Размышления о жёсткости

Посчитал нужным вывесить сей опус на форуме для повышения уровня общего технического развития гуманитарной его части.

Подразумевается, что перед изменением настройки подвески уже куплены и установлены хорошие диски с правильным вылетом и хорошей правильной резиной. Для Сивиков это 195/50 R16, 205/50 R16 или хотя бы штатные сировские/интегровские 195/55 R15. Для Интегры пойдет еще 215/45 R16 - это штатный размер Интегры Type R 98spec. Для Аккорда - 205/55 R16 и 215/45 R17. Если же вы катаетесь на батонах с профилем 60 или 70, то о какой подвеске вообще может идти речь? Шутка. Батоны тоже имеют право на жизнь.

Подразумевается также, что правильная подвеска увеличивает нагрузку на позвоночник. wink.gif Не всегда сильно увеличивает, но увеличивает по-любому. Тренируйте спину.

Первый шаг (опциональный, т.е. на любителя) - занизить машину. На самом деле эффект от этого очень большой. Даже если вы не измените ничего, кроме как чуть-чуть подрежете свои штатные пружины - буквально на пару витков - то результат не замедлит сказаться.

Но лучше, конечно, поставить правильные пружины. Правильные пружины - это такие пружины, которые соответствуют определенному принципу. Принцип этот очень прост: если вы занижаете машину, сокращая рабочий ход подвески на сжатие на 20%, то вы должны поставить пружины, на 20% более жесткие. Если на 50% - то на 50%. Машина не должна ложиться на отбойники чаще, чем она ложилась до изменений. Езда на отбойниках - это нонсенс. На самом деле из Японии очень часто приходят машины, тюненые там, и тюнены они порой как раз в таком стиле, что по российским дорогам они передвигаются, преимущественно лежа на отбойниках. Такой принцип нам не подходит. Он и для Японии-то по-хорошему не подходит - только если ездить медленно и печально. Впрочем, подобный тюнинг там обычно служит совсем иным целям - чтоб смотрелось круто. Но мы не об этом. Нам-то нужна управляемость.

Подобрав правильные пружины, не вздумайте их ставить со штатными амортизаторами. Дело в том, что пара пружина+амортизатор должна иметь определенный баланс, который позволяет им правильно работать вместе.

При ходе сжатия основное сопротивление этому ходу оказывает пружина. Именно ее жесткость определяет, на сколько она сожмется при приложении определенной силы. Например, штатные пружины ВАЗ 2108 имеют жесткость в пределах 17-18 кг/см. Амортизатор при ходе сжатия тоже вносит свою лепту в общее сопротивление этому ходу, но весьма небольшое, составляющее, полагаю, не больше 10-20%.

После хода сжатия рано или поздно начинается ход отбоя. И вот при ходе отбоя начинается самое интересное - сжатая на ходе сжатия пружина стремится распрямиться. И помешать ей это сделать может только амортизатор. И сила сопротивления амортизатора на отбой должна быть сбалансирована с жесткостью пружины. Эта сила может быть приблизительно равна, она может быть существенно больше (это когда тюнинговый амортизатор установлен вместе со штатной пружиной), но она ни в коем случае не должна быть меньше.

Если амортизатор вяло сопротивляется пружине на ходе отбоя, получается лягушачья подвеска - машина скачет как лягушка. Потому что сильная пружина "плюет" на слабый амортизатор и распрямляется, "выстреливает". Ей никто в этом почти не мешает. Потом, уже под действием веса автомобиля, она сжимается, потом все идет по кругу. Никакой стабильности, об управляемости же говорить вообще не приходится - какая тут к черту управляемость, если машина просто не в состоянии проехать по обычной дороге, не раскачиваясь.

Следовательно, из этого вытекает правило номер два: если вы ставите более жесткую пружину, то вы обязаны поставить более жесткий амортизатор. И их жесткость должна быть сбалансирована.

Отсюда, в свою очередь вытекает правило номер два-с-половиной: если вы собираетесь занизить машину, то вам по-любому надо тренировать спину. Если вы собираетесь занизить машину очень сильно, то не исключено, что ваша спина будет болеть неделю. Но потом привыкнет - проверено. В серьезной трактовке правило номер два-с-половиной выглядит так: при занижении машины вам не обойтись без замены не только пружин, но и амортизаторов.

Немного цифр.

Жесткость пружин, пригодных для повседневной езды, находится обычно в пределах 10-12 кг/мм для передка. Надо заметить, что на передке пружины (и амортизаторы) почти всегда существенно жестче, чем сзади. Мне известны лишь два исключения из этого среди японских машин - это Nissan Skyline GT-R и Honda Integra DC5. Поэтому я обычно говорю о передке, подразумевая, что сзади пружины в 1.5-2 раза мягче.

Жесткость пружин также зависит от веса автомобиля, для которого они предназначены. Скажем, стандартные пружины из комплекта TEIN Type HR для Прелюда - 12/8 кг/мм (перед/зад). Тот же комплект для Аккорда - 10/6. Для Сивика, если память мне не врет - 8/6 или 8/5 кг/мм.

Могу сказать, что езда на Аккорде (точнее, Ascot Innova) с пружинами на передке 12 кг/мм и соответсвующими амортизаторами TEIN Type HR - это большая нагрузка на позвоночник. А ведь в продаже можно встретить комплекты и в 16 кг, и в 20. Но это уже явно чисто кольцевые комплекты, на дорогу на них выезжать просто небезопасно. Почему?

Потому что чрезмерно жесткая подвеска пригодна только для очень хороших дорог. Чем жестче - тем лучше должна быть дорога. На волнистой или разбитой дороге жесткая подвеска работает плохо. Машина просто летит над ямками, постоянно теряя сцепление с дорогой. Если дело происходит в повороте - можно "уплыть" за его пределы. Трассовый опыт показал, что для машины класса Аккорда, жесткость в 12 кг/мм на передке - это предел. Больше - не надо. Лучше даже меньше. Скажем, 8-10 кг/мм - оптимально.

Например, такая тяжелая машина, как Скайлайн GT-R BNR32, на комплекте OHLINS с жесткостью 8/6 кг/мм (перед/зад) на обычных дорогах показал себя великолепно. Совершенно не ощущалась жесткость, позвоночник не трясло - и при этом машина отменно управлялась. Конечно, здесь следует сделать поправку на то, что это - не семейный седан, пусть даже если он и made by Honda - это все-таки чистопородный спортивный автомобиль, созданный для того, чтобы прекрасно управляться. Но тем не менее.

А вот если сравнить Ascot Innova с 12 кг/мм и Torneo SiR с 5 кг/мм (TEIN Type Wagon), то сравнение получается неоднозначное. Неоднозначность заключается в том, что 12 кг - это чуть-чуть больше, чем надо, а вот 5 кг - это заметно меньше, чем надо. На трассе SiR всплывает на волнах и раскачивается ничуть не меньше, чем на стоковой подвеске. И кренится он все-таки сильно. Так что, наверное, для класса Аккорда оптимально будет 8-10 кг/мм.

Еще пару слов о том, о чем мы обычно забываем - о стабилизаторах поперечной устойчивости. Честно говоря, о чем о чем, а об этих прутках стали недостаток информации практически абсолютный. Нигде ничего не найдешь. В двух словах если - то их тоже надо ужесточать. И принцип там тоже простой - чем жестче передний (или, соответственно, мягче задний) стабилизатор, тем выше недостаточная поворачиваемость (understeer). Если наоборот - то растет избыточная поворачиваемость (oversteer). Вероятно, следует ужесточать оба стабилизатора, сохраняя между ними баланс.

Вот где-то так обстоят дела.

Пружина – упругая часть пружинной подвески автомобиля, которая обеспечивает кузову нужную высоту, ограждает автомобиль от неровностей дороги, улучшает комфорт и грузоподъемность машины. Движения пружины регулируют амортизаторы. На современных автомобилях используются винтовые пружины.Первые подвески существовали еще на телегах и каретах, ведь о том, чтобы комфортно перевозить людей и грузы, задумывались еще до изобретения автомобиля. Подвеску на рессорах изобрели в 19 веке, она же стала использоваться на первых автомобилях. Такой вид подвески существовал на легковых и грузовых автомобилях до 1950- х годов 20 века.

Когда стало понятно, что рессоры не обеспечивают желаемых характеристик, в качестве упругого элемента стал использоваться торсион (скручивающийся стержень). Один из концов торсиона закреплялся на кузове или раме авто, а другой – в подвеске. Под давлением кузова стержень скручивался и обеспечивал нужную плавность хода.Пружина в подвеске появилась как логическое продолжение торсиона. Она представляет собой длинный цилиндрический стержень, закрученный по спирали. По сравнению с торсионами, пружина обладала более удобными в эксплуатации характеристиками – ее легче монтировать, она могла обеспечить прогрессивное увеличение упругости, управляемость автомобиля улучшалась. Пружинные подвески были изобретены в 30-х годах 20 века, но широкое применение получили только в 1950-х.

Функциональность пружин подвески

Способность пружины сопротивляться сжатию называют жесткостью – это основная характеристика пружины.Изготавливают пружины из специальной торсионной стали, которая при деформации стремится вернуться в исходное положение. Амортизатор обычно располагается внутри пружины или рядом с ней.Основные функции пружины заключаются в поддержании веса автомобиля, уменьшении вибраций и ударов, передающихся от дорожного покрытия на кузов, поддержании хорошего сцепления шин с дорогой, сохранение правильного клиренса (дорожного просвета).

Известны выражения «мягкая подвеска» и «жесткая подвеска». Такие характеристики подвески также зависят от пружины. Какой должна быть правильная пружина? Однозначного ответа не существует. Производитель должен оптимально стабилизировать пружины, в зависимости от габаритов и характеристик автомобиля.Слишком жесткая пружина ухудшает управляемость автомобиля на неровной дороге, увеличивает дискомфорт пассажиров. Слишком мягкая эффективно поглощает неровности покрытия, но дает большой крен автомобиля на поворотах.Жесткость пружины зависит от:

диаметра прута. Чем больше диаметр, тем больше жесткость;

Внешнего диаметра пружины. При большем диаметре жесткость пружины меньше;

количества витков пружины. Чем больше витков, тем меньше жесткость;

формы пружины. Различные формы способны изменить характеристики пружины. Различают цилиндрическую, коническую, бочкообразную формы пружины. Также одна пружина может сочетать в себе несколько форм.

Виды пружин

В зависимости от функциональности, различают несколько видов пружин.Стандартные. Такие пружины предназначены для обычных городских автомобилей, их жесткость обычно средняя. При выходе из строя, их заменяют аналогичными.Усиленные пружины обладают высокой жесткостью, засчет изготовления их из прута большего диаметра. Их устанавливают на автомобили, задняя ось которых подвержена большим нагрузкам. Это авто, которые часто перевозят грузы или используются вместе с прицепом. Усиленные пружины работают так же, как стандартные при обычных нагрузках, а при увеличении нагрузок стабилизируют кузов и помогают сохранять управляемость автомобиля.Повышающие пружины. Их используют, когда нужно увеличить дорожный просвет, сделать автомобиль выше.Понижающие пружины способны снизить центр тяжести авто, что помогает сделать вождение более динамичным, улучшает управляемость авто.Пружины с переменной жесткостью. Их конструкция (переменное сечение прута) позволяет жесткости меняться в зависимости от дорожной ситуации, что обеспечивает автомобилю плавный ход в любых условиях.Пружины нередко изготавливают на заказ.

Контроль работы пружин

Если вовремя не заменить неисправную пружину подвески, она может повлиять на работу подвески в целом – усиливается износ амортизаторов и других деталей. Износ пружины происходит из-за усталости металла и его постепенной коррозии. Пружина ломается либо проседает. При изготовлении пружины покрывают специальным антикоррозионным покрытием, но со временем оно теряет свои свойства. Средний срок службы пружины – 3 года. Замена может потребоваться раньше, если автомобиль перевозил тяжелые грузы или ездил по плохим дорогам. Состояние пружин проверяется при каждом ТО. Проверка включает внешний осмотр – на предмет ржавчины и поломки, а также замер высоты пружины, чтобы понять, есть ли просадка.Специалисты советуют устанавливать новые пружины парами на ось – пружины должны обладать одинаковыми характеристиками – это гарантирует одинаковую высоту кузова и исключает перекосы при движении.

18.05.2016

В процессе эксплуатации авто больше всего достается именно подвеске. Именно ей приходится «соединять» машину с дорогой, а, следовательно, принимать на себя неровности дорожного покрытия. При этом от качества и своевременности ремонта зависит исправность автомобиля, его способность передвигаться.

Диагностика подвески подразумевает проверку целой группы узлов, среди которых пыльники и сайлентблоки, подшипники и шарниры, рулевые тяги и рейки, крестовины кардана и тормозные колодки. Список элементов подвески можно продолжать долго, но одним из главных узлов являются пружины. Как производится их проверка? Каким моментам уделить внимание?

Назначение и история

Пружина - один из главных элементов подвески транспортного средства, обеспечивающий нужную высоту кузовной части и ограждающий машину от выбоин в дорожном покрытии. Именно пружины повышают уровень комфорта во время движения и влияют на грузоподъемность транспортного средства. При этом движение пружины регулируется не менее важным устройством - амортизаторам. Что касается типа изделий, то на современных авто применяется винтовой тип пружин.

История подвесок берет начало в эпоху карет и подвесок, при разработке которых упор делался на комфорт и безопасность. Конечно, в то время это не сильно удавалось, но с появлением рессорной подвески в 19 веке многие проблемы были решены. Новое тип устройства просуществовал несколько десятков лет (до 1950-х годов). Со временем стало ясно, что рессоры не способны гарантировать желаемые характеристики и к ним на замену пришли более современные устройства.

Сначала в роли упругого узла стал применяться торсион, который одним краем крепится к кузову, а другим - к подвеске. Под давлением происходит скручивание стержня и гашение неровностей дороги. Что касается пружины, то она стала следующим этапом развития. По конструкции изделие представляет собой стержень, имеющий спиральную форму. В сравнении с торсионами пружина имеет несколько преимуществ:

• простота монтажа;
• улучшение управляемости транспортного средства;
• большая упругость.

Интересен и тот факт, что подвески с пружинами появились почти 100 лет назад, но активно применяться стали лишь в 50-х годах прошлого века.

Как работают пружины?

Главной характеристикой пружины является ее сопротивление сжатию. В основе изделия лежит торсионная сталь, главная особенность которой - возврат в первоначальное положение после деформации. При этом амортизатор может размещаться не только внутри пружины, как считают многие, но и около нее.

Функции пружины заключаются в удерживании веса транспортного средства, снижении ударов и вибраций, передаваемых от поверхности дороги к кузовной части, сохранение требуемого клиренса, обеспечение надежного сцепления покрышек с дорогой и так далее.

Сегодня существует два типа подвесок - «мягкие» и «жесткие». Главное отличие - в типе пружины, которая может изготавливаться из различных материалов, иметь разные характеристики и габариты. При этом однозначного ответа, какая пружина для машины лучше, нет. К примеру, большая жесткость приводит к снижению уровня комфорта, но улучшению управляемости. Что касается мягкой подвески, то она «проглатывает» неровности, но добавляет крен машины при движении на поворотах.

На жесткость пружины влияют следующие конструктивные особенности:

• Диаметр прута. Считается, что чем толще основа, тем выше уровень жесткости;

• Число витков. Параметр жесткости обратно пропорционален числу витков. Часто автолюбители срезают часть пружины, чтобы добиться большей жесткости и исключить «раскачивание»;

• Внешний диаметр изделия. Чем «толще» пружина в диаметре, тем ниже жесткость;

Виды

• Стандартные - пружины, которые подходят для поездок по городу. Такие изделия имеют среднюю жесткость. Если они выходят из строя, то самый простой вариант - произвести замену;

• Усиленные - тип пружин, отличающихся высоким уровнем жесткости. Эта характеристика обеспечивается за счет более толстого прута. Такие изделия ставят на авто, задняя ось которых постоянно нагружена. К примеру, усиленные изделия ставятся на машины, которые перемещаются с прицепом или перевозят грузы. Принцип работы усиленных пружин аналогичен классическому варианту с той лишь разницей, что их жесткость выше. При росте нагрузок происходит стабилизация кузова и удерживание авто в нужном положении;

• Повышающие - пружины, способные менять клиренс автомобиля, делать его больше в зависимости от дорожных условий;

• Понижающие - тип изделий, обеспечивающих снижение центра тяжести при необходимости. Как следствие, улучшается управляемость, транспорт становится более динамичным и устойчивым;

• С переменной жесткостью. Конструктивно пружины выполнены таким образом, чтобы меняться с учетом дорожной обстановки. Как следствие, машина плавно перемещается в любых условиях эксплуатации.

Измерение жесткости подвески

Первое, с чего нужно начать проверку - определение жесткости пружин. Действовать можно несколькими способами. Самый простой - изучить код изделия или найти специальные метки, которые имеют вид штамповок или обозначаются с помощью краски. Так, желтая маркировка может сигнализировать о том, что длина изделия составляет от 230 до 240 мм. Более сложный вариант уточнения жесткости - применение ручного пресса, измерительной линейки и напольных весов.

Остановимся подробнее на втором варианте. Алгоритм проверки пружин на жесткость следующий:

• Укладывайте на весы деревянный брус, имеющий толщину от 1,2 см и более. При этом убедитесь, что площадь поверхности больше, чем торцевая часть пружины;

• Устанавливайте пружину на деревянный прус, а сверху устанавливайте еще один брусок;

• Измеряйте длину элемента;

• С помощью пресса сжимайте пружины до определенного показателя (как правило, до четырех сантиметров) и фиксируйте показания.

Существует и другой метод, позволяющий произвести расчет с помощью формулы. В этом случае начальная длина принимается за L, к ней прикладывается сила F, а изменения объекта - Х. Расчет производится следующим образом: Х = F*L/C. В этой формуле C - параметр, который зависит от радиуса витковой части, материала и диаметра прута (официально название - коэффициент пропорциональности). Жесткость пружины рассчитывается по другой формуле - k=F/X.

Диагностика неисправности

На практике к пружинам доходит очередь, когда что-то застучало или ухудшилась управляемость транспортного средства. В таком случае проблему стоит решить сразу. Если вовремя не заметить неисправность, то возможен ряд дополнительных проблем - износ других узлов подвески, проседание или разрушение пружины в дороге.

Как правило, пружины покрываются специальным составом, защищающим от коррозии. Но через время он теряет свойства и перестает обеспечивать необходимую защиту. В среднем амортизатор служит около трех лет, но замена может потребоваться раньше или позже. При этом проводить диагностику желательно ежегодно (как минимум).

Определить неисправность пружины можно по следующим признакам:

• появление частых пробоев во время движения;
• сильные вибрации и тряска автомобиля при движении;
• уменьшение плавности хода;
• перекос авто в одну из сторон, снижение его клиренса;
• задирание «носа» автомобиля и, наоборот, его снижение;
• следы взаимодействия витков пружины (эту проблему можно заметить уже во время осмотра).

Причин, по которым пружина может утратить свойства, несколько:

• «усталость» металла или банальный естественный износ;
• чрезмерное трение витков друг с другом или воздействие на них камней;
• перегрузки автомобиля, движение по неровным участкам дороги;
• коррозия металла, вызванная высоким уровнем влажности и воздействием «химии» на дороге.

Если при осмотре заметно нарушение целостности витков, то изделие нужно менять. Кроме этого, стоит проверить оседание пружин, которое проверяется путем применения нагрузки в 295 кГс. В процессе диагностики стоит обращать внимание и на состояние прокладок пружин. Если на них есть следы износа, то замена обязательна.

Таким образом, установка новой пружины производится в следующих случаях:

• при поломке детали (часто это происходит сверху или снизу);
• при наличии явных признаков коррозии;
• в случае снижения клиренса авто по сравнению с первоначальными показателями;
• в случае наклона авто в одну или другую сторону.

Общий алгоритм диагностики

Процесс диагностики пружин подвески выглядит следующим образом:

• Определяйте класс изделий, установленных на вашем автомобиле. Так все устройства делятся на два типа: класс А (длина таких устройств - от 27,8 см) , класс В (длина - до 27,8 см). Ряд производителей помечает пружины типа B на внешней части витков с помощью черной краски. Что касается пружин класса А, то они не закрашиваются совсем.

Каждый из вас, дорогие читатели , а также случайные посетители, знают, что для того, чтобы оценить качество дорог в нашей стране не обязательно иметь свой автомобиль. Даже самая совершенная подвеска со временем превращается в "желе" неспособное поглотить удары, поступающие от колес, либо появляются стуки в подвеске, которые также свидетельствуют о ее неисправности.

Если машина покупалась новой, то обнаружить, что былая прыть подвески уже не та, довольно несложно, однако если вы , то порою сложно понять, то ли подвеска такая через чур мягкая, то ли некоторые ее детали уже порядком износились и требуют ремонта...

Сегодня я расскажу вам о том, как проверить пружины подвески для того, чтобы определить их износ и понять, растянутая пружина или нормальная, необходима замена пружин или нет. Поехали!

Немного теории для тех, кто смутно представляет себе, что такое амортизационная стойка и как выглядит пружина .

Амортизационная стойка - довольно сложное инженерное изобретение, и писать о ней и ее свойствах можно долго, но мы сегодня немного о другом... Но если в двух словах, то пружина является неотъемлемой частью стойки, они работают в паре и только такой тандем способен обеспечить правильную жесткость и одновременно комфортное передвижение. Амортизатор работает на обратном ходе, пресекая бесконечные колебания пружины, а сама пружина обеспечивает смягчение ударов. То есть, пружина принимает удар и смягчает его, а амортизатор гасит колебания. Если пружина "мертва", все удары будут поступать прямо на подвеску и потом в виде сильного удара будут передаваться на кузов. Под словом "мертвая" подразумевается поврежденная пружина или слишком ослабленная, просевшая пружина которая перестала выполнять свои функции.

Как проверить пружину?

Прежде всего необходимо выполнить визуальный осмотр на предмет трещин или разрушения пружины. Если таковые имеются, замена пружин неизбежна. Если трещин нет, то следует обратить внимание на витки, если на них есть признак соприкасания можно смело предположить, что метал "устал" и пружина утратила свою упругость, и стала нерабочей.

Что влияет на упругость пружины подвески?

1. Толщина витка . От того насколько толстым будет пруток (виток), зависит какой будет жесткость;
2. Общий диаметр пружины . Здесь наоборот, чем больше диаметр пружины, тем мягче будет пружина;
3. Количество витков . Чем больше витков, тем больше жесткость;
4. Форма пружины (она может быть разной: цилиндрической, конической или бочкообразной).

Жесткость пружины определяется самим производителем, после чего наносится специальная маркировка. Более подробно об этом можно узнать у производителя пружины.

Другие признаки неисправности пружины подвески:

1. во время движения;
2. «Пробои» подвески;
3. Большие крены на поворотах;
4. Валкость, когда машина при проезде неровностей или резком торможении "клюет носом";
5. Заметное расхождение между высотой передней и задней части авто или правой и левой стороной.

Растянутая пружина - причины

Если пружина неисправна, это не значит, что она некачественная или то, что вас обманули. Существует ряд факторов, которые причастны к преждевременному выходу пружины из строя, среди них:

• Естественный износ . Слишком частая эксплуатация в тяжелых условиях или просто большой пробег. Нет ничего вечного, возможно пружина просто исчерпала свой ресурс. У каждой пружины свой ресурс, примерно 50-80 тыс. км. пробега.
• Неправильная эксплуатация . Если вы постоянно нагружаете свой автомобиль или перевозите вес больше нежели положено, то пружины прослужат гораздо меньше, чем если бы вы катались в одиночку или с минимальным дополнительным весом.
• и реагенты . Эти факторы не нуждаются в представлении и объяснении. После того как ржавчина проникает под краску пружины она делает свое грязное дело, день за днем съедая поверхность пружины, ослабляя ее. То же самое и с реагентами, они агрессивно влияют на металл, разрушая его поверхность и ухудшая его свойства.

Радикальная проверка состояния пружин подвески

Для того чтобы безошибочно определить состояние пружин необходимо их демонтировать. После этого необходимо измерить их высоту и сравнить с новыми пружинами. Если вы подумали, что вам придется купить пружины для подвески, чтобы сравнить высоту старых и новых, то я вам отвечу - это совсем необязательно. Достаточно просто снять свои старые и уточнить у продавца, можно даже в телефонном режиме какая высота новых пружин. Или зайти на сайт производителя и сравнить высоту старых и новых пружин.

После этого можно сделать вывод о том, нужна ли замена пружин или можно ездить на старых.