1. Основные требования к конструкции ходовой части

От конструкции шасси зависят такие свойства автомобиля, как «управление», «управляемость» и «устойчивость». Управление подразумевает команды водителя. Устойчивость определяется сцеплением между шинами и дорогой, особен­но на поворотах. Управляемость, определяемая устойчивостью на курсе и на покрытии при управлении водителем, зави­сит не только от конструкции элемен­тов подвески, но и от распределения веса в автомобиле, внутреннего давления в шинах и их конструкции. В истории автомобилестроения имели место автомобили с хорошей устойчивостью, но плохой управляемостью (Citroen 2CV), с отличной управляемостью, но ограниченной ус­тойчивостью (Ford Lotus Cortina Mkl).

Суще­ствует как недостаточная, так и из­быточная поворачиваемость. При недостаточной поворачиваемости угол увода передних колес (угол между направлением движения и плоскостью колеса) больше угла увода задних колес, поэтому автомобиль стремится пройти поворот с большим радиусом поворота. При избыточной поворачиваемости угол увода задних колес больше угла увода перед­них колес, поэтому автомобиль на повороте стремится пройти траекторию с меньшим радиусом поворота.

Причем, наибольшая безопасность движения дос­тигается при небольшой недостаточной управляемости, воз­можной во всех условиях движения.

Эффективность сцепления с доро­гой задних шин на мощных автомобилях с приводом на зад­ние колеса может уменьшаться при передаче чрезмерной мощности, поэтому избыточная поворачиваемость требует высоко­го уровня вождения и реакции. Переднеприводные требуют меньшего опыта вождения и концентрации внимания, поскольку чрезмерную недостаточную по­ворачиваемость можно устранить снятием ноги с педали акселератора, в то время как для контроля и коррекции избыточной поворачиваемости требу­ется одновременное действие акселератором и рулем.

Управляемость зависит от распределения веса между четырьмя ко­лесами при повороте автомобиля: чем больше нагрузка на шину, тем большую величину бо­ковой силы будет развивать шина. Таким образом, чем больше передается веса на передние ко­леса, тем больше недостаточная поворачиваемость, если наоборот, то увеличивается избыточная поворачиваемость (уменьшается недостаточная).

У большинства современных автомобилей больший вес приходится на передние колеса, поэтому обычно появляет­ся недостаточная поворачиваемость. Перераспределение веса в по­вороте с внутренней на наружную сторону зависит от компо­новки (геометрии) передней и задней подвесок и характера изменения геометрии, когда кузов наклоняется или «кивает».

Конструкция подвески зависит от соотношения между под­рессоренными и неподрессоренными массами. Подрессоренной массой автомобиля считается любая его часть, имеющая меж­ду собой и дорогой упругий элемент. К не­подрессоренным массам относят колеса, шины, ступицы колес, тормозные барабаны или диски. Поэтому возникла необходимость уменьшения величины неподрессоренных масс за счет перехода от зависимых подвесок (жесткая балка моста с главной переда­чей образуют часть неподрессоренной массы) к независи­мым подвескам, в которых только само колесо и все, что движется с ним, является неподрессоренным.

Чем тяжелее кузов от­носительно колеса, тем быстрее колесо возвращается на ме­сто постоянного контакта после отрыва от до­роги при наезде на неровность. Это положение применил Колин Чапмэн в конструкции Lotus. Однако этот принцип не был понятен на раннем этапе созда­ния автомобиля: некоторые из первых гонщиков привя­зывали к осям своих автомобилей дополнительные грузы, чтобы автомобиль лучше держал дорогу, но преус­пели только в их разрушении. Также сегодня посту­пают некоторые конструкторы автомобилей, устанавливая на автомобили более широкие и тяжелые колеса и шины с целью «улучшить» сцепление с дорогой. В результате - противоположный эффект и износ рулевого управлению.

Большинство конструкций подвесок разрабатывается под определенный размер и тип (или даже производителя) шины, и изменение специфика­ции колеса и шины может иметь непредсказуемый эффект.

Создатели первых ав­томобилей начинали с копирования рулевого управления кон­ными экипажами - его эволюция была медленной, но дошедшей в наше время до конструкции даже с усилителем.

Тор­мозные системы прошли долгий путь от дней, когда считалось нежелательным и даже опасным устанавливать тормоза на передние колеса. Первым конструкторам авто­мобилей обеспечение поворота и торможения одного и того же колеса представлялось огромным техническим вызовом. Поэтому они предпочитали поворачивать передние колеса, а тормозить задними, возможно, с дополнительным тормо­зом на карданной передаче.

Идея, что можно управлять торможением для предот­вращения блокировки колес, можно регулировать усилие в отдельных тормозных механизмах для улучшения процесса торможения, можно вообще из­бавиться от механической связи между тормозной педалью и самими тормозами, казалась странной автоконструкторам как минимум до конца 1940-х го­дов.