Угловая жесткость

При проектировании автомобиля после выбора принципиальной конструкции подвесочного узла определяются показатели, напрямую влияющие на его управляемость: тип привода, база и колея колес, масса машины, высота и положение центра тяжести и оси качания.

В дальнейшем – путем не только вычислений, но и ходовых испытаний – рассчитываются рабочий ход подвесок, их вертикальная и угловая жесткости. Если способность подвески противостоять кренам благодаря жесткости пружин исчерпана, то есть когда дальнейшее их усиление приведет только к ухудшению управляемости, целесообразно применение стабилизатора поперечной устойчивости.

Выбор характеристик стабилизаторов находится в довольно узком диапазоне. Он определяется по результатам расчетов и стандартных тестов, таких как «траекторная и курсовая устойчивость», «рывок руля», «выход из круга». И напоследок – тест «переставка» («змейка», «лосиный тест»). Использование стабилизатора – довольно эффективная мера. Например, особо валкие машины с недостаточной или избыточной поворачиваемостью и «мягкой» подвеской «лечатся» установкой или усилением заднего (в первом случае) или переднего (во втором) стабилизатора поперечной устойчивости, что приводит к превалированию нейтральных реакций машины и меньшей валкости в поворотах. Как и во всем остальном, здесь нельзя «перегибать палку». Из-за узости диапазона возможной жесткости стабилизаторов очень легко перейти грань согласованности передней и задней подвесок.

Установка или ужесточение существующего стабилизатора, конечно, влияет и на плавность хода, но в меньшей степени, нежели усиление пружин. Также этот, по сути своей, торсион уменьшает степень независимости подвески, что в немалой степени ухудшает проходимость автомобиля.

Изменение угловой жесткости подвески может идти и в обратном направлении. В автомобилестроении известны конструкции дестабилизаторов, которые увеличивают вертикальную жесткость узла (не за счет основных пружин), а на угловую никоим образом не влияют.

Наличие или отсутствие стабилизаторов (равно как и дестабилизаторов) поперечной устойчивости не говорит ни о достоинствах, ни о недостатках автомобиля. Это всего лишь дополнительный инструмент подстройки угловой жесткости подвесок, которая задается пружинами и амортизаторами.

Пружины

Абсолютно ровных дорог на Земле практически нет, разве что только высохшие соляные озера. Дорогой таковые, правда, трудно назвать. Впрочем, и там есть неровности, проезжая по которым автомобиль без упругих и демпфирующих элементов в подвеске тряхнет так, что он может потерять сцепление шин с соляной поверхностью. На высоких скоростях это заканчивается неуправляемым полетом.

На обычных дрогах скорости, конечно, пониже. Но и неровностей здесь числом побольше, а сами они покрупнее. Поэтому установка чрезмерно жестких пружин может превратить движение машины в постоянные прыжки с бугорка на бугорок (от ямки до ямки) – эдакие неуправляемые микрополеты. Неуправляемые – потому, что в них теряется надежный контакт шин с поверхностью дорожного полотна. При прямолинейном движении по этой же причине ухудшается разгонная динамика, а в поворотах – устойчивость.

С другой стороны, при равной энергоемкости (которая нужна во избежание пробоев подвески) более мягкие пружины намного длиннее. Это обстоятельство влияет на величину дорожного просвета (естественно, в большую сторону), тем самым ухудшая аэродинамику. Но самое неприятное то, что повышается центр тяжести автомобиля, еще более усугубляя снижение угловой жесткости подвески. Не комфортом единым ограничен выбор.

Подбор упругих элементов под конкретные трассы, естественно, проще. Гладкий асфальт позволяет применять пружины покороче и пожестче; для раллийных же трасс – мягче и длиннее, но без фанатизма: слишком мягкая пружина, сработав до отбойника, уже не гасит энергию удара от неровности, превращаясь в абсолютно жесткий элемент. Результат – та же потеря устойчивости со сносом-заносом в итоге. Отчасти такая проблема «лечится» применением упругих элементов с прогрессивной характеристикой.

Дата добавления: 2015-07-26