Настройка подвески #1: правильная настройка сэга.
Практически на всех анонсах новых моделей горных байков, которые мы посещаем, нам говорят: «Просто сядьте на байк, а ваш товарищ пододвинет кольцо на штоке амортизатора или ноге вилки к пыльнику, затем спрыгивайте с байка и смотрите, где оказалось кольцо, показывающее сэг.» Если о-ринг именно там, где нужно, мы просто одеваем защиту, шлем и с отличным настроение едем кататься.
Недавно мне удалось пообщаться с Duncan Riffle, представителем бренда RockShox и менеджером подразделения SRAM MTB, который к тому же является двукратным победителем национального чемпионата США по даунхилу и бывшим участником Кубка Мира по ДХ. Мы обсудили более тонкие моменты настройки подвески. В результате была написана серия из 6 статей + дополнения от Eric Porter, представителя компании Manitou, который в прошлом 11 лет профессионально гонялся в XC/DH/DS/DJ, и от Mark Fitzsimmons, менеджера гоночной программы Fox Racing Shox и профессионального механика по подвеске. Прочитав всю серию статей вы увидите, насколько сложно настроить всю подвеску правильно, но однажды достигнув этого – вы ощутите настоящую магию на трейле.
Первая статья в серии посвящена настройке сэга. Сэг – это величина хода, на которую подвеска прожимается, когда вы просто садитесь на байк в полной экипировке. Тем самым вы переводите подвеску в активное состояние, в котором она может отрабатывать и корни, и ямы, приклеивая ваши колеса к поверхности трейла. Для правильной настройки вам нужно помнить о двух важных моментах: гоночной посадке и, собственно, величине сэга. Начнем с правильной позиции вашего тела на байке для того, чтобы ваши настройки сэга соответствовали вашему реальному стилю катания.
Сперва убедитесь, что настройки компрессии на ваших вилке и амортизаторе выставлено в полностью открытое положение (или в режим «Спуск/Descent»), затем запрыгивайте на байк.
«Поймите, когда вы настраиваете сэг подвески, центр тяжести вашего тела не должен располагаться над кареткой. – говорит Riffle. – Вы должны быть в той позиции, в которой вы обычно ездите («нейтральная позиция»). Очевидно, что сэг подвески нужно настраивать именно в такой позиции».
Фотографии ниже иллюстрируют разницу между разными посадками райдера на байке. При одинаковом давлении в амортизаторе, индикатор показывает почти 40% сэг, если райдер сидит в седле…
… и всего 28%, если стоит в агрессивной гоночной позиции.
Чтобы разобраться, в какой позиции вам настраивать сэг, Fitzsimmons написал короткую памятку:
ДХ-байк: агрессивная атакующая стойка.
Трейл/Эндуро: для обычного катания настраивайте сэг, сидя в седле; для «паркового» катания – стоя на педалях.
Кросс-кантри: настраивайте сэг, сидя в седле.
При настройке подвески весьма кстати будет помощь друга, который поможет вам балансировать на байке, и будет двигать о-ринги на вилке и амортизаторе. Наденьте на себя всю экипировку, в которой вы обычно катаетесь, не забыв наполнить все бутылки и гидропак водой, и запрыгивайте на байк. Попрожимайте несколько раз подвеску, отпустив тормоза, затем становитесь в желаемую позицию (в которой вы обычно катаетесь). Теперь вашему другу необходимо пододвинуть колечки к пыльникам на вилке/амортизаторе, после чего вы должны аккуратно слезть с байка. Не спрыгивайте – в этом случае подвеска может прожаться больше и сдвинуть кольца дальше по штоку аморта или ноге вилки. Для абсолютно надежных измерений вам понадобиться еще один друг, который будет записывать результаты настроек.
Какой сэг мне нужен?
Величина сэга обычно находится в пределах 15-40%. Riffle предпочитает отталкиваться от 25% для 160 мм подвески, и от 30% сэга для байков с ходом 200 мм. Когда он гонялся в ДХ, сэг был обычно от 30 до 35%, в зависимости от конкретной трассы. Кантрийные байки обычно имеют гораздо меньший ход подвески, и сэг обычно не превышает 30% (исключения бывают только на очень жестких трассах).
«Большинство велосипедов работают хорошо при сэге от 20 до 30%, лично я большую часть времени катаю с сэгом 25-30%,» — говорит Porter. «Если вы поделываете невероятные объемы апхилов, вам, скорее всего, нужен сэг ближе к 20%».
В принципе, величина сэга зависит от 4 вещей:
1. Байк, на котором вы катаете.
Какой у него ход подвески, насколько агрессивна рычажность и прогрессия подвески? Если у вас короткоходный байк, значит у вас меньше простора для маневра в настройках, и вам лучше начинать с нижней границы диапазона сэга – с 25%. Если у вашего байка подвеска с большой рычажностью (отношение хода заднего колеса к ходу штока амортизатора), в таком случае байк будет легко продавливать амортизатор на весь ход, если вы настроили подвеску с очень большим сэгом, так что начинайте с нижней границы диапазона настроек. Если у подвески низкая рычажность – делайте все наоборот, начинайте с большего сэга.
2. Рельеф, по которому вы катаете.
Чем агрессивнее рельеф – тем больше диапазон кочек и ям, которые вашему амортизатору и подвеске нужно отработать. Вам следует настраивать подвеску так, чтобы не слишком часто пробиваться, и в то же время так, чтобы…
3. Подвеска должна работать на весь ход.
Это самый легко измеряемый пункт из четырех, достаточно всего лишь резинового колечка на амортизаторе или вилке. Если после большого пролета и приземления у вас еще остается запас хода – значит, ваша подвеска работает не на весь свой потенциал.
4. Ваши личные предпочтения.
Байк должен ощущаться вами «как надо», и в то же время работать на весь ход в большинстве ваших поездок.
Можете не волноваться о том, что слишком большой сэг повлияет на работу вашего байка, ведь настройки компрессии привязаны к скорости работы амортизатора, а не к положению его штока (есть исключения – прим. переводчика). Так что разные настройки сэга никак не повлияют на демпфирование. Величина сэга играет важную роль в кривой прогрессии воздушных амортизаторов, но это уже история для следующей статьи.
Что на счет вилок?
Для вилок Fox и Manitou, у которых нет шкалы сэга на ногах вилки, можно использовать специальную линейку Saggle .
Выставление сэга на вилке немного отличается от настройки задней подвески. Не обязательно делать одинаковым сэг спереди и сзади, более важен баланс между передней и задней подвеской байка.
Fitzsimmons из Fox говорит: «Если вы гоняете по трассам очень быстро, вам следует настраивать сэг 15-20% на вилке и 20-25% на амортизаторе. Если вы выкатываете по фану в выходной день – ставьте 20% сэг спереди и 25% — сзади».
Porter добавляет: «Сэг на вилке можно настраивать в пределах 10-15%, сидя в седле. Это достаточно надежный метод, потому как новые трэйловые вилки очень хороши при такой настройке (Manitou Mattoc, Rockshox Pike, Fox 36 и т.д.). При настройке воздушных вилок я обычно начинаю с рекомендованного производителем давления в вилке, затем настраиваю задний амортизатор, после чего выезжаю прокатиться по парку, проделываю серию прыжков, чтобы убедиться в том, что настройки передней и задней подвески ощущаются сбалансированными. Очень важно ощущать байк именно сбалансированным — это позволит чувствовать себя уверенно на любом трэйле.
В случае хардтэйла настройка сводится к поиску той точки, в которой вилка будет упруга в начале хода, но при этом останется способной отработать на весь ход на самом большом дропе, который есть на трэйле.
После общения с Riffle я изменил свою привычную настройку сэга с 22% до 30%, и это позволило моему 100 мм Niner JET 9 RDO просто съедать все мелкие неровности. Конечно, я и раньше был доволен тем, как работает мой байк, но, настроив немного помягче амортизатор, я действительно почувствовал заметное улучшение отработки мелких кочек и неровностей, без заметного проседания задней части байка. Даже если вас полностью устраивают привычные настройки байка, я рекомендую вам поэкспериментировать с ними в следующие пару выездов на трэйл.
Как праильно измерить ход задней подвески?
Ход ход задней подвески, по утверждению продавца — 90 мм. Такая же величина хода указана везде в интернете, где есть описание этого велосипеда. При закрепленной на станке раме, открутил пружину аморта и померил ход подвески по оси колеса, прикрепленной к станку линейкой и вышло 75 мм. Это от полного разжатия до полного сжатия аморта. Я что-то неправильно померил или 90 мм хода — обман потребителя?
Заголовок сообщения: Re: Как праильно измерить ход задней подвески?
Добавлено: 06.02.2011 18:52
Ось колеса идет по круговой траектории, а производитель меряет по точке касания колеса к поверхности (по крайней мере читал у некоторых).
Посмотри на http://www.bikechecker.com , хотя и жухают нашего брата производители.
Еще может быть что сам аморт зарезает ход, а подвеска может больше (сталкивался с такой фишкой на келлисах).
Заголовок сообщения: Re: Как праильно измерить ход задней подвески?
Добавлено: 06.02.2011 20:37
Проделал то же самое с рамой Сантакруз Хеклер получилось 145-150 (карандаш в дропауте гулял немного), при заявленных 150. Тут все честно.
Заголовок сообщения: Re: Как праильно измерить ход задней подвески?
Добавлено: 06.02.2011 20:53
Strix Rufus писал(а):
Проделал то же самое с рамой Сантакруз Хеклер получилось 145-150 (карандаш в дропауте гулял немного), при заявленных 150. Тут все честно.
Траектория оси зависит от типа подвески, т.е. VPP, Хорста или однорычажка дают разный эффект
Заголовок сообщения: Re: Как праильно измерить ход задней подвески?
Добавлено: 06.02.2011 22:29
Насколько я понимаю, ход подвески — это расстояние между крайними положениями, так? И если это расстояние, скажем 100 мм, то это 100 мм хода независимо от типа подвески. О каком эффекте речь?
Вот дуга описываемая осью заднего колеса на раме Jamis Dakar Sport со стоковым амортом:
Ход около 73 мм.
Без аморта эта линия может удлинится до 100 мм и при этом остаются нормальные зазоры между элементами подвески. Может производитель об этом говорил, типа, поставьте другой аморт и получите обещанные 90 мм?
Заголовок сообщения: Re: Как праильно измерить ход задней подвески?
Добавлено: 06.02.2011 23:11
Для разных типов подвески задняя ось описывает разную траекторию, т.е. ход оси не совпадает с ходом точки контакта колеса с землей. Есть целый труд на эту тему, страниц на 100. Там все очень заморочено и в принципе подведено к тому что все ход видят по своему, как и рекцию на педалирование.
На моем келлисы ход был 80мм заявленный и реальный, но заменой аморта добавил до 115, хотя можно было и 120, но аморта не было в наличии на нужную длинну. Геометрия уплыла, но т.к. менял вилку — то все вернулось на свои места.
Проверил — можно еще проверить по седлу — просто поставь вел на землю и возьми точку по седлу и проверь ход по ней, исходя из симуляции — должен совпадать с ходом подвески.
Заголовок сообщения: Re: Как праильно измерить ход задней подвески?
Добавлено: 06.02.2011 23:32
Теперь понял, спасибо. Сейчас это голая рама, так что для проверки надо поставить хотябы вмлку и колеса.
А вилка при проверке не должна просаживаться?
Настройка багги — Справочник — Свободный ход подвески
Дроп, или свободный ход подвески, иногда ассоциируют с нижним ограничением хода подвески. Это одновременно и правильно, и неправильно. Свободный ход подвески определяется величиной хода шасси вниз после того, как автомобиль опущен и колеса коснулись земли, он также определяется величиной хода шасси вверх до момента, когда колеса оторвутся от земли.
Дроп является очень чувствительной регулировкой, поскольку он затрагивает и изменяет перенос веса, и в результате затрагиваются все эксплуатационные характеристики шасси: торможение, ускорение, прыжки, сцепление и управление на ухабистых трассах.
На свободный ход подвески влияют регулировки нижнего ограничения хода подвески и дорожного просвета. Когда вы изменяете дорожный просвет, вы должны также отрегулировать нижние ограничители хода подвески для сохранения прежнего значения свободного хода. Увеличение дорожного просвета будет уменьшать свободный ход подвески, если вы не компенсируете это изменением настроек нижних ограничителей хода подвески.
Меньший передний дроп
(больше нижнее ограничение хода подвески)
- Снижает подъем шасси спереди при ускорении.
- Меньше перенос веса назад.
- Снижает недостаточную поворачиваемость в начале ускорения.
- Автомобиль менее отзывчив, но более устойчив.
- Больше подходит для ровных трасс.
Больший передний дроп
(меньше нижнее ограничение хода подвески)
- Увеличивает подъем шасси спереди при ускорении.
- Больше перенос веса назад.
- Увеличивает недостаточную поворачиваемость в начале ускорения.
- Автомобиль более отзывчив, но менее устойчив.
- Больше подходит для ухабистых трасс.
Меньший задний дроп
(больше нижнее ограничение хода подвески)
- Снижает подъем шасси сзади при накате или торможении.
- Меньше перенос веса вперед.
- Автомобиль более устойчив при торможении.
- Больше подходит для ровных трасс.
Больший задний дроп
(меньше нижнее ограничение ходавески)
- Увеличивает подъем шасси сзади при накате или торможении.
- Больше перенос веса вперед.
- Автомобиль менее устойчив при торможении.
- Больше подходит для ухабистых трасс.
Вы можете регулировать дроп путем изменения нижнего ограничения хода подвески.
Делайте одинаковые изменения на обеих сторонах автомобиля, 1/2 оборота за один раз.
СОВЕТ: Установите полный ход подвески в качестве стартовой точки. Дроп спереди обычно не изменяется и оставляется полный ход подвески. Для переднего и заднего дропа большинство водителей используют диапазон регулировки около 2 мм для большинства трасс.
Поддержание величины дропа
- Увеличение дорожного просвета будет уменьшать величину дропа. Для компенсации изменения уменьшите нижнее ограничение хода подвески.
- Уменьшение дорожного просвета будет увеличивать величину дропа. Для компенсации изменения увеличьте нижнее ограничение хода подвески.
Конструкция подвески
Подвеской автомобиля называется совокупность деталей, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на кузов и колёса, и затухание их колебаний, а также регулировать положение кузова автомобиля во время движения. Подвеска, являясь промежуточным звеном между кузовом автомобиля и дорогой, должна быть лёгкой и наряду с высокой комфортностью, обеспечивать максимальную безопасность движения и плавность хода. Для этого необходимы точная кинематика колёс, высокая информативность рулевого управления, а также звукоизоляция кузова от жесткого качения шин. Кроме того, надо учитывать, что подвеска передаёт на кузов силы, возникающие при контакте колеса с дорогой, поэтому она должна быть прочной и надежной. Применяемые шарниры должны легко поворачиваться и обеспечивать шумоизоляцию кузова. Упругие элементы (пружина и амортизатор) должны быть простыми и компактными, и допускать достаточный ход подвески.
Основными требованиями, предъявляемыми к подвеске, являются следующие:
- упругая характеристика подвески должна обеспечивать высокую плавность хода и отсутствие ударов в ограничители хода, противодействовать кренам при повороте, «кивкам» (дифференту) при торможении и разгоне автомобиля;
- кинематическая схема должна создать условия для возможного малого изменения колеи и углов установки колёс, соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, вокруг оси поворота;
- оптимальная величина затухания колебаний кузова и колес;
- надежная передача от колес кузову или раме продольных и поперечных усилий и моментов;
- малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных частей;
- достаточная прочность и долговечность деталей подвески и особенно упругих элементов, относящихся к числу наиболее нагруженных частей подвески.
Теперь коротко рассмотрим конструкции подвесок. Вообще вариантов подвесок существует достаточно много, они классифицируются по типу направляющего аппарата (зависимые и независимые) и по типу упругих элементов (пружинные, торсионные, рессорные, пневматические и т.д.) Каждая подвеска имеет свои недостатки и преимущества. Зависимая (ВАЗ-2101) проще, дешевле, имеет постоянную колею, но в тоже время балка моста имеет большие неподрессорные массы, поэтому назвать лёгкой эту подвеску нельзя. Кроме этого, при противоположных ходах левого и правого колёс одной оси, наблюдается значительный их наклон, следствием чего являются резонансные колебания колёс в поперечной плоскости (эффект шимми) — машину начинает трясти или как теперь говорят — «колбасит». Независимая подвеска имеет гораздо больше преимуществ, поэтому и распространена сейчас больше. Варианты ее различаются по расположению плоскости качания колёс: продольная, поперечная, диагональная на косых рычагах. И по количеству рычагов: однорычажные, многорычажные (почти все японские автомобили), свечные. В отдельный класс ещё необходимо выделить т.н. полузависимую подвеску. Более правильное её название: подвеска с закручивающейся балкой (ВАЗ-2108).
Подвеска может быть зависимой и независимой.
Схема работы зависимой подвески колес автомобиля
Зависимая подвеска — вариант при котором колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой. При наезде на препятствие одного из колес, второе наклоняется на тот же угол.
Схема работы независимой подвески колес автомобиля
Независимая подвеска — вариант при котором колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом. При наезде на препятствие, одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.
Подробнее остановимся на типах передней подвески автомобилей.
Подвеска МакФерсона , названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз. Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах. При большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) меняется, и тем больше, чем больше ход подвески, так как конец рычага двигается вверх-вниз по окружности и, как следствие, меняется ширина колеи. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении. Впервые подвеска типа «МакФерсон» была применена в 1965 году на автомобиле «Пежо-204», через год — на Форде, а в 1969 году на «Фиат-128». Настоящее широкое использование началось в начале 70-х годов. Почти все современные переднеприводные автомобили оснащены такой подвеской. Ввиду некоторых своих преимуществ «МакФерсон» завоевал себе место и в автомобилях с задним приводом. Малые затраты на изготовление, небольшое по объёму занимаемое пространство (соответственно большое подкапотное пространство и, как следствие, возможность разместить большой двигатель), значительное расстояние по высоте между опорными узлами, определяющее возникновение меньших по величине сил в местах присоединения к кузову, возможность осуществления больших ходов, являются, пожалуй, основными преимуществами и причиной того, что большинство появляющихся в последние годы крупносерийных автомобилей имеют на переднем мосту подвеску такого типа. К её недостаткам можно отнести: несколько худшие кинематические параметры чем у подвески на двойных поперечных рычагах, большие трудности, связанные с обеспечением изоляции от дорожных шумов и вибраций (для борьбы с этим появились подрамники на резиновых подушках), неблагоприятно длинные рулевые тяги при верхнем расположении реечного рулевого механизма, меньшая компенсация дифферента (продольного крена) при торможении.
Подвеска на двойных поперечных рычагах. В этой конструкции есть два поперечных рычага, имеющих поворотные опоры (сайлент-блоки) на раме, балке или кузове. Наружные концы рычагов, в случае передней подвески, соединяются с помощью шаровых опор с поворотным кулаком. Чем больше может быть расстояние между поперечными рычагами, тем меньше силы, действующие в рычагах и их опорах, т. е. тем меньше податливость всех деталей и точнее кинематика подвески. Надо отметить, также, эластичное восприятие жесткого качения радиальных шин верхними рычагами (что возможно только при этой конструкции независимой подвески). Хотя продольные силы, вызываемые сопротивлением качению, на верхнем рычаге лишь незначительно меньше, однако нижний рычаг и его опоры выполняются с расчётом на явно большие нагрузки. Последние возникают под действием боковых сил или при торможении. Главное преимущество подвески на двойных поперечных рычагах – её кинематические свойства: взаимным положением рычагов можно определить высоту, как центра крена, так и центра дифферента (продольного крена). Кроме того, за счёт разной длины верхнего и нижнего рычагов можно влиять на угловые перемещения колёс при ходах отбоя и сжатия, т. е. на изменение развала и, независимо от этого, на изменение колеи. При более коротких верхних рычагах, относительно нижних, колёса при ходе сжатия наклоняются в сторону отрицательного развала, а при ходе отбоя – в сторону положительного. За счёт этого можно противодействовать изменению развала, обусловленному креном кузова. Также, изменив угол плоскости качания верхнего рычага относительно нижнего, можно добиться антикивкового эффекта.
Многорычажные подвески. Многорычажные подвески несколько напоминают предыдущий тип и имеют все его положительные качества. Эти подвески более сложны и боле дороги по сравнению с ранее рассмотренными, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов — сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес. Так как подвеска этого типа стала слишком громоздкой, рычаги стали делать из алюминиевых сплавов, что обеспечивает одно из важнейших требований — легкость. Но при этом тут же пострадала долговечность деталей. Такие подвески сейчас используются на таких автомобилях, как Audi, VW, Mercedes, Honda Accord и тд, то есть на автомобилях бизнес класса. Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения. Газовые двухходовые амортизаторы, тяги поперечной устойчивости, применение двух пружин разной жесткости в одной стойке — все это создает уровень комфорта в автомобиле. Поэтому для изготовления элементов многорычажных подвесок все чаще используют недешевые алюминиевые сплавы, а иногда даже композитные материалы. Главный недостаток современной схемы — сложность и, соответственно, цена. До недавнего времени ее применяли только на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса. В поисках извечного компромисса между управляемостью и комфортом поломано немало копий. И если посмотреть на эволюцию подвесок хотя бы за последние пару десятков лет, очевидно, что развитие даже не идет, а скачет. Но у этой медали есть и обратная сторона. Управляемость и комфорт, неведомый предкам, оплачиваем сложностью и стоимостью конструкций. А настолько ли современные подвески со сложной архитектурой и мудреными электронными добавками лучше, насколько дороже более простых и распространенных (пока!) схем? Наверное, и инженерам, и маркетологам стоит чаще задаваться этим вопросом.
Торсионная подвеска. На многих современных внедорожниках используется подвеска этого типа. Опять же это по сути подвеска на двух поперечных рычагах, но вместо пружины в ней используется торсион — упругий металлический стержень, работающий на скручивание. Он играет туже роль, что и рессоры, пружины или резиновые блоки. Но в отличие от них он работает только на скручивание (французское слово torsion — означает скручивание ). Такую подвеску стали называть стержневая подвеска (она же — торсионная!). Инженер Фердинанд Порше-старший в конце 20-х-начале 30-х годов оформил несколько патентов на стержневую подвеску. Он применил ее в 1934 году на гоночных Auto-Union , а в 1940-м уже стояла на серийных машинах Volkswagen , как армейских, так и гражданских. В 1935 году стержневая подвеска колес в ее оптимальном варианте нашла массовое применение на Citroen Traction Avant . Порше увидел в торсионе его главное достоинство — компактность, и отсюда — малую массу. Эти качества особенно ценны для машин с очень плотной компоновкой и жесткими ограничениями по весу — гоночные автомобили, внедорожники, армейские колесные машины. Примеры тому Ferrari F2001 , Toyota Landcruiser, ракетовоз МАЗ 547. Андре Лефевр, создатель Citroen TA , усмотрел в торсионе другое достоинство. Его стержень довольно длинный, чем длиннее, тем мягче подвеска , а потому. Один конец торсиона, идущего вдоль машины, присоединяется к рычагу подвески, а другой закрепляется в одной из поперечин рамы или несущего кузова. Таким образом, все нагрузки от дорожных толчков переносятся в самое сильное место автомобиля, и они распределяются по раме или кузову найвыгоднейшим образом. Для первой массовой модели с несущим кузовом это было немаловажно. В связи с широким распространением подвески передних колес типа МакФерсон все меньше фирм стали применять торсионную. Одной из причин отказа от торсионов явилась деликатная технология изготовления. Однако для полноприводных внедорожников с рамой и микроавтобусов торсионная подвеска оказалась идеальной. На Toyota Prado, Isuzu Trooper, Ford Expedition, Chevrolet Blazer и других применяются длинные продольные торсионы, присоединенные к оси нижнего, а на VW T4 верхнего рычага передней подвески и завязанные другим концом на поперечину рамы.
Гидропневматическая подвеска. Первой подвеску с изменяемым дорожным просветом для легкового автомобиля создала французская фирма Citroen . Упругим элементом в амортизаторах служил сжатый азот, а силовым (образующим и передающим давление в системе) жидкость. Поэтому такая подвеска получила название гидропневматической. Гидронасос нагнетает жидкость из резервуара в закрепленные рядом с амортизатором сферы. Внутри каждой сферы жидкость и газ разделены мембраной. Таким образом в амортизаторах поддерживается необходимое давление, а крены машины постоянно компенсируются. Вдобавок встроенный в гидросистему кран позволяет регулировать количество циркулирующей в контурах жидкости, а значит, увеличивать или уменьшать дорожный просвет. В 1954 году эта схема была впервые применена на модели высшего класса Citroen 15-6 . А уже в октябре 1955 года новинка фирмы Citroen DS — вызвала на 42 Парижском автосалоне настоящий фурор. По тем временам это была чудо-машина. Ее гидропневматическая подвеска обеспечивала постоянство дорожного просвета независимо от количества пассажиров и багажа и потрясающе плавный ход. Эта машина могла накреняться вперед и назад, а также вывешивать любое колесо без домкрата! И наконец водитель Citroen DS мог по собственному усмотрению ступенчато изменять дорожный просвет. Это не только повышало устойчивость и активную безопасность автомобиля на шоссе (понижался центр тяжести, уменьшался поток воздуха под днищем, создающий подъемную силу), но и облегчало езду по бездорожью, что важно для изобилующей проселками Франции. Впоследствии такая схема подвески применялась на большинстве автомобилей марки Citroen и все время совершенствовалась. Новейшая разработка фирмы подвеска Hydroactive III — получила электронное управление при помощи датчиков, компьютера и исполнительных устройств. В результате клиренс модели Citroen С5 не только поддерживается, но и автоматически регулируется в зависимости от скорости движения, качества дорожного покрытия и стиля езды. Диапазон изменений дорожного просвета достигает 20-30 см. Citroen сделал гидропневматическую подвеску своим коньком , применив ее раньше других. Однако аналогичную подвеску Hydrolastic в свое время устанавливала на свои малолитражные автомобили английская British Leyland Motor Corp. , а фирма Lotus разработала гидропневматику для разведывательного танка Scorpion . У нас боевую машину десанта (БМД) с гидропневматической независимой подвеской всех катков выпускал с 1968 года Волгоградский тракторный завод. Машина должна была ложиться на брюхо, чтобы лучше прятаться на местности и проще загружаться в самолет. Изучением возможностей применения чисто пневматической подвески в легковых автомобилях занимались многие фирмы. Например, в 60-е годы Daimler-Benz ( Mercedes Benz 600 и Lincoln оборудовали ею серийные модели. А первым внедорожником, оснащенным подвеской колес на воздушных мешках , заменивших пружины, стал в 1992 году Range Rover LSE . Большие изыскания в этой области провели в 70-е годы Volkswagen и Audi совместно с компанией Fichtel und Sachs.
Теперь рассмотрим некоторые типы задней подвески автомобилей.
Подвеска «Де Дион». Задняя подвеска де Дион изобретенная более ста лет назад, используется до сих пор. Один из недостатков зависимой подвески ведущих колес большая неподрессорная масса, отрицательно влияющая на такие показатели, как комфорт автомобиля, его устойчивость и управляемость. В тех случаях, когда по финансовым или компоновочным соображениям инженеры отказываются от независимой подвески, выручает старая система де Дион . В ней картер главной передачи закрепляется на поперечине рамы или на кузове, а привод колес осуществляется полуосями на шарнирах. При этом колеса соединяются изогнутой балкой. Подвеска остается зависимой, однако за счет крепления массивной главной передачи отдельно от моста неподрессорная масса существенно уменьшается. Список автомобилей, использующих задний ведущий мост типа де Дион , достаточно обширен, и в нем не только такие известные модели, как Volvo 345 1975 года и Alfa Romeo 75 1985-го, но и модели 2000 года: Aston Martin V8 Vantage, Honda HR-V 4х4 и ряд других. Свое название подвеска получила по имени графа Альбера де Диона маркиза ле Валь. В 1883 году появилось предприятие De Dion. Bouton. Trepardoux . Граф играл в нем роль финансиста, Бутон технолога и сборщика, а Трепарду представлял конструкторское бюро в единственном лице. 20 марта 1893 года был запатентован задний мост де Дион . О неподрессорных массах ни граф, ни Бутон, ни Трепарду и понятия не имели к созданию этого узла их подтолкнула интуиция. Дело в том, что в первых конструкциях трициклов и квадрициклов De Dion-Buton двигатель закреплялся на задней оси. И езда по булыжным мостовым настолько растрясла мотор, что детали от него отваливались буквально на ходу. Узел решили оградить от тряски так и появился мост, или, как сегодня говорят, подвеска типа де Дион . Стремясь избавить зависимый задний мост от лишней тяжести инженеры постоянно совершенствовали конструкцию. Теперь такая подвеска может быть как зависимой, так и независимой! Например, в Mercedes R-класса инженеры объединили достоинства разных схем — корпус главной передачи закрепили на подрамнике, колеса, подвешенные на пяти рычагах, приводят качающиеся полуоси, а роль упругих элементов играют пневматические стойки — оригинальная компиляция!
Зависимая подвеска. С самого зарождения автомобилестроения до наших дней дожила зависимая подвеска. Но она становится историей — мосты, жестко связывающие колеса, ныне используют разве что на классических внедорожниках, таких как Nissan Patrol,Jeep или УАЗ. Еще реже на легковых автомобилях, например, на Волгах и классических Жигулях, но эти машины были разработаны около полувека назад. Минусы конструкции очевидны — перемещение одного колеса передается другому, следствием чего являются резонансные колебания колёс в поперечной плоскости (эффект шимми), что вредит и комфорту, и управляемости. Выход один — надо «развязывать» правую и левую сторону.
Гидропневматическая подвеска. Задняя гидропневматическая подвеска аналогична передней.
Подвеска «Дюбоне». Весьма оригинальная разновидность независимых схем — подвеска «Дюбоне». Рычаг подвески одной стороной крепится к колесу, а другая входит в заполненный маслом цилиндр, который за необычную форму прозвали «поросенком». Внутри него расположена пружина, в чашку которой и упирается рычаг. Кстати, масло не только смазывает подшипники рычага, но и служит амортизаторной жидкостью. Таким образом, «поросенок» — одновременно упругий и амортизирующий элемент. Но очень сложную в изготовлении и ремонте подвеску «Дюбоне» применяли лишь в 1930-х годах прошлого века на некоторых американских моделях, Opel Kadett, а от него по наследству она перешла на Москвич 400.
Многорычажная подвеска. В начале 1980-х инженеры фирмы Mercedes Benz вместо пары сдвоенных стали применять пять раздельных рычагов. Два из них удерживают колесо, а еще три задают ему необходимое положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Многорычажная схема по сравнению с более простой на двойных поперечных рычагах — благо для компоновки узлов и агрегатов. Кроме того, играя размерами и формой рычагов, можно намного точнее задавать требуемые характеристики подвески. А благодаря так называемой эластокинематике подвеска обладает подруливающим эффектом в поворотах. Так делают, например, Форд-Фокус и Мазда-3. Мудреная архитектура, большое количество рычагов и шарниров увеличивают массу конструкции. Задняя многорычажная подвеска Форд-Фокус очень компактна. А ее подруливающий эффект – серьезный вклад в безопасность…
Активная многорычажная подвеска разработана фирмой Continental. Место одного из рычагов задней подвески БМВ занял электродвигатель с тягой (красная стрелка). По команде компьютера он немного доворачивает колесо, фактически делая заднюю ось управляемой. Предполагают, что новинка (через пару-тройку лет ее обещают ставить на серийные автомобили) будет сотрудничать с системой стабилизации и активным рулем. Трудно представить, что еще будет автоматизировано в автомобиле.
Обычно при оценке подвески автомобиля обращают внимание на такие её потребительские свойства как комфортность, управляемость и устойчивость (для кого-то важнее первое, для кого-то второе). Большинству людей абсолютно всё равно, какого типа подвеска стоит на их автомобилях, сколько там рычагов, и тем более всё равно по какой оси проходит центр крена кузова. И это — правильно. Это удел инженеров — выбор типа подвески, подбор ее геометрических параметров и технических характеристик отдельных её элементов. При разработке, автомобиль проходит огромное количество расчётов, испытаний и тестов. Поэтому, в принципе, подвеска стандартной машины имеет приемлемые потребительские характеристики и удовлетворяет требованиям большинства потребителей. Не секрет, что комфорт и управляемость являются свойствами, зачастую прямо противоположными, и зависят от жесткости подвески (постоянная проблема с нашими 8-ми и 9-ми — хорошо держат дорогу подвески — жесткие как табуретки). Увязать эти качества удаётся только в сложных, автоматически регулируемых подвесках дорогих автомобилей. Многие водители, предпочитающие активный стиль вождения понимают, что подвеска стандартного автомобиля, среднего класса, не может реализовать всех их амбиций. И тут начинается «борьба» за управляемость. В меру своих средств и сил каждый идёт своим путём. В первую очередь большинство начинает с амортизаторов, полагая стандартные изделия виновниками всех своих бед, заменяя их, например, газовыми. Кто-то устанавливает дополнительные или более жёсткие стабилизаторы поперечной устойчивости, растяжки передних стоек. Некоторые меняют резиновые втулки и сайлент-блоки в подвеске на более жёсткие (в простонародье — спортивные). Естественно, не забывая о пружинах, их подбирают, подрезают и т.д. Всё это приносит свои плоды. В каждом конкретном случае свои. Конечно это всё работает, с этим трудно спорить. Но вот сочетание тех или иных элементов приводит иногда к «фатальным» результатам.
При всём этом многие до конца не понимают «что творят». Многие автомобилисты ставят проставки на передние (убивая ШРУСы) и на задние стойки, вследствие чего бывает невозможно выставить углы установки колес (особенно продольный наклон — Caster). Например, не все знают, что можно понизить автомобиль, и практически не потерять энергоёмкость подвески, при приемлемой её жёсткости. Здесь нам могут помочь пружины с прогрессивной характеристикой (разным шагом витков). При этом важно помнить что наиважнейшим параметром при выборе пружин является сочетание угловых жёсткостей передней и задней подвесок. Большинство стандартных машин, с целью безопасности, настроены на недостаточную управляемость. Идеальной считается нейтральная управляемость, но её недостаток заключается в том, что машина идущая на пределе сцепных свойств покрышек может преподнести даже опытному водителю неприятный сюрприз в виде неожиданного срыва передних или задних колёс. Другими словами отсутствует однозначность в управляемости.