райдужна, але дослідникам вдалося позначити ряд більш-менш надійних автомобілів.
Відразу варто зауважити, що всіх представників цього рейтингу ніяк не можна назвати бюджетними, але воно і зрозуміло: якість виконання завжди відрізнялася відповідною ціною, а впевненість у надійності транспортного засобу просто не може коштувати дешево.
Отже, представляємо до вашої уваги список машин, куди увійшли автомобілі, які найбільше вбиваються, на думку фахівців цієї області. Всі моделі можна наживо побачити на просторах нашої батьківщини, помацати в автосалонах, і за бажання придбати. Тобто якоїсь екзотики на кшталт «Ягуарів» та «Порше» тут не буде – усі авто мають адекватні ціни для свого сегменту та реальні для покупки, а також можуть запросто проїхати 300 000 кілометрів без капітального ремонту.
Найневбивніші автомобілі за версією іменитих тематичних видань:
- Honda Accord.
- Toyota Camry.
- Honda Odyssey.
- Honda CR-V.
Honda Accord
«Хонда-Акорд» - це не тільки чудово укомплектований хороший сімейний седан, але й найневбивніший автомобіль, причому за дуже розумну ціну. Машина відмінно показала себе на дорозі і легко управляється в будь-яких, навіть найважчих умовах.
Інтер'єр автомобіля вселяє повагу і виглядає дуже солідно. Крім того, салон вийшов просторим, тому ніякого дискомфорту не повинно бути, якщо на задньому сидінні опиняться відразу три людини середньої комплекції.
На російський ринок найневбивніший автомобіль надійшов у двох варіаціях: з 3,5-літровим двигуном класу V6 та 2,4-літровим на чотирьох циліндрах. Безступінчаста КПП витрачає всього лише 9 і 7,8 л на 100 км відповідно, що для авто такого класу дуже непоганий показник. Щодо надійності, то тут питань ні в експертів, ні у власників немає жодних.
Toyota Camry
«Японці» завжди відрізнялися привабливими рисами кузова та підвищеними показниками зручності з комфортом, а «Тойота-Камрі» якраз є яскравим представником своєї раси. Крім того, модель отримала завидне тавро, як найневбивніший автомобіль.
Остання лінійка «Камрі» отримала значну переробку інтер'єру, і панель приладів з салоном стали ще красивіше і ергономічніше. І без того надійна підвіска була ще більше перероблена на краще: додана стійкість, і значно збільшена шумоізоляція ходової частини.
Відмінні риси автомобіля
У Росію модель надійшла у кількох варіаціях двигуна – від 1,8 літра до 3,5. Середня витрата палива Камрі коливається в межах 9 літрів на 100 км. Довга і серйозна історія «Тойоти» включає не тільки красу і поступливість машин, а й надійність, що вкотре доводить лінійка «Камрі». Модель стала настільки популярною у вітчизняного споживача, що її почали збирати під Пітером у селищі Шушари, природно, з відома та згоди маститого концерну.
Honda Odyssey
На відміну від інших мінівенів та рамних автомобілів, «Хонда-Одіссей» - це не просто транспортний засіб для солідної компанії, а машина з чуйним та м'яким керуванням, що є рідкістю для авто такого класу. Додамо сюди високу надійність ходової частини з кузовом та отримаємо ідеальний варіант для великої родини.
Машина комплектується шестиступінчастою та 3,5-літровим двигуном класу V6. Середня витрата палива на 100 км коливається в межах 11 літрів, що дуже непогано для такого громіздкого та місткого автомобіля.
Особливості авто
Найневбивніший автомобіль вміщує до 8 пасажирів, але для належного комфорту не варто брати на борт більше семи людей середньої комплекції. Крім того, кузов має можливість трансформації для якихось вантажних потреб, що значно розширює сферу застосування сімейного мінівену. Також варто окремо згадати, що виробник особливо прискіпливо попрацював над кріпленнями для дитячих сидінь, де проблема синергії різних моделей крісел відсутня в принципі, за рахунок різноманітності адаптаційних кронштейнів.
Як ложка дьогтю тут виступає не до кінця опрацьована з якою розібратися під силу тільки підкованому фахівцю або людині, яка від і до прочитала значний мануал. Також багато власників нарікали на якість обробки салону, тому що ціна на мінівен вимагає якщо не шкіри, то хоча б іншого аналогічного за якістю матеріалу.
Honda CR-V
Модель CR-V від маститої "Хонди" - це рамний автомобіль з високою надійністю. Крім того, машина відзначилася просторим салоном та відмінним функціональним набором. У Росії модель доступна з двома варіаціями двигунів – 2 та 2,4 літра. Обидва працюють на бензині та мають варіатор. Середня витрата палива на 100 км коливається в межах 10 літрів на заздрість іншим ненажерним позашляховикам.
Машина практично не має якихось недоліків, але багато власників у своїх відгуках скаржаться на безглузду мультимедійно-розважальну систему. Так само як і в попередньому випадку, вона складна в освоєнні і часом поводиться зовсім не так, як хотілося б. Більше того, система сильно відволікає водія під час руху, якщо включена навіть на 50 % (для пасажирів на задньому сидінні).
Окремо варто відзначити відмінну керованість авто, незважаючи на жорсткість підвіски. Машина слухняна та легко контролюється водієм, нехай навіть і відчуває нерівності на дорозі. Також деякі власники незадоволені шумом у салоні, якого не змогла позбутися і версія цього року. Але це лихо всіх рамних позашляховиків, тому цей момент можна назвати критичним лише з натяжкою. Так що в цілому модель вдалася на славу, а серію CR-V можна позначити як автомобілі, що найбільш вбиваються.
- Пані, чому ж, дозвольте вас запитати, чи ви не одягли діамантові підвіски? Адже ви знали, що мені було б приємно бачити їх на вас.
А. Дюма «Три мушкетери»
Нагадаємо: називається вся сукупність деталей та вузлів, що з'єднують кузов або раму автомобіля з колесами.
Перерахуємо основні елементи підвіски:
- Елементи, що забезпечують еластичність підвіски. Вони сприймають та передають вертикальні сили, які виникають при проїзді нерівностей дороги.
- Напрямні елементи - визначають характер переміщення коліс. Також напрямні елементи передають поздовжні і бічні сили, і моменти, що виникають від цих сил.
- Амортизуючі елементи. Призначені для гасіння коливань, що виникають при дії зовнішніх та внутрішніх сил
Спочатку була ресора
У перших колісних не було жодних підвісок – пружні елементи просто були відсутні. А потім наші предки, ймовірно, надихнувшись конструкцією стрілецької цибулі, почали застосовувати ресори. З розвитком металургії сталевим смугам навчилися надавати пружності. Такі смуги, зібрані в пакет, утворили першу ресорну підвіску. Тоді найчастіше використовувалася так звана еліптична підвіска, коли кінці двох ресор були з'єднані, які середини кріпилися до кузова з одного боку і осі коліс з іншого.
Потім ресори стали застосовувати на автомобілях, причому як у вигляді напівеліптичної конструкції для залежних підвісок, так і встановивши одну, а то й дві ресори впоперек. При цьому одержували незалежну підвіску. Вітчизняний автопром довго використовував ресори - на Москвичах до появи передньопривідних моделей, на Волгах (за винятком Волги Сайбер), а на УАЗах ресори застосовуються досі.
Ресори еволюціонували разом із автомобілем: листів у ресоре ставало менше, аж до застосування однолистової ресори на сучасних малих розвізних фургонах.
| Плюси ресорної підвіски | Мінуси ресорної підвіски |
|
|
Пружинна підвіска
Пружини почали встановлювати ще на зорі автомобілебудування та з успіхом застосовують досі. Пружини можуть працювати у залежних та незалежних підвісках. Їх застосовують на легкових автомобілях усіх класів. Пружина, спочатку тільки циліндрична, з постійним кроком навивки у міру вдосконалення конструкції підвіски набула нових властивостей. Зараз застосовують конічні або бочкоподібні пружини, навиті із прутка змінного перерізу. Все для того, щоб зусилля зростало не прямо пропорційно до деформації, а інтенсивніше. Спочатку працюють ділянки більшого діаметра, а потім включаються менші. Так само і більш тонкий пруток включається в роботу раніше, ніж товстіший.
| | |
Торсіони
А ви знаєте, що майже в будь-якому автомобілі зі пружинною підвіскою все одно є торсіони? Адже стабілізатор поперечної стійкості, що зараз ставлять майже повсюдно, це і є торсіон. Взагалі будь-який відносно прямий і довгий важіль, що працює на кручення, є торсіоном. Як основні пружні елементи підвіски торсіони стали застосовуватися поряд із пружинами на самому початку автомобільної ери. Торсіони ставили вздовж і впоперек автомобіля, використовували в різних типах підвісок. На вітчизняних автомобілях торсіон використовувався у передній підвісці Запорожців кількох поколінь. Тоді торсіонна підвіска припала до речі внаслідок своєї компактності. Зараз торсіони частіше використовують у передній підвісці рамних позашляховиків.
Пружним елементом підвіски є торсіон - сталевий стрижень, що працює на кручення. Один з кінців торсіону закріплений на рамі або кузові автомобіля, що несе, з можливістю регулювання кутового положення. На іншому кінці торсіону встановлено нижній важіль передньої підвіски. Зусилля на важелі створює момент, що закручує торсіон. Ні поздовжня, ні бічна сили на торсіон не діють, він працює на чисте кручення. Підтяжкою торсіонів можна регулювати висоту передньої частини автомобіля, але при цьому повний хід підвіски залишається незмінним, ми тільки змінюємо співвідношення ходів стиснення та відбою.
Амортизатори
З курсу шкільної фізики відомо, що будь-якій пружній системі властиві коливання з певною частотою. А якщо ще впливатиме сила, що обурює, з співпадаючою частотою, то виникне резонанс - різке збільшення амплітуди коливань. У разі торсійної або пружинної підвіски боротися з цими коливаннями і покликані амортизатори. У гідравлічному амортизаторі розсіювання енергії коливань відбувається за рахунок втрати енергії на перекачування спеціальної рідини з однієї камери до іншої. Наразі телескопічні амортизатори поширені повсюдно, від малолітражок до великовантажних автомобілів. Амортизатори, які називають газовими, насправді теж рідинні, але у вільному обсязі, а він є у всіх амортизаторів, міститься не просто повітря, а газ під підвищеним тиском. Тому "газові" амортизатори завжди прагнуть виштовхнути свій шток назовні. А ось у наступного виду підвісок без амортизаторів можна обійтись.
Пневматична підвіска
У пневматичній підвісці роль пружного елемента грає повітря, що знаходиться в замкнутому просторі пневмобаллону. Іноді замість повітря використовують азот. Пневмобалон являє собою герметичну ємність зі стінками із синтетичних волокон, завулканізованих у шар герметизуючої та захисної гуми. Конструкція багато в чому нагадує боковину шини.
Найважливішою якістю пневмопідвіски є можливість змінювати тиск робочого тіла у балонах. Причому перекачування повітря дозволяє пристрою грати роль амортизатора. Система керування дозволяє змінювати тиск у кожному окремому балоні. Таким чином автобуси можуть ввічливо нахилятися на зупинці для полегшення посадки пасажирів, а вантажівки зберігати постійну «стати», набиті під зав'язку або абсолютно порожні. А на легкових автомобілях пневмобалони можуть встановлюватись у задній підвісці для збереження постійного дорожнього просвіту залежно від завантаження. Іноді конструкції позашляховиків застосовують пневмопідвіску і на передній, і на задній осях.
Пневмопідвіска дозволяє регулювати кліренс автомобіля. На високих швидкостях машина «присідає» ближче до дороги. Оскільки при цьому центр мас стає нижчим, зменшується валкість у поворотах. А на бездоріжжі, де важливим є великий дорожній просвіт, кузов, навпаки, піднімається.
Пневмоелементи поєднують у собі функції пружин і амортизаторів, правда тільки тоді це заводська конструкція. У тюнінгових конструкціях, коли пневмобалони просто додають до існуючої підвіски, амортизатори краще залишити.
Установку пневмопідвісок дуже люблять тюнінгісти всіх мастей. І, як завжди, хтось хоче нижче, хтось вище.
| | | |
Залежна та незалежна підвіска
Усі чули вираз «у нього незалежна підвіска по колу». А що це означає? Незалежною підвіскою називається така підвіска, коли кожне колесо здійснює ходи стиснення та відбою (вгору та вниз) не впливаючи на переміщення інших коліс.
| | |
Незалежна підвіска типу МакФерсон з L або А-подібними важелями – сьогодні найпоширеніший тип передньої підвіски у світі. Простота та дешевизна конструкції поєднуються з непоганою керованістю.
Залежною називається така підвіска, коли колеса поєднує одна жорстка балка. При цьому хід одного колеса, наприклад, вгору, супроводжується зміною кута нахилу іншого колеса щодо дороги.
Раніше такі підвіски застосовувалися дуже широко – взяти хоч наші Жигулі. Тепер лише на серйозних позашляховиках із потужною нерозрізною балкою заднього мосту. Залежна підвіска гарна лише своєю простотою і використовується там, де за умовами міцності необхідний жорсткий міст нерозрізний. Ще є напівзалежна підвіска. Така використовується на задній осі недорогих автомобілів. Вона є пружною балкою, яка пов'язує осі задніх коліс.
Фахівці-підвісники можуть розповісти безліч цікавих прикладів з практики, а мені доведеться обмежитися лише короткою розповіддю про те, чому жорсткіше не завжди цепче, а м'якше не завжди комфортніше. Робота підвісок машини зовсім не така проста, як здається на перший погляд. Вони виконують безліч функцій, які цілком очевидні. Я постараюся коротко згадати про основні.
А взагалі, про роботу підвісок написано багато книг, і більшість із них дуже товсті. Я спробую лише "по верхах" позначити основні моменти, щоб укластися у формат пізнавальної статті.
Чому без підвіски не обійтися
Навіть дуже рівні дороги насправді мають вигин за багатьма напрямами, та й сама Земля мало схожа на нескінченну площину. І щоб усі чотири колеса стосувалися поверхні, вони повинні мати можливість переміщення вгору та вниз. При цьому вкрай бажано, щоб поверхня бігова колеса прилягала до покриття всією своєю шириною при будь-якому положенні підвіски. Так що машини, у яких підвіски жорсткі та короткохідні, практично приречені на погане зчеплення коліс із дорогою, адже завжди одне з коліс буде розвантажене.
1 / 2
2 / 2
Чому підвіска повинна мати хід стиснення
Для контакту всіх коліс із дорогою зовсім не обов'язково, щоб підвіска могла стискатися, достатньо того, що колеса зможуть рухатися лише вниз. Але при русі машини в поворотах з'являються бічні сили, які прагнуть нахилити авто. Якщо при цьому один бік машини зможе підніматися, а інший не зможе опуститися, центр тяжіння авто сильно зрушить у бік завантаженого колеса, що в свою чергу викличе багато негативних наслідків.
В першу чергу ще велике розвантаження внутрішнього по відношенню повороту колеса та збільшення моменту крену через переміщення центру тяжіння вгору щодо центру крену підвіски (про нього нижче). І, зрозуміло, якщо у коліс немає ходу стиснення, то навіть маленька нерівність під одним з коліс повинна викликати переміщення кузова, переміщення решти всіх коліс вниз з усіма пов'язаними витратами енергії на підйом і зниженням зчеплення коліс. Що, м'яко кажучи, не дуже зручно. А ще руйнівно для кузова та деталей підвіски. Загалом, підвіска має бути збалансованою, мати хід стиснення та хід відбою для нормальної роботи.
Чому машина крениться в поворотах
Раз ми визначилися з тим, що підвіска у машини повинна бути і має можливість переміщення вгору-вниз, то чисто геометрично утворюється якась точка, центр, навколо якої повертається кузов машини при крені. Ця точка називається центром крену машини.
А сума сил інерції, що впливають на машину у повороті, якраз прикладені до її центру мас. Якби він збігався з центром крену, то в повороті ніякого крену б не було, але він зазвичай розташований набагато вище, і в результаті утворюється момент, що хрінить машину. І що вище розташований центр крену, що нижчий центр тяжкості, то він менше. На спеціальних гоночних конструкціях на зразок машин Формули 1 центр ваги поміщають нижче центру крену, і тоді машина може кренитися в протилежний бік, як катер на воді.
Власне, розташування центру нахилу залежить від конструкції підвіски. І автомобільні інженери непогано навчилися його "піднімати" вище, змінюючи конструкцію важелів, що теоретично могло б позбавити від кренів не тільки низькі спортивні авто, а й досить високі. Проблема в тому, що підвіска, сконструйована для забезпечення неприродно задертий центр крену, успішно бореться з нахилами кузова, але при цьому погано справляється з основним завданням - демпфуванням нерівностей.
Чому підвіска має бути м'якою
Досить очевидно, що чим м'якша підвіска, тим менша зміна положення кузова при наїзді на нерівність і при крені менше розподіляється навантаження між різними колесами. Отже, і зчеплення коліс з дорогою при цьому не погіршується і не витрачається енергія на переміщення центру мас машини вгору-вниз. Що ж ми знайшли ідеальну формулу? Але, на жаль, не все так просто.
По-перше у підвісок обмежені ходи стиснення, і вони повинні бути узгоджені зі зміною навантаження на вісь при завантаженні машини пасажирами та багажем, і з навантаженням, що виникає при проходженні поворотів та нерівностей. Занадто м'яка підвіска при повороті стиснеться так сильно, що колеса з іншого боку відірвуться від землі. Тому підвіска повинна не допустити вичерпання ходу стиснення з одного боку і вивішування колеса з іншого.
Виходить, що занадто м'якій підвісці бути теж погано… Оптимальним варіантом є порівняно невеликий діапазон "м'якості", після чого підвіски стають жорсткими, але налаштувати таку конструкцію складніше, чим вища різниця між жорсткою та м'якою її частиною.
За будь-якого перерозподілу навантаження між колесами відбувається погіршення загального зчеплення коліс з дорогою. Справа в тому, що довантаження одних коліс не компенсує всіх втрат при розвантаженні інших. А у разі вивішування розвантажених коліс збільшення зчеплення на довантаженому боці не компенсує й половини втрат.
Крім загального погіршення зчеплення, це ще й призводить до погіршення керованості. Борються з цим неприємним фактором, змінюючи нахил площини кочення колеса щодо дороги – так званий розвал. В результаті конструктивних заходів, спрямованих на програмування зміни розвалу при крені машини, вдається компенсувати зміну зчеплення коліс при поперечних навантаженнях в розумному діапазоні і тим самим зробити керування машиною простіше.
Чому ж доводиться робити підвіски жорсткішими на спортивних машинах?
На керованості машини вкрай негативно позначаються будь-які зміни кутів установки підвіски при кренах машини та затримки у відгуках на керуючі дії через усунення центру ваги. Отже, доводиться робити підвіски жорсткіше, щоб у повороті крени зменшувалися.
Крайнім виходом є потужний стабілізатор поперечної стійкості – торсіон, який перешкоджає переміщенню колеса однієї осі щодо іншого. Але це не найкращий спосіб. Так, він покращує ситуацію зі зміною кутів установки коліс у повороті, зате розвантажує внутрішнє, по відношенню до повороту, колесо, і перевантажує зовнішнє. Трохи краще просто зробити підвіску жорсткішою. Це більше позначається на комфорті, але не так розвантажує внутрішнє колесо.
Велике значення амортизаторів
Крім пружних елементів, у підвісці машини присутні і газові або рідинні амортизатори - елементи, відповідальні за гасіння коливань підвіски та виведення енергії, яку машина витрачає на переміщення центру мас. З їх допомогою можна підправити всі реакції підвіски на стиск та відбій, адже амортизатор може забезпечити в динаміці значно більшу жорсткість, ніж пружина. При цьому його жорсткість, на відміну від пружин, буде дуже різною, залежно від ходу підвіски та швидкості її переміщення.
Зрозуміло, зовсім м'який амортизатор не зможе виконувати своє основне завдання - гасіння коливань, машина просто розгойдуватиметься після проходження нерівності. А установка дуже жорсткого буде створювати ефект, схожий на установку дуже жорсткої пружини, яка не хоче стискатися і тим самим збільшує навантаження на колесо і розвантажує всі інші. Але тонке налаштування допоможе зменшити крени в поворотах і допомогти пружинам, зменшити клювання кузова при розгоні та гальмуванні і при цьому не заважати колесам проїжджати дрібні нерівності. І зрозуміло, не допускати "пробою" підвісок при проїзді жорстких нерівностей. Загалом, вплив на поведінку машини вони не менше, ніж жорсткість пружин.
Трохи про комфорт та частоти коливань
Зрозуміло, що у машини без підвіски комфорт був би нульовим, адже всі дрібні нерівності від дороги передавалися б прямо на їздців. Бр-р. Але якщо підвіску зробити дуже м'якою, то ситуація стане ненабагато кращою - постійне розгойдування теж вкрай погано позначається на людях. Виявляється, людина погано переносить коливання як з невеликою амплітудою та великою частотою від жорсткої підвіски, так і з великою амплітудою та з малою частотою від м'якої.
Для створення комфортних умов для пасажирів необхідно узгодити жорсткість пружин, амортизаторів і покришок так, щоб на ходових для цієї машини покриттях частоти коливань пасажирів і рівень прискорень залишалися в комфортних межах.
Частота та амплітуда коливань підвіски важливі ще й в іншому аспекті - власні частоти резонансу системи машина-підвіска-дорога не повинні збігатися з можливими частотами впливів, що управляють, і обурень від дороги. Так що завдання конструкторів полягає ще й у тому, щоб обійти небезпечні режими якнайдалі, адже у разі резонансу можна і машину перевернути, і втратити керування, і просто поламати підвіски.
Отже, якою має бути підвіска?
Як це не парадоксально, але чим м'якша підвіска, тим краще зчеплення коліс із дорогою. Але при цьому вона не повинна допускати сильних кренів та зміни плями контакту коліс із дорогою. Чим гірше дороги, тим м'якшою має бути підвіска для отримання гарного зчеплення. Чим нижчий коефіцієнт зчеплення коліс, тим м'якше має бути підвіска. Здавалося б, проблему може вирішити установка стабілізатора поперечної стійкості, але ні, він теж має свої негативні риси, він робить підвіску більш "залежною" і зменшує хід підвіски.
Отже, налаштування підвіски залишається справою для справжніх майстрів і завжди вимагає багато часу на натурні випробування. Багато факторів вигадливо переплітаються і, змінивши один параметр, можна погіршити і керованість, і плавність ходу. І не завжди жорстка підвіска робить машину швидше, а м'яка – комфортнішою. На керованості позначається зміна жорсткості передньої і задньої підвісок щодо одне одного і навіть найменша зміна характеристик жорсткості амортизаторів. Сподіваюся, ця стаття допоможе ретельніше ставитися до вибору комплектуючих для підвісок і запобігатиме необдуманим експериментам.
