Стабилизатор поперечной устойчивости

Современные спортивные автомобили имеют довольно низкую высоту подвески и низкое расположение центра тяжести. Соответственно, крен кузова у них обычно еле заметен. Однако, даже у автомобилей с низкой посадкой, крен кузова остается проблемой, поскольку водителям нравиться проходить повороты без кренов, на высокой скорости и с полной управляемостью автомобиля. В первом приближении для уменьшения крена кузова устанавливают пружины подвески большей жесткости. Для применения дополнительных стабилизаторов реально нет оснований, поскольку автомобиль обычно довольно легкий и с креном можно справиться только правильным выбором пружин. Главным аргументом против установки стабилизаторов является частичная потеря свойств независимой подвески колес, причем потеря тем больше, чем жестче стабилизатор.

Если автомобиль конструктивно имеет стабилизатор поперечной устойчивости (часто из-за того, что автомобиль-донор имеет такую конструкцию подвески), добавлять жесткости стабилизатору не надо, подберите жесткость пружин подвески. На экомобилях с высоким положением центра тяжести часто нет альтернативы стабилизатору или другим устройствам, снижающих крен кузова.

При установке стабилизатора можно применять относительно мягкие пружины подвески. Однако, нужно оставаться в границах хорошей управляемости креном при скоростном движении на извилистых дорогах. Стабилизатор изготавливается из пружинной стали и работает как пружина скручивания: чем больше крен автомобиля, тем сильнее сопротивление стабилизатора (естественно, в пределах прочности материала). Обычно стабилизатор задействуется при кренах кузова больше 3÷4 градусов и предотвращает дальнейший рост крена, при этом стабилизатор работает только при движении в поворотах и по неровной дороге. Другими словами, при отсутствии стабилизатора из-за установки пружин средней или малой жесткости крен кузова может достигать величины 7 градусов и выше.

На автомобили с низким положением центра тяжести можно установить относительно мягкие пружины подвески и легкий стабилизатор, однако при торможении передняя часть автомобиля будет «нырять», если не применить специальную противоклевковую конструкцию подвески. Запомните, пружины передней подвески всегда должны быть достаточно жесткими для предотвращения излишних клевков кузова при торможении.

При установке стабилизатора нужно обеспечить его жесткость так, чтобы она была минимально необходима для предотвращения крена кузова или, по крайней мере, крен был в допустимых пределах (чем жестче стабилизатор, тем в большей степени теряется независимость подвески колес).

Нежесткие или изношенные опоры стабилизатора уменьшают эффективность работы стабилизатора.

Глава 7. Задняя подвеска

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска обычно рассматривается как простейший и самый дешёвый вариант. Хотя ничто не может отменить проблемы перемещения моста относительно кузова (что приводит к потере контакта колес при движении по неровной дороге), связываемые с зависимой подвеской, такой тип подвески в ряде случаев вполне приемлем. Причина широкого распространения зависимой задней подвески в ее простоте и хорошей адаптивности. Установка задней зависимой подвески на лёгких спортивных автомобилях или кит-карах даёт хорошие результаты при условии правильного монтажа, что может перевесить такие недостатки, как увеличение неподрессоренной массы и наличие зависимости движения задних колес. Со всеми известными ограничениями зависимая подвеска может работать весьма эффективно.

Установка балки моста

В идеальном случае тяга Панара должна устанавливаться параллельно земле. «А» — точка крепления тяги к мосту, «В» — к кузову.

Тяга Панара «А» подсоединяется к мосту (точка В) и кузову (точка С). Угол наклона тяги относительно оси балки моста может достигать 15 градусов.

Наиболее употребительным способом установки балки заднего моста является применение четырех направляющих рычагов (равной или неравной длины) и тяги Панара для поперечной ориентации моста. Поперечная ориентация моста может быть обеспечена тягой Уатта или А-образным рычагом, однако тяга Панара проще и эффективнее, поскольку вертикальное перемещение заднего моста спортивных автомобилей относительно маленькие.

Направляющие рычаги подвески могут быть неравной длины, причем нижние рычаги выполняются длиннее верхних. Опять-таки из-за малых ходов подвески переделки конструкции рычагов не вызывают каких-либо проблем. Необходимость установки рычагов неравной длины диктуется требованиями конструкции шасси. Фактически длина рычагов мало влияет на перемещение моста при разгоне и торможении. Длина рычагов так же не имеет решающего значения (обычно 200÷300 мм) и, если только они не абсурдно малы (75÷100 мм), они не создают каких-либо проблем в обычной гоночной практике. Если автомобилю нужны большие хода подвески (свыше 150 мм), направляющие рычаги выполняются длиннее, в практике же кольцевых гонок хода подвески не превышают 100 мм.

Минимальная длина верхнего направляющего рычага составляет 200 мм, максимальная длина нижнего рычага около 305 мм. Считается, что такое соотношение длин рычагов наиболее подходящее (допускается отклонение длины ± 25 мм).

Когда направляющие рычаги задней подвески устанавливаются параллельно земле (при нормальной высоте подвески), изменение их эффективной длины при качании рычагов в обе стороны одинаково, тем более, что при малых ходах подвески (менее 100 мм) изменение эффективной длины рычагов незначительное.

В целом, для предотвращения излишнего перемещения моста вперед и назад, стараются иметь относительно длинные направляющие рычаги, устанавливаемые параллельно земле. Следует избегать одностороннего уменьшения колесной базы, возникающего при крене кузова или при движении автомобиля по неровной дороге: например, когда колесо идет по неровностям, очень короткие направляющие рычаги становятся причиной уменьшения колесной базы с одной стороны автомобиля (немного, но достаточно для потери курсовой устойчивости). При крене кузова колесная база изменяется с обеих сторон автомобиля в разных направлениях, что приводит к эффекту подруливания задних колес. В некоторых случаях, например при кольцевых гонках на фунтовом покрытии, этот эффект рассматривается как преимущество.

Другим аспектом установки направляющих рычагов является способ их подвеса: на жестких шаровых шарнирах или упругих втулках. Нет ничего предосудительного в установке упругих втулок (из жесткой резины или другого подобного материала): они долговечны, легко заменяются и недороги. Шаровые шарниры, с другой стороны, позволяют точно отрегулировать длину рычагов и поддерживать их постоянную длину, но только до тех пор, пока шарнир не изношен. К недостаткам шаровых шарниров следует отнести быстрое их изнашивание и способность передавать шум и вибрацию. Наконец, шаровые соединения достаточно дорогие, а менять их приходится часто, особенно на дорожных автомобилях, имеющих большие величины пробегов, чем трековые. Собственно, применимость того или иного типа подвеса рычагов определяется назначением автомобиля: на дорожных машинах устанавливают упругие втулки, на кольцевых и трековых — жесткие шаровые шарниры.

Тяга Панара, используемая для поперечной ориентации моста, должна быть по возможности более длинной, так, чтобы радиус ее качания при движении моста вверх и вниз был максимальным (меньшее боковое перемещение). В идеальном случае тяга Панара должна быть установлена параллельно земле при нормальной регулировки высоты подвески и иметь с балкой моста по возможности меньший угол.