Renault Clio Sport R3 Maxi - рали ›Дневник› Окачване на спортен автомобил. Част # 1: теория

Започвайки историята за окачването на спортна кола, специално внимание трябва да се обърне на амортисьорите.

Всички познават компании като Reiger, Ohlins, Proflex, EXE-TC, KW, TEIN, KONI, AST и други. Някои производители са специализирани в рали, други на ринга. Някой прави тунинг висулки. Има и по-малко известни производители както с прости, така и с много сложни и скъпи продукти.

За всички достойни производители най-трудният елемент на окачването е амортисьорът, той е този, който или ви позволява да вървите бързо, или не.

Каква е целта на амортисьора? Способността да се овлажняват вибрациите на каросерията на автомобила при шофиране на различни повърхности. Ако амортисьорът откаже, автомобилът се люлее твърде много. Ако амортисьорът е твърде твърд, автомобилът „отскача“. Но това е твърде лесно. Всъщност амортисьорът трябва да работи по различен начин при различни условия, като гарантира, че колелото е в постоянен контакт с пътя и не предава ненужни вибрации на тялото.

В конвенционалните автомобили сега широко се използват двутръбни газо-маслени амортисьори. Те са компактни, лесни за производство и издържат достатъчно дълго. От минусите може да се отбележи, че газът се смесва с масло, при активна работа се загрява и се появяват мехурчета. Всичко това влошава стабилността на работата.

Спортен амортисьор, първо, трябва да ви позволи да вървите бързо. Второ, трябва да е надежден. Така че „размерът няма значение“. Спортен амортисьор повече.

Ако някой е бил на състезанието в Южен Урал, той знае колко взискателно е това покритие. Успяхме да спечелим и вземем награди там в продължение на няколко години, включително благодарение на правилно проектираното и настроено окачване.

Размери и версии.

Спортният амортисьор има много по-голям обем масло, така че е по-обемен и има байпасна камера, резервоар. Наличието на отдалечен резервоар позволява да се увеличи работният ход на амортисьора, тъй като газът и разделящото бутало не са разположени по оста на движение на пръта на амортисьора. Понякога отдалеченият резервоар се прави на хидравличен маркуч. В този случай резервоарът е монтиран някъде в отделението на двигателя или в багажника на автомобила. Някои амортисьори са направени с резервоар, здраво закрепен към тялото отдолу (тип раница). Всичко зависи от дизайна и оформлението. Във всеки случай същността е една и съща. По-голям обем масло вътре - по-голяма устойчивост на непрекъснати товари с различни амплитуди и в резултат на това по-малко нагряване. По-голяма трайност, в този случай липсата на пенене на масло и загуба на експлоатационни качества. Състезанието може да бъде в пустинята, където температурата навън е плюс 40-50 градуса.

Също така в отдалечения резервоар има отделение за впръскване на инертен газ (обикновено азот), което има нисък коефициент на разширение по време на нагряване, което осигурява почти същите характеристики на резервния газ в целия работен диапазон.

Често спортното окачване се прави „обърнато“, а именно пръта на амортисьора е „скрит“ вътре в подпората, т.е. е отдолу. От очевидните предимства:

- няма натоварвания при огъване на пръта,

- няма външно механично въздействие върху пръта, тъй като камъни, прах, влага не летят.

Тоест, когато погледнете през пружинните намотки и видите полирана тръба с голям диаметър, това е само корпусът на амортисьора, който се плъзга по тефлоновите водачи в тялото на подпората.

Алгоритми на амортисьори

Амортисьорът на конвенционален автомобил работи почти линейно, а именно, колкото по-високи са вибрациите в окачването, толкова по-голяма е устойчивостта на движение на буталото. Но всеки граждански амортисьор има ограничение за работата на хидравликата и при скорост на движение на буталото от около 2 m/s, амортисьорът "пробива", хидравликата не може да се справи.

Спортният амортисьор е проектиран за много по-тежки товари. Освен това има фундаментална разлика в основния алгоритъм на работа на амортисьорите на хлъзгави (чакъл, почва, сняг) и твърди (асфалт, особено пръстен) повърхности.

IN рали кола постоянно слайдове и задачата на спирането е да осигури максимално възможен контакт всички колела с пътна настилка при плъзгане.

IN пръстен колата се движи без очевидни приплъзвания, при граница на сцепление гуми с платно и при тези условия е важно заредете поддържащото колело максимално, изместване на тежестта върху него.

В цивилната кола задачата е да се направи пътуването изключително комфортно, като се намалят максимално вибрациите на тялото.

Фигурата по-долу схематично показва алгоритмите за работа на окачването (пружина и амортисьор) на цивилен, рали и ринг автомобил. Скицата на графиката е създадена единствено за най-ярка илюстрация на различни процеси, това не са резултатите от измервания на стойката на конкретни амортисьори.

Тук искам да се спра по-подробно и да анализирам работата на всеки тип окачване при различни условия за различни характеристики.

Компресия - способността на окачването да се компресира при външно въздействие върху колелото. Обърнете внимание как абсолютните стойности на съпротивлението на компресия за пръстеновидна кола са по-големи от тези за рали автомобили със скорост на пръта до 1 m/s. Важно е да разберете анализа по-долу.

Обхват 1 (виж фигурата) - "Ниска скорост" или ниска скорост на движение на буталния прът. Нека това са скорости от 0 до 0,25 m/s. На практика това е шофиране по равен път или влизане в завой.

В този режим пръстеновидната кола трябва да е пропорционално твърда. Цялата енергия трябва да отиде за ускорение или поддържане на скорост, а не да се губи за „отработване“ на натрупването. Ако на входа на завоя окачването е меко при компресия, тогава ще бъде избран целият ход на амортисьора (който е доста кратък) и автомобилът ще се „разкъса“.

Рали автомобилът тук трябва да е много по-мек от пръстеновидния автомобил, а устойчивостта на компресия трябва да е малка, за да осигури максимален контакт между колелата и пътя и постоянно плавно разпределение на теглото. Ако на входа на завоя окачването силно се противопоставя на пристигането на тежест върху колелото, тогава колата ще „разкъса“, а не „натовари“.

Обхват 2а - "Средна скорост", скорост на движение на буталния прът от 0,25 до 1 m/s.

За пръстеновидна кола задачата е да се намали съпротивлението на компресия, тъй като всяка неравномерност може да започне да го повдига и да дисбалансира. Структурно е почти невъзможно да се намали силата (само чрез сложна система от електронно контролирани клапани), така че те се опитват да поддържат устойчивостта на компресия поне на постоянно ниво.

На неравен път съпротивлението на компресия за рали автомобил нараства пропорционално на самите неравности, но графиката все още не е остра.

Обхват 2b - "Средна скорост", скоростта на движение на буталния прът от 1 до 1,5 m/s.

Вълни, хвърляне и бордюри са враговете на пръстеновидната кола. Те също така се опитват да запазят характеристиката в този диапазон.

В ралито неравностите и вълните по траекторията са норма. Устойчивостта на компресия (демпфираща сила) се увеличава доста силно и пропорционално. Колкото повече удар или подутина, толкова по-добре окачването трябва да устои на движението на колелото в арката.

Обхват 3 - "Висока скорост", скорост на движение на буталния прът от 1,5 m/s и повече.

От малко значение за пръстена, освен в случай на внезапен сблъсък на висок бордюр.

И тук започва това, за което всички обичат събирането: полети и скокове! На някои специални етапи автомобилът прекарва не по-малко време във въздуха, отколкото на земята. Силата върху буталния прът при кацане е много висока и съответно скоростта на движение рязко се увеличава - както се вижда на фигурата - кривата на компресия има рязко покачване. При кацане окачването не трябва да се "счупва", рали автомобилът трябва да се "придържа" към пътя. Този ефект се постига и чрез правилните характеристики на компресия.

Затварям - способността на окачването да изтласка колелото при загуба на контактния участък. Това може да бъде или разделяне на колело по време на скок или бягане над дупка. Отскокът също влиза в действие, когато колелото за пръв път влезе в арката при удар. Също така трябва да се изтласка, да се върне на земята и да се осъществи контакт.

Като цяло настройването на затварянето винаги е компромис, темата е двусмислена. Ако съпротивлението за отскок е зададено твърде меко, автомобилът ще се люлее. колелото се изхвърля твърде енергично. Ако съпротивлението при отскок е твърде голямо, колелото виси и не се връща на земята. И тогава може да настъпи ефектът от „събиране“ на окачването, когато съпротивлението при отскок значително надвишава динамичната характеристика на пружината и окачването спира да работи.

На ринга съпротивлението при отскок винаги е по-високо в скала, тъй като използват се по-твърди пружини.

Обхват 1 - "Ниска скорост", скорост на движение на буталния прът от 0 до 0,25 m/s.

Когато се движите по относително равен път (пръстен), задачата за отскок е да "успокои" колелото при наличие на твърда пружина, поради което съпротивлението при отскок е много високо при практически нулева скорост на хода. Тоест, пружината винаги се стреми да натисне колелото, хидравликата задържа, компенсирайки твърдостта.

При рали характеристиката е подобна, но обхватът се измества пропорционално на мекотата на пружината.

Обхват 2 - "Средна скорост", скорост на движение на буталния прът от 0,25 до 1,5 m/s.

По принцип идеологията е същата. Когато се движите по неравности, вълни и неравности, пружината има тенденция да избута колелото и неподвижна маса, за да се върне в контактния участък, отскокът на съпротивлението не трябва да му пречи да прави това, следователно характеристиката практически не се увеличава според графика. С изключение на това при рали, съпротивлението нараства в абсолютна стойност с големи нередности.

В диапазона на бързите скорости тенденцията е същата.

Колко просто е всичко на теория и колко трудно е понякога да настроите кола!

Но това не е всичко. В допълнение към три характеристики (отскок, бавна компресия, бърза компресия), които можем самостоятелно да регулираме в доста широк диапазон, избирайки настройките за тази или онази писта и метеорологични условия, усъвършенстваните спортни амортисьори имат още две системи с корекции: бърза отскок) и хидравличен буфер (компресия).

Чертежът показва, че по време на нормална работа на амортисьора (движение по пътя) работи калибриран канал. Именно той определя работата на амортисьора при отскок. Завъртайки настройката на стъблото отгоре между пробните пробези, можете да промените отвора, като преместите конуса нагоре или надолу. По този начин се избира най-добрият участък с постоянен отвор, който гарантира най-доброто представяне на окачването при отскок на определен път при определени условия.

Ако колата скочи и особено ако скокът е висок, но кратък във времето, тогава по време на полета колелото няма време да напусне напълно арката (целият ход на отскок не е избран) и кацането се оказва много трудно, тъй като окачването ще бъде компресирано точно на същото разстояние при кацане.

Но има ноу-хау. С рязко движение на буталния прът се отваря канал с по-голямо напречно сечение, цялата течност незабавно получава свобода на движение от една кухина в друга и колелата сякаш "падат" сами по себе си под тежестта (работата на системата на фигурата на демпферната сила е показана с черни линии).

Автомобилът продължава да ускорява безпроблемно, тъй като пълният ход на компресия на амортисьора дава възможност за „отработване“ на кацането.

Струва си поне веднъж да се опитате да шофирате с такова окачване, усещането отвътре е неизразимо. Изглежда, че изобщо не скачате, а когато ви покажат снимка, не вярвате на очите си - летите и достатъчно високо.