От правильно подобранной пружины и грамотных настроек амортизатора зависят не только такие характеристики, как плавность работы и обработка препятствия, но и ваша безопасность при катании. Современные амортизаторы имеют приличное количество настроек, и многие просто боятся их крутить. Надеемся, что эта статья поможет вам разобраться с тем, что происходит с вашим задним амортизатором и сделать работу подвески еще лучше! Амортизатор - один из элементов любой подвески велосипеда. Существует множество типов амортизаторов - воздушные и пружинные, со стабильной платформой и без нее, однако принцип работы основных настроек остается неизменным. К ним мы вернемся чуть позже (на примере заднего амортизатора Fox DHX 5), а пока расскажем об основных характеристиках амортизатора и пружины.
Что написано на амортизаторе?
В каждом амортизаторе есть 2 параметра - длина по осям и ход штока. Рассмотрим их на примере амортизатора со следующими параметрами: 8.75х2.75 (1 дюйм=2.54 см=25.4 мм) Первая цифра - длина по осям в дюймах. Измеряется по центру отверстий, в которые вставляются элементы (болты или оси) для жесткого закрепления его в раме. (в миллиметрах получается 222.2 мм) Вторая цифра - ход штока. Измеряется также в дюймах. Это значение показывает, на сколько миллиметров шток входит в корпус амортизатора. (в миллиметрах получается 70 мм). Оба значения очень важны. Каждая рама проектируется под заданную длину амортизатора. При установке амортизатора большей или меньшей длины изменяется геометрия (чаще всего в худшую сторону) - заваливается или заостряется угол вилки, каретка завышается или занижается. Плавность, прогрессивность и линейность работы подвески меняются, и, в редких случаях, из-за изменения работы амортизатора случаются поломки рамы или самого амортизатора. От хода штока непосредственно зависит ход подвески. Напомню, что ход подвески - это то расстояние, которое проходит заднее колесо по вертикали от состояния при полностью разжатом амортизаторе до состояния при полностью сжатом амортизаторе (когда шток утоплен до самого конца). Стоит заметить, что иногда амортизаторы с одинаковой длиной по осям имеют разную длину штока. Пример: 8.75х2.8 и 8.75х2.5.
Если рама спроектирована под ход штока 2.8, а вы поставили амортизатор с длиной штока 2.5 (при неизменной длине по осям обоих), то ход подвески сократится при неизменной геометрии велосипеда. При установке амортизатора с ходом штока, превосходящим родное значение, при пробое подвески возможно механическое повреждение частей рамы. Другой пример - одинаковый ход штока по осям при разных длинах амортизатора. Пример: 8.75х2.8 и 9.0х2.8. В этом случае ход подвески остается практически неизменным, но изменится геометрия.
Совет: ставьте именно тот амортизатор, который рекомендует производитель. Если же на рынке нет нужного образца, то выбирайте что-то максимально приближенное к данному значению. По своему опыту скажу, что длина по осям не должна быть отлична от родной на значение ± 5 мм, а ход штока - не более, чем на 3-5 мм.
Пружина.
Пружина может быть титановой, или стальной. В отличие от авто и мото подвесок, пружины на велосипедах всегда линейные, без изменения толщины витков по всей длине. В пружине есть 5 параметров - жесткость, рекомендованный ход штока, длина, внутренний и внешний диаметры. Жесткость измеряется в lbs/inch², что означает фунт/квадратный дюйм. Это значение в большинстве случаев находится в диапазоне от 200 до 700 с шагом в 50 (редко - 25). Рекомендованный ход штока - тот ход штока амортизатора, на который рассчитана пружина. Чаще всего на амортизаторах пишется: 400х2.8 Первое значение - жесткость, второе - рекомендованный ход штока. Длина пружины в первую очередь зависит от рекомендованного хода штока. Чем он больше - тем длиннее пружина. Также длина увеличивается с увеличением жесткости, т.к. витки увеличиваются в диаметре, а расстояние между ними - нет.
Внутренний диаметр зависит от посадочной площадки и шайбы амортизатора, которыми фиксируется пружина. Стоит заметить, что две с виду одинаковых пружины могут различаться по внутреннему диаметру (пример - Fox Vanilla до 2006 года и Fox DHX имеют разные посадочные места для пружин, соответственно пружины будут разные). Помимо точной установки пружины в пазы шайб амортизатора, должно быть обеспечено достаточное расстояние от витков пружины до корпуса амортизатора. В противном случае пружина начнет протирать корпус. Внешний диаметр, по сути, зависит от того же, что и внутренний. Однако разные производители пружин делают пружины из разных материалов. По этой причине толщина витков может превышать стандартное значение для родной пружины. Она, в одном случае, может просто не влезть между бачком и корпусом, а с другой - начать протирать бачок.
Можно ли поставить пружину 400х3.0 на амортизатор 8.75х2.8? Можно при условии того, что длина пружины не превышает максимальную длину между полностью открученной шайбой и нижней площадкой. Если же длина пружины превышает это значение, и для установки пружины ее необходимо сжать, то крайне не рекомендуется ее использование. Использование такой пружины в конечном счете может оторвать нижнюю площадку амортизатора, плюс при любом отрыве заднего колеса от земли крышка штока, сальник, корпус и сам шток несут повышенную нагрузку, т.к. пружина постоянно сжата. В добавлении ко всему пружина 400х.3.0 весит больше, чем 400х2.8. Можно ли поставить пружину 400х2.5 на амортизатор 8.75х2.8? Нельзя. Т.к. ход штока пружины меньше хода штока амортизатора, то при полном срабатывании подвески витки пружины сомкнуться между собой и после этого последует разрушение площадки и шайбы амортизатора с возможным разрушением штока. Отметим еще один момент. Чем жестче пружина, тем толще ее витки. Т.к. расстояние между витками должно оставаться неизменным, чтобы избежать соприкосновения витков (описано выше), то увеличивается длина пружины и внешний диаметр.
В нашей практике был случай, что пружина 500х2.5 отлично становилась в амортизатор, а пружина 850х2.5 превышала допустимый внешний диаметр. При выборе пружины следует руководствоваться следующими параметрами: -рекомендуемый ход штока пружины должен быть либо таким же, как и в амортизаторе, либо превышать на незначительное значение -длина пружины не должна превышать расстояние при полностью раскрученной шайбой и площадкой амортизатора -внутренний диаметр должен точно совпадать с посадочным местом площадки и шайбы. Пружина не должна касаться при работе корпуса амортизатора -пружина внешней частью витков не должна соприкасаться с бачком
Настройка амортизатора (на примере
FOX
DHX 5.0)
-выбор нужной жесткости пружины
-настройка
Bottom-
Out
-выбор давления в бачке
-регулировка отскока
-регулировка
ProPedal
Рамы с различными типами подвесок имеют различную работу и даже при одинаковой массе райдера, жесткость пружины может отличаться на 50,100, а то и 200 фунтов. Немалую роль играет и работа амортизатора. Многие производители в техническом руководстве к рамам имеют таблицу нужных настроек. Однако с одной стороны, не каждого райдера они устроят, с другой стороны, катаются все по-разному.
Жесткость пружины
. Это один из главных параметров работы амортизатора. Сэг (Sag) - важнейший показатель при подборе пружины. Когда вы садитесь на велосипед, подвеска прожимается на определенное значение. Для фрирайда и даунхилла оно составляет от 25 до 40% (в среднем 1/3). Что же такое сэг? Sag = длина, на которую прожался амортизатор/полный ход штока, % При ходе штока в 70 мм сэг в 25 мм составляет примерно 1/3 Как его измерить проще всего? Измерьте длину амортизатора по осям в мм при полностью разжатой подвеске. Предположим у нас она 222 мм. Ход штока составляет 70 мм. Сядьте на велосипед (лучше встать на педали, немного облокотившись на руль). Попросите друга измерить расстояние между осями амортизатора. Оно, для примера, будет составлять 195 мм. Вычтите из длины амортизатора (222 мм) полученное значение (195 мм). 222-195=27 мм. Это и есть величина, на которую сжался амортизатор. Sag=27/70*100%=38.5% Наш сэг составил 38.5%. Для его увеличения поставьте пружину помягче, чтобы амортизатор сжался под вашим весом на бОльшую величину. Для уменьшения сэга поставьте пружину жестче. При небольшом опыте подбора пружины, я бы рекомендовал выбирать пружину, чтобы сэг составил 33%. На что влияет сэг? Понятнее всего будет, если представить себе ровную дорогу и ямку на ней. Когда заднее колесо доедет до ямки, благодаря тому, что пружина под вашим весом сжата, колесо пойдет вниз на ту величину, которой равен сэг, и обработает ямку. Слишком мягкая пружина. Сэг->50%. На каждой ямке колесо будет слишком сильно проваливаться, что с одной стороны, конечно, улучшит контроль над трассой, а с другой будет тормозить велосипед. При слишком мягкой пружине амортизатор будет постоянно пробиваться, что повлечет за собой разрушение как его самого, так и рамы. Слишком жесткая пружина. Сэг<20%. Каждая кочка будет отдаваться в педали, ухудшится контроль за трассой, хоть и прибавиться стабильности (но только на ровных участках, где нужно много крутить).
Настройка
Bottom-
Out
. Эта регулировка представляет собой синюю крышку на бачке. Изменяет объем воздушной камеры. При работе амортизатора масло движется из основной камеры в бачок. Чем меньше препятствий будет на пути масла, тем линейнее и плавнее будет работать аморитзатор. Bottom-Out позволяет настроить прогрессивность амортизатора. При полностью открученной регулировке амортизатор будет работать линейно от начала до конца. При полностью закрученной регулировке примерно в последней трети хода начнется прогрессия. Зачем она нужна? На всех трассах есть как маленькие препятствия, так и большие. Для обработки маленьких препятствий нужна мягкая и плавная работа, для больших - жесткая и прогрессивная. Если вы прыгаете дропы, закрутите регулировку на то положение, при котором амортизатор перестанет пробиваться. Замечу, что настройка Bottom-Out никак не влияет на работу амортизатора в 2/3 начального хода - он остается таким же мягким. Итог такой - закрутите на то значение, при котором амортизатор не будет пробиваться. Однако если вы не прыгаете дропы, либо на трассе нет больших препятствий, на которых амортизатор работает на весь ход, то выкручивайте регулировку до того момента, пока амортизатор не начнет пробиваться. Чем больше плавного хода будет у подвески, тем лучше. Но помните - он не должен пробиваться. Надо найти то соотношение, при котором он будет работать наиболее выгодно для данной ситуации.
Выбор давления в бачке.
Давление в бачке должно находиться в пределах 125-200 Psi. Слишком низкое давление (<125 Psi) ухудшит работу, начнутся провалы в подвеске. Слишком высокое (>200 Psi) давление так же ухудшит работу, подвеска станет слишком жесткой, к тому же возрастет шанс разрушения амортизатора (от повышенной нагрузки на сальники и шток до взрыва бачка). По сути давление в бачке примерно равно изменению компрессии. При низком давлении амортизатор работает наиболее плавно, лучше обрабатывает кочки. При высоком давлении его работа становится жестче, маслу труднее протечь сквозь все отверстия, в какой-то степени он начинает подтупливать на кочках и меньше пробиваться. Запомните одну важную вещь - если вы накачали до 125 Psi при полностью закрученном Bottom-Out, и решили открутить Bottom-Out, то давление в бачке упадет ниже минимума. Так же при полностью открученном Bottom-Out и давлении 200 Psi при закручивании Bottom-Out давление превысит допустимое значение. Мой совет - сначала спустите амортизатор, затем настройте Bottom-Out и только потом накачайте заново. Итог: давление в бачке зависит от того, как вы катаетесь. Любите пожестче - давление выше, помягче - давление ниже. 4.Регулировка отскока. Отскок - то время, за которое амортизатор возвращается из сжатого состояние в разжатое. Много ездите по кочкам - сделайте отскок побыстрее, много прыгаете дропы - медленнее. При слишком медленном отскоке амортизатор будет не успевать разжаться, чтобы обработать следующую кочку. При слишком быстром - будет подбрасывать колесо со значительным ухудшением сцепления с трассой. Не забывайте делать отскок помедленнее на дропах - при быстром отскоке подвеска при приземлении выкинет вас через руль, что часто заканчивается переломами рук, ключицы и сотрясениями мозга. На трассах, на мой взгляд, решающее значение имеет регулировка отскока именно на амортизаторе, чем на вилке. Несмотря на то, что на трассе всегда есть огромное количество препятствий, сделайте отскок на 1-3 щелчка медленнее оптимального значения. Это добавит стабильности.
Регулировка
ProPedal
. Какая бы подвеска не была у вас, амортизатор при педалировании все равно будет раскачиваться. Почему такое происходит? Ноги человека не могут крутить педали с той же скоростью и той же сбалансированностью, что двигатель мотоцикла. Низкие обороты вращения шатунов с кареткой заставляют при каждом нажатии на педаль прожиматься подвеску. За счет этого часть энергии теряется на раскачку. Для этого и существует регулировка ProPedal, которая препятствует раскачке. В ней 15 положений, от полностью выключенного до полностью включенного. Казалось бы - зачем она вообще нужна, нельзя ли один раз ее включить, чтобы изолировать раскачку? Нет, нельзя. Несмотря на заверения фирмы Fox, о том, включение регулировки не сказывается на работе амортизатора, это не так. Чем сильнее вы закручиваете ProPedal, тем хуже амортизатор начинает обрабатывать кочки, появляется небольшой стук. Поэтому нужно искать компромисс между уменьшением раскачки и отработкой подвески кочек. Если трасса длинная и несложная, где нужно очень много крутить, Propedal может быть включен от 10 до 15 щелчков. Если трасса с огромным количеством кочек и поворотов, не включайте Propedal больше, чем на 8 щелчков. Итог: положение Propedal зависит от трассы. Ищите компромисс между раскачкой и обработкой кочек. Конечно, в идеале амортизатор нужно настраивать под каждую трассу, и понимание того, какими должны быть настройки, приходит исключительно с опытом. Не бойтесь лишний раз залезть в подвеску и покрутить какую-нибудь крутилку - главное запомните, что вы сделали и тут же проверьте, как изменилось поведение велосипеда. Удачи в настройке!
Текст
: Арсен «Bars-Zerwick» Ханбекян
Фото
: Fox Shox
Сделать автомобиль более комфортным поможет модернизация ходовой части автомобиля. Рассмотрим, как сделать подвеску мягче.
Что влияет на ходовые качества
Факторы, определяющие ходовые характеристики автомобиля:
- жесткость и конструкция пружин;
- амортизаторы;
- размер покрышек и состав резины;
- соотношение неподрессоренной и подрессоренной масс.
Мы не учитываем упругость резины сайлентблоков, поскольку владельцу редко предоставляется возможность воочию оценить разницу между производителями резинотехнических изделий. К тому же зачастую главное отличие – ресурс сайлентблоков. Разницу в ходовых качествах в зависимости от производителя сайлентблоков заметить крайне сложно. Разителен будет переход на . Данный тип подвески предназначен для спортивной езды и жестких условий эксплуатации. Если на вашем авто установлены полиуретановые изделия, то переход на сайлентблоки из обычной резины сделает автомобиль мягче.
Перед началом тюнинга ходовой части проведите комплексную . Возможно, слишком жесткая, громкая реакция на неровности является неисправностью какого-то узла, а не конструктивной недоработкой. Подобный эффект наблюдается и при езде на перекаченных покрышках.
Пружины
Упругость пружин и величина усилия, требуемая для сжатия, зависят не только от толщины витков, но и от сплава, из которого изготовлены упругие элементы. Поскольку обычному покупателю характеристики металла узнать крайне сложно, ориентироваться можно на толщину витка. Закономерности, влияющие на ездовые характеристики машины:
- конструкция пружины. Наиболее комфортными признаны пружины с изменяемой толщиной витка. Такие пружины имеют так называемый виток комфорта;
- чем жестче пружина, тем отчетливее передаются вибрации на кузов автомобиля. Соответственно, чем толще виток, тем большая жесткость у пружины. Мягкая подвеска автомобиля и жесткие пружины – вещи абсолютно несовместимые;
- длина пружины влияет на ход сжатия подвески. Чем меньший ход подвески, тем меньше расстояние до «пробоя» амортизаторов (возникает, когда амортизатор, отрабатывая неровность, упирается в свое крайнее положение; в этот момент происходит удар об отбойник). Меньшая длина пружины ведет к меньшему ходу подвески, что нужно учитывать при установке спортивных пружин (особенно при обрезании витков). Именно поэтому важно соблюдать баланс между жесткостью витков и длиной пружины.
Также немаловажным аспектом является жесткость материала, в который упирается пружина. Если под упругий элемент подложить прокладку из плотного слоя резины, то уменьшится количество вибраций, передаваемых на кузов. При желании вы можете рассчитать все параметры пружин, а затем изготовить их на заказ. Рекомендуем посмотреть видео, чтобы лучше понять суть переработки упругих элементов.
Амортизаторы
Если главное предназначение пружин – поглощать энергию удара, то амортизаторы предназначены для рассеивания энергии толчков. Наиболее эффективно с этим справляются двухтрубные газо-масляные амортизаторы. Если на вашем авто установлены масляные гасители колебаний, то теперь вы знаете, как сделать подвеску мягче.
Оба вида амортизаторов используют в качестве рабочей жидкости масло. Разница заключается в том, что в ходе сжатия масляных моделей на рабочую жидкость не действует обратное усилие. Для проверки можете сжать амортизатор вручную. Вы увидите, что шток останется в сжатом состоянии или лишь немного возвратится в прежнее положение. В газо-масляных амортизаторах компенсационная камера заполнена инертным газом (азотом), поэтому при сжатии на рабочую жидкость действует возвратное усилие (шток после вдавливания стремится занять прежнее положение).
Использование в конструкции газа позволяет колесу не зависать в воздухе после отработки подвеской неровности и не ударятся о дорожное полотно. Стоит признать, что при движении на небольшой скорости оба типа амортизаторов работают примерно одинаково. Еще один недостаток масляных моделей – при интенсивной работе и перегреве в масле появляются пузыри воздуха, что негативно сказывается на работоспособности амортизаторов и уровне комфорта. Было бы неправильно сказать, что подвеска после такого тюнинга становится мягче, но движение на большой скорости по ухабистой дороге становится значительно комфортней.
Не стоит устанавливать однотрубные газо-масляные гасители колебаний (часто их называют газовыми). Такой тип амортизаторов обладает большей жесткостью, что лишь снизит уровень комфорта при преодолении неровностей.
Резина
Для того чтобы сделать автомобиль комфортней, не всегда нужно делать подвеску мягче. Достаточно установить на машину покрышки с более высоким профилем и мягким составом резины. Высотой профиля называют расстояние от посадочного места на диске до окончания протектора. Параметр обязательно маркируется на боковине покрышки. Рассмотрим маркировку 170/70 R13, в которой 70 – процентное соотношение, определяющее высоту профиля. В нашем случае высота составляет 70% от 170 (ширины профиля) и равна 123 мм. Как параметры профиля шины влияют на управляемость и комфорт:
Влияние массы на кинематику подвески
Неподрессоренная масса автомобиля – общий вес элементов, которые при работе подвески находятся в подвижном состоянии по отношению к кузову. Иными словами, части авто, которые двигаются вместе с подвеской и некоторые элементы ходовой части. В автомобиле к таковым относятся колесные диски, покрышки, элементы тормозной системы, подшипник ступицы (примерно 15% от общей суммы автомобиля, остальные 85% – подрессоренная масса).
Для увеличения плавности хода нужно либо увеличить подрессоренную массу (знакомо владельцам рессорных авто, которые часто загружают ось для большей плавности хода), либо уменьшить вес неподрессоренных элементов. Поскольку первый вариант ведет к увеличению расхода топлива, ухудшению динамики и управляемость, то сосредоточиться нужно на неподрессоренной массе. Чтобы сделать подвеску мягче, достаточно установить легкосплавные диски, не перебарщивать с шириной и высотой покрышки, а также размерами самих дисков.
Упругие элементы подвески появились на транспорте сотни лет назад, слишком уж жёстко было ездить на повозках по булыжным мостовым. Термин «подвеска» точно передаёт суть конструкции: кузов кареты или брички в прямом смысле подвешивали на кожаных ремнях. В 1804 году вместо ремней появились листовые рессоры, а спустя сто лет уже на самодвижущихся экипажах – автомобилях - их сменили более комфортные и технологичные витые .
Удивительно, но с тех пор конструкция упругих элементов принципиально не менялась. Подвеска обрастала продвинутыми амортизаторами, плавающими сайлентблоками и гидравлическими стабилизаторами, а витые пружины никуда не исчезли. Более того, даже архаичные рессоры до сих пор в ходу на грузовиках и пикапах. Конечно, встречаются и диковинки: торсионы (упругие стержни - прародители пружин) и пневмоподушки. Но на большинстве легковых машин сегодня вы встретите классическую подвеску на пружинах. Поговорим о них подробнее.
Пружины как основа подвески
Пружины - ключевые элементы подвески. Именно они удерживают автомобиль над дорогой, а также «глотают» все удары от ям и неровностей. Замена пружин может кардинально изменить поведение автомобиля на дороге.
Пружины выбираются инженерами, исходя из массы и назначения машины, а уже под характеристики пружин подбираются амортизаторы, гасящие их инерцию. Нередко даже у разных комплектаций одной и той же машины пружины отличаются характеристиками. Например, на дизельные модели зачастую ставят более жёсткие и длинные пружины, чем на бензиновые - из-за тяжести двигателя. Есть отличия и в зависимости от рынка: для Северной Америки, где ценят комфорт, автомобили традиционно оборудуют более мягкими пружинами.
Жёсткость пружин
Жёсткость - ключевая характеристика пружины, влияющая на энергоёмкость подвески (способность ехать по неровностям без «пробоев»), плавность хода и управляемость автомобиля.
Мнения автовладельцев по поводу жёсткости пружин диаметрально противоположны. Кто-то уверен, что «чем жёстче - тем лучше», аргументируя это точностью руля и отсутствием кренов. Кто-то скажет, что жёсткие пружины - зло, убивающее комфорт и управляемость на плохих дорогах. Правы и те, и другие, а поиск верного баланса - непростая задача.
Характеристики пружины рассчитываются по её размерам - для этого даже есть онлайн-калькуляторы, как для шин. А зная основные закономерности, какие-то выводы можно сделать даже «на глаз».
Пружины отличаются друг от друга реакцией на нагрузку: она бывает линейной и прогрессивной. Зачастую автовладельцы заменяют один тип другим: либо ставят прогрессивные пружины вместо линейных, чтобы улучшить работу подвески, либо наоборот - в целях экономии.
Линейная пружина
- это классическая навивка с одинаковым шагом витка и постоянной жёсткостью. Она проста в изготовлении - поэтому дешёвая и самая распространенная. Под нагрузкой такая пружина сжимается линейно: в момент полного сжатия все витки смыкаются одновременно.
Пружина с прогрессивной характеристикой отличается переменной жёсткостью и нелинейным сжатием под нагрузкой благодаря разному шагу витка. Чем сильнее на такую пружину давишь, тем жестче она становится. Под нагрузкой витки с меньшим шагом смыкаются первыми, общее число оставшихся свободных витков уменьшается, и жёсткость пружины возрастает.
Когда и как менять пружины
Обычно пружины меняют из-за их поломки или при заметном проседании машины. Но лучше не доводить ни до того, ни до другого.
Поломка прутка пружины - ситуация неприятная: автомобиль полностью обездвиживается, и до сервиса придётся ехать уже на эвакуаторе. Нередко пружины лопаются от ударных нагрузок на бездорожье, вдали от цивилизации, что ещё больше усложняет задачу.
Но пружины не ломаются просто так - кроме редких случаев заводского брака. Обычно такой поломке предшествует либо усталость металла, либо коррозия. Последнюю можно выявить заранее: если вы заметили на пружине ржавчину, не тяните с заменой! Очаг коррозии - вероятное место будущей поломки.
В проседании машины тоже нет ничего хорошего, и дело не только в уменьшении клиренса и невозможности заехать на высокий бордюр. Просевшие пружины увеличивают нагрузку на другие элементы подвески и трансмиссии - амортизаторы, ступичные подшипники, ШРУСы. А в подвеске МакФерсон из-за этого даже сбиваются углы установки колёс.
Слегка просевшие пружины сложно выявить невооруженным глазом. Лучше взять рулетку, замерить расстояние между центром диска и колёсной аркой и сравнить с заводским значением. Кроме того, недопустим крен на одну сторону : и слева и справа высота должна быть одинаковой. Нередко первыми «сдаются» пружины с более нагруженной стороны - водительской, особенно если бензобак расположен там же.
Каков ресурс пружин? Раньше считалось, что он равен двум ресурсам амортизаторов, т.е. пружины нужно менять не вместе с ними, а через раз. Но те времена уже в прошлом: пружины становятся всё тоньше и легче, и теперь они выходят из строя почти одновременно с амортизаторами, «отработав» 70-80 тысяч км.
Зачастую менять пружины вместе с амортизаторами экономически выгоднее - не придётся дважды оплачивать одну и ту же работу, если они смонтированы в сборе. Только не забывайте, что пружины, как и амортизаторы, меняются парами на каждой оси: одиночная замена приведёт к дисбалансу в работе подвески.
Тюнинг пружин
И всё же самая популярная причина замены пружин - не поломка и не проседание машины, а тюнинг. Лифт подвески или её занижение, дополнительная жёсткость или плавность хода - всё это поводы для смены пружин. Благо, сейчас в продаже масса вариантов нестандартных пружин на все ходовые модели автомобилей.
Но заниматься кастомизацией нужно с умом, не превращая тюнинг в «колхоз», примеров которого немало. Один из самых распространённых - подрезание пружин: либо своих же, чтобы «малой кровью» занизить подвеску, либо взятых от другой машины, чтобы приспособить их к своей.
Пружина не однородна по всей длине. На концах у нее расположены так называемые опорные витки, задача которых - усиление конструкции, правильное складывание пружины при работе и фиксация ее на посадочном месте. Обрезка опорного витка нарушает весь расчёт пружины, создаёт дополнительные напряжения металла и, спустя какое-то время, приводит к поломке прутка. Резать пружины нельзя ни в коем случае!
Сомнительна и установка «примерно подходящих» пружин от других автомобилей. Нагрузка точно не совпадёт с расчётной, что снизит ресурс пружины, ухудшит работу подвески и повлияет на управляемость. Эксперимент может закончиться и досрочно: неподходящие пружины нередко вылетают из посадочных мест в предельных режимах работы подвески (например, при вывешивании колеса), и машина падает на «брюхо».
Если вы взялись за тюнинг - подбирайте пружины, разработанные именно для вашей машины. И не забывайте, что амортизаторы должны соответствовать им не только по длине, но и по характеристикам: в хороших тюнинговых наборах и неспроста идут одним комплектом.
- Сударыня, почему же, позвольте вас спросить, вы не надели алмазные подвески? Ведь вы знали, что мне было бы приятно видеть их на вас.
А. Дюма «Три мушкетера»
Напомним: называется вся совокупность деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами.
Перечислим основные элементы подвески:
- Элементы, обеспечивающие упругость подвески. Они воспринимают и передают вертикальные силы, которые возникают при проезде неровностей дороги.
- Направляющие элементы - они определяют характер перемещения колес. Также направляющие элементы передают продольные и боковые силы, и возникающие от этих сил моменты.
- Амортизирующие элементы. Предназначены для гашения колебаний, возникающих при воздействии внешних и внутренних сил
Вначале была рессора
У первых колесных не было никаких подвесок - упругие элементы попросту отсутствовали. А затем наши предки, вероятно, вдохновившись конструкцией стрелкового лука, стали применять рессоры. С развитием металлургии стальным полосам научились придавать упругость. Такие полосы, собранные в пакет, и образовали первую рессорную подвеску. Тогда чаще всего использовалась так называемая эллиптическая подвеска, когда концы двух рессор были соединены, а их середины крепились к кузову с одной стороны и к оси колес с другой.
Затем рессоры стали применять на автомобилях, причем как в виде полуэллиптической конструкции для зависимых подвесок, так и установив одну, а то и две рессоры поперек. При этом получали независимую подвеску. Отечественный автопром долго использовал рессоры - на Москвичах до появления переднеприводных моделей, на Волгах (за исключением Волги Сайбер), а на УАЗах рессоры применяются до сих пор.
Рессоры эволюционировали вместе с автомобилем: листов в рессоре становилось меньше, вплоть до применения однолистовой рессоры на современных малых развозных фургонах.
| Плюсы рессорной подвески | Минусы рессорной подвески |
|
|
Пружинная подвеска
Пружины начали устанавливать еще на заре автомобилестроения и с успехом применяют до сих пор. Пружины могут работать в зависимых и независимых подвесках. Их применяют на легковых автомобилях всех классов. Пружина, поначалу только цилиндрическая, с постоянным шагом навивки по мере совершенствования конструкции подвески приобрела новые свойства. Сейчас применяют конические или бочкообразные пружины, навитые из прутка переменного сечения. Все для того, чтобы усилие росло не прямо пропорционально деформации, а более интенсивно. Сначала работают участки большего диаметра, а затем включаются те, что поменьше. Так же и более тонкий пруток включается в работу раньше, чем более толстый.
| | |
Торсионы
А вы знаете, что почти в любом автомобиле с пружинной подвеской все равно есть торсионы? Ведь стабилизатор поперечной устойчивости, который сейчас ставят почти повсеместно, это и есть торсион. Вообще любой относительно прямой и длинный рычаг, работающий на кручение, представляет собой торсион. Как основные упругие элементы подвески торсионы стали применятся наряду с пружинами в самом начале автомобильной эры. Торсионы ставили вдоль и поперек автомобиля, использовали в самых разных типах подвесок. На отечественных автомобилях торсион использовался в передней подвеске Запорожцев нескольких поколений. Тогда торсионная подвеска пришлась кстати вследствие своей компактности. Сейчас торсионы чаще используют в передней подвеске рамных внедорожников.
Упругим элементом подвески является торсион - стальной стержень, работающий на кручение. Один из концов торсиона закреплен на раме или несущем кузове автомобиля с возможностью регулировки углового положения. На другом конце торсиона установлен нижний рычаг передней подвески. Усилие на рычаге создает момент, закручивающий торсион. Ни продольная, ни боковая силы на торсион не действуют, он работает на чистое кручение. Подтяжкой торсионов можно регулировать высоту передней части автомобиля, но при этом полный ход подвески остается прежним, мы только меняем соотношение ходов сжатия и отбоя.
Амортизаторы
Из курса школьной физики известно, что любой упругой системе свойственны колебания с некой собственной частотой. А если еще будет воздействовать возмущающая сила с совпадающей частотой, то возникнет резонанс - резкое увеличение амплитуды колебаний. В случае с торсионной или пружинной подвеской бороться с этими колебаниями и призваны амортизаторы. В гидравлическом амортизаторе рассеивание энергии колебаний происходит за счет потери энергии на перекачивание специальной жидкости из одной камеры в другую. Сейчас телескопические амортизаторы распространены повсеместно, от малолитражек до большегрузных автомобилей. Амортизаторы, называемые газовыми, на самом деле тоже жидкостные, но в свободном объеме, а он есть у всех амортизаторов, содержится не просто воздух, а газ под повышенным давлением. Поэтому «газовые» амортизаторы всегда стремятся вытолкнуть свой шток наружу. А вот у следующего вида подвесок без амортизаторов можно обойтись.
Пневматическая подвеска
В пневматической подвеске роль упругого элемента играет воздух, находящийся в замкнутом пространстве пневмобаллона. Иногда вместо воздуха используют азот. Пневмобаллон представляет собой герметичную емкость со стенками из синтетических волокон, завулканизированных в слой герметизирующей и защитной резины. Конструкция во многом напоминает боковину шины.
Важнейшим качеством пневмоподвески является возможность изменять давление рабочего тела в баллонах. Причем перекачка воздуха позволяет устройству играть и роль амортизатора. Система управления позволяет изменять давление в каждом отдельном баллоне. Таким образом автобусы могут вежливо наклоняться на остановке для облегчения посадки пассажиров, а грузовики сохранять постоянную «стать», будучи набитыми под завязку или абсолютно порожними. А на легковых автомобилях пневмобаллоны могут устанавливаться в задней подвеске для сохранения постоянного дорожного просвета в зависимости от загрузки. Иногда в конструкции внедорожников применяют пневмоподвеску и на передней, и на задней осях.
Пневмоподвеска позволяет регулировать клиренс автомобиля. На больших скоростях машина «приседает» ближе к дороге. Поскольку при этом центр масс становится ниже, уменьшается валкость в поворотах. А на бездорожье, где важен большой дорожный просвет, кузов, наоборот, приподнимается.
Пневмоэлементы совмещают в себе функции пружин и амортизаторов, правда только в тех случаях если это заводская конструкция. В тюнинговых конструкциях, когда пневмобаллоны просто добавляют к существующей подвеске, амортизаторы лучше оставить.
Установку пневмоподвесок очень любят тюнингисты всех мастей. И, как обычно, кто-то хочет пониже, кто-то повыше.
| | | |
Зависимая и независимая подвеска
Все слышали выражение «у него независимая подвеска по кругу». А что же это значит? Независимой подвеской называется такая подвеска, когда каждое колесо совершает ходы сжатия и отбоя (вверх и вниз) не оказывая влияния на перемещения других колес.
| | |
Независимая подвеска типа МакФерсон с L или А-образными рычагами - сегодня самый распространенный тип передней подвески в мире. Простота и дешевизна конструкции совмещаются с неплохой управляемостью.
Зависимой называется такая подвеска, когда колеса объединяет одна жесткая балка. При этом ход одного колеса, например вверх, сопровождается изменением угла наклона другого колеса относительно дороги.
Раньше такие подвески применялись весьма широко - взять хоть наши Жигули. Теперь только на серьезных внедорожниках с мощной неразрезной балкой заднего моста. Зависимая подвеска хороша только своей простотой и используется там, где по условиям прочности необходим жесткий неразрезной мост. Еще есть полузависимая подвеска. Такая используется на задней оси недорогих автомобилях. Она представляет собой упругую балку, которая связывает оси задних колес.
При том что автомобильные пружины являются конструктивно очень простым элементом, служат долго, стоят недорого, а меняются относительно редко, этот компонент требует к себе достаточного внимания, а его поломка может привести к печальным последствиям. Вместе с компанией KYB , одним из мировых лидеров по разработке и производству элементов подвески, узнаем все нюансы выбора и эксплуатации пружин.
Как часто необходимо менять пружины, даже если они не вышли из строя?
— В среднем пружина подвески в российских условиях «выхаживает» два комплекта амортизаторов. Как правило, рекомендуется углубленная диагностика пружин на рубеже 100 000 км, а также совместная замена пружины, амортизатора, верхней опоры амортизатора и опорных прокладок пружины в случае совместной работы с амортизатором при пробеге более 100 000 км.
На что стоит обратить внимание при выборе новых пружин?
— В первую очередь на надежного поставщика с опытом поставок на конвейеры автопроизводителей. У таких компаний современная технология производства, широкий модельный ряд и высокое качество продукции.
Непосредственно перед покупкой саму пружину необходимо проверить на наличие транспортировочных сколов краски, а также не допустить повреждения покрытия при установке, иначе может возникнуть коррозия, ослабляющая несущую способность пружины.
При исправном амортизаторе можно ли как-то определить, что пружины пора менять?
— Надо провести тщательный внешний осмотр. Основных моментов три: целостность витков, наличие следов коррозии и контакта витков. Если имеются следы соприкосновения витков при исправном амортизаторе — пружины просели, то есть потеряли несущую способность и требуют замены. Далее нужно на ровной площадке замерить клиренс автомобиля в районе каждого колеса и, сравнив с контрольными значениями из ремонтной документации автомобиля, принять окончательное решение об исправности пружин.
Пружины бывают совершенно разных видов. Для чего это нужно и есть ли сложность при замене одного вида пружин на другой?
— Существует несколько десятков типов конструкций пружин подвески. Тип пружины определяется автопроизводителем, и при выборе варианта для замены крайне желательно руководствоваться правилом: новая пружина должна по форме полностью соответствовать оригинальной.
Конструкция пружины выбирается, исходя из соотношения имеющегося свободного места, то есть компоновки, и требуемых параметров: ходов подвески и упругих свойств. Наиболее сложные конструкции пружин — бочкообразные с прутком переменного сечения и с боковой загрузкой — придуманы для наилучшего сочетания комфорта и энергоемкости подвески, а также грузоподъемности. У новой пружины может быть иное число витков или высота в ненагруженном состоянии, но посадочные диаметры и наружный диаметр в самом широком месте должны совпадать. Важно помнить, что залог корректного подбора пружин — использование фирменных каталогов производителя детали.
Что может сократить ресурс пружины?
— Срок службы автомобильных пружин подвески зависит от многих факторов, которые необходимо учитывать как на этапе производства продукции, так и на этапе непосредственной эксплуатации автомобиля. В первую очередь это технологический брак , когда в процессе производства допускаются ошибки.
Например, это выбор материала (стали определенных сортов), из которого будут изготовлены пружины. Очень важен подбор сорта стали с надлежащими параметрами, которые впоследствии смогут обеспечить необходимую степень упругости пружины на протяжении длительного времени. Соответственно, требуется надлежащее качество производства прутка. Соблюдение технологии производства пружин на всех этапах производственного процесса (подготовка, навивка, закалка, отпуск, подготовка к покраске, покраска и т. д.). Контроль качества на всех этапах. Качественная подготовка поверхности прутка к покраске и надлежащая покраска. Использование для покраски специального покрытия с эластичными свойствами, способного выдерживать различные механические нагрузки и химические воздействия в условиях широкого диапазона температур окружающей среды.
В процессе эксплуатации также немало факторов, способных сократить срок службы пружин. Самый частый фактор — это нарушение рекомендаций производителя по подбору пружин, а также выбор неподходящих амортизаторов. Собственно, несвоевременная замена «родных», но изношенных амортизаторов также отрицательно сказывается на ресурсе пружин. Неисправный амортизатор плохо справляется с гашением колебаний пружины подвески, из-за чего пружина в единицу времени отрабатывает большее количество циклов сжатия.
Амортизатор подвески, износ которого составляет более 50%, сокращает срок службы пружины подвески примерно в 1,5 раза.
Само собой, постоянная эксплуатация автомобиля в условиях плохих дорог или регулярный перегруз тоже не прибавляет жизни пружинам. Чем хуже качество дорожного покрытия, тем больше происходит «срабатываний» пружины в единицу времени. Также важна амплитуда раскачивания кузова. При постоянных механических воздействиях усталость металла наступает раньше.
Повреждение поверхности прутка пружины (камнями, песком, солью или реагентами) приводят к повреждениям ЛКП и, соответственно, к появлению и развитию процессов коррозии прутка.
Различный тюнинг подвески, особенно кустарный, крайне отрицательно сказывается на работе пружин. Кстати, увлекаться дорогими, геометрически сложными пружинами тоже нужно аккуратно. В таких пружинах больше критических мест сжатия, а значит, больше вероятность преждевременной механической деформации.
Кроме того, сократить срок службы пружин подвески могут и другие, не столь очевидные, эксплуатационные факторы: неисправность подшипника верхней опоры, постоянная неравномерная загрузка автомобиля, применение на одной оси шин и дисков с разными параметрами и даже неправильное давление в шинах.
Какие последствия для подвески и управляемости может иметь неправильный выбор пружины?
— Неграмотный подбор пружин — первейшая причина ухудшения управляемости и комфорта, а также увеличения тормозного пути.
Чисто технически неподходящие пружины увеличивают нагрузку на клапанные механизмы амортизаторов подвески, а также на другие ее элементы. Очень жесткие пружины увеличивают нагрузку на силовые элементы кузова, что вызывает перекос, подклинивание дверей, появление трещин на вклеенных стеклах и т. д.
Нередки случаи некорректной работы и сбоев в работе вспомогательных электронных систем, отвечающих за безопасное управление транспортным средством (ABS и ESP). Проблемы с «электронными помощниками» вплоть до выхода ЭБУ в аварийный режим работы. Чем современнее и «сложнее» автомобиль, тем проблема актуальнее.
Установка пружин, которые резко изменяют клиренс, — еще одна проблема для подвески и других элементов автомобиля. Изменяются углы установки колес. Идет повышенный износ шин, сайлент-блоков, приводных валов, ШРУСов, подшипников и ступиц колес, верхних опор амортизаторов, отбойников и ограничителей хода подвески, а также пыльников амортизаторов.
Кроме того, после установки пружин подвески для увеличения клиренса меняется расположение центра тяжести автомобиля, что увеличивает раскачку кузова (как продольную, так и поперечную), ухудшает поведение автомобиля при маневрах и негативно влияет на контроль управляемости.
Возможность применения пружин подвески, после установки которых возникает существенное изменение клиренса, ограничена требованиями действующего технического регламента «О безопасности колесных транспортных средств» ТР ТС 018/2011. В данном случае подобные произвольные изменения не являются сертифицированными, поэтому могут стать причиной запрета эксплуатации транспортного средства со всеми вытекающими последствиями.
