Штормит (часть II)
Штормит (часть II)
(Продолжение. Начало статьи читайте тут)
Присмотритесь, другой автомобиль при «пешеходной» скорости даже на безупречном асфальте покачивает. Означает, повреждено, как минимум, одно из колес. К примеру, у него появилось огромное геометрическое биение. Просто подсчитать: для легковых колес с окружностью протектора 1,7-2,0 м колебания с частотой 1 Гц возникнут при скорости около 6-7 км/ч.
Мы не напрасно напомнили об этом. Есть ведь и другие резонансы. Начнем-ка плавно разгоняться с покоробленным колесом... С ускорением кузов практически перестает раскачиваться. Выходит то же, что у качелей при увеличении частоты колебаний. Чем выше скорость, тем меньше кузов реагирует на «кривое» колесо. Оно сейчас возбуждает местную форму колебаний в подвеске. Кузов как целое в этих колебаниях фактически не участвует, но его Ремонт и эксплуатация, в особенности связанные с подвеской, вибрируют (иногда - очень агрессивно) с частотой вращения колеса. Резонансная частота вертикальных колебаний у разных автомобилей - около 12-15 Гц, надлежащие «критические» скорости - от 70 до 95 км/ч. Чувствительность управления к ним неодинакова. Одно и то же колесо с покоробленной шиной можно не замечать на разных моделях «Жигулей», а руль «Самары» - при скорости под 100 - трясет...
Похожие колебания вызывает и неотбалансированное колесо. Плохо, если амортизатор не сдерживает появившегося резонанса. Повсевременно подскакивая, колесо как будто висит над покрытием - сцепление шины с дорогой очень слабенькое. Попытка резко затормозить либо сманеврировать может недешево стоить. Другая сторона медали - рядовая для резонанса: если от него не избавиться, поломки в машине неминуемы.
Мягенькие и жесткие
Характеристику амортизатора (рис. 3) определяют на щите, задавая скорость движения поршня и измеряя его сопротивление. Последнее еще больше при отбое, чем при сжатии, так как при ходе колеса ввысь амортизатор помогает пружине, а при ходе вниз сдерживает ее. Означает, «отбой» лучше гасит колебания. Но представим, что колесо влетело в глубокую выбоину: вырастают скорость поршня и его сопротивление, но последнее ограничено силой пружины. Итог: чем амортизатор жестче, тем он медленнее. В то же время, чем больше неподрессоренная масса (колеса, рычаги, ступицы, тормозные механизмы и пр.), тем медлительнее ее разгоняет пружина. И чтоб колесо лучше «отслеживало» впадины покрытия, необходимы не очень жесткие рессоры и малые неподрессоренные массы.
Итак, сопротивление амортизатора определяется скоростью его поршня. При этом на ходе сжатия она находится в зависимости от нрава дороги: если колесо на пологом бугре (рис. 1) за полсекунды сожмет амортизатор на 50 мм, то скорость поршня - 100 мм/с. А наезд на кирпич той же высоты (рис. 2) был должен бы прирастить скорость неоднократно. При таком большенном сопротивлении амортизатор практически не сожмется, произойдет удар, значительную часть энергии которого примут колесо и Ремонт и эксплуатация подвески.
Низкочастотные колебания машины лучше гасят «медлительные», жесткие рессоры, а с более высочайшей частотой - мягенькие. Кстати, снова вспомним качели. Гасить их движение проще, если действуешь в противотакт, мягко притормаживая, а не резко ударяя. Похоже? Сделать амортизатор идиентично действенным на всех режимах еще никому не удалось...
Особенные случаи
До сего времени мы считали характеристику амортизатора (рис. 3) постоянной. Но вязкость воды в нем, как и всех масел, изменяется зависимо от температуры. И требования - практически как к моторному маслу: для прохладного запуска принципиальна вязкость при низкой температуре, а для разогревшегося амортизатора - высокотемпературная. Длительное хранение в мороз делает рессоры схожими на палки. Если на таких двинуться по колдобинам с большой скоростью, то подвеска, кузов и сами рессоры начнут разрушаться. Еще прибыльнее неспешная езда, чтоб амортизатор плавненько гонял застывшую жидкость, разогревая ее. Когда подвеска закончит ощущаться «дубовой», скорость можно прирастить.
В жару наблюдается прямо обратное: амортизатор перегревается и становится лишне мягеньким. На длинноватых волнах кузов очень очень раскачивается, прямо до пробоев подвески. Скорость придется понизить. Этот эффект отдал толчок к созданию особых, Подвескаивных амортизаторов с усовершенствованным остыванием воды, газовым ее «подпором». Стоят дорого. Если не участвуешь в гонках, нужно ли тратиться?
Авто эксплуатируют в самых различных критериях. С учетом этого оптимизирована вся конструкция, включая и рессоры. В большинстве случаев обладатели их меняют не поэтому, что свойства штатных вначале плохи, а из-за износа, при этом фирменные "живут" ненамного подольше дешевеньких. А пока штатные в порядке, так ли уж они плохи по сопоставлению с «Монро», «Кони» и т. д., плюсы которых часто гиперболизированы рекламой?..