Як працює підвіска
Коли комфорт та управління відповідають дорозі
На зорі автомобілебудування, коли швидкості були низькі, і потужність двигуна була обмеженою, дійсно, головною справою було досягти комфортабельних умов поїздки. Потрібно було розробити такий механізм, який би дозволяв колесам інтенсивно переміщатися вгору і вниз, в той час як кузов автомобіля рухався б плавно над дорогою. З початком застосування пружин, на які спирався своїм вагою кузов, конструктори домоглися того, що різкі удари, яким піддавався автомобіль на дорогах того часу, були значно пом’якшені.
Інша проблема полягала в тому, що пасажирів заколисували (у них з’являлася морська хвороба),і це зменшило ентузіазму по відношенню до пружинам, які рятували від поштовхів. Так, поштовхів стало менше. Але вони відбувалися постійно і весь час. Рішення полягало в тому, щоб винайти якийсь механізм, який вирівнював би їх вплив. Знадобилися багато років, щоб розробити цей механізм, поки конструктори не прийшли до сучасного амортизатору. І хоча по своїй конструкції амортизатори значно відрізняються один від іншого, ідея амортизатора універсальна: він підвісці дозволяє вільно рухатися при попаданні колеса у вибоїни на дорогу, але оберігає від надто сильних поштовхів з допомогою опору, що чиниться гідравлікою. Це опір створюється з допомогою прокачування рідини усередині амортизатора через спеціальні клапани. При терті утворюється тепло, яке потім зникає повітрям.
Сучасні технології
В даний час розроблена ціла наука про створення пружин і амортизаторів. Так, її стратегією є, наприклад, застосування азотистого газу під високим тиском усередині амортизатора, для кращої роботи і контролю за тим, щоб опір було адекватно кожній конкретній ситуації. Навіть така проста річ, як стабілізатор поперечної стійкості, теж застосовується на сучасних автомобілях. Це вигнутий з пружинної сталі пруток особливої форми, що з’єднує важелі підвіски з однієї й іншої сторони кузова, щоб зменшити його крени і коливання. Є й інші цікаві розробки, застосування тріснув і гидропневматических пристроїв в підвісках, однак основний принцип дії залишається незмінним – елементи підвіски демпфируют і гасять передаються від коліс зусилля на кузов. Всі ці системи покликані вирішувати одну основну задачу: дати можливість кожному колесу поглинати вплив від попадання колеса в ямку з тим, щоб було комфортно їхати в автомобілі, і він не трусився по дорозі.
Зрозуміло, є значно більше елементів підвіски чим тільки пружини і амортизатори. Не можна допустити того, щоб колеса стрибали, як божевільні. Потрібно якесь пристосування, щоб вони були чітко зафіксовані на шасі і могли б реагувати на команди, що подаються водієм при керуванні автомобілем навіть на самих великих ямах. Застосовуються найрізноманітніші способи для подолання цього в залежності від ціни автомобіля і того, для яких доріг він спроектований. Найбільш поширена підвіска важільного типу, де в залежності від конструкції є один або кілька важелів, до яких кріпиться поворотний кулак і власне колесо. І можна сказати тільки одну погану річ про підвісках важільного типу – вони займають занадто багато місця в автомобілі, який можна було б використовувати для збільшення салону або для інших цілей. Крім того, це складні і дорогі системи.
Необхідно також розглянути і альтернативні системи. В даний час найбільш широке поширення одержали підвіски типу Макферсон. Вони складаються всього з декількох деталей, відносно дешеві у виготовленні і займають в автомобілі мало місця. Самий хороший варіант даної системи майже неможливо відрізнити від підвісок важільного типу, коли Ви керуєте автомобілем. У BMW застосовуються підвіски Макферсона на передніх колесах. Ви не почуєте, щоб хто-небудь поскаржився, що підвіска погано працює і від цього гірше якість управління.
Так як водієві не потрібно управляти задніми колесами, то і спостерігається більшу різноманітність в дизайні задніх підвісок. Система з єдиним (нерозрізним) заднім мостом застосовувалася на зорі автомобілебудування. Дана технологія кам’яного століття все ще використовувалася повсюдно пару десятиліть тому. Її і зараз ще Ви зможете виявити у деяких моделей легкових автомобілів, або у багатьох вантажних автомобілів. Вона працює, хоча і вийшла з моди. Але коли задні колеса кріпляться на одну вісь, то при попаданні одного колеса в яму, це відразу позначається і на іншому колесі автомобіля. У машин з незалежною підвіскою коліс такі проблеми просто не виникають. В результаті – на них комфортніше їздити і ними краще управляти.
Але якщо Ви дозволите кожному колесу слідувати за усіма нерівностями на дорожньому покритті незалежно один від одного, то і це буде не зовсім зручно. Колеса, які зависають у повітрі – навіть на короткий момент – не зможуть допомогти водієві виконати такі операції, як прискорити рух автомобіля, загальмувати або зробити поворот. Маючи сучасні двигуни, гальма і покришки, які можуть реалізувати велику потужність, ідея з колесами, окремо моментально реагують на кожну вибоїну, не є прийнятною. Навіть гіпотетичний гонщик ніколи б не став боротися за цю ідею. Не стане цього робити і звичайний водій, тому що і йому знадобиться в критичній ситуації при русі на поганій дорозі терміново загальмувати і зробити зупинку. В такі моменти міркування про комфорт відходять у бік і потрібно зробити так, щоб підвіска допомагала водієві повністю контролювати рух.
