Ce este rulajul mașinii? Comentariu nou De ce suspensia ar trebui să fie moale.

Metode de prevenire a răsturnării mașinii pe drum

„Ears”, „somersault”, „somersault-mortale”, „overkil”... Câte nume are un fenomen off-road atât de simplu și, din păcate, frecvent precum răsturnarea. Și cu cât pregătirea mașinii este mai serioasă, cu atât pilotul are șanse mai mari să câștige titlul de „Carlson care stătea întins pe acoperiș”. Metodele populare de tratare a rulării sunt bine cunoscute. Dar sunt ele eficiente (și dacă sunt eficiente, cât de mult)? În general, ați înțeles deja că am decis să încercăm cât mai bine putem să rezolvăm această problemă. După cum se spune, de dragul prosperității jeepership-ului, ei bine, dintr-o curiozitate naturală exorbitant dezvoltată, desigur...

O Toyota expediționară a fost implicată în testul nostru neobișnuit ca „iepure care cade” Land Cruiser 105 cu motor 1KZ. Alegerea se datorează faptului că această mașină, cu tot aspectul său lucios ceremonial, a suferit la un moment dat o pregătire de teren destul de serioasă și, în consecință, centrul ei de masă a „galopat” departe. Și motivul pentru aceasta sunt roțile cu un diametru de 35 de inci, o ridicare de 3 inci și chiar și 7 centimetri de ridicare a caroseriei. Până la urmă, avem opțiunea masina tipica, folosit de iubitorii de călătorii scurte și lungi în locuri neacoperite cu asfalt. Cine a spus: „Dar Land Rover”? Nu, să ajungem la o înțelegere: astăzi nu aranjam o dispută asupra cine este mai rulant și expediționar, ci vorbim doar despre modalități de a preveni răsturnarea. În general, cele introductive sunt următoarele: există un TLC105 ridicat (dar, din nou, în acest caz, marca și modelul nu sunt fundamentale), există o platformă pentru întoarcerea mașinii, există o mare de entuziasm și câteva frânghii. Deci poți începe!

Tehnica de observare exotică

Ca punct de plecare, am răsturnat mașina în starea ei, ca să spunem așa, neatinsă. Adică compartimentul pentru pasageri și compartimentul de marfă sunt goale și nici deasupra portbagajului expediționar nu se află nimic. Vom avea ceva de genul „sobă” din care trebuie să „dansăm” în încercarea de a trage niște concluzii logice. De fapt, trebuie să spun că toate testele de rulare arată aproape la fel. Mai întâi, mașina este pusă pe o platformă cu roțile unei laturi sprijinite pe o șină de limită specială, apoi curelele de limitare sunt fixate pe corp. Apoi, supunând apăsării butonului roșu, puternicul sistem hidraulic începe să încline platforma. În acest moment doar așteptăm, bucurându-ne de spectacol. Dar, trebuie să spun că la început nu există nimic deosebit de bucurat: mașina stă pur și simplu ferm cu roțile la suprafață. Dar când se atinge unghiuri de aproximativ 25-30 de grade, încep să se întâmple lucruri interesante. La început, caroseria se rostogolește fără tragere de inimă (se elaborează cursa suspensiei).

Atunci, dacă este un SUV cu suspendare dependentăși motorul greu, de obicei începe să se ridice de pe platformă roata din fata... Acesta este așa-numitul „primul clopoțel”, indicând... nu, nu despre începutul răsturnării, ci doar despre faptul că suspensia față s-a terminat. Dar, cu toate acestea, vine un moment de tensiune extremă. De câte ori l-am văzut, dar încă nu mă pot obișnui... Și, în cele din urmă, mașina a smuls roțile de pe suprafața platformei, s-a balansat brusc spre rulou și a atârnat neputincios de curele... Asta este punctul de răsturnare. Vine vremea măsurătorilor și înregistrărilor. Și de data aceasta am notat următoarele cifre: 42 ° 13 '- ruliu platformă și 48 ° 35' - ruliu caroserie. Adică, rularea relativă a corpului a fost de 6 ° 22 '.

Da... Indicatorii, ca să spunem ușor, nu sunt din categoria record. Nu, pentru o mașină înălțată acest lucru pare a fi normal, dar complet inacceptabil, de exemplu, pentru manevrele de mare viteză pe suprafețe dure. Apropo, după ce am răsturnat mașina pe cealaltă parte (ținând cont de pescajul Panhard, care dă asimetria funcționării suspensiei), am obținut rezultate ușor diferite: o mașină goală a căzut pe partea stângă deja la un unghi de 41 ° 19 ', iar rulada a fost 6 ° 45'. Vom stabili toate experimentele ulterioare cu o înclinare spre dreapta, pasager, lateral, dar amintiți-vă că spre stânga, toate mașinile „cu volan pe stânga” cu un tip similar de suspensie se răstoarnă în statică cu aproximativ un grad mai devreme. Apropo, diferența de dinamică va fi și mai vizibilă.

„Vasi” îndrăzneț

Următoarea etapă a experimentelor noastre a fost să simulăm o încărcare reală a unei mașini într-o expediție sau raid cu trofee. Să încercăm mai întâi maximul. Am presupus că acestea sunt patru persoane, aproximativ 100 kg în magazia și încă 100 kg în raftul superior. Saci de nisip de măsurat (25 kg fiecare) lucrați în „kilograme”. Pe fotolii erau „așezate” patru manechine de dimensiuni mari umplute cu apă cu numele originale rusești Vasily. Oamenii sunt, de asemenea, aproape 90 la sută apă, așa că sunt aproape ca niște frați pentru noi. Prin urmare, autorului nu i-a fost greu să se imagineze ca un manechin. Așadar, citiți fantezia pe tema „Ce-ar fi dacă stăm înăuntru”... În sunetele unor marșuri imaginare, rândul din spate a fost „umplut” cu doi voluntari, dintre care unul scrie acum aceste rânduri. Ei bine, să începem?

Ei bine, și senzațiile... La urma urmei, se știe că în interiorul mașinii, rulourile sunt percepute mult mai puternice decât ar trebui de fapt. Aparatul vestibular este un astfel de reasigurător și nu spune ... Deci, îmi amintesc, am început cumva în proces ... Așadar, stai, care este unghiul acum? Cum doar 30 de grade?! Cu greu pot să mă țin în mașină, dar tot merită! Și de sus arată apreciativ... Andrey Kuprin (nu știu de ce, dar am vrut să includ acest personaj în povestea mea). Ei bine, Andrei s-a așezat în stânga și, se pare, avea să cadă în mod destul de conștient peste mine... Mașina încă stă în picioare și el se ține...

Ei bine, în sfârșit... 36 ° 31 ', iar roțile s-au desprins de podea. Și rularea corpului în momentul separării este mai mare de 10 grade! Aceștia sunt indicatorii... Dacă ne-am așeza cu adevărat înăuntru, cu greu ne-am putea ține. Dar mașina „a căzut” foarte devreme, alegând totodată întreaga cursă a suspensiei.

Bine, acum hai să încercăm fără „oamenii de plastic” așezați în spate, dar cu un „echipaj” format din doi „Vasiliev” pe locurile șoferului și al navigatorului. Da, și, desigur, cu încărcătură. Unghiul de basculare a sărit imediat la 39 ° 08 'cu o rulare de 7 ° 03'. Adică la o încărcătură standard de „2 persoane plus încărcare” avem o scădere a stabilității cu 3 grade. Mult. Dar ca punct de plecare pentru orice chin ulterioare, vom lua această valoare ca fiind cea mai apropiată de realitate.

Prevestiri populare

Mărturisesc, în ciuda faptului că sunt un om al lumii materiale, încă mai cred în unele prevestiri. Există un păcat. Mai mult decât atât, zvonul se tot repetă despre „comercializarea” lor excepțională, aproape sută la sută. De fapt, despre ce vorbesc? Oh, da, despre metodele populare de luptă împotriva loviturii de stat. Prima metodă este aceasta: dacă nu doriți să vă răsturnați, reduceți presiunea în anvelope în sus. Mașina se va echilibra și șansele de exces sunt reduse la cele microscopice. Verifică? Toyota sfârâie prin bobinele sale inversate și se pregătește să demonstreze minunile stabilității. La roțile din stânga presiunea este de 0,6 atm, iar ruloul caroseriei pe o suprafață plană este de aproape 4 grade.

Apăsăm butonul, iar platforma împinge încet mașina spre ireparabil. Și aici vedem o imagine interesantă. După ce ați realizat mișcările suspensiei, roțile încep să ... "se umfle". Adică sarcina laterală se modifică, iar cauciucurile crezute nu au niciun efect asupra nimic! Într-adevăr, am înregistrat o pierdere completă a stabilității la 38 ° 35 '. Poza s-a dovedit astfel: cu roțile plate, mașina a căzut mai devreme decât cu cele umflate, mai mult de jumătate de grad. Deși nu mult, dar mai devreme! Adică, pur și simplu nu se vorbește despre îmbunătățirea sustenabilității în acest caz. Deci, ștergem o modalitate „corectă”...

Următoarea cale. Navigatorul atârnat pe picior (jeeperii au spionat asta de la iahtişti). Se spune că metoda este destul de eficientă. Dar noi, conform legilor genului, ne îndoim de asta. Și ne vom îndoi în timp ce compresorul „înfunda presiunea drumului” în anvelopele Land Cruiser-ului experimental. Ei bine, când termină... În general, stau pe urcarea inexorabil a treptei și tânjesc. Glume și glume despre partea grea a observatorului ORD zboară fără să sară... Platforma se rotește cu un zumzet caracteristic, mașina coboară sub mine și lumea se întoarce cu susul în jos. Nu, domnilor, sincer, am luat o astfel de ipostază nefirească doar de dragul purității experimentului, pentru a deschide mașina la maximum.

Și, știi, toate aceste chinuri nu au fost în zadar: lucrul cu o contragreutate vie a dat efect! Ca rezultat, unghiul a crescut la 40 ° 14 '! Coborâm puțin platforma și un alt participant la test sare pe pragul de putere. Acum suntem doi, dar această măsură crește unghiul la doar 40 ° 54 ', adică cu mai puțin de un grad. Din care concluzionăm: a căra doi navigatori pentru balast este o risipă. Dar, în orice caz, trebuie să recunoaștem că metoda funcționează. Căci readucerea mașinii la un grad și jumătate de stabilitate la unghiuri critice este, ca să spunem ușor, mult. Pentru a rezuma: eficacitatea „deschiderii umane” este destul de mare.

Acum să aruncăm o privire peste întinderile de peste mări, unde observatorii neliniștiți se cațără pe pietre, împiedicând periodic mașinile să se răstoarne cu forță musculară, ca să spunem așa. Mai mult decât atât, de multe ori reușesc... Deci, avem nevoie de o frânghie groasă și un dinamometru. Ne legăm „frânghia” de trunchi expediționar, îi atașăm un dinamometru și... În general, stau, ținând un cablu în mâini, și aștept momentul în care trebuie să arăt miracole de forță eroică. Și a arătat-o! Cu un efort egal cu 50 kg, am „economisit” până la 1 ° 34 'din starea de echilibru, iar când m-am ridicat și am luat greutatea ”de 100 kg, sa dovedit până la 3 ° 40'. . Ei bine, nu sunt bine făcut? Sincer, m-au ajutat să iau 100 kg (tragem deja împreună), dar rezultatul este pozitiv în orice caz. Concluzie: metoda de a trage mașina cu un cablu este să trăiești! Cel putin dintre cele testate, este cea mai eficienta.

De fapt din remedii populare a rămas doar metoda „barbară”. Aceasta este o limitare artificială a cursei suspensiei pe partea superioară a pantei. Făcut repede și foarte bine. Și acum mă scufund sub mașină și strâng arcurile cu banale frânghii de legare cu „clichet”. Dar din moment ce după exercițiile cu frânghie nu mai aveam atât de multă forță, am reușit să obțin un unghi de rostogolire „spre pantă” de doar 2 grade. Cu toate acestea, acest lucru este suficient pentru un experiment... antrenări hidraulice Standul de data aceasta ne-a mulțumit multă vreme, dar diferența era complet invizibilă pentru ochi. Dar nu totul este încă pierdut. Facem măsurători... Nu, un miracol, desigur, nu s-a întâmplat, dar cu această simplă acțiune am obținut același rezultat ca și cu două „contragreutăți vii”! Numerele au apărut în caiet: 40 ° 49 'cu o rulare a corpului de 4 ° 46'. Foarte bun rezultat... Desigur, nu ca în varianta „cu frânghie”, dar este și destul de acceptabil. Și asta, trei metode din patru - acesta este un rezultat foarte bun. Aș spune chiar pozitiv.

Toate în numele unui singur obiectiv

Și acum atenție: în loc să tragem concluzii și să mânjim gânduri în termeni pseudoștiințifici, am decis să o facem mai ușor. Ce se va întâmpla dacă vom aplica toate metodele de tratare a rollover-ului, care au dat un rezultat pozitiv, cu un front unit? Pentru nedumerit „cum este?” Răspund: punctul unu - descărcarea completă a mașinii, inclusiv demontarea roții de rezervă, punctul doi - trei pe suporturi, punctul trei - o persoană cu frânghie, gata să dea un efort calibrat de 50 kg. Și știți, în ciuda râsetelor și glumelor care s-au revărsat în procesul de descărcare a platformei de pe „debarcaderul” orizontal, ne-am ținut, așa cum se spune, până la urmă. Au rezistat, după cum puteți vedea, nu degeaba: rezultatul este 52 de grade !!! La astfel de unghiuri, micile crossover-uri se răstoarnă și iată un SUV cu cadru ridicat!

Adică, am putut adăuga până la 13 grade la unghiul de limitare al unei poziții stabile a unei mașini echipate cu un arsenal complet de mijloace pentru ... deteriorarea acestui parametru. Deci metodele populare funcționează și cum funcționează! Doar nu încercați să coborâți roțile.

Rotirea unei mașini înseamnă de obicei înclinația sa față de axa sa în orice direcție. Mai mult, o astfel de înclinare poate fi nu numai spre dreapta, ci și spre stânga. Rulirea mașinii poate fi prezentă și în față și în spate, precum și combinată, în funcție de sarcina sau lasarea uneia dintre roți.

Cum se poate rula o mașină? Tipuri de role

Este important să țineți cont de faptul că rularea mașinii poate fi atât permanentă, cât și temporară. Dar în fiecare caz, ar trebui să fiți atenți la acest fenomen, deoarece prezența chiar și a unei mici abateri de la normă reduce semnificativ nivelul de conducere sigură și confortabilă și poate provoca un accident pe drum.

Să începem cu un fenomen temporar. Poate fi văzut adesea pe camioane când corpul este încărcat neuniform. În astfel de cazuri, probabilitatea ca vehiculul să se răstoarne crește semnificativ. În acest caz, astfel de situații pot apărea nu numai la conducerea pe drumuri denivelate (în special pe marginea pantei), ci și la efectuarea manevrelor în jurul colțurilor (mai ales la conducerea cu viteză mare). Remedierea este foarte simplă - este suficient să distribuiți corect sarcina pe caroserie - acest lucru reduce riscul de accident și, de asemenea, reduce semnificativ sarcina asupra pieselor și ansamblurilor individuale ale mașinii.

Rolul permanent poate fi, de asemenea, diferit. Dacă, de exemplu, proprietarul mașinii, de unul singur, ridică în mod deliberat partea din spate vehiculul este puțin mai sus decât partea din față, sporind astfel stabilitatea vehiculîn timpul virajelor de mare viteză este un lucru. În același sens, se poate observa o ușoară creștere a părții din față, ceea ce crește controlabilitatea mașinii chiar și în situații extreme (de exemplu, puteți desemna mișcarea pe un drum alunecos sau denivelat).

Rotirea artificială poate fi practicată și în timpul conducerii autoturism există o persoană destul de obeză. În acest caz, pentru a menține echilibrul în timpul conducerii, puteți ridica ușor secțiunea șoferului.

Mai rău dacă rola a cauzat funcționare și uzură pe termen lung, sau lucrări prost efectuate la asamblarea și fixarea unuia dintre ansamblurile roților sau suspensiei. În acest caz, uzura pieselor și ansamblurilor care se află în zona cu cea mai mare sarcină (de fapt, în punctul cel mai de jos) crește semnificativ.

Este important să înțelegeți că confortul și siguranța în timpul călătoriei în astfel de cazuri rămân sub semnul întrebării (deseori o mașină cu o astfel de „boală” începe pur și simplu să „conducă” în direcția înclinării mașinii, iar la viteze mari probabilitatea unui accident crește semnificativ).

Indiferent cum s-ar întâmpla, ați făcut ruloul în mod deliberat sau a apărut din cauza uzurii nodurilor, puteți fi sigur de un lucru, uzura cauciucului pe roțile situate în partea inferioară va fi semnificativ mai mare. Prin urmare, este necesar să se exerseze abaterea vehiculului de la axa normală cu înțelepciune și, de preferință, temporar. În caz contrar, „show-off” va deveni în cele din urmă probleme destul de reale sub forma unei mașini deteriorate sau costuri semnificative de înlocuire a pieselor sale individuale care sunt prematur defectuoase.

Când mașina trece printr-o curbă, apare o forță centrifugă, care tinde să încline mașina sau, ca ultimă soluție, răsturnați-o. Formulele corespunzătoare pentru calcularea acestor forțe sunt date în anexă. Cantitatea de rostogolire depinde de mărimea forțelor centrifuge și de distanța dintre punctul de aplicare a forțelor centrifuge (adică, centrul de greutate al vehiculului) și metacentrul vehiculului, adică de mărimea momentului de răsturnare al vehiculului. vehiculul.

Masina cu suspensie elastică se înclină în raport cu metacentrul, a cărei poziție depinde de modul în care roțile sunt conectate la masa elastică a vehiculului. Figura 1 prezintă o metodă pentru determinarea poziției metacentrului pentru cele mai tipice scheme de aliniere a roților.

Orez. 1. Determinarea metacentrului în diferite moduri
suporturi pentru roți

În prima figură, vorbim despre o axă oscilantă scurtă, al cărei centru de balansare este indicat cu S 1. Coordonatele metacentrului se determină după cum urmează: punctul de contact al anvelopei cu solul este legat de centrul de balansare al arborelui roții; punctul de intersecție al acestei drepte cu planul de simetrie al mașinii va da poziția metacentrului său S.

Procedura este similară în al doilea caz, când roata este suspendată pe două brațe de lungimi diferite. Brațul superior pivotează în jurul punctului S 1, iar brațul inferior se rotește în jurul punctului S 2. Pe continuarea axelor acestor pârghii în punctul de intersecție se află centrul de balansare instantaneu real al roții S 3. Legăndu-l de punctul de contact al roții cu drumul, metacentrul S se găsește la o înălțime h 2 deasupra solului în punctul de intersecție a acestei drepte cu planul de simetrie al mașinii.

Centrul instantaneu al oscilației roții la utilizarea suspensiei MacPherson se găsește după cum urmează: o perpendiculară este trasă pe axa elementului de suspensie elastică telescopică în punctul de vârf fixându-l și extindeți axa brațul inferior balansând în jurul punctului S 1. Centrul instantaneu real al balansului roții se află la intersecția lor, adică în punctul S 2; poziţia metacentrului S este determinată prin metoda deja descrisă: este situat la înălţimea h 3.

La întoarcere, forța centrifugă este aplicată în centrul de greutate al mașinii și cu cât centrul de greutate este mai aproape de metacentru în înălțime, cu atât este mai mic momentul de răsturnare. În fig. 2.

Distanța de la centrul de greutate T la metacentrul S în acest caz este egală cu t, valoarea momentului de răsturnare este egală cu Ot, unde O este forța centrifugă a masei elastice.

Trebuie perceput și stins acest moment, în care are loc așa-numitul moment de întoarcere. Valoarea sa în acest caz este egală cu 2h "ca", unde h "este compresia elementului elastic de suspensie, iar c este rigiditatea elementului de suspensie.

Evident, în acest caz ruloul mașinii va fi mic.

Dacă metacentrul este scăzut, atunci brațul în T va fi și el mare. Rigiditatea scăzută a elementelor elastice de suspensie duce, de asemenea, la o creștere a ruliului vehiculului.

Pentru a reduce ruliul mașinii, mai ales dacă are o suspensie moale, pe ea este instalat un stabilizator. Cei mai des utilizați stabilizatori de torsiune (vezi Fig. 3).

Stabilizatorul 1 are și o bară de torsiune. Pentru a regla sarcina, una dintre pârghiile superioare 2 are o lungime reglabilă.

Acesta este un arc de torsiune special instalat peste vehicul și conectat prin pârghii la roți. Dacă ambele roți lovesc un obstacol în același timp, stabilizatorul se va roti, dar nu se va răsuci. Dacă o roată lovește obstacolul, stabilizatorul se răsucește și încearcă să ridice cealaltă roată. Când mașina face un viraj, elementul elastic al suspensiei roții interioare (în raport cu virajul) este comprimat, stabilizatorul tinde să comprime elementul elastic al roții exterioare (spre viraj), prevenind astfel rostogolirea excesivă. al mașinii. În timpul răsucirii, stabilizatorul comprimă mai puternic elementul elastic de suspensie exterior (spre viraj), în timp ce interiorul (spre viraj) este descărcat.

Există multe căi diferite stabilizarea vehiculului. Când se utilizează hidraulic sau suspensie pneumatică puteți instala cel mai simplu stabilizator - un arc lamelar transversal, care este montat în două blocuri de cauciuc, așa cum se arată în fig. 4.

Orez. 4. Axa față a unui autoturism Fiat cu arc cu lamelă transversal instalat în două blocuri de cauciuc și care servește ca stabilizator

Când o roată se ridică, arcul se va îndoi, centrul său se va mișca în jos, iar capătul arcului de pe cealaltă parte se va deplasa în sus.

Un vehicul cu motor din spate din spate are arbori de osie oscilanți scurtați, iar roțile din față sunt montate pe două brațe. Conform fig. 1 în prima figură, înălțimea metacentrului h 1 este mare, iar la axa față din a doua figură, h 2 este mică. Dacă luăm în considerare mașina ca un întreg rigid, atunci rularea acesteia va fi limitată în principal puntea spate, care se manifestă printr-o încărcare crescută pe exterior roata din spate... Deoarece stabilizatorul redistribuie sarcina către roți într-o oarecare măsură și crește, iar mașina capătă o supravirare. Dacă stabilizatorul este instalat pe puntea din față, atunci valoarea momentului de întoarcere (Nm / °) și stabilitatea mașinii împotriva ruliului vor crește. Acest lucru va crește sarcina și alunecarea laterală, drept urmare supravirarea mașinii se poate schimba în subvirare.

Pentru un calcul mai precis al stabilității laterale a vehiculului, este necesar să se țină cont de elasticitatea la torsiune a caroseriei. Ambele axe sunt conectate printr-un singur arc de torsiune. Este necesar ca corpul să aibă suficientă rigiditate la torsiune și să nu acționeze ca un fel de element elastic, neumplut, care afectează conducerea. Rigiditatea la torsiune a caroseriei se exprimă prin momentul Nm, care determină o rotație relativă cu 1° a două planuri ale caroseriei distanțate la 1 m. Rigiditățile caroseriei unor vehicule sunt date în tabelul 7.

Tabel 7. Rigiditatea caroseriei autoturismului

Opțiuni	Modele de mașini
	Simka 1000	Tatra 603	Wartburg	Mercedes Benz 220 SE
Calea roții din față (mm)	1250	1403	1190	1470
Urmări rotile din spate(mm)	1234	1400	1260	1485
Ampatament (mm)	2220	2750	2450	2750
Cilindrata motorului (cm³)	944	2472	1000	2195
Greutate brută a vehiculului (kg)	1040	1960	1300	450	880	625	590	1080	675	970
Forța de încărcare (N)	4000	6000	4000	6000
Momentul de sarcină (Nm)	4000	4000	2000	3000
Deformare maximă (mm)	1,08	0,52	0,64	0,67
răsucire maximă (°)	-	0 ° 9,5 "	0 ° 13,4 "	0 ° 8,28 "
Rigiditatea la încovoiere (N/mm)	4820	11500	6000	13320
Rigiditate la torsiune (Nm / °)	-	25300	8950	21700

Mașină Simka 1000 din tabelul 7

În lumea auto s-au format de multă vreme câteva idei cu privire la utilizarea unuia sau altui tip de suspensie: braț dublu - pt. modele sportive, dependent - pentru SUV-uri, semi-dependent - pentru mașini compacte ... Dar ce a cauzat aceste idei și sunt ele adevărate?

În suspensia mașinii se pot distinge trei grupuri de elemente: ghidaje - pârghii, elastice - arcuri și stabilizatoare și amortizare - amortizoare. Ultimele două, adică stabilizatorii, arcuri și amortizoare, sunt piatra de temelie în cea mai mare parte a dezbaterii despre performanța de conducere mașini. Și acest lucru este în mare parte adevărat, deoarece detaliile enumerate determină parametri tangibili și importanți precum netezimea deplasării, rularea și caracterul de manevrabilitate. Designul suspensiei - geometria pârghiilor - rămâne adesea în umbră, deși în importanța și influența sa asupra comportamentului mașinii nu este în niciun caz inferior altor factori.

Deci, ce determină designul suspensiei? În primul rând, stabilește traiectoria roții în timpul compresiei și revenirii. În mod ideal, această traiectorie ar trebui să fie astfel încât roata să rămână întotdeauna perpendiculară pe drum, astfel încât zona de contact a anvelopei cu suprafața să fie maximizată. Cu toate acestea, așa cum vom vedea mai târziu, acest lucru se realizează rar: de obicei, în procesul de comprimare a suspensiei, cambra se schimbă la roți și, într-o viraj, acestea se înclină în lateral împreună cu corpul de călcâi. Și cu cât abaterea lor de la verticală este mai semnificativă, cu atât zona de contact a anvelopei este mai mică. Astfel, stabilitatea mașinii, nivelul aderenței acesteia pe șosea sunt parametri determinați în întregime de designul suspensiei.

Camber și convergență

Cei doi parametri principali ai suspensiei sunt camber și vârf. Camberul este înclinarea planului roții pe perpendiculara restabilită pe planul drumului. Dacă partea superioară a roții este înclinată spre exteriorul vehiculului, atunci unghiul de cambra este considerat pozitiv, dacă spre interior - negativ. Toe-in este unghiul dintre direcția de deplasare și planul de rotație al roții. Se poate măsura atât în ​​grade, cât și în milimetri. În acest din urmă caz, convergența este înțeleasă ca diferența de distanțe dintre marginile din față și din spate ale discurilor.

În mod similar, geometria pârghiilor afectează manevrarea, doar că aici afectează instabilitatea înclinării roților. Consecințele nu sunt greu de imaginat - pe denivelări mașina începe să se rotească, iar într-un colț, apare o tendință de supravirare sau subvirare. Cu toate acestea, acest fenomen poate fi folosit definitiv, de exemplu, compensând tendința de derapaj la modelele cu tracțiune față.

De regulă, calea mașinii se dovedește a fi instabilă - chiar și o cursă mică a suspensiei poate duce la schimbarea acesteia cu câțiva centimetri. Toate acestea, desigur, conduc la o creștere a rezistenței la mișcare și, în cele din urmă, la o creștere a consumului de combustibil și uzura accelerata cauciucuri. Dar mult mai periculos este faptul că acest lucru reduce stabilitatea mișcării în linie dreaptă, deoarece proprietățile de aderență ale anvelopelor sunt „cheltuite” nu pentru ținerea mașinii, ci pentru rezistența la roțile divergente în lateral.

Împotriva rolelor

Alături de centrul rulou lateral, designul suspensiei stabilește și centrul rulou longitudinal - punctul în jurul căruia se înclină caroseria la frânare sau accelerare. Și la o anumită poziție a acestui punct, suspensia poate preveni acumularea de role prin strângerea sau apăsarea corpului în locurile potrivite. Cu toate acestea, nu toate pandantivele au astfel de capacități. Cele mai eficiente în acest sens sunt suspensia pe pârghii oblice, pe pârghii duble și multi-link. Acestea vă permit să poziționați centrele de rulare exact acolo unde doriți. Capacitățile lui McPherson sunt mai modeste - gama de ajustări este mai restrânsă. Dar suspensia de pe brațele de tracțiune nu are nevoie de ajustări - centrul rolei longitudinale este deja situat în locul optim. Suspensiile dependente și semi-independente nu permit lupta cu ruliu - centrul lor de rulare este la infinit.

Designul suspensiei afectează, de asemenea, netezimea călătoriei. În primul rând, prin dimensiunea maselor nesurate, care include masa tuturor pârghiilor (deși nu complet, deoarece acestea sunt atașate corpului la un capăt), și în al doilea rând, prin frecarea lor internă. Cert este că multe suspensii moderne, în special cele multi-link, au capacitatea de a se deplasa doar datorită deformării balamalelor cauciuc-metal, blocuri silentioase folosite pentru atașarea pârghiilor. Înlocuiți-le cu rulmenți rigidi - și suspensia se va pietrifica, își va pierde capacitatea de mișcare, deoarece fiecare dintre pârghiile din jurul punctului său de atașare descrie un cerc, iar aceste cercuri se intersectează în maximum două puncte. Folosind balamale cauciuc-metal (și cu rigiditate variabilă în direcții diferite), este posibil să se realizeze o cinematică mai complexă a pârghiilor și să se asigure aceeași cursă a suspensiei, totuși, crescând în același timp frecarea. Și cu cât este mai mare, cu atât mai proastă este filtrarea neregulilor.

Dar mult mai surprinzător este efectul suspensiei asupra nivelului de ruliu al mașinii. Rețineți că nu vorbim de arcuri și amortizoare, ci de dispunerea pârghiilor! Se pare că designul lor definește centrul rolei laterale. Mai simplu spus, punctul în jurul căruia se rostogolește corpul. De obicei, este situat sub centrul de greutate - punctul de aplicare al forței de inerție și, prin urmare, mașina se înclină spre exterior într-o viraj. Totuși, prin schimbarea poziției și înclinării pârghiilor, centrul de rulare poate fi mărit prin reducerea sau chiar eliminarea completă a înclinării corpului. Dacă acest punct este deasupra centrului de greutate, atunci ruloul va apărea din nou, dar în direcția opusă - în interiorul virajului, ca o motocicletă! Acest lucru este în teorie, dar în practică, încercările de a crește centrul de ruliu sunt însoțite de o serie de probleme, cum ar fi o schimbare prea puternică a pistei și, prin urmare, vorbim doar despre o scădere ușoară a ruliului, dar cu siguranță este merită.

Astfel, proiectarea unei suspensii este o sarcină solicitantă și dificilă, iar implementarea ei este întotdeauna o căutare a unui compromis. La ce soluții duce această căutare, vom avea în vedere în numărul următor.

Ediția Autorului Auto Panorama nr. 3 2016

& nbsp O nouă modalitate de a combate rola
Banii pentru mașină au fost deja cheltuiți și, în sfârșit, ați intrat în etapa de conducere activă - ați început să conduceți. Pe lângă sentimentul de confort care frumoasă mașină Vă va oferi imediat, după un timp vă va oferi un sentiment mai important - un sentiment de siguranță. Fiabilitate. Încredere. Si in ce consta? Știți că există un sistem de frânare antiblocare, iar mașina nu va mai derapa la frânarea puternică. Există un sistem anti-alunecare - vă va permite să vă deplasați fără probleme pe orice suprafață. Există un convenabil și simplu transmisie automată, iar volanul se intoarce usor, deoarece este echipat cu un rapel hidraulic. Urmează pe listă și alte progrese: patru roți directoare (Honda face asta) și tracţiune integrală(Audi a fost primul care l-a instalat pe o mașină de pasageri în serie). Adăugați suspensie hidropneumatică ca Citroen. Și, poate, aerul condiționat și scaunele încălzite sunt toate un vis realizabil al unui șofer obișnuit.
Până nu demult, poate, un singur inconvenient a rămas nedepășit: rostogolirea laterală a mașinii, care apare la viraj. Sentimentul pe care îl au pasagerii în același timp este lipsit de ambiguitate - o mașină înclinată nu este de încredere. Într-adevăr, comportamentul mașinii în acest caz este imprevizibil și greu de controlat.

Ce se întâmplă cu mașina la viraj? Când se deplasează de-a lungul unei curbe, după cum se știe, apare forța centrifugă. Se urmărește să împingă mașina din viraj, ceea ce este împiedicat doar de reacția la punctul de contact al roților cu drumul (în cazurile în care forța centrifugă depășește forța de aderență a anvelopelor cu suprafața, mașina se rupe într-un derapaj).
Roțile unei mașini, urcând și coborând pe drumuri denivelate, fac evoluții verticale și laterale destul de complexe. Dacă luăm în considerare deplasările unui punct situat în centrul zonei de contact a roții cu drumul, atunci în suspensie se poate găsi un anumit centru, față de care aceste deplasări apar de-a lungul unui arc de cerc. Se numește centrul rolei de suspensie. O linie dreaptă care leagă centrele de rulare din față și suspensie spate se numește axa de rulare a mașinii.
Forța centrifugă generată în colț acționează în direcția laterală asupra centrului de greutate, sau, mai corect, asupra centrului de masă al caroseriei vehiculului. Este situat la aproximativ o jumătate de metru deasupra solului, dar întotdeauna deasupra axei de ruliu. Forța laterală aplicată centrului de masă creează un moment de înclinare în jurul acestei axe, care înclină corpul într-o viraj sau îl balansează dintr-o parte în alta atunci când trece printr-o serie de ture.
Forța centrifugă nu numai că înclină mașina. De asemenea, îi afectează pe pasageri, aruncându-i dintr-o parte în alta și obligându-i să apuce de mânere în căutarea sprijinului. Șoferul, s-ar părea, este mai ușor: punctul de sprijin - volanul - este mereu la îndemână. Cu toate acestea, se poate agăța instinctiv de el și poate schimba involuntar traiectoria mașinii.
Rotirea caroseriei nu are loc numai la viraje. O mișcare inconsecventă a roților pe o axă duce și la aceasta, de exemplu, dacă una dintre ele cade într-o gaură sau într-un tubercul. Suspensia nu are timp să funcționeze, iar o parte a mașinii vomită ușor în sus. Dacă drumul este foarte denivelat, roțile dansează fiecare de la sine (fenomen numit „shimmy” - de la shimmy, a existat cândva un astfel de dans). Caroseria mașinii se balansează dintr-o parte în alta și este clar că traiectoria mișcării sale nu diferă în stabilitate.
Una dintre principalele modalități de reducere a ruliului este furnizarea suspensiei cu un stabilizator. stabilitate laterală... De regulă, este o bară curbată de formă complexă fixată pe corp, care conectează brațele de suspensie opuse între ele. Bara stabilizatoare nu împiedică roțile să se ridice și să cadă împreună, dar de îndată ce una dintre ele lovește, de exemplu, un tubercul și începe să se ridice separat de cealaltă, se răsucește (de unde și numele barei - bară de torsiune) și împiedică ridicarea roții, ceea ce ar duce la balansarea corpului...
Instalarea unui astfel de stabilizator, deși oferă mașinii stabilitate împotriva rulării, are dezavantajele sale. Conexiunea brațelor de suspensie între ele îl face să nu fie atât de independent pe cât sugerează numele. Deoarece bara este un element elastic, vibrează la frecvența sa naturală, ceea ce perturbă suspensia. Și în virajele foarte ascuțite, un astfel de stabilizator este chiar dăunător - transferă în plus sarcina de la roata interioară pe cea exterioară - anvelopa exterioară se întinde literalmente pe drum, în timp ce cea interioară este pe cale să se desprindă de ea.
Și mașina nu se poate înclina deloc la viraj? În teorie, da. De exemplu, dacă coborâți centrul de masă al caroseriei pe axa de rulare, ca în mașinile de Formula 1, care nu se rostogolesc în viraje. Dar pentru obișnuit autoturisme de pasageri această metodă nu este potrivită din motive evidente.

Anul trecut, Citroen a venit cu o soluție tehnică destul de îngrijită la problema stabilizării ruliului lateral al caroseriei. Metoda se bazează pe proprietățile unice ale suspensiei hidropneumatice, care a fost folosită pentru prima dată pe modelul experimental Citroen DS încă din 1955, de atunci a fost îmbunătățită semnificativ și este acum utilizată pe scară largă în mașinile acestei companii.
Elementul elastic din suspensia hidropneumatică a lui Citroen („Autopilot” # 3), după cum știți, este gazul, care este umplut cu sfere mici. Sarcina de gaz este transferată prin diafragmă către sistem hidraulic lichide.
În opțiunile de proiectare timpurii, unde exista doar o sferă pe roată, prin modificarea cantității de fluid din sistem, a fost posibilă reglarea doar garda la sol și poziția caroseriei în funcție de sarcină. Apoi (în suspensia Hydractive) au fost instalate sfere suplimentare, iar controlul a fost încredințat unui computer - a devenit posibilă modificarea rigidității suspensiei. Următoarea opțiune este suspensia Hydractive II cu un algoritm de control modificat.
Echipată cu un sistem de senzori destul de sofisticat și cu un computer, această suspensie monitorizează factorii (vânt transversal, denivelări, gropi) care tind să devieze mașina de la conducerea în linie dreaptă. De asemenea, sunt luate în considerare viteza vehiculului, poziția pedalei de accelerație, unghiul de virare și accelerația laterală. În cazul unei combinații nefavorabile a parametrilor controlați, computerul deconectează sfera suplimentară de la conturul general, crescând rigiditatea suspensiei. Desigur, cu cât suspensia este mai rigidă, cu atât este mai puțin susceptibilă la rulare, motiv pentru care o mașină cu suspensie Hydractive sau Hydractive II, precum Xantia VSX, este mult mai rezistentă la înclinarea laterală a caroseriei decât orice altă marcă de mașini.
Hydractive II funcționează bine, fără îndoială. Dar din punctul de vedere al stabilizării stabilității laterale, această suspensie, în ciuda numelui său, se comportă ca una pasivă - reacționează doar la accelerația laterală a vehiculului care a avut loc deja. Desigur, cu o oarecare întârziere.
Acest lucru nu s-a potrivit specialiștilor Citroen. În plus, a fost un păcat să nu folosești potențialul însăși a ideii de suspensie hidropneumatică. Și a existat un sistem de stabilizare activă a stabilității laterale a mașinii, care a primit numele urât SC.CAR. Din toamna trecută, a fost instalat pe Citroen Xantia Activa de serie.
Pentru dreptate, trebuie remarcat faptul că au mai fost făcute încercări de a crea un sistem activ de stabilizare - pentru prima dată un astfel de sistem a fost testat pe același Citroen DS experimental. Dar atunci nu existau computere.
Citroen Xantia Activa folosește, cu completări minore, aceleași elemente de suspensie ca în versiunile anterioare. Dar sistemul funcționează diferit. Prima diferență este că electronica care controlează suspensia nu așteaptă să apară accelerația laterală, indicând că mașina a intrat deja într-un viraj. La Activa, accelerația laterală este prezisă înainte de viraj pe baza măsurătorilor vitezei vehiculului, unghiului de virare și vitezei volanului - acest lucru mărește capacitatea de răspuns a sistemului.
Mașina, ca de obicei, este echipată cu două - față și spate - bare anti-ruliu cu bară de torsiune. Dar numai un capăt al fiecăruia dintre ele este atașat rigid de loncherul de suspensie. Celălalt este conectat la loncherul opus prin intermediul unui mic cilindru hidraulic. Cilindrii hidraulici sunt poziționați în diagonală, unul pe stâlpul din stânga față, celălalt pe dreapta spate.
Atâta timp cât sfera centrală suplimentară este conectată la circuitul comun și suspensia este în starea „moale”, sistem activ stabilizarea nu funcționează - cilindrii hidraulici reduc rigiditatea barei de torsiune și efectuează doar funcții de amortizare, stingând vibrațiile sale naturale.
Dacă combinația parametrilor măsurați indică faptul că mașina a început să se rotească, computerul va opri sfera centrală suplimentară. În același timp, ca și în Hydractive II convențional, rigiditatea suspensiei crește. Și sistemul activ de stabilizare laterală pornește - împreună cu rigiditatea suspensiei, rigiditatea cilindrilor hidraulici și, în consecință, bara de torsiune, care începe să prevină rularea caroseriei, crește.
Dacă apare o rulare, se declanșează un senzor care o măsoară și o cantitate suplimentară de fluid este furnizată cilindrilor hidraulici - acest lucru îi transformă într-un fel de cricuri care nivelează forțat corpul. Senzorul de rulare este declanșat atunci când unghiul de înclinare al corpului depășește 1/2 ° - o valoare atât de neglijabilă încât nu este simțită de ochi sau stomac.
Rezultatul - Citroen Xantia Activa nu se rostogolește nici la viraje, roțile rămân perpendiculare pe șosea, iar comportamentul mașinii este complet previzibil. Probabil, expresia care apare prematur „la rândul său, ca pe șine” ar trebui de fapt să se refere la această mașină anume.

Alexandru Pikulenko