Для сучасних спортивних автомобілів промисловість випускає багато типів амортизаторів. У деяких випадках амортизатор встановлюється всередині пружини підвіски, окремо.
При такому способі установки якщо стандартні сідла пружин не регулюються по висоті виникають проблеми з регулюваннями, однак можна відрегулювати і висоту підвіски і швидкість демпфірування, хоча це буде не так просто як у випадку з coil-over стійками. Однак принцип роботи подпружініванієм і демпфірування залишається однаковим в обох випадках. З точки зору зручності і простоти регулювань кращий єдиний вузол амортизатор-пружина з регульованим сідлом пружини. Звичайно можна змінити елементи підвіски або навіть тип підвіски, підібравши відповідний комплект coil-over амортизаторів, однак, перш ніж зважитися на кардинальні зміни, потрібно спочатку розглянути можливість модернізації підвіски в рамках вже існуючої конструкції. Пружина є пружина, незалежно від того, як вона виглядає: кручена циліндрична, торсіонний вал, листова і т.д. У цій книзі ми будемо говорити тільки про кручених циліндричних пружинах підвіски, інші типи розглянуті коротко, оскільки принцип роботи всіх пружин однаковий.
З одного боку пружина не повинна бути настільки жорсткою, що колесо може втрачати контакт з дорогою, з іншого боку вона не повинна бути настільки м'якою, що кузов автомобіля буде мати підвищений крен.
Якщо пружини підвіски будуть занадто жорсткими, автомобіль буде погано управлятися на дорозі з нерівним покриттям і покаже найгірший результат в порівнянні з таким же автомобілем, підвіска якого відповідала типу покриття. Крен кузова в поворотах буде незначним (до двох градусів). На м'яких же пружинах крен може досягати 3 ÷ 4 градусів, але при цьому колеса не будуть втрачати контакт з дорогою і поглинати нерівності. Не слід ставити або занадто жорсткі або занадто м'які пружини.
При їзді на жорстких пружинах тряска така сильна, що приходять думки про повну відсутність підвіски, крім того, на злегка нерівних покриттях здається, що автомобіль «спливає». В цьому випадку колеса не здатні відстежувати нерівності дороги, на деякий час втрачають з нею контакт повністю або частково. Машина все ще піддається управлінню, але не в такій мірі, як хотілося б. При відриві від дороги переднього колеса автомобіль управляється одним колесом, що не дуже добре. Хоча і немає рішень, при яких завжди все колеса однаково притискаються до землі, потрібно підібрати параметри підвіски так, щоб через кожне колесо на дорогу передавалася достатня притискна сила.
Пружина вважається занадто м'якою, якщо виникають «пробої» підвіски, супроводжувані ударами підвіски про шасі, або при занадто значних кренах кузова. Коли відбувається пробій підвіски до обмежувачів, автомобіль ніщо не підтримує, окрім шин. У цій ситуації більшість автомобілів стають абсолютно нестабільними в управлінні. Зусилля пружини в ідеалі повинно бути точно дорівнює величині, при якій запобігає надмірний крен кузова (більше 3 ÷ 4 градусів). Якщо Ви, як водій, припускаєте, що підвіска занадто жорстка для швидкостей, на яких йде автомобіль (розгойдування автомобіля, сприйняття кожного горбка і ямки на дорозі), то зниження жорсткості пружин поліпшить становище і майже завжди веде до поліпшення керованості. Для кожного автомобіля в результаті тестів майже завжди вдається підібрати оптимальну жорсткість пружин підвіски для певних умов руху. Дорожні автомобілі зазвичай не вимагають більш жорстких пружин, ніж автомобілі, підготовлені для гонок. Використання одного і того ж автомобіля в різних типах гонок, як можна припустити, зажадає установки пружин з різною жорсткістю. Звичайно, при установці щодо м'яких пружин збільшується крен кузова, проте його можна тримати в допустимих межах.
Насправді крен кузова не становить реальної проблеми до тих пір, поки кут крену не досягне 5 ÷ 7 градусів, що говорить про встановлення занадто м'яких пружин. Якщо крен кузова при проходженні будь-яких поворотів в будь-яких ситуаціях не більше 2 ÷ 3 градусів, то пружини підібрані правильно.
Пружини бажано підбирати парами по жорсткості для передньої і задньої підвіски. Таке побажання становить 95% всіх вимог до пружинам. Немає гарантій того, що при установці пружини відразу вийде бажана висота підвіски. Проблема полягає в тому, що пружина вмощується і в певний момент при проходженні повороту автомобіль «втрачає» підвіску, що зовсім недобре. Така ситуація виникає при установці пружини з недоліком несучої здатності навіть при майже повній стисненні, але з жорсткістю, що забезпечує бажану висоту підвіски. Це завжди легко встановити: пружина стиснута до половини її вільної довжини і між витками пружини є зазор менше 4 мм, що призведе до втрати зазору в русі.
Установка занадто м'яких пружин призводить до клювкам і підвищеним крену кузова (особливо до клювкам). Водій зазвичай знає коли автомобіль йде вниз і коли як би несподівано пірнає. Це означає, що буде краще встановити більш жорсткі пружини тільки на передній підвісці. Так само більш жорсткі пружини потрібно встановлювати при установці на один і той же автомобіль більш важкого двигуна.
Пружини вибирають так, щоб при повністю заправленому автомобілі мінімальний зазор між витками пружин був більше 6,5 мм. Завжди краще встановлювати найм'якші пружини, які, однак, будуть давати крен автомобіля в допустимих межах. Установка жорстких пружин під тим приводом, що вони знижують крен автомобіля і тим самим покращують керованість, майже завжди є некоректною.
Перевірка жорсткості пружини зазвичай проводиться за кодом вироби або по нанесеним мітках (фарбою або штампуванням). Після перевірки коду або міток на відповідність обраній жорсткості, всі пружини потрібно обов'язково перевірити на дійсну жорсткість. Проблема такої перевірки полягає тільки у відсутності відповідного обладнання. Проте цілком задовільні результати визначення жорсткості пружин можна отримати за допомогою ручного преса, мірильною лінійки і підлогових ваг (з невеликою похибкою вимірювання). Жорсткість пружини вимірюється в кілограмах на сантиметр. Зусилля натискання на пружину визначається за показаннями ваг.
УВАГА: такий спосіб вимірювання жорсткості пружин потенційно небезпечний - пружина може відлетіти на досить велику відстань при раптовому скиданні навантаження або перекосі осі пружини щодо лінії прикладання навантаження, то ж відноситься до дерев'яних проставочное брусків.
На платформу преса встановлюються побутові підлогові ваги, на них укладається брусок дерева товщиною не менше 12 мм з площею, більшою площі торця пружини. На нього встановлюється пружина. На верхній торець пружини укладається другий брусок дерева. Спочатку вимірюється довжина пружини в вільному стані. Після цього за допомогою преса пружина стискається на певну величину, наприклад 30 мм. Зніміть показання ваг і обчисліть жорсткість, наприклад - якщо показання ваг 80 кг, то 80 кг / 3 см = 26,7 кг / см. Якщо ваш прес обладнаний манометром, то результати вимірювань в цьому випадку будуть точніше і немає потреби у використанні ваг.
УВАГА: при стисканні пружини стежте за навантаженням. Не перевищуйте навантаження вище тієї величини, на яку розраховані ваги.
Так в Англії прийнята маркування жорсткості пружин, що визначається при стисненні на 1 дюйм. Наприклад, якщо на пружині вказано число 180, це означає що для стиснення пружини на 1 дюйм (25,4 мм) буде потрібно докласти зусилля в 180 фунтів (близько 80 кг).
Примітка перекладача. в Росії прийнята метрична система заходів. Якщо Ви користуєтеся запасними частинами, виготовленими по імперській системі заходів (дюйми і фунти), доведеться займатися арифметикою для перекладу одних заходів в інші. Завжди звертайте увагу на одиниці вимірювань.
Дюйми × 25,4 = міліметри
Міліметри × 0,0394 = дюйми
Фунти × 0,454 = кілограми
Кілограми × 2,205 = фунти
Підресорені і безпружинні маси
Амортизатори призначені для гасіння коливань кузова і коліс автомобіля, шляхом перекладу механічної енергії коливань в теплову (в даний час за рахунок рідинного тертя). Хід амортизатора завжди повинен злегка перевищувати повний хід підвіски.
При обраної висоті підвіски амортизатор в статиці повинен знаходиться в середині повного ходу. Це робиться зі зрозумілих причин: амортизатор повинен мати рівні ходу відбою і стиснення відповідно до ходів підвіски. При покупці амортизаторів завжди перевіряйте відповідність його ходу Вашим вимогам. Якщо наявний амортизатор в статиці знаходиться не на середині ходу (при правильній геометрії підвіски), потрібно відповідним чином перемістити верхню чи нижню опори амортизатора, як це зробити, вирішується окремо в кожному конкретному випадку.
Всі приклади, наведені в цій книзі, відносяться до телескопічним амортизаторам, але, як уже зазначалося, призначення будь-якого типу амортизатора одне і те ж, тому всі міркування будуть вірні і для інших типів амортизаторів.
При жорстких амортизаторах машина не буде управлятися так добре, як вона може, оскільки колеса не будуть відслідковувати профіль дороги, а ви будете почувати кожну купину. Між занадто великий і занадто малим ступенем демпфірування лежить дуже вузька зона золотої середини. Амортизатори керують швидкістю зміни положення кузова (наприклад, креном), але повністю це переміщення не усувають, частіше зустрічаються випадки відсутності управління. Багато типів амортизаторів не мають регулювань і часто занадто м'які для установки на спортивний автомобіль.
Амортизатори встановлюються на більшість спортивних автомобілів, мають простий вузол регулювання характеристики, наприклад регулювальний гвинт. У кожному разі виробник амортизатора призводить інструкцію з проведення регулювань характеристик демпфірування.
Якщо амортизатор має регулювання, спочатку встановіть мінімальний опір переміщенню штока для забезпечення найбільш плавного руху автомобіля з найкращими характеристиками керованості. Встановіть всі чотири амортизатора з мінімальним опором. Перевірте відповідність ходу амортизатора ходу підвіски і проведіть тестові заїзди. Потім встановіть у всіх амортизаторів середні регулювання жорсткості: підвіска повинна стати помітно жорсткіше, але ще не переходити за точку відсутності комфортності. Крен кузова також стає помітно слабкіше. Нарешті, встановіть максимальну жорсткість всіх амортизаторів: підвіска стане дуже жорсткою з дуже незначними переміщеннями, їзда стає некомфортною. Після проведення всіх трьох тестів, Ви визначите вплив кожного регулювання амортизаторів. Потім, в залежності від призначення автомобіля та стилю водіння, потроху зменшують опір амортизатора до потрібної величини.
Якщо встановити занадто м'які амортизатори, автомобіль буде мати тенденцію до збільшення крену (видимі нахили кузова) в поворотах і підвищені ходу підвіски при русі по дорозі з середнім рівнем нерівностей. В цьому випадку амортизатори не управляють роботою пружин підвіски, для повернення контролю над підвіскою потрібно збільшити опір амортизаторів. Регулювання амортизаторів повинні забезпечити мінімальне, але достатня для управління підвіскою у всіх ситуаціях, опір переміщенню штока. Налаштування амортизаторів по осях автомобіля можуть бути різними, але регулювання на одній осі завжди повинні бути однаковими. Отже, на спортивний автомобіль повинні бути встановлені амортизатори з мінімально достатньою величиною опору для демпфірування дії пружин підвіски. Дуже маленький опір амортизаторів призводить до нестабільного поведінки автомобіля і занадто великим ходам підвіски.
Ніколи не встановлюйте амортизатори з такою жорсткістю, при якій колеса перестають відстежувати профіль дороги: на колеса діє менша притискна сила і, що ще гірше, може виникнути повна втрата контакту колеса з дорогою. В цьому випадку абсолютно необхідно зменшити жорсткість регулювань.
Для забезпечення найкращої керованості все колеса автомобіля повинні мати постійний контакт з дорогою (що не завжди можна досягти) і колеса повинні займати правильне положення щодо дороги у всіх ситуаціях.
Якщо на автомобілі встановлені занадто м'які пружини підвіски, іноді робляться спроби компенсації нестачі жорсткості пружин установкою жорстких амортизаторів. Це може призвести до поганого проходженню затяжних поворотів великого радіусу з наростанням крену через повільне стиснення амортизаторів. У таких ситуаціях основним параметром регулювання є жорсткість пружини, але не характеристика амортизатора.