Налаштування підвіски автомобіля.

1. Регулювання гальмівного балансу.
2. Перерозподіл ваги і центр ваги.
3. Пружини.
4. Стабілізатори.
5. Основи правильного налаштування.

Наша сеть партнеров Banwar

Основи правильної настройкі.Перераспределеніе ваги і центр ваги. Регулювання гальмівного балансу.

Мій улюблений гонщик, триразовий чемпіон світу Нікі Лауда, відповідаючи на питання про секрет його перемог, один раз сказав так: «На аналогічно налаштованому автомобілі я не зможу їхати швидше, ніж будь-який гонщик світового рівня, оскільки ми всі їдемо на межі можливого. Виграє той, хто краще налаштував автомобіль, а значить, багато працював і думав ».

Для чого налаштовують ходову частину автомобіля? Для того, щоб поліпшити його поведінку на швидкості, зробити його швидше. Однак домогтися цього вам вдасться тільки в тому випадку, якщо ви будете відчувати різницю між реальністю і міфами, яких, коли справа доходить до налаштувань, виявляється безліч. Дійсно, в цій справі є маса нюансів. Але ми будемо говорити про базисних положеннях, які вірні для будь-якої гоночної машини, незалежно від її типу, формули приводу або потужності. Знаючи і застосовуючи ці принципи на практиці, можна навчитися налаштовувати будь-який автомобіль.

Регулювання гальмівного балансу.

Відомо, що при гальмуванні основна вага перерозподіляється на передні колеса. Тому передні гальма, як правило, могутніше задніх - їм випадає більше роботи. Якщо поділити гальмівне зусилля порівну між колесами передньої і задньої осі, то при перерозподілі ваги завантажені (і отже, мають краще зчеплення) передні колеса будуть гальмувати недостатньо ефективно, в той час як розвантажені і втратили зчеплення задні вже заблокують. Щоб не допустити цього, на серійних автомобілях встановлюється автоматичний регулятор тиску, а на більшості гоночних - ручний, що дозволяє не тільки налаштовувати гальмівний баланс, але і міняти його вході гонки.

Гальмівний баланс - перше, що треба відрегулювати перед гонкою. Підготовка до цього починається з прогріву шин до робочої температури - в іншому випадку регулювання нічого не дасть, тому що при нагріванні шин характеристики їх зчеплення зміняться, і швидше за все ви отримаєте занадто велике гальмівне зусилля на задніх колесах. Уважно вивчивши ситуацію по дзеркалах і переконавшись, що ззаду вам не загрожує небезпека, натисніть на гальмівну педаль і тисніть на неї, поки передні або задні колеса не заблокують. Як тільки це сталося, негайно звільніть зусилля, щоб не зіпсувати шини. Змінюючи баланс, ви повинні прагнути до того
щоб блокування передніх коліс наступала трохи раніше, ніж задніх. При цьому не треба йти в сторону більш ранньої блокування передка - це може зменшити загальну ефективність гальмування.

Ми встановили базисні настройки для гальмування на прямій. Однак якщо техніка пілота включає гальмування в першій половині повороту, аж до апекса, гальмівне зусилля на задніх колесах треба робити ще менше. Справа в тому, що сили, що діють на автомобіль при вході в поворот, сильно розвантажують задню внутрішню шину, перевантажуючи при цьому зовнішню, знижуючи їх зчеплення, що загрожує різким занесенням. Найкраще вирішити цю проблему під час тестів і тренувань, а не на перших колах гонки.
Найчастіше в гонках використовується гальмування з включеною передачею, а то і з послідовним перемиканням передач вниз.

Гальмування двигуном, по-перше, допомагає при недостатній ефективності робочої гальмівної системи (властивої більшості серійних автомобілів), а крім того, в цьому випадку менша ймовірність, помилившись з дозуванням зусилля, заблокувати колеса. Однак перемикання передач при гальмуванні порушує ваговій баланс автомобіля - він як би розгойдується в поздовжній площині. Якщо гальмівна система досить ефективна, а гонщик може точно відчувати момент блокування коліс, більш ефективним буде гальмування на одній передачі або навіть на нейтрали! Так-так, на деяких гоночних автомобілях, наприклад, на американській формулі Атлантик, пілоти взагалі гальмують на нейтральній передачі, так як гальмівні можливості цих машин просто колосальні - уповільнення досягає 3 g. Як це не дивно, але у гонщиків просто не вистачає часу на перемикання, і вони розбивають його на дві фази. Закінчивши гальмування, вони просто «встромляють» потрібну передачу з нейтрального положення важеля. Природно, при такій техніці гальмування баланс налаштовується інакше, ніж коли уповільнення здійснюється з включеною передачею.

Перерозподіл ваги і центр ваги.

У розділі «Тонке мистецтво балансу» ми говорили про те, що зчеплення шини з покриттям тим більше, чим вище навантаження на шину. Йшлося про те, що шини можуть завантажуватися при перерозподілі ваги автомобіля, коли він гальмує, розганяється або повертає. При гальмуванні, наприклад, навантаження перерозподіляється з задніх шин на передні, і вони отримують краще зчеплення. При розгоні, навпаки, завантажуються задні колеса. Але коли одні колеса завантажуються, інші розвантажуються, і їх зчеплення падає. Причому чим більше перерозподіл ваги і чим швидше воно відбувається, тим менше стає сумарне зчеплення шин з покриттям.

Всупереч існуючій помилковій думці, ніхто не в силах змінити кількість перерозподіляється ваги - ні регулюваннями амортизаторів, пружин, стабілізаторів, ні іншими настройками підвісок, що перешкоджають клювками «передка» або присідання задньої частини машини. Кількість ваги, перерозподіляються на передні колеса при гальмуванні, визначають три моменти: 1. Висота розташування центру тяжіння. Цілком зрозуміло, що чим вище центр тяжіння, тим перерозподіл ваги більше. 2. Колісна база. У машини з короткою колісною базою перерозподіл ваги буде більше, ніж у длиннобазной. 3. Наскільки ефективно гальмування. У машини, розвиваючої уповільнення в 3 g, перерозподіл ваги буде більше, ніж у машини з уповільненням в 1 g. Уявити собі розташування центру тяжіння допоможе такий приклад: якщо підвісити машину за трос до центру тяжіння, то вона не буде відхилятися ні в поздовжньому, ні в поперечному напрямку (рис. 1). Це стосується навіть до автомобіля, розташованому вертикально. Він буде перебувати в стані повного рівноваги.

Центр тяжкості - це точка, де сконцентрована маса автомобіля. Важливість цієї точки в тому, що всі сили, що виникають при проходженні поворотів, розгоні і гальмуванні, проходять через неї. Якщо взяти два автомобіля з однаковою колісною базою, то перерозподіл ваги буде більше у машини з більш високим центром тяжіння (рис. 2).

Тепер візьмемо два автомобіля з різною колісною базою, але з однаково розташованим центром ваги. У машини з більш довгою колісною базою перерозподіл ваги буде менше (рис. 3). Таким чином, довжина колісної бази - це другий чинник, що впливає на перерозподіл ваги.

Ми з'ясували, що у автомобіля, гальмуючого з уповільненням в 2 g, перерозподіл ваги в два рази більше, ніж у того, що розвиває 1 g. Можна домогтися меншого перерозподілу ваги, знижуючи інтенсивність гальмування, але робити цього ніхто не збирається - навпаки, будь-який гонщик намагається його посилити. Ми можемо пересунути нижче центр ваги, зменшуючи дорожній просвіт (саме тому, та ще з міркувань аеродинаміки, гоночні машини намагаються опустити як тільки можливо низько), але тут на нашому шляху встануть технічні вимоги, що обмежують мінімальний кліренс, і саме життя - не можна ж, щоб автомобіль волочився днищем по асфальту. Зробити коротше колісну базу теж навряд чи вдасться.

Так що ж, ми абсолютно не в силах зменшити перерозподіл ваги? Зменшити кількість перерозподіляється ваги - немає. Але ми можемо вплинути на швидкість його перерозподілу - швидкість, з якою ця вага досягає плями контакту шини з поверхнею траси. Саме в цьому і полягає основний сенс настройки підвіски.

Нікі Лауда про гальмівних колодках:
«Змагання колодки, як і шини, ефективно працюють лише в певному діапазоні температур, тому їх підбирають виходячи з конфігурації траси і погодних умов. Перед стартом колодки вимагають спеціальної процедури прогріву, а новий комплект потрібно ще і прикатать. Важливо знати, коли механіки поставили нові колодки: по-перше, спочатку їх низька ефективність може стати неприємним сюрпризом, а по-друге, якщо колодки не «обтормозіть» певним чином, комплект можна буде просто викидати. Спочатку треба повільно розігріти гальма, починаючи гальмування набагато раніше, ніж зазвичай, і гальмуючи значно плавніше. На кільці середньої довжини на цю процедуру йде приблизно 4 кола. В цей час автомобіль гальмує з рук геть погано, а колодки видають огидний запах. Після цього колодки потрібно випробувати в критичному режимі, тобто навмисне перегріти. Для цього на повній швидкості потрібно два рази поспіль загальмувати гранично жорстко. Педаль при цьому стає дуже м'якою і майже провалюється. Потім треба проїхати один або два кола повільно, щоб знову остудити колодки, після чого вони стають повністю працездатними ».

Перш ніж перейти до найскладнішого - налаштування підвіски, - давайте згадаємо основні положення. Перерозподіл ваги автомобіля знижує зчеплення шин з поверхнею траси. Чим більше завантажується одне колесо або пара коліс і розвантажуються інші, тим менше сумарне зчеплення шин. Величина перерозподілу ваги залежить від прискорення, що діє на автомобіль, його колісної бази (якщо мова йде про поздовжньому прискоренні при розгоні або гальмуванні) і ширини колії (при поперечному прискоренні в повороті), а також від висоти центру ваги. Зменшити перерозподіл ваги ми не в силах - ми не можемо подовжити базу автомобіля, розширити його колію або зменшити висоту центру ваги (хоча саме до цього завжди прагнуть конструктори гоночних машин). Але ми можемо вплинути на інтенсивність перерозподілу ваги і на швидкість, з якою ця вага досягає плями контакту шини з поверхнею траси. Саме в цьому і полягає головний сенс настройки підвіски.

Пружини.

Уявімо, що попереду на нашому автомобілі стоять м'які пружини. При гальмуванні передок отримує додатково 200 кг навантаження і просідає, наприклад, на два сантиметри. Встановлення більш жорстких пружин знизить це просідання до одного сантиметра. Але додатковий вага залишиться тим же. Зміниться лише реакція - хід підвіски. Якщо ви хочете взагалі виключити просідання передка, то замініть пружини на жорстку конструкцію, наприклад, обрізки сталевих труб. Клювок при гальмуванні зникне зовсім. Але перерозподіл ваги нікуди не дінеться - на передні колеса будуть тиснути ті ж самі 200 кг. Отже, пружини визначають лише хід підвіски - наскільки вона стискається під впливом додаткової ваги.
Амортизатори.
Призначення амортизаторів - гасити коливання пружин. У «спокійному» стані амортизатори не пручався вазі і не підтримують його, як це роблять пружини. Амортизатор чинить опір або стиску, яке його вкорочує, або розтягування, яка не скупиться його довше. Коли на підвіску діють сили, що стискають пружину підвіски, вони стискають і амортизатор. Це називається ходом стиснення. Коли вага повертається пружиною назад, довжина її збільшується, і амортизатор розтискається - це хід віддачі. Загальний принцип такий: чим вище швидкість руху штока амортизатора, тим більше його опір. У багатьох гоночних амортизаторів обидва ходу можуть регулюватися як по швидкості передачі ваги, так і за величиною опору.
Якщо встановлений дуже м'який амортизатор, з малим опором стиску, то додатковий вага доходить до шини повільно, майже так само, як якби амортизатора не було зовсім. Якщо амортизатор жорсткий, тобто сильно опирається стиску, то додатковий вага досягне шини значно швидше. При цьому частина його, минаючи пружину, буде передаватися на шину безпосередньо через шток амортизатора. Регулювання амортизаторів не впливають на що передається на шину навантаження або величину ходу підвіски. Амортизатори регулюють лише швидкість, з якою додатковий вага досягає плями контакту шини з дорогою, і швидкість, з якою підвіска стискається (або розтискається) під дією дополнітельногдействіем додаткової ваги.

Стабілізатори.

Багато гоночні машини мають регульовані стабілізатори поперечної стійкості спереду і ззаду. Їх регулювання дає приблизно такі ж результати, що і регулювання жорсткості пружин, - з тією лише різницею, що, на відміну від пружин, стабілізатори абсолютно не впливають на перерозподіл ваги при прискоренні або гальмуванні - вони працюють тільки тоді, коли машина крениться в поперечному напрямку , тобто в повороті.

Основи правильного налаштування.

Припустимо, що наш уявний гоночний автомобіль, що виїжджає на трасу, важить 1000 кг. При цьому 400 кг припадають на передню вісь і 600 кг - на задню. Ця вага розподіляється рівномірно між його правої і лівої половинами (див. Рис. 1). Уявімо, що під впливом сили в1g, що діє на автомобіль в повороті, 200 кг ваги перерозподіляться від внутрішніх коліс до зовнішніх (рис. 2), які отримають 700 кг вертикального навантаження. Головне питання - яке колесо (переднє або заднє) отримає більшу частину додаткового навантаження. Її величину можна варіювати регулюванням жорсткості пружин або стабілізаторів поперечної стійкості.
Щоб показати, як жорсткість пружин впливає на баланс ваги автомобіля в повороті, розглянемо екстремальні ситуації. Припустимо, що передня підвіска відсутній, і колеса прикручені прямо до кузова (рис. 3). У цьому випадку вся додаткове навантаження відразу прийде на зовнішнє переднє колесо. Через занадто швидкого перерозподілу ваги передня вісь попливе - автомобіль проявить недостатню обертальність. Тепер повернемо амортизатори і передню підвіску на місце і усунемо задню. В цьому випадку весь додатковий вага миттєво завантажить зовнішнє заднє колесо, що відразу викличе надмірну обертальність. Робимо висновок: знижуючи жорсткість передніх пружин, ми міняємо баланс поворотності від недостатньої до нейтральної. Більш жорсткі пружини задньої підвіски збільшують тенденцію до надмірної обертальності, а більш м'які - працюють в протилежному напрямку. Здавалося б, чим м'якше пружини (і стабілізатори), тим повільніше перерозподіляється вага і, отже, вище зчеплення в повороті. Але, прагнучи зробити автомобіль як можна м'якше, багато хто приходить в кінці кінців до прямо протилежного результату - зчеплення падає. Конструкції підвісок на різних автомобілях різні, і головне обмеження подібних регулювань - це максимально допустимі значення крену кузова. При їх перевищенні геометрія підвісок змінюється, і пляма контакту шини може зменшитися, а значить, зменшиться і зчеплення. Таким чином, на ділі все виявляється значно складніше, ніж в теорії. На трасах з нерівним покриттям завжди краще вибрати більш м'яку регулювання. Пояснюється це тим, що перерозподіл ваги не буде занадто різким (на стиск м'якшою підвіски потрібно більше часу), а значить, баланс автомобіля буде змінюватися більш плавно. При жорсткій підвісці машина буде гірше управлятися, так як перерозподіл ваги буде відбуватися ривками.

Налаштування амортизаторів впливає на керованість автомобіля в повороті в дуже короткий відрізок часу - тільки в момент зміни напрямку руху. Як тільки перерозподілений вага стабілізувався, пружини і стабілізатори починають впливати на баланс більшою мірою, ніж амортизатори. Наприклад, якщо передні амортизатори набагато жорсткіше на стиск, ніж задні, зовнішнє переднє колесо може бути значно перевантажено по відношенню до заднього, що викличе сильну недостатню обертальність на вході в поворот. Як тільки додатковий опір підвіски вирівняється, стабілізатори та пружини відновлять необхідний баланс автомобіля. При стрімкому перерозподілі ваги настройка амортизаторів дуже важлива. Особливо це відноситься до таких поворотів, в яких швидкість входу і швидкість проходження апекса сильно розрізняються. У повільному крутому повороті перерозподіл ваги відбувається дуже швидко.

Чи не будемо розглядаті всі Можливі приклади. Варіантів настройки безліч. Например, Изменить недостатню обертальність на надлишково можна регулюванням кутів установки задніх коліс. Тонка настройка - всегда компроміс. Всім Знайомі Пояснення пілотів або менеджеров команд Формули-1 после невдало проведеного уїк-енду. Найчастіше нарікають на ті, что гоночний болід страждав недостатньою поворачиваемостью. Який Вже там потужній Розгін з повороту на пряму, если машина норовить «пропхаті ніс» назовні и ві летіті за Межі траси! Інженери Формули-1 ведуть нескінченну боротьбу за Постійно віслізає нейтральну обертальність. Машина винна буті максимально слухняною и адекватно реагуваті на додаток газу, коли вона ковзає всіма чотірма колесами. Тут працює такий критерій: чим раніше в повороті можна додавати газ, тим краще настоянка. Для гонок на американських овалах кращої виявляється невелика недостатня обертальність, яка робить їзду по дузі з максимальною швидкістю щодо безпечної, так як додаток газу на радіусі не викликає небезпечний занос задньої осі. Передньопривідні машини, як правило, страждають недостатньою поворачиваемостью, і гонщики, які виступають на них, щосили намагаються звести її регулюваннями до надлишкової, щоб автомобіль краще заїжджав в поворот. Приклади можна продовжувати. Головне - зрозуміти найважливіший принцип: на поведінку гоночного автомобіля в першу чергу впливає перерозподіл ваги. Характер руху автомобіля по трасі в кожен конкретний момент часу залежить від того, наскільки завантажено кожне з його коліс. Про це я говорив не раз і з задоволенням повторюю.

Правильно протестувати гоночну машину - непроста справа. Багато пілотів так захоплюються експериментами з регулюваннями, що забувають деякі прописні істини. Головна з них - ніколи не міняти кілька параметрів настроювання відразу. При такому розкладі буде неможливо встановити справжню причину поліпшення або погіршення поведінки автомобіля. Другий дуже важливе питання - це чесність і відвертість самого гонщика. Коли через помилки в пілотуванні час проходження кола нестабільно, найлегше втішатися тим, що поганий результат-причина невірної настройки, і тут же пробувати інші варіанти. Це чистий абсурд, який ніколи не призведе до гарного результату.

Ось що з цього приводу говорить Нікі Лауда. «Щоб встановити, як та чи інша удосконалення впливає на керованість, необхідно досягти стабільного часу проходження кола. Ось типовий приклад: 1: 15.0-1: 14,0- 1: 13,9-1: 13,7 - 1: 13,6 - 1: 13,6-1: 13,6 - 1: 13,6. Тільки після цього я можу зробити перерву і почати пробувати інший варіант. Важливо вміти повернутися до вже випробували варіанту, якщо наступні виявилися гіршими. Дуже багато залежить від дослідницького таланту гонщика, адже прагненням будь-що-будь проїхати максимально швидко можна «заїздити» проблему - вона як би перестане існувати, оскільки різниця в частках секунди зникне ».

З іншого боку, існує безліч ситуацій, коли шукати оптимальні варіанти налаштувань взагалі нерозумно. Наприклад, на новій, незнайомій трасі або при обмеженому часі вільних тренувань. У такій ситуації гонщик повинен вміти пристосуватися до поведінки автомобіля. Стиль його водіння повинен максимально згладжувати неоптимальну настройку машини, оскільки неможливо налаштувати гоночний автомобіль ідеально для всіх поворотів однієї траси. Компромісним, але єдино правильним рішенням буде оптимальна настройка для найважливіших поворотів, що забезпечують максимальний виграш у часі. Різниця між реальністю і міфом, про яку йшлося на початку статті, якраз і криється в умінні знайти правильний компроміс для кожної конкретної ситуації.
Пригадується історія, розказана одним з інженерів гоночної команди Benneton про те, як тестував формулу молодий Шумахер. Міхаелю були запропоновані налаштування, завдяки яким машина пішла швидше на прямиках, але стала програвати в керованості в поворотах.

Він проїхав пару кіл, звернув у бокси, сказав, що зрозумів поведінку машини і попросив нічого не чіпати в настройках і дати йому час подумати. Шумахер гуляв хвилин двадцять, розмірковуючи про те, як вирішити проблему. Потім, сів за кермо і видав серію надшвидких кіл. Що ж сталося? Шумахер поміняв свій стиль, а не настройки машини - тим самим, продемонструвавши новий, по суті, підхід до гоночному процесу. В результаті сьогодні він володіє величезним арсеналом різних підходів і прийомів, що дозволяють максимально використовувати потенціал гоночного автомобіля в різних ситуаціях. Причому процес пошуку нових оригінальних рішень триває. Взаємодія людини, керуючого машиною з самою машиною - творчий процес, що відбувається на тонкому рівні почуттів та інтуїції з постійною готовністю піти на компроміс. Налаштування - справа тонка! А адаптація гонщика до даної машині - процес делікатний. Значить, гонщик повинен вміти знайти з машиною, вірніше з її настройками спільну мову. Висновок дуже простий, але це не робить його легко здійсненним на практиці, навпаки, для багатьох наслідувати такому раді практично неможливо. Все залежить від градуса гоночного таланту того чи іншого гонщика.

джерело: Михайло Горбачов