ДооборудТюнТрансСред_Конспект лекций_2012

Срок службы амортизаторов зависит от многих факторов. Это и состояние дорог, и манера вождения, и загрузка автомобиля, и климат (холодный, жаркий), и наличие пыли, загрязненной или соленой воды. Их внезапный отказ происходит крайне редко, а процесс износа протекает медленно и незаметно для водителя: он успевает привыкать к постепенно изменяющемуся поведению автомобиля. Поэтому необходимо регулярно примерно каждые 20 тыс. км проводить диагностику подвески автомобиля.

Висследовательских центрах используют специальное дорогостоящее измерительное оборудование, с помощью которого можно получить точные характеристики амортизатора, но это сложно и трудоемко: объект измерения приходится предварительно снимать с машины. Поэтому такой способ обычно применяют производители амортизаторов. А для оснащения станций техобслуживания больше подходят тестеры подвески (шок-тесте- ры), которые позволяют быстро определить неисправности в подвеске. Полезен и простой осмотр для выявления отчетливых следов масла на амортизаторах, изношенных ограничителей их хода, а также необычных следов износа на шинах.

Широко применяются гидравлические амортизаторы телескопического типа, которые по сравнению с другими конструкциями имеют небольшую массу и требуют для своего размещения мало места. Их принцип действия заключается в перекачивании жидкости с помощью поршня из одной полости в другую через отверстия с малыми проходными сечениями. Соединительные каналы этих полостей выполняют таким образом, чтобы сопротивление перетеканию жидкости при ходе сжатия упругого компо-нента подвески было в 2-5 раз меньше, чем при ходе отдачи (отбоя). Благодаря этому удается сделать подвеску мягкой без опасения возникновения сильных колебаний кузова.

Наиболее простыми и дешевыми из выпускаемых амортизаторов, а следовательно и широко распространенными, являются двухтрубные и газонаполненные однотрубные. В первых из них при ходе сжатия поршень со штоком перемещается вниз, и жидкость из под поршневой полости через поршневой и донный клапаны перемещается в надпоршневую и резервную полости. Резервная емкость необходима в связи с тем, что часть объема над поршнем занимает его шток, и поэтому все вытесняемое масло не может там поместиться. При ходе отбоя процесс протекает в обратном направлении, только используются другие поршневой и донный клапаны (с иными характеристиками). Выталкивание масла из резервной полости осуществляется за счет давления имеющегося там газа (резервная полость включает масляную и компенсационную камеры).

Вгазонаполненных однотрубных амортизаторах под основным поршнем располагается подвижный разделительный поршень, за которым находится сжатый до 25-30 бар газ. Клапаны сжатия и отбоя размещаются

восновном поршне. Существуют и двухтрубные газонаполненные амортизаторы. У них давление газа равно 6-8 бар. В силу конструктивных

161

особенностей «двухтрубники» получаются короче «однотрубников», но при этом они толще.

Фирмы — производители амортизаторов постоянно работают над их усовершенствованием, предлагая изделия, содержащие дополнительные хитроумные клапаны или вспомогательные проходы. Например, компания ZF Sachs выпускает серию амортизаторов по технологии Vario, в которых в центральной части цилиндра на его стенке имеется специальная продольная проточка. Благодаря тому, что часть масла протекает по данной проточке (так называемый гидравлический байпас), при нахождении поршня в средней области. Технология Vario используется и в однотрубных, и двухтрубных конструкциях. Требования, предъявляемые к амортизаторам при движении по хорошим и плохим дорогам, разные, поэтому при их подборе для конкретной модели автомобиля приходится идти на компромисс. Выходом из положения является применение амортизаторов с изменяемыми параметрами. На практике применяют два способа построения таких устройств. В первом случае в конструкцию амортизатора вводят электромагнитный клапан (может находиться как внутри корпуса, так и снаружи), который при подаче на него управляющей команды изменяет проходные сечения и тем самым оказывает влияние на характеристики ходов сжатия и отбоя. Сигналы, поступающие на электромагнитный клапан, задает электронный блок управления в соответствии с результатами обработки информации, получаемой от нескольких датчиков (колебания кузова, колебания подвески, положения рулевого колеса, скорости автомобиля).

Второй способ управления демпфированием состоит в использовании вместо обычного масла магнитореологической жидкости, т.е. такой жидкости, вязкость которой меняется под действием электромагнитного поля. В обоих случаях удается оптимально настраивать амортизатор для движения и по автостраде, и по неровной дороге.

Комплексное решение Упругий и демпфирующий элементы подвески часто объединяют в

одно целое — стойку подвески. Наиболее совершенные из них позволяют поддерживать дорожный просвет постоянным вне зависимости от нагрузки, а, кроме того, еще и регулировать его. Среди них — гидропневматические и пневматические.

Гидропневматическая стойка подвески по своему устройству напоминает однотрубный газонаполненный амортизатор. Здесь также имеется емкость со сжатым газом, находящимся под давлением до 90 бар (газ выполняет функцию упругого элемента), однако жидкость отделяется от газа при помощи эластичной мембраны. Регулирование дорожного просвета может осуществляться путем подкачки от внешнего источника масла или его сброса, при этом регулятор высоты находится снаружи.

Компания ZF Sachs разработала гидропневматическую стойку, получившую название Nivomat. В ней в один узел объединены амортизатор, насос, масляная камера, накопитель сжатого газа и регулятор высоты. Она

162

обеспечивает регулировку дорожного просвета в автоматическом режиме. Nivomat устанавливают как обычный амортизатор.

Пневматические стойки пока применяются на автомобилях класса люкс. Давление в пневмоподушке находится в пределах от 1 до 8 бар и создается с помощью компрессора. Пропорциональный амортизационный клапан с пневматической регулировкой за сотые доли секунды автоматически приводит демпфирование амортизатора в соответствие с дорожной ситуацией, при этом подача воздуха к клапану производится непосредственно от пневмоподушки.

Особое место занимает активная подвеска. Такую на наиболее дорогих

Как правило, при тюнинге заводские гидравлические телескопические амортизаторы заменяют газонаполненными — однотрубными или двухтрубными. Это позволяет немного приподнять автомобиль (увеличить дорожный просвет). Управляемость и устойчивость автомобиля при этом также улучшатся, так как на неровных покрытиях более жесткие амортизаторы позволяют дольше сохранять контакт колес с дорогой. Обратная сторона такой доработки автомобиля — некоторое ухудшение

плавности хода.

При замене амортизаторов необходимо соблюдать соответствие характеристик и габаритноприсоединительных размеров заводских и устанавливаемых при замене амортизаторов. Пригодность амортизаторов определяется по таблицам взаимозаменяемости, составленным производителями.

Пружины подвески воспринимают вес автомобиля и смягчают динамические воздействия, передаваемые на кузов от поверхности дороги при движении.

Как правило, для тюнинга подвески Ваз 2108 необходимо провести целый ряд мероприятий: установить более жесткие амортизаторы, поставить заниженные пружины, усилить стойки и усилить ход самой подвески.. Лучше всего купить готовый заводской комплект с готовым занижением, их выпускают как для отечественных, так и иностранных автомобилей разных марок и моделей. Тогда хороший результат модернизации будет почти гарантирован.

Также, необходимо приобрести стабилизатор поперечной устойчивости с большей жесткостью. Именно он обеспечит автомобилю хорошую управляемость во время вождения. При креплении подвески надо соблюсти ее «геометрию» и уделить внимание правильному выбору продольного угла наклона, угла развала колес и схождению. Все эти

163

параметры должны быть соблюдены очень точно, иначе, модернизация подвески не принесет никаких существенных результатов.

Прежде всего, надо заменить стандартные амортизаторы на более жесткие спортивные. Они, как правило, газонаполненные, и более стабильно работают при длительных нагрузках (газ, давя через поршень на жидкость, предотвращает ее вспенивание, которое изменяло бы характеристики амортизатора). Кроме того, у таких амортизаторов чаще всего можно регулировать сопротивление сжатию и отбою. При регулировке важно не перестараться; в поисках наивыгоднейших характеристик подвески можно настроить амортизаторы так, что сопротивление сжатию становится больше сопротивления отбою. Процедура настройки зависит от модели амортизатора - некоторые приходится для этого каждый раз снимать с машины, а самые сложные (и, соответственно, дорогие) можно регулировать кнопками с места водителя. Существуют и компромиссные варианты типа Monroe Sensatrac, у которых характеристики в некоторых пределах меняются автоматически в зависимости от режима передвижения.

Улучшению управляемости и особенно повышению устойчивости автомобиля в поворотах способствуют более жесткие пружины подвески. Последнее слово в этой области - двухсекционные узлы, состоящие из двух пружин: сверхжесткой верхней и мягкой нижней. Это решение улучшает контакт колеса с дорогой: разгруженное в повороте колесо не «зависает» над поверхностью, а под воздействием нижней пружины прижимается к асфальту.

Для того, чтобы уменьшить крен машины, ведущий к «зависанию» колес в повороте, устанавливают новые, более жесткие стабилизаторы поперечной устойчивости. При их установке значительно «ужесточается» работа всей подвески, что не всем придется по нраву. Можно пойти еще дальше - заменить резинометаллические шарниры подвески на стальные сферические. Это значительно повысит управляемость, только высокочастотные вибрации будут ощущаться всем телом.

Теперь колеса. Здесь опять придется столкнуться с альтернативой: комфорт или управляемость. Спортивные низкопрофильные шины отлично держат дорогу, Особенно если такие покрышки (серии 50, а то и ниже) установлены на дорогущих 16-, 17или 18 - дюймовых кованых дисках. Литые дешевле, но при попадании колеса в хорошую выбоину на большой скорости алюминиевый диск может просто расколоться. Не всегда благоприятно влияет на управляемость увеличение ширины шины. На сухом асфальте широкая резина, естественно, лучше. Кроме того, более широкое колесо - это увеличенное плечо обкатки, а значит, повышенная нагрузка на подшипники ступицы и изменение кинематики подвески со всеми вытекающими последствиями.

Впрочем, бывают случаи, когда на изменение геометрии подвески можно пойти. Такие варианты предлагают тюнинговые конторы, непосредственно связанные с заводом - изготовителем. Правда, подобных

164

предложений немного и стоят они недешево. Еще дороже стоит замена всей подвески (обычно задней) на подвеску от более мощного и скоростного автомобиля. В этом случае уже не обойтись без такой трудоемкой и дорогостоящей операции, как установка в стандартный каркас кузова кронштейнов (а то и всего днища) от «донора». Чаще всего силовую структуру кузова переделывать не обязательно, можно ограничиться установкой распорки на кронштейны стоек передней подвески. Такие узлы выпускаются многими тюнинговыми ателье, стоят недорого, а эффект, получаемый с их помощью, достаточно велик.

Вслучае же радикального тюнинга, сопряженного с многократным увеличением мощности, придется заняться усилением несущей основы кузова. Чаще всего это косынки и распорки, места установки которых подсказаны раллийным опытом эксплуатации данной модели автомобиля. Можно пойти и дальше, установив трубчатые усилители днища. Самым экстремальным решением является каркас безопасности, подобный гоночному, но его применение вряд ли можно рекомендовать для машины повседневной эксплуатации.

Внекоторых случаях функции трех частей подвески могут выполняться одним упругим элементом (рессорой). В подвесках устанавливаются упругие элементы с различными характеристиками упругих элементов – зависимость между приложенной нагрузкой и деформацией упругого элемента

Линейную характеристику имеют наиболее употребительные упругие элементы – листовые рессоры, цилиндрические витые пружины, торсионы

ит.д. Неметаллические упругие элементы – резино-синтетические, пневматические, пневмогидравлические и т.п. – имеют нелинейную характеристику. Возможны и другие варианты характеристик.

Характеристика подвески зависят не только от характеристики подвески, но и от кинематики подвески – соотношения плеч рычагов (независимая, балансирная подвески)

Зависимая и независимая подвески.

Передние и задние колеса автомобиля могут быть попарно связаны одной поперечной балкой, такая схема подвески называется зависимой. В этом случае связанные одной балкой колеса обречены двигаться синхронно, балка играет роль синхронизирующего элемента. Поэтому если одно из пары колес попало в яму, то за счет тяги сместившейся жесткой балки и второе колесо вместе с кузовом отклонится от вертикали на тот же угол. Такая конструкция чаще применяется для подвески задних колес, однако сегодня, зачастую, является признаком недорогого бюджетного автомобиля.

Она весьма надежна и проста в обслуживании, поэтому довольно популярна на внедорожниках. Зато при движении по обычным дорогам (что вотчиной оффроудеров не является) выявляется еще один недостаток зависимой подвески - отклонение автомобиля от траектории на высоких скоростях.

165

Внезависимой подвеске жесткой балки нет, правое и левое колеса не связаны между собой и поэтому двигаются самостоятельно. Независимая подвеска позволяет сохранить горизонтальным положение кузова, даже если одно из колес попало в выбоину или наехало на неровность. С точки зрения комфорта независимая подвеска выгоднее, ведь с ней крен кузова гораздо меньше, и, значит, автомобиль более удобен для пассажиров. В отличие от зависимой, независимая подвеска сегодня — это стандарт подвески передних колес автомобиля,

По характеру качания подвески делятся на:продольные, поперечные и косые.

У всех типов имеются, как достоинства, так и недостатки. Качание продольного рычага вызывает сокращение габарита по базе. Кинематика поперечной подвески влияет на уменьшение колеи. Косой рычаг компенсирует значение обоих типов, но возникающий, в результате перекоса (схождения) колес, подтормаживающий эффект несколько ухудшает ездовые качества. Подвески различаются на однорычажные и двухрычажные (двухярусные). Заложенный в конструкцию принцип параллелограмма делает возможным сохранение постоянной величины поперечного наклона шкворня (камбера), что благоприятно сказывается на курсовой устойчивости. Причём, длина рычага влияет на значение отклонений от статических параметров. Тип подвески связан с характером наката и управляемости. В зависимости от условий функционирования выбирается оптимальная комбинация передней и задней подвесок.

Существует еще одна, многорычажная, конструкция с очень сложной кинематикой. Она может обеспечить любой режим работы при минимальных погрешностях. Главные недостатки такой подвески — трудоемкость изготовления и дороговизна. Поэтому её использование ограничивается престижными классами, где ездовой комфорт превыше всего. Ещё многорычажная подвеска способна выполнять подруливающую функцию, гарантируя исключительную управляемость. К слову сказать, ход колёс согласуется с рулевым управлением, а при всех перемещениях рулевой трапеции кинематика передней подвески должна оставаться неизменной.

Элементы подвески.

Всостав подвески входят: упругие элементы подвески, элементы, гасящие колебания (амортизаторы) и стабилизатор поперечной устойчивости.

Упругий элемент уменьшает колебания кузова, возникающие из-за перемещения колес.

Это может быть: витая пружина, листовая рессора или торсион. Функция стабилизатора поперечной устойчивости - уменьшает

поперечные колебания кузова, при его наклоне удерживает колеса на дороге и не дает им оторваться от полотна. Простейший стабилизатор представляет из себя П - образную рамку из торсионной стали. Он особенно необходим во время прохождения крутых скоростных поворотов,

166

когда центростремительные силы пытают наклонить кузов и возникает риск опрокидывания.

Амортизатор - функциональная единица подвески, отвечающая за гашение колебаний колеса и препятствующая передаче ударных нагрузок на кузов автомобиля. Он сдерживает колебания, уменьшая их амплитуду. Амортизаторы могут быть газовыми, гидравлическими или комбинированными, гидропневматическими. Иногда амортизаторы имеют дополнительную компенсационную камеру. Соединённые воедино, пружина и амортизатор, образуют конструктивный элемент — амортизационную стойку.

Автомобили «Ситроен» имеют оригинальную гидроподвеску, где вместо амортизаторов используются особые конической формы трубы (еще их называют «були»), заполненные специальным маслом (LНМ). На верхнем конце каждой такой трубы находятся гидроаккумуляторы, выполненные в виде сфер. Всего их четыре — на конце каждой трубки. Полость внутри сферы разделена на две части, в одной из которых - масло (из-за зеленого цвета его часто называют «зеленкой»), а в другой — газ (азот). Между ними находится мягкая эластичная мембрана.

Жидкость играет роль силового элемента, передающего давление от колес (аналогично амортизатору, трубки закреплены одним концом на оси колеса) на кузов. А газ является амортизирующим эластичным элементом, который смягчает колебания и раскачку кузова. Когда колесо наезжает на выбоину, оно воздействует на эластичную мембрану и далее на азот, заставляя его сжиматься. Гидропневматические амортизаторы работают гораздо мягче обычных, поэтому автомобиль движется очень плавно и пассажиры не ощущают толчков. В систему гидроподвески входит резервуар с маслом LНМ. По необходимости гидронасос закачивает жидкость в систему труб, повышая давление в системе, за счет чего достигается увеличение дорожного просвета. Таким образом, гидроподвеска имеет следующие преимущества перед традиционными системами:

-лучшая плавность хода и, соответственно, более высокий уровень комфорта.

-возможность регуляции дорожного просвета прямо из салона автомобиля.

-система Hydractive III — способна самостоятельно адаптировать дорожный просвет к манере вождения водителя, скорости движения и качеству дорожного полотна. Но существуют и определенные недостатки:

-масло используется одновременно с гидравликой в рулевом управлении и тормозной системе. Поэтому в случае разгерметизации системы (вытекания масла) проблемы возникнут и с вышеперечисленными системами.

-невысокая потенциальная надежность. -высокая стоимость отдельных компонентов.

167

Пока гидравлика не пользуется особой популярностью. Возможно, немалую роль в этом играет хроническое недоверие потребителей к «Ситроен», которые считаются ненадежными и дорогими в эксплуатации. Да и сама гидравлическая подвеска, которая является достаточно сложной и щедро напичканой современной электроникой, требует качественного сервиса, который пока многим недоступен.

В состав подвески входят и демпферы, как правило, изготовленные из резины или полиуретана. Их задача смягчать критические усилия пробоя, при наезде на значительные препятствия.

Подвеска автомобиля - это сложная система, испытывающая максимальные нагрузки при его эксплуатации и обеспечивающая безопасность и комфорт при движении. Ее доработка может существенно повысить скорость автомобиля, компенсировать недостаток мощности двигателя и повысить управляемость транспортным средством. Как правило, тюнинг подвески предусматривает замену или модернизацию стандартных амортизаторов, пружин и стабилизаторов. Цель всех этих манипуляций - уменьшение вертикального хода автомобиля и повышение его устойчивости при движении. Обновленная подвеска требует обязательной замены штатных рычагов и резиновых изделий более прочными и долговечными. Существуют амортизаторы, требующие ручной настройки, но некоторыми моделями можно управлять при помощи кнопок и винтов с водительского места. Другие же могут автоматически настраиваться в зависимости от режима движения автомобиля. Для тюнинга используются амортизаторы различных типов. Они бывают однотрубные, двухтрубные, перевернутого типа и подбираются индивидуально для той или иной модели автомобиля.

Пружины во время тюнинга заменяют на более жесткие и короткие, либо на мягкие и высокие. Они могут уменьшать или увеличивать дорожный просвет, и подбираются в зависимости от того, какие преследуются цели. Специальные тюнинговые пружины, в отличие от стандартных, имеют другую толщину прутка, иную форму навивки, а иногда и переменное сечение прутка. Новейшей разработкой в этой области является установка двухсекционных узлов, состоящих из мягкой и жесткой пружин, что позволяет улучшить контакт колеса с дорогой. Таким образом, при повороте оно не зависает над дорогой, а наоборот прижимается к ней. Иногда, при выполнении малобюджетного тюнинга, обычные пружины просто укорачивают путем подрезки на виток и сочетают с новыми амортизаторами. Это самый простой вариант доработки, однако он может быстро вывести амортизатор из строя, а также привести к тому, что колесо будет цепляться за арки крыла, что повысит его износ. Замена пружин на более жесткие способствует улучшению управляемости и повышению устойчивости машины в поворотах. Для уменьшения крена автомобиля в повороте, стандартные стабилизаторы усиливают, увеличивая толщину прутка. Либо устанавливают еще одну дополнительную регулируемую рамку. Для повышения устойчивости

168

автомобиля вместо резинометаллических шарниров (сайлент-блоков) устанавливают стальные сферические или полиуретановые (ШС), которые способны гасить удары и вибрацию корпуса, и прослужить пару десятков лет. Полиуретан это двухкомпонентный эластомер, обладающий высокой стойкостью к механическим и химическим воздействиям. Он способен сохранять упругость при больших нагрузках и имеет предел прочности значительно выше, чем у резины. При правильной замене штатных деталей на полиуретановые повышается контроль над управляемостью автомобиля, сохраняется геометрия его подвески, комфорт при езде, возможно даже снижение неравномерного износа шин. К недостаткам использования деталей из этого материала относится их относительная дороговизна, по сравнению с резиновыми, трудоёмкость производства и повышенная шумность.

Некоторые производители выпускают уже готовые тюнинговые комплекты для настройки подвесок, состоящие из амортизаторов, пружин, наконечников, шайб, и различающихся по степени сложности. Их можно подобрать как для иностранных, так и для отечественных автомобилей. Тюнинговые наборы позволяют самостоятельно регулировать высоту кузова, предусматривают регулировку амортизаторов на отбой и пробой. Эксклюзивные варианты таких комплектов подгоняются под специфические особенности трасс, индивидуальную технику вождения и уникальность самого транспортного средства. Особое внимание во время тюнинга подвески уделяется регулировке углов схода-развала передних и задних колес, а также доработке тормозной системы.

Чтобы увеличить скорость автомобиля, кроме модернизации двигателя, необходимо позаботиться о тюнинге подвески.

Здесь, как и во всем, не все так просто. Для развития большой скорости на ровной дороге и предохранения машины от колебаний лучше всего подходит жесткая подвеска, короткоходная.

В первую очередь необходимо заменить стандартные амортизаторы на спортивные. Особенность спортивной подвески наличие двух пружин - одной мягкой (нижней), другой – жесткой (верхняя). К тому же амортизаторы наполнены газом и стабильнее работают при длительных нагрузках.

Можно заменить резинометаллические шарниры на сферические стальные. Этот повысит управляемость автомобиля.

Неплохой способ тюнинга подвески - «развал-схождение», то есть углы установки колес. Правильно установленные углы, позволяют при прохождении поворота поддерживать наружному колесу сцепление с дорогой по всей ширине протектора. Угол схождения очень влияет на управляемость автомобиля. Ошибки в его настройке могут привести к тому, что автомобиль станет трудноуправляемым, как на прямой дороге, так и на поворотах. Угол развала зависит от вида дорожного покрытия, от типа шин, от уровня давления в колесах.

169

Важным считается и так называемый «кастор» - образующийся вертикалью и проекцией оси рулевого механизма на продольную плоскость автомобиля.

Можно также увеличить устойчивость машины с помощью расширения колеи, установив проставки.

В тюнинге подвески нет ничего сложного, и на первый взгляд это самый простой вид технического тюнинга. Однако, от качества и грамотности работы по апгрейду зависит не только скорость автомобиля, но и личная безопасность и безопасность людей.

Компания KYB получила награду от Peugeot Сitroen Group за создание технологий Dynamic Roll Control для подвески установленной на новый автомобиль Peugeot 3008

Отличительная черта заключается в том ,что центральный модуль, встроенный в поперечину задней подвески соединяет два задних амортизатора. Этот модуль работает как третий амортизатор со свободно плавающим поршнем и бачком с гидравлической жидкостью.

При движении на повороте или маневрировании система перераспределяет усилие между задним правым и левым амортизаторами, увеличивая демфирование на нагруженной стороне с целью уменьшить крены кузова, тем самым повысить безопасность. При движении прямо задние амортизаторы работают одинаково, обеспечивая комфорт пассажирам. Система Dynamic Roll Control сглаживает все неровности для обеспечения отличной устойчивости автомобиля.

Тюнингом подвески многие владельцы «Самар» подчас занимаются вынужденно. Во-первых, что греха таить, качество и ресурс заводских стоек подвески (особенно передних, более нагруженных) оставляют желать лучшего. Вовторых, и без того недолговечные стойки более всего страдают от низкого качества наших дорог. В-третьих, при весьма значительном объеме багажного отсека «Самары» не отличаются высокой грузоподъемностью, так что закоренелому дачнику и

авто-путешественнику волей-неволей приходится усиливать упругие элементы задней подвески.

Основные требования, предъявляемые к амортизаторам передней и задней подвесок, таковы: обеспечение плавности хода, устойчивости и управляемости автомобиля, уменьшение крена кузова при резком торможении, снижение возможности отрыва колеса от дороги.

170