Штормит .
Штормит...
Гидравлический амортизатор стоит меж рычагом подвески и кузовом - при колебаниях поршень перемещается в трубе (цилиндре), и жидкость перетекает из одной полости в другую. Чем выше ее сопротивление, тем посильнее гасится движение рычага относительно кузова. Стопроцентно подавить колебания можно только в этом случае, когда поршень намертво застопорится в трубе. Но это практически меняет силовую схему автомобиля - он станет жестким, как тележка. Тогда и мы столкнемся с другими неуввязками: не напрасно же была придумана упругая подвеска! Никак не лучше, если сопротивление близко к нулю: вытекла жидкость, оторвался шток и т.п. Меж этими 2-мя предельными состояниями - все рабочие.
Амортизатор, зависимо от его сопротивления, нередко именуют "жестким", "мягеньким" и т. д. Подойдя к делу упрощенно, кто-то тратится на покупку фирменных, с завышенным сопротивлением. По формальным признакам, их эффективность выше, а это слово многих гипнотизирует, будто бы в авто подвеске нас интересует только гашение колебаний. Но "дубовые" рессоры приближают машину к той тележке! От комфортабельности ничего не остается.
Задачки подвески противоречивы, ведь автомобиль ездит по самым разным дорогам, нагруженный и полупустой, в жару и холод... И свойства амортизаторов должны быть оптимизированы с учетом требований большинства.
Меж тем, многие даже не замечают постепенного ухудшения их работы, пока проблемы не станут явными. К примеру, на шоссе с "лысинами" от ремонта стало тяжело держать машину на прямой... На дороге асфальт, а скользишь, как будто по льду - знать попал в резонанс.
ЕГО НЕ Обожают
Это явление способно загнать в трепет не только лишь автомобилиста, выброшенного с дороги, да и самого закаленного конструктора, издавна знакомого с резонансом. И непопросту: история о том, как бойцы, печатая шаг, обрушили мост, вошла в хрестоматии.
Что все-таки это такое? Толкнем качели (рис. 1). Они будут колебаться с своей частотой. Положим, за 20 секунд было 7 колебаний, другими словами, в секунду - 0,35 "раза". Либо, как принято это именовать у физиков, частота составляет 0,35 Гц. Размах колебаний меньше: их энергию гасит трение в шарнирах, сопротивление воздуха.
Но если в такт своим колебаниям мягко подталкивать качели, то утраты просто восполнить. Нажмем посильнее: отклонение качелей (амплитуда) вырастает. Это и есть резонанс: частота "вынуждающей" силы равна своей частоте колебаний - и каждый качок в такт увеличивает их энергию.
Коварство в том, что систему в резонансе просто и стремительно раскачать. Например, машину с пустыми амортизаторами на гребенке можно скинуть, ткнув пальцем!
У современных легковых автомобилей кузов раскачивается с частотой, близкой к 1 Гц. Строго говоря, ее подбирают не схожей для различных форм колебаний - вертикальных, продольных, поперечных, ну и разной по осям - чтоб избежать небезопасных сочетаний.
Эти колебания привычны автолюбителям, потому что просто провоцируются неровностями дороги, порывами ветра, плохими действиями водителя.
ЭХ, ДОРОГИ!
Вообразим, что при скорости 90 км/ч (25 м/с) машина попала на "волну" длиной 25 м (рис. 2). Кузов охотно на это откликнется. В особенности при слабеньких амортизаторах. А две-три волны кряду могут довести и до вылета с дороги.
Существует и оборотная связь меж автомобилем и дорогой. К примеру, на каком-то участке грунтовой дороги с маленькими неровностями тыщи дачников движутся, в среднем со скоростью 15 км/ч (4,16 м/с). В итоге будут "выбиты" волны длиной метра четыре. Если дорогу вовремя не сглаживать, машины станут взмывать и грохаться об землю, их подвески будут работать в предельных режимах. Даже исправные рессоры не выручают.
(Продолжение следует)
Подписи к рисункам
1. Качели: ЦМ - центр массы (условно).
2. Длинноватые волны на покрытии.