Как улучшить плавность хода авто
Способы повышения плавности хода автомобиля
Так как наряду с упругим элементом подвески на плавность хода оказывают влияние упругие свойства шины, го целесообразно устанавливать на автомобиль шины с меньшей жесткостью.
На жесткость шины влияет ее конструкция, ширина профиля и давления воздуха в ней.
Использование независимых подвесок по сравнению с зависимыми также повышает плавность хода, так как в этом случае существенно уменьшается галопирование.
Другим важным условием обеспечения плавности хода является оптимальная расстановка колес по длине автомобиля. Каждая неровность дороги передает на автомобиль не один, а серию импульсов, воздействующих последовательно на каждое колесо. В зависимости от расстановки колес в одних и тех же дорожных условиях эти импульсы могут для одного автомобиля усиливать колебания, для другого ослаблять.
Конструкция амортизаторов, их число и расположение оказывают влияние, как на плавность хода, так и на безопасность движения. Находящие в последнее время все большее применение газонаполненные амортизаторы обладают большей жесткостью по сравнению с гидравлическими при движении по дорогам с большим количеством неровностей, в то же время при движении по дорогам хорошего качества с большими скоростями они обеспечивают лучший контакт колеса с дорогой, а значит и устойчивость автомобиля.
Конструктивные факторы однозначно определяют плавность хода только при вполне определенных внешних условиях и режимах работы автомобиля. К ним относятся:
Липнем к дороге. Часть 1. Четыре простых шага к улучшению управляемости.
Липнем к дороге. Часть 1. Четыре простых шага к лучшей управляемости.
В серии этих статей мы раскроем тайны управляемости автомобиля вцелом. В этой статье начнем с четырех фундаментальных первых шагов.
1.Шаг первый. «Липкие» шины…
В основном практически в любой автомобиль можно установить шины на два размера больше чем стоковые. К примеру машина с завода оснащенная колесами размерностью 185/70-14″ на диске шириной 5″ обычно без проблем позволяет разместить в арках 205/50-15″ на диске шириной 7″. Установка шин на диск рекомендованной ширины тоже имеет большое значение.
Сверхнизкопрофильные шины более чувствительны к изменениям вносимым в подвеску и углам развала. Жесткие боковины и абсолютно плоский протектор не так хорошо прилегают к полотну. Это делает сверхнизкопрофильные шины чувствительными к ударам, толчкам, так как низкой боковине просто некуда сжиматься, поглощая мелочь на дороге. Импульсы при езде по грубым покрытиям вызовут постоянное соскальзывание и подпрыгивания, потерю сцепления. Так же большие размеры колес и шин увеличивают неподрессореные массы.
Например многие энтузиасты, устанавливают на свои компактные хетчи-малолитражки колеса дюймов на 17 с профилем 40. Выглядит несомненно круто, но это «комбо» слишком велико и слишком тяжело для оптимальных характеристик. Хардкорные пилоты, использующие в качестве болидов точно такие же машины предпочитают легковесные 15″ дюймовые колеса с шинами от 195- до 225/50.
Неподрессоренные массы монстров вполне сравнимы с подрессоренными, благодаря огромным осям, шинам и элементам подвески. Это крайне негативно сказывается на работе амортизаторов, которым приходиться выполнять кучу работы, дабы погасить колебания. Уменьшите неподрессоренные массы и работа амортизаторов станет гораздо эффективней, колеса всегда будут иметь контакт с полотном.
Остерегайтесь дешевых легкосплавных колес, известны множество случаев поломки или пластилиновой мягкости, при использовании подобных изделий на гоночных трассах. такие не выдерживают элементарных нагрузок, не говоря уже об атаковании поребриков.
2.Шаг второй. Уменьшение продольных и поперечных кренов.
Самая важная из элементарных подвесочных доработок это уменьшение диапазонов крена кузова. Крен во время поворота, клевки при торможении и «козление» при разгоне создают проблемы для водителя.
Черезмерные движения кузова таят в себе кучу побочных эффетов. Раскачивания и крены передка, задка или кузова целиком перегружают шины, перегрузка моментально перерастает в потерю сцепления. Результат обычно- возвращение домой на эвакуаторе.
Конечно у более жестких пружин и большее усилие на распрямление после сжатия. Чтобы после установки жестких пружин машина не прыгала как козлик, нужны амортизаторы с увеличенными силами сопротивления. Амортизаторы никак не влияют на углы кренов, но влияют на то как подвеска будет реагировать на качество покрытия, и руление. Амортизаторы с увеличеным усилием отбоя предотвратят припрыгивания, «полеты» над волнами и неровностями. Большее усилие аммортизатора так же улучшает отклики автомобиля на руление. Слишком большое усилие отбоя может не давать подвеске принимать исходное положение, подвеска будет не успевать распускаться и станет прижиматься все сильнее и сильнее, что лишит ее хода вообще.
Ужесточение подвески несомненно ухудшит плавность хода, и довольно просто увлечься и сделать машину слишком жесткой. Часто так случается и подвеска вместо того чтобы обрабатывать выступы, кочки, и сохранять максимальное сцепление начинает просто «прыгать» в поворотах.
3.Шаг третий. Баланс шасси.
Если мы в борьбе с недостаточной управляемостью зайдем слишком далеко, мы незамедлительно спровоцируем избыточную (oversteer). Избыточная поворачиваемость появляется когда на пределе задние шины начинают скользить быстрее чем передние.
Правильно играя загрузкой шин и углами увода, контролируя перераспределение веса достигается баланс шасси. Перераспределением веса и загрузкой шин в повороте многие естественные тенденции в управляемости вашего авто можно кардинально изменить. Возможно ли привить тяжелоносому переднеприводнику избыточную поворачиваемость? Да легко! Поглядите на самые удачные образцы переднеприводных гоночных машин — у них просто сумасшедший oversteer!
Изменение усилия пружин (springrate) и стабилизаторов имеет огромное влияние на увод шин. Используя более жесткие пружины или стабилизаторы на одной из осей спровоцирует большее перераспределение веса на внешнее колесо этой оси в повороте. Более мягкая ось будет сжиматься, а значит более жесткие пружины всей системы будут сопротивляться сжатию, передавая больший вес на шину заставляя ее работать при большем угле увода…
Самый эффективный способ избавиться от недостаточной поворачиваемости на переднеприводнике например, это установить более жесткий задний стабилизатор поперечной устойчивости. Так же наоборот, чтобы приручить врожденную избыточную, можно сделать переднюю подвеску жестче, и увеличить давление в задних шинах.
Машина скользящая на границе сцепления всеми четырмя колесами, без участия педали тормоза или газа, считается идеалом. Ровно так же как и не существет… Хорошей тенденцией в управляемости считается тяготение машины к избыточной, когда вы отпускаете газ, и еще более агрессивной избыточной, когда жмете на тормоз в повороте. Возможность вытащить из заноса автомобиль точной работой газом делает переднеприводник гораздо послушнее и проще в управлении.
Задний привод в идеале тоже должен легко откликаться на действия акселлератором в очень широком диапазоне. Такой баланс дает продвинутым водителям управлять машиной виртуозно.
4.Шаг четвертый. Уменьшение перераспределения веса.
Вопреки популярному мнению, отсутствие крена не является свидетельством малого перераспределения веса. Даже при сильных кренах отношение угла крена к перераспределению веса довольно мало. То есть нельзя сказать когда свиду машина чуть ли не стоит на двух колесах, что весь ее вес приходится на внешние к повороту шины. Поэтому понижение центра тяжести автомобиля и расширение колеи уменьшит перераспределение веса гораздо эффективнее чем наши старания уменьшить крены при помощи жестких пружин и стабилизаторов.
Чтобы минимизировать столь негативный эффект, важно стараться увеличивать ширину колеса по направлению не только наружу но и внутрь колесной арки. То есть подбирать колеса с правильным вылетом. Таким образом вы во первых увеличите пятно контакта шины с дорогой, во вторых увеличите колею, и в третьих останетесь в пределах заводского радиуса обкатки колеса.
Старайтесь увеличить колею и уменьшить клиренс на той оси, которая скользит в повороте первой. Переднеприводники с недостаточной поворачиваемостью стоит занизить именно сперди и увеличить колею передней оси. Мощным заднеприводникам естественно будет свойственнее иметь более широкую колею сзади.
Такие простые игры с физикой помогут снизить перерасперделение веса в обоих случаях.
В следующей статье мы обсудим еще несколько простых модификаций, которые помогут улучшить управляемость, так же то, каких действий делать не стоит, и еще несколько основных принципов и советов по настройке геометрии подвески.
Плавность — наше все!
Итак, граждане, добрался я до своего блога, который веду уже более трех лет, правда не здесь и не так регулярно, как хотелось бы. В попытках исправить ситуацию буду размещать тематические посты в своем блоге здесь, на Drive2.ru.
Теоретических знаний и виртуального опыта у меня намного больше, чем боевого опыта, поэтому испытываю потребность делиться этим с окружающими. Постепенно многое из описанного в постах моего блога буду записывать на видео и выкладывать здесь. Начнем с простого, аки с начала.
В каждой дисциплине автоспорта, от дрифтинга до классических гонок, агрессия не является эквивалентом скорости. Если вы решили прокачать какой-то один навык для повышения уровня водительского мастерства, то лучшим выбором будет искусство плавного вождения. На гоночном треке плавное вождение позволяет минимизировать перераспределение веса, максимально использовать каждую долю сцепления с трассой и обеспечить управляемость на более высоких скоростях. На обычной дороге применение этого подхода делает поездку более комфортной для ваших пассажиров и даже может снизить расход топлива.
Запомните, если вы едете используя половину потенциала машины, то сможете проехать дистанцию даже с грубыми переключениями передач, торможением, разгоном и агрессивным рулением. Но когда вы едете на пределе возможностей, данные действия могут привести к потере сцепления, плохому времени на круге и увеличить риск вылета или аварии. Важно вырабатывать хорошие привычки и отрабатывать именно правильные действия и приемы даже если вы не ездите на запредельных скоростях.
В данной статье мы рассмотрим следующие темы:
1. Руление
2. Торможение
3. Ускорение
4. Переключение передач
5. Распределение веса
6. Подбор оборотов
7. Комбинированные действия при прохождении поворотов
Более подробно каждая тема рассматривается в отдельной статье, следите за ссылками в тексте.
При езде по треку держите руль в положении 9-3, или просто по бокам, так, чтобы расстояние между руками было максимальным (рис 1). Так вы сможете проходить довольно крутые повороты не отрывая рук от руля. Если машина требует большого количества оборотов руля от упора до упора, то переставьте руки на руле соответствующим образом перед тем, как войти в крутой поворот. После перестановки руки должны сохранить максимальное расстояние между собой и при этом оставаться в положении 9-3 на повернутом руле во время прохождения середины поворота (апекса).
Менять местами руки — рулить с перехватом — не желательно в случаях, когда можно обойтись без этого, поскольку это вредит плавности руления.
На графике 1 показан уровень сцепления двух передних колес с трассой (без учета каких-либо других сил) при прохождении простого поворота. В данном случае водитель не доводит колеса до предела сцепления плавно поворачивая руль. На входе в поворот обычно возникает пиковая нагрузка, поскольку вес машины передается на внешнюю сторону, и в данный момент потеря сцепления колес с полотном дороги наиболее вероятна. Здесь зацеп может перейти в скольжение. Затем сила сцепления с дорогой остается относительно постоянной в момент прохождения поворота, а потом снижается по мере раскручивания руля в нормальное положение. Как только машина выравнивается возникает еще один небольшой пик на графике сил сцепления колес с дорогой, поскольку вес машины переходит на противоположную сторону — возникает эффект маятника.
Что следует запомнить, изучив приведенный график:
— Избегайте “забрасывания” машины в поворот — смягчайте его. Это позволяет изменять развесовку машины более плавно и по нарастающей. Необходимо предотвращать возникновение пиковых нагрузок на шины при вождении на пределе.
— Не создавайте дополнительную нагрузку и потребность колес в сцеплении при прохождении поворота (например, грубым нажатием на педаль газа или тормоза), так как в этот момент потеря управления наиболее вероятна.
-Агрессивное возвращения руля в исходное положение изменяет баланс машины — движения рулем должны быть плавными.
Тормозит машина гораздо быстрее, чем разгоняется, поэтому силы, которые при этом возникают обладают более высоким потенциалом к изменению баланса машины и потере сцепления. Нажимайте педаль тормоза плавно, никогда не бейте по тормозам и старайтесь не привыкать к таком стилю торможения, при котором срабатывает АБС. Другими словами, всячески старайтесь избегать блокировки колес при торможении. Это не означает, что вы не должны нажимать на педаль сильно, но убедитесь, что движения нажатия и отпускания происходят по нарастающей. Это позволит свести к минимуму пики на графике сил, вызванные изменением развесовки автомобиля, а также снизить вероятность избыточного перераспределения веса или блокировки колес.
На графике 2 ниже показаны силы сцепления колес с дорогой, которые возникают при плавном, но относительно жестком торможении. Здесь мы видим ранний пик нагрузки, поскольку вес машины смещается вперед (вероятность блокировки колес наибольшая). Использование тормозов в начале и конце торможения должно быть плавным с нарастанием, чтобы избежать появления резких пиков на графике.
Плавное, нарастающее нажатие на педаль газа наиболее важно в мощных машинах, поскольку они обладают наибольшей склонностью к пробуксовке ведущих колес. Никогда не жмите резко на педаль газа в мощных машинах при разгоне или после переключения передачи — это может привести к пробуксовке колес и потере управления. В добавок, запомните, что торможение двигателем не менее важный аспект, чем ускорение, так что думайте о перераспределении веса машины, когда разгоняетесь. Если вы отпустите газ при прохождении поворота (особенно по середине — в апексе) вы рискуете развернуть машину или вылететь с трассы, поскольку в данном случае может возникнуть избыточная поворачиваемость.
На графике 3 показано использование потенциала сцепления ведущих колес с трассой при плавном разгоне с места. Как видно, наибольшая потребность в сцеплении шин возникает, когда педаль сцепления отпущена, обороты высокие и машина, как говорится, выстреливает. График также демонстрирует всплеск силы когда водитель отпускает газ и двигатель начинает торможение.
График 4 демонстрирует поведение агрессивного водителя, который резко бросает педаль сцепления и стартует на высоких оборотах. Данный водитель превысил предел сцепления колес с дорожным покрытием, и возникла пробуксовка колес. Водитель продолжает ехать на высоких оборотах, что в данном случае заставляет машину вилять хвостом пока задние колеса пытаются войти в зацеп. Это далеко не лучший способ быстрого старта.
При повышении или понижении передачи очень важно избегать любых резких нагрузок на трансмиссию, особенно на мощных машинах. Слишком быстрое отпускание педали сцепления при понижении передачи может вызвать резкое смещение веса машины к передней оси, а в особых случаях даже блокировку ведущих колес. Переключайтесь на подходящих оборотах двигателя (подбор оборотов описан ниже), на которых возможно сгладить эффект от понижения передачи и сделать его наиболее плавным, а сцепление отпускайте плавно, старайтесь чувствовать реакцию машины. При переключении на повышенную передачу, отпускать педаль нужно плавно и обязательно с умеренной подачей газа, чтобы предотвратить пробуксовку колес (особенно важно при вождении мощных машин).
Запомните, что включить не ту передачу из-за спешки гораздо хуже, чем потратить долю секунды на более осторожные переключения. Никогда не переключайте передачу при прохождении поворота и в апексе — перед входом в поворот подготовьтесь, выбрав нужную передачу, которая позволит пройти поворот с ускорением.
Важно сводить изменение развесовки машины к минимуму при вождении на грани сцепления с дорогой. Быстрое смещение веса вызванное агрессивным рулением, ускорением, торможением или переключением передачи может нарушить баланс машины и вызвать потерю управления. Гораздо полезнее уметь обращать изменение развесовки машины в свою пользу. Например, кратковременное отпускание газа перед входом в поворот может увеличить уровень сцепления передних колес, что поможет лучше войти в поворот и снизить эффект недостаточной поворачиваемости.
Подбор оборотов — это техника, которая используется для предотвращения нежелательного смещения веса во время переключения на пониженные передачи на машинах с механической коробкой передач. Чтобы понять почему это полезно и важно попробуйте включить третью передачу и набрать 3000 оборотов, затем быстро переключитесь на вторую и быстро (но без резкого броска) отпустите сцепление. Вы заметите существенное смещение веса в сторону передней оси, поскольку двигатель вынужден поднять обороты. Это также может привести к блокировке ведущих колес в экстремальной ситуации. Подбор оборотов сделает вас более плавным водителем при переключении передач на пониженные, а это фундаментальный навык для тех, кто хочет показать лучшее время круга на трассе. Данная техника состоит в следующем: немного отпустите сцепление, выберите нужную пониженную передачу, увеличьте подачу газа, а затем плавного отпустите педаль сцепления. При переключении с четвертой передачи на вторую необходимо “подкинуть” больше оборотов, чем при переключении с четвертой на третью. С опытом переключения станут очень быстрыми и очень плавными. Это практически один из основных навыков для вождения на гоночном треке. Подбор оборотов также иногда используется на торможении, такая техника называется “пятка и носок”, а также “подгазовка пяткой” или “перегазовка”. Когда вы впервые пробуете применить данную технику, то замечаете, что предугадать нужные обороты для каждой передачи довольно трудно, но помните, что любое увеличение оборотов лучше, чем ничего.
Сочетание ускорения, торможения и руления
Плавное вождение наиболее важно при езде на пределе возможностей машины. Когда вы проходите крутой поворот на высокой скорости, малейшее нажатие на педаль тормоза или на газа может привести к потере сцепления. На графиках 5 и 6 рассматриваются силы сцепления колес с дорогой, необходимые для машины в процессе прохождения поворотов на треке. На графике 5 водитель разделил элементы прохождения поворота на отдельные фазы ускорения, торможения и руления, что не позволит показать лучшее время на круге, но увеличит безопасность.
На графике 6 показаны действия водителя, который комбинирует руление с элементами торможения и ускорения при прохождении поворота в попытке улучшить время на круге. Поворот руля на торможении при входе в поворот — техника повышенной сложности, также известная, как “трейл брейкинг” или торможение в повороте — требует многократных тренировок и развития хорошего чувства автомобиля. Однако, ускорение на выходе из поворота используется гораздо чаще. Эти действия следует применять с особой осторожностью, поскольку комбинированные продольные и поперечные нагрузки на шины с большей вероятностью могут привести к превышению предела сцепления колес с дорогой (желтые точки на графике 6).
На этом все. Ощутили пользу? Жмите «Нравится» и «Поделиться» 🙂
Спасибо всем, кто дочитал до конца и удачи на дорогах!
Как улучшить плавность хода, устойчивость на трассе и динамику*
Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15. Увеличивая это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Причём большая величина соотношения подрессоренной и неподрессоренной массы оказывает влияние не только на плавность хода, но и на способность автомобиля лучше держать дорогу. Чем тяжелее кузов относительно колеса, тем быстрее колесо возвращается на место постоянного контакта, после того как оторвется от дороги при наезде на неровность.
Презентацию японских лакшери Rays Gram Lights 57FXX можно посмотреть в этом видеоролике
Презентацию немецких дисков Borbet BLX в серебре можно посмотреть в этом видеоролике.
И наоборот, при установке на Камри реплики из Тайваня Vossen 20 диаметра весом 17 килограммов каждый, а в сумме 68 кг, негативно повлияет на изменение соотношения неподрессоренной массы к подрессоренной массе автомобиля. Авто будет с содроганием прыгать на каждой ямке, потеряет в динамике, да и управляемость оставит желать лучшего. Всего лишь физические процессы и математические расчёты, как говорится ничего личного. Конечно же можно немного уменьшить суммарные вес резины за счёт уменьшения профиля шин до 30, но эта величина будет совсем мизерной в сравнении с весом дисков, к тому же доставит неудобства при езде на не качественном дорожном покрытии. И, кстати, полные таблицы с весом дисков и шин можно посмотреть здесь.
Презентацию отечественных кованых дисков Slik L829 можно посмотреть в этом видеоролике
Реальную картинку этих очень лёгких лакшери дисков можно посмотреть в этом видеоролике.
Презентацию итальянских дисков OZ Racing Ultraleggera можно посмотреть в этом видеоролике
Так как за прошедшие полгода владельцы Камри V70 многократно обращались ко мне за советом о выборе дисков, то думаю, что данный материал только поможет многим новым пользователям в их правильном выборе.
Устройство автомобилей
Теоретические предпосылки повышения плавности хода
Главное влияние на плавность хода и самочувствие человека в автомобиле оказывают два вида колебаний: поступательное вертикальное (подпрыгивание) и угловые продольные (галопирование). Другими колебаниями при расчетной оценке плавности хода автомобиля можно пренебречь для упрощения исследования данного явления, что позволит рассматривать колебания автомобиля, как плоской фигуры, имеющей форму боковой поверхности корпуса автомобиля в одной вертикальной плоскости, совпадающей со средней плоскостью автомобиля.
Колебания в вертикальной плоскости зависят от жесткости упругого элемента подвески и эластичности шин.
Так как упругий элемент подвески после наезда на препятствие продолжает совершать затухающие колебания, то для гашения этих колебаний в состав подвески вводят амортизаторы. Подбирая характеристику упругого элемента к конкретной модели автомобиля, добиваются искомой плавности хода в вертикальной плоскости.
Характеристикой упругого элемента подвески называется зависимость между нагрузкой Gг на упругий элемент и его деформацией f0 (прогибом, сжатием и т. п.).
Более сложное влияние на плавность хода оказывает галопирование.
Если возмущающая сила Р приложена не к центру упругости, а в другой точке, то возникает как линейное, так и угловое перемещение (рис. 2).
Из условия равновесия системы относительно центра тяжести:
где R1 и R2 – реакции опор;
х – расстояние от центра упругости до центра тяжести:
Заменив реакции на жесткость и деформации упругих элементов
получим следующее уравнение:
Заменив массу кузова mк тремя массами: m1 – приходящуюся на переднюю подвеску, m2 – приходящуюся на заднюю подвеску и m3 – находящуюся в центре тяжести, получим:
Момент инерции системы I относительно горизонтальной оси у должен быть равен моменту инерции подрессоренной массы относительно той же оси:
где ρк – радиус инерции подрессоренной массы автомобиля.
Момент Мц = 0, если масса m3 = 0 или плечо силы Рц равно нулю.
Из уравнения (1) следует, что масса m3 равна нулю, если ρк 2 / ( l1l2 ) = 1.
Если плечо х = 0, т. е. центр тяжести совпадает с центром упругости, то
Следовательно, жесткость подвески необходимо выбирать таким образом, чтобы она была обратно пропорциональна расстояниям центра тяжести от передней и задней осей. Тогда при одинаковых прогибах передней и задней подвесок кузов автомобиля будет перемещаться без галопирования.
Тем не менее, выполнение этого условия не устраняет полностью угловые колебания кузова автомобиля. Они возникают при неодновременном наезде колес переднего и заднего мостов на неровности дороги. Сдвиг по времени между двумя воздействиями зависит от базы автомобиля и скорости его движения.
Амплитуда угловых колебаний уменьшается, если упругие элементы передней подвески имеют меньшую частоту собственных колебаний, чем упругие элементы задней подвески.
Способы повышения плавности хода автомобиля
Так как наряду с упругим элементом подвески на плавность хода оказывают влияние упругие свойства шины, то целесообразно устанавливать на автомобиль шины меньшей жесткости.
На жесткость шины влияет ее конструкция, ширина профиля и давление воздуха в ней.
Использование независимых подвесок по сравнению с зависимыми также повышает плавность хода, так как в этом случае существенно уменьшается галопирование.
Другим важным условием обеспечения плавности хода автомобиля является оптимальная расстановка колес по длине кузова. Каждая неровность дороги передает на автомобиль не один, а серию импульсов, воздействующих последовательно на каждое колесо переднего и заднего моста. В зависимости от расстановки колес в одних и тех же дорожных условиях эти импульсы могут для одного автомобиля усиливать колебания, а для другого ослаблять.
Конструкция амортизаторов, их число и расположение оказывают влияние, как на плавность хода, так и на безопасность движения. Так, например, газонаполненные амортизаторы обладают большей жесткостью по сравнению с гидравлическими при движении по дорогам с большим количеством неровностей, в то же время при движении по дорогам хорошего качества с большими скоростями они обеспечивают лучший контакт колес с дорогой, а значит и устойчивость автомобиля.
Конструктивные факторы однозначно определяют плавность хода только при вполне определенных внешних условиях и режимах работы автомобиля, к которым относятся: