Как «строят» гоночные автомобили. Подвеска. — «Автоспорт» на DRIVE2

Как «строят» гоночные автомобили. Подвеска.

Задача гоночной подвески ничем не отличается от задачи подвески городского автомобиля – обеспечивать максимальный контакт колеса с дорогой. Но для гоночной подвески другие скорости и более жесткие условия. С этим и связаны все изменения.
Предыдущие части про постройку гоночных автомобилей были здесь
Предыдущие части касающиеся постройки гоночных автомобилей
ВВЕДЕНИЕ
КУЗОВ
ДВИГАТЕЛЬ
ТРАНСМИССИЯ

Подвеска очень сильно влияет на скорость автомобиля на трассе. На его управляемость и удобство управления в гоночных режимах. С помощью подвески меняют характер управляемости. Посредством подвески обеспечивается адаптация автомобиля под трассу, зацеп и другие условия.

Применительно к ралли например в большинстве классов существует ограничение на изменение кинематики и точек крепления. Разрешено это без санкций только в международных группах и в Абсолюте Чемпионата России.
Пройдемся по деталям подвески и что с ними делают
Подрамники.

Увеличивают надежность точек крепления подрамника, агрегатов и рычагов.

Делают замкнутые конструкции которые обеспечивают большую надежность. Устанавливают подрамники там где их раньше не было.

Рычаги.
В зависимости от класса их меняют или усиливают. В некоторых классах обычно самых дорогих и быстрых можно менять даже тип подвески, то есть делать независимую к примеру из полузависимой. Или многорычажную из макферсона к примеру.

Вместо сайлентблоков (резинометаллических шарниров) часто применяют так называемые «ШСы» Шарнир Сферический. Они позволяют убрать лишнюю свободу в перемещении в подвеске и сделать машину более острой или быстрей реагирующей на действия пилота.

Шаровые опоры тоже делают из ШС.
Цена одного ШС может достигать 9000р.

Верхние опоры подвески.
Их делают из ШС, и часто с возможностью регулировки углов наклона стойки (кастора, развала) сверху.

Кулаки и цапфы.
Там где можно, меняют материал и конструкцию с целью облегчения и обеспечения лучшей кинематики и надежности.

Стабилизаторы.
На быстрых и дорогих машинах они регулируемые. Их могут добавлять на ось на которой раньше его не было.

В ралли например гонщики порой регулируют их в процессе гонки между спец участками поэтому их делают легко регулируемыми.

Амортизаторы и пружины.
Это наверное самые дорогие и самые важные детали, точнее комплект деталей. И порой говоря о подвеске имеют ввиду как раз именно их.

Что же в них такого и почему комплект пружин и амортизаторов может стоить больше 15тысяч евро?!

Начну с того что машина оборудованная подобной подвеской может так

Какие преимущества и особенности.
1. Конструкция обеспечивающая возможность переносить сверхнагрузки
2. Сделано из крепких, дорогих материалов.
3. Ремонтопригодность. То есть их не меняют, их обслуживают меняют сальники, жидкость, втулки, газ и т.д.
4. Возможность менять настройки без разборки и наличие до 5 регулировок по гидравлике для тонкой подстройки для изменения управляемости автомобиля. А с разборкой можно менять характеристики радикально, заменяя так называемые комплекты шайб или «шимсет». Так же меняются и пружины обеспечивая широкий спектр применения.
5. Возможность регулировать клиренс автомобиля. Подвеска так называемая «винтовая», как видно на фото шайбы под пружиной могут подниматься вверх или опускаться вниз изменяя положение кузова относительно земли.
6. За счет бачков с дополнительным объемом жидкости они устойчивы к перегреву

Как всегда если Вам понравилась статья, делитесь, пусть другие тоже прочтут)

P.S!
Вся жизнь нашей раллийной команды в группе ВКонтакте
Все видео команды КАНАЛ НА YouTube
Хештег # команды в instagramm — sudarev_motorsport
Мой instagramm sv_sudarev

В чем особенности конструкции спортивной подвески автомобиля

Если вы задумали модернизировать стандартный механизм подрессоривания своего легкового транспортного средства, оцените плюсы и минусы спортивного варианта.

Система подрессоривания – сложнейшая конструкция, которую инженеры усовершенствуют со дня создания первого автомобиля. Типов упругих элементов великое множество: передние и задние, зависимые и независимые, двух- и многорычажные. Но спортивная подвеска автомобиля среди этого разнообразия стоит особняком.

Функциональные элементы системы подвесок

Применительно к гоночным авто, подвеска не может быть обычной, так как работает в условиях повышенных скоростей и экстремальных ситуаций. Главная функция узла – надежная физическая связь кузовной части с колесами, а покрышек – со скоростным треком. При этом должна быть обеспечена безопасность и удобство передвижения пилота.

Функциональные элементы системы подвесок

Набор элементов подвески для спорта следующий:

• Демпфирующие детали. Основным компонентом устройства идут мощные габаритные амортизаторы (часто – регулируемые) с большим объемом масла.
• Упругие элементы. Это витая пружина, которая придает мягкость хода и удерживает подрессоренную массу на заданной высоте. А также стабилизатор поперечной устойчивости, не дающий машине опрокидываться на виражах.
• Опоры стоек со сферическим шарниром в центре.
• Направляющие рычаги. Детали регулируют перемещение автопокрышек по отношению к силовому каркасу.
• Крепежи.
• Стопор ограничения хода.

Для тех, кого интересует тюнинг механизма подрессоривания: цена на комплект пружин с амортизаторами начинается от 15 тыс. руб., а шарнир сферический стоит от 9 тыс. руб.

Разновидности спортивных подвесок

В прямой зависимости от подвески для спорта находятся:

• скорость спорткаров;
• гоночные режимы движения;
• характер управляемости;
• приспосабливаемость к треку.

Машины для автоспорта комплектуют подвесными устройствами в соответствии с видом соревнований. Отсюда разновидности систем:

• Дрэг рейсинг: скоростные заезды на короткие дистанции с резким рывком на старте требуют разборных стоек амортизаторов и жестких стальных пружин.
• Дрифт: здесь важно не потерять скорость в движении по дуге, поэтому в подвеске регулируется клиренс, жесткость пружин амортизатора, развал автопокрышек. Диаметр стоек увеличен до 5,5 см.
• Ралли: в заездах по самым проблемным трассам выдерживают амортизаторы с увеличенным штоком, скрытые стальным кожухом. Клиренс может подрасти на 0,7 м либо уменьшиться на 0,2 м по отношению к базовой величине.

Автомобили для кольцевых гонок снабжают винтовыми узлами «койловер», скомпонованными из регулируемых амортизаторов и жестких пружин.

Настройки спортивной подвески

Грамотно сбалансированная автоподвеска не позволяет спорткару скакать и раскачиваться, уменьшает крен на поворотах, повышает динамику.

Настройки спортивной подвески

Под настройкой подразумевают следующие корректировки:

• Развал колес. Для надежного прилегания шин к горизонтальной плоскости соблюдают угол в 90°.
• Схождение. Неправильно выставленный разворот покрышек внутрь съедает резину, ухудшает маневренность машины.
• Регулировка кастера. Штатные опоры под стойки амортизатора меняют на специализированные, что позволяет легче управлять рулем.
• Регулировка центра крена. Положение рычагов подвески меняют таким образом, чтобы внешнее колесо лучше сцеплялось с треком (важно на виражах).
• Развесовка. Снаряженную массу оптимально распределяют между осями, тогда автомобиль становится увереннее на крутых поворотах.

Настройки подвесного устройства, меняющие высоту дорожного просвета, производят автоматически.

Достоинства и недостатки спортивной подвески

Если вы задумали модернизировать стандартный механизм подрессоривания своего легкового транспортного средства, оцените плюсы и минусы спортивного варианта.

• центр тяжести сместится вниз, машина станет более устойчивой на дорожном полотне;
• клиренс без демонтажа будет корректироваться автоматически;
• улучшится управляемость;
• динамические характеристики повысятся;
• машина перестанет проседать.

К неудобствам относятся:

• большой расход на покупку и монтаж запчастей;
• дорогостоящий ремонт;
• необходимость профессионального обслуживания узлов и деталей механизма;
• недолговечность подвесного оборудования.

И еще: о комфортной мягкой езде в доработанном автомобиле придется забыть навсегда.

Подвеска автомобиля: что нужно знать о разновидностях конструкции

Подвеска — одна из важнейших конструкций, которыми оснащен автомобиль. Из чего она состоит и как устроена?

Разбираемся вместе с экспертом, зачем нужна автомобильная подвеска, какими они бывают и как предотвратить неисправности системы.

Эксперт в этом материале: Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»

Что такое подвеска автомобиля

Подвеска — устройство для постоянной связи между колесной и несущей системой. Она минимизирует большую часть воздействия, возникающего на дороге, обеспечивая неподвижность салона. Даже на гладкой трассе неизменны толчки и колебания, а если встречаются серьезные выбоины и камни, то они будут еще более ощутимыми. Работа подвески заключается в том, чтобы обеспечивать амортизацию. Но функционал конструкции шире привычного понимания: она также облегчает управление машиной и защищает ее от поломок.

Подвеска помогает обезопасить движение, сделать его плавным и комфортным, поглощает удары и толчки от дорожных неровностей и других физических воздействий. Без этого устройства водитель и пассажиры могли бы чувствовать удары даже на относительно ровной дороге. Подвеска — своего рода основа, на которой находится кабина транспортного средства.

Двигатели 27 февраля 5 фактов о ДВС, которые будут интересны всем водителям

Конспекты 14 февраля Что такое гидрокомпенсаторы и почему они стучат

Качества подвесок различаются, но основные функции универсальны для любой модели:

• смягчение физического воздействия на транспорт;
• сохранение нужного направления колес, обеспечение точного рулевого управления;
• стабилизация машины во время езды, ограничение крена.

Как устроена подвеска

Конструкция подвески. Системы бывают разными, но состоят они из основных элементов:

• пружины — детали, которые смягчают тряску и удары, чтобы сохранить правильное движение колес;
• амортизаторы — обеспечивают контакт поверхностей колес и дороги;
• стойки — объединяют в одном узле несколько деталей, в том числе амортизаторы и винтовые пружины.
• крепления (вставки, гасящие колебания) — профилактика деформации подвески;
• сайлентблоки (металлические втулки с мягкими вставками);
• направляющие колес для обеспечения их правильного положения при движении;
• шаровые опоры для соединения рычага с центральной частью колеса, стабилизирующие его.

Упругие устройства в составе автомобильной подвески бывают нескольких видов:

• Витые пружины, оберегающие машину от ударов. Они могут быть стандартными и усиленными — для машин с большой нагрузкой на заднюю часть, например, грузовиков или транспорта с прицепом. Производители также предлагают пружины с переменной жесткостью, с которыми проще адаптироваться к различным ситуациям на трассе.
• Рессоры. Однолистовые и многолистовые упругие элементы, передающие нагрузку от кузова на ходовую часть машины. Современные рессоры ставят в основном на тяжеловесную строительную технику.
• Торсионы. Присутствуют на независимых конструкциях для связи колес и кузова машины при движении. Отличается от двух предыдущих подвесок тем, что они исключены из неподрессоренной массы машины.

Виды подвесок автомобиля

Жесткие системы обычно устанавливают на спортивных машинах. Конструкции обеспечивают лучшее сцепление с трассой и маневренность транспорта, но снижает плавность на неровных дорогах. Легковые машины, как правило, оснащены мягкой подвеской. Они менее управляемы, зато в них комфортнее ехать. При этом мягкая подвеска дает больший крен кузова, снижается маневренность на больших скоростях.

Подвески разделяют на два вида:

Зависимая

Механика этой системы включает сплошную ось, проходящую по всей ширине рамы. Ось связывает левый и правый комплекты колес, и поэтому они работают как единое целое. Кабина соединена с колесами балкой или мостом. Оно поддерживает положение относительно оси транспортного средства.

Зависимая подвеска обеспечивает хорошую грузоподъемность, но низкую устойчивость на больших скоростях и меньшую комфортабельность в поездке. Производители предлагают условно-промежуточные варианты: полунезависимую и полузависимую подвески. Первая применяется только сзади на не ведущем мосту. Легко монтируются и компактны. Полузависимая подвеска на продольных рычагах еще называется торсионно-рычажной и выполняет функции стабилизатора.

Независимая

Колеса находятся в одной плоскости, но меняют положение относительно друг друга. Независимая подвеска обеспечивает хорошую управляемость и устойчивость, больший комфорт.

Независимые подвески также делят на несколько подвидов:

• МакФерсон. Эффективная и простая конструкция обеспечивает более компактную и легкую систему, подходящую для автомобилей с передним приводом.
• Двухрычажная подвеска, как понятно из названия, состоит из двух деталей-рычагов разной длины — нижнего и верхнего. Такая конструкция дает лучшее сцепление и управляемость по сравнению с МакФерсоном.
• Пневматическая подвеска позволяет отрегулировать подходящую высоту кузова. В ней установлены пневмобаллоны со сжатым воздухом. Движение машины плавное, что особенно заметно в люксовых автомобилях, которые часто оснащены «пневматикой».
• Гидравлическая подвеска. Вместо амортизаторов используются гидростойки или гидроподъемники с большим рабочим ходом. Если в машине предусмотрена адаптация подвески и управляющая электронная система, конструкция сама подстраивается под условия трассы.

Спортивные

Pull-rod и push-rod — системы из разряда независимых, встречающиеся на спортивных болидах. Рычаг подвески обычно находится под углом 45 градусов от шины к кузову автомобиля. При наезде на неровность движение передается через шину и обод на вертикальную подвеску, а затем на рычаг. Внутри кузова есть коромысло, представляющее собой небольшой кусок металла на «шарнире». Это коромысло связано с четырьмя деталями: торсионной пружиной, пружиной подъема, амортизатором и, наконец, ранее упомянутым рычагом подвески.

Полузависимая подвеска

Плюс промежуточного варианта конструкции — небольшой вес. В ее основе два рычага и балка. Колеса соединены, но немного меняют положение относительно друг друга при движении. Подходит для задней части переднеприводного транспорта эконом-класса.

Неисправности

Опытные водители рекомендуют «слушать» подвеску. Это означает, что вы должны распознать аномальные стуки, которые указывают на неправильную работу системы. Мягкие глухие удары слышны при наезде на дорожные неровности, но они не должны быть резкими, с металлическим скрежетом. Если заметили аномальные звуки, которые систематически повторяются, то следует обратиться в автосервис.

Если автомобиль совершил наезд на дорожные препятствия, уделите внимание резиновым чехлам, которые защищают шарниры. Проверьте отсутствие повреждений; из-за износа амортизирующих узлов нередко выходит из строя система подвески. Данную проверку реализуют на эстакаде или яме, либо поднимают машину на подъемнике.

Другой признак неправильной работы автомобильной подвески — раскачивание кузова на неровной дороге. Определить отклонение от нормы можно, если нажать и резко отпустить его передний угол. При адекватно работающей подвеске кузов должен тут же вернуться в исходное положение. Самое верное решение — диагностика неисправности в автосервисе.

Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»:

«Причины поломок подвески можно разделить на эксплуатационные и на производственные. Среди поломок, вызванных неправильной эксплуатацией, чаще всего встречаются проблемы из-за перегруза транспортного средства (особенно это актуально для коммерческого транспорта) и из-за неаккуратной езды. Подвеска — технически сложный узел, состоящий из тонко настроенных элементов, поэтому небрежность при проезде любых неровностей, от ям до «лежачих полицейских», может обернуться повреждениями шаровых опор, разрушением сайлентблоков.

Во вторую категорию попадают ошибки, допущенные, главным образом, в ходе сервисного обслуживания. Обычно они связаны с неправильным подбором деталей, монтажом (например, несоблюдением указанных производителем моментов затяжки), неверным использованием или полным игнорированием специальных инструментов.

На передней оси повреждение пружины можно распознать акустически по заметным на слух щелчкам или скрипам в момент вращения руля. А вот проблемы с пружинами подвески на задней оси услышать практически невозможно. Единственный способ своевременно распознать такого рода проблему — контроль состояния пружин и упругих элементов подвески при каждом техническом обслуживании. В процессе эксплуатации практически невозможно сразу заметить поломку пружины: трещина, с которой все начинается, обычно скрыта, и беглого осмотра недостаточно, чтобы ее обнаружить.

Проверка пружин должна производиться на поднятом автомобиле, когда колеса оторваны от поверхности, пружина разгружена и все повреждения, трещины становятся видны. Под нагрузкой, пока машина стоит на колесах, понять, что пружина треснула, довольно сложно.

Рычаги подвески деформируются из-за механических повреждений. При этом механическая связь с рулем сохраняется до последнего. Деформация проявляется в поведении автомобиля. Самое явное — машина вместо прямолинейного движения начинает уходить в сторону.

Исправить дефект можно только заменой рычага. Поскольку это необслуживаемый элемент, то его ремонт невозможен. Попытки разогнуть деформированный рычаг, вернуть его в исходное состояние, проблему не решают и могут быть опасны».

Как избежать поломки подвески автомобиля

Зачастую проблему проще предотвратить, нежели устранить последствия при возникновении неполадок. Для продления срока эксплуатации подвески необходимо:

• систематически проверять состояние шин, чехлов и других резиновых деталей;
• следить за исправностью ступичных подшипников и амортизаторов;
• стараться избегать езды по дорогам с большими выбоинами на высокой скорости.

Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»:

«Обращение в сервис в любом случае является предпочтительным вариантом. Самостоятельно произвести качественный ремонт с соблюдением всех нюансов, связанных с регулировкой, моментом затяжки и т.д., в современном автомобиле невозможно.

Периодичность проверки состояния шин, пыльников, сайлентблоков и остальных элементов подвески автомобиля регламентируется производителем и указано в руководстве по эксплуатации. Этого регламента и стоит придерживаться, а для обслуживания обращаться в профильные сервисы.

Помимо этого, важно уделять внимание крепежу. В современных автомобилях он является одноразовым, отвинтить и привинтить деталь заново тем же болтом нельзя, возникает риск потери несущей способности. При замене подвески обращайте внимание на то, чтобы все детали были затянуты новым крепежом».

Источник https://www.drive2.ru/b/526626763237753101/

Источник https://avtoshark.com/article/repairs/chassis-repairs/sportivnaya-podveska-avtomobilya/

Источник https://www.autonews.ru/news/621f28949a794760a92667f2