В предыдущих частях я постарался вас убедить:
что лифт это плохо
что подвеска должна быть настроена в соотношении пропорции Альфреда Парето т.е. 80 на 20, где 80 отбой а 20 сжатие
и что большая артикуляция подвески это хорошо
В этой части я буду рассказывать как добиться большой артикуляции именно конфигурацией подвески, причем, замечу сразу, разговор будет идти о настройке именно зависимой подвески. Сначала я планировал включить в эту часть и упругие элементы, но там реально много писать, так что о них потом.
Что такое конфигурация подвески?
Это сочетание рычагов, которые крепят мост к раме/кузову при этом дают ему как-то артикулировать, для отработки препятствий.
Какие основные параметры интересуют нас при постройке подвески для внедорожника?
Ну первое, наверное, надежность.
Второе, артикуляция.
Третье, чтобы рычагов было не много и они были не сложной формы
Четвертое, общая простота конструкции и возможность легкой адаптации ее под любую машину
Сейчас мы будем придумывать подвеску которая отвечала бы всем этим условиям, но для начала нам надо придумать рычаги, для этой подвески. Сформулируем требования — рычаг должен быть:
1. Мощный
2. Обладающий максимальной артикуляцией
3. Соединительные элементы должны быть рассчитаны на частое артикулирование
4. Простой в подгонке длины, т.к. для настройки подвески нам нужно мочь изменить конфигурацию рычагов «на лету» в гараже при помощи сварки и болгарки.
5. Можно использовать высокотехнологичные, но долговечные и унифицированные элементы.
6. Идеологически простой, т.е. такой, который легко прототипировать и считать.
Итак: самый простой и максимально мощный рычаг, для расчета прототипирования и подгонки длины, не говоря уж об первоначальной легкости изготовления – это простая круглая металлическая труба с толстыми стенками. И действительно около 80% рычагов для заводских внедорожников сделаны именно из нее. На концах такой трубы крепятся втулки в которые впрессовываются резиновые сайлентблоки, которые через палец крепятся к элементам трансмиссии и кузова.
Все просто и понятно, но как всегда есть несколько «но» — резина сайлентблоков предназначена для демпфирования мелких колебаний подвески, отлично держит рычаги, но совершенно не предназначена для частой артикуляции подвески и существенно снижает управляемость, т.к. сминается при нагрузках, кроме того резина обладает хорошей, но все таки недостаточной артикуляцией.
Чем же заменить резину во втулках. Это должно быть что-то долговечное, рассчитанное на многократные разнонаправленные нагрузки, что-то «очень железное», что-то типа подшипника, но при этом способное не только вращаться вокруг оси, но так же вращаться вокруг центра… Не буду вас мучить — это ШС — Шарнир Сферический.
Отличная придумка человечества именно для таких случаев. ШС обеспечивает практически любую артикуляцию в точке прикрепления, отличную долговечность в связи с тем что он целиком железный и отменную артикуляцию фактически ограниченную только маленькой зоной крепления опорного пальца, которую при увеличении размеров самого ШСа можно сильно уменьшить.
Итак у нас есть рычаги. Это толстостенные стальные трубы с ШСами на концах. Теперь давайте придумаем конфигурацию подвески, которая бы была простой имела максимальную артикуляцию и достаточную прочность.
Возьмем прямоугольник (рама) и отрезки прямой, параллельные одной из сторон прямоугольника (мосты).
Что нужно чтобы мосты была зафиксированы относительно рамы? Нужно привязать их рычагом.
Но это не избавит нас от смещения моста относительно рамы в плоскости.
Второй рычаг! Это выход! Мост не смещается относительно рамы.
Однако не все так просто если мы добавим третье измерение к нашему плоскому макетеу…
Нам нужен третий рычаг, который зафиксирует мост от проворота.
Закрепим его снизу.
Все это конечно здорово в теории, а теперь добавим немного реальности в наш макет — по центру обычно расположен картер двигателя или какой нибудь бензобак в случае заднего моста. А снизу по центру обычно редуктор моста, кардан и раздатка со стороны рамы. Значит надо разнести рычаг на два. Кроме того это добавит прочности конструкции, так как усилие на сдвиг моста в плоскости рамы будут блокировать не 3 рычага, а 4.
Итого:
Перед нами классическая четырех-рычажная подвеска применяющаяся на большинстве продвинутых спортивных машин.
Ну и последний штрих. В случае с предельными артикуляциями рычаги начинают мешать друг другу
Так что надо максимально разнести точки креплений верхних и нижних рычагов.
Кроме того существуют различные вариации этой подвески, когда нижние рычаги или верхние рычаги превращают в один треугольный.
Ну а теперь несколько бонусных картинок реальных подвесок.
Итого — мы с вами не только придумали самую простую, но одновременно одну из самых надежных и правильно артикулирующих подвесок, но и убедились в том, что такие подвески применяются в реальности.
Продолжение про то как рассчитывать длину рычагов, положение точек крепления, и количество ШСов читайте в следующей части.
