От кожаных ремней до «МакФерсона» — особенности самой популярной подвески
История автомобильной подвески с акцентом на техническую составляющую.
Тысячи лет оси колес крепились к различным повозкам напрямую. Жёсткая связь между колесом и кузовом доставляла ездокам серьезные неприятности — каждую кочку пассажиры чувствовали собственными позвоночниками, а какими в то время были дороги, представить несложно.
Археологи утверждают, что некое подобие рессор использовали древние римляне. Считается, что они же придумали подвешивать пассажирский отсек кареты на кожаных ремнях внутри колесной рамы. Эта идея была позабыта, и подвеску пришлось выдумывать заново.
К использованию ремней в Европе вернулись примерно в XV веке. Некоторые пассажиры при этом были очень недовольны — их мучали приступы морской болезни, а рессору изобрели заново лишь в 1804 году. Тогда британец Обадия Эллиотт получил патент на это изобретение. С тех пор кареты стали массово оснащать подвеской.
Для карет премиум-класса рессоры делали из стали, которой к тому времени научились придавать упругость. У повозок массового сегмента стояли деревянные демпферы. Рессора как идея превратилась в целое семейство решений: были выдуманы эллиптические и полуэллиптические рессоры, поперечные и продольные. Уже тогда, в начале XIX века, как и в современном мире, конфигурация подвески зависела от конечной стоимости повозки и от ее эксплуатационных характеристик.
Считается, что подвеску типа «качающаяся свеча», прародителя современного «Макферсона», придумали в 1898 году специалисты французской компании Decauville. Инновационная для того времени схема работала для передней оси. Сзади не было ничего. Такой подвеской был оснащён первый автомобиль марки, который работал на двигателе объёмом 0,5 л мощностью 3 л. с. В первый же год автомобиль выиграл гонку Париж–Амстердам–Париж в своём классе.
Изобретение амортизаторов тоже относят к рубежу XIX–XX веков. Его связывают с именами знаменитой в то время французской компании Mors: миллиардера Уильяма Вандербильта, известного гонщика Анри Фурнье и инженера Жоржа Террасса. Последний принимал участие в строительстве автомобиля Mors Type Z 60HP, а два первых на нём гоняли. Этот суперкар 1901 года установил несколько мировых рекордов скорости и впервые в истории получил подвеску, оснащенную масляными амортизаторами на каждом колесе.
Передовые технологические решения применялись и применяются сначала на спортивных машинах. Пружины вместо рессор впервые были интегрированы в подвеску всего четырьмя годами позднее: сделали это американцы из фирмы Brush Motor.
От зависимых подвесок к независимым
С ростом скоростей и увеличением требований клиентов подвески автомобилей начали видоизменяться. Так, подвески с неразрезными мостами или балками (зависимые) начали подвешивать на различные типы рессор и пружин, а позже у них появились направляющие рычаги.
В 1893 году на свет появилась задняя подвеска «Де-Дион», разработанная Шарлем-Арманом Трепарду. Он объединил закрепленный на кузове автомобиля редуктор и подпружиненную неразрезную балку. Тогда и до середины ХХ века большинство машин были заднеприводными — совершенствование подвесок легковых автомобилей касалось именно передней оси.
Двухрычажная передняя подвеска
В тридцатых-сороковых годах прошлого века наибольшее распространение на дорогих автомобилях получили передние независимые подвески на двойных поперечных рычагах с амортизаторами. Впервые они появились в люксовых автомобилях вроде Packard, Rolls-Royce и Cadillac и позже стали популярны в том числе и среди недорогих автомобилей. Такая конструкция с её многорычажными вариациями дошла до наших дней. Она по праву считается наиболее оптимальной с точки зрения управляемости и комфорта. Вместе с тем она имела ряд недостатков. Главные — недостаточная компактность и высокая стоимость.
Подвеска на продольных рычагах
Наиболее простым и доступным техническим решением для независимой подвески была подвеска на продольных рычагах. Чаще всего конструкцию применяют совместно с пружинами (Citroen 2CV) или торсионами (ЛуАЗ-969), или даже гидропневматикой (Citroen DS). Недостатки такой конструкции были очевидны — при работе подвески колесная база автомобиля меняется в широких пределах; при повороте колеса наклоняются вместе с кузовом автомобиля, что ухудшает боковой зацеп — добиться от такой подвески нормальной управляемости практически невозможно.
На пути оптимизации конструкторами разрабатывались и более замысловатые конструкции — чего стоит только подвеска ДюБонне, ставшая дальнейшим развитием идеи подвески на продольных рычагах. Пружина и амортизатор были собраны в едином кожухе, заполненном маслом, узлы соединялись поперечной балкой. Существенный вес конструкции, применяемой на довоенных Opel Kadett K38 и его копии, Москвиче-401, был причиной «фирменной» тяжести руля. Можно вспомнить и подвеску на двойных продольных рычагах, которую применяли на автомобилях ЗАЗ-965 и VW Beetle. Но оптимальный с экономической и конструктивной точек зрения вариант подвески был найден инженерами «Дженерал Моторс» еще в 1945-1946 годах в рамках проекта Chevrolet Light Car Project.
Задачей для группы разработчиков было спроектировать максимально компактный четырёхдверный седан с габаритами Шевроле 1935 года, снаряжённой массой 2000–2200 фунтов (примерно 900–1000 кг), который максимально приспособлен к массовому производству и обходится потребителю примерно в 1000$. Прототип получил имя Chevrolet Cadet.
Рабочую группу возглавил Эрл Стили Макферсон. Ему удалось избавиться от привычного для того времени тоннеля в полу, сохранить при этом классическое сочетание переднего расположения мотора и заднего привода, но самой значимой разработкой считается подвеска автомобиля. Инженер взял за основу конструкцию «качающаяся свеча» и доработал её. Конструкция подвески Макферсона оказалась простой и гениальной. Пружинная стойка с амортизатором в верхней точке крепилась к кузову, а в нижней — к ступице колеса. Единственный нижний рычаг в большей степени выполнял, по большому счету, роль направляющего элемента, и был нагружен в значительно меньшей степени, чем стойка.
Экономисты-разработчики проекта ожидали послевоенного кризиса, но так и не дождались — люди хорошо покупали машины довоенной конструкции. Chevrolet Cadet не пошёл в серию, потому что был слишком прогрессивным для того времени и требовал глобального переоборудования производства, что в то время признали нецелесообразным. Рабочую группу распустили, и Эрл Макферсон ушёл работать в Форд. Там заинтересовались разработкой. Первым серийным автомобилем с подвеской Макферсон стал предназначенный для европейского рынка Ford Vedette.
До 1970–80 годов подвеска МакФерсон была распространена меньше, чем двухрычажная подвеска. Основной причиной, по которой МакФерсон с этого момента стали использовать все чаще, стало широкое распространение переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя — компактность подвески с одним рычагом была самым логичным решением. Простота конструкции, небольшой вес и умеренная цена также порадовали автопроизводителей — глобальная маркетинговая матрица, помноженная на рост мирового благосостояния и мировой тренд на экологичность, начала клепать «народные» автомобили один за другим.
Низкая цена и смешной расход топлива, а вместе с тем невыдающиеся динамические характеристики устроили и потребителей. Они не обращали внимание на заметно более плохие кинетические свойства — большие продольные крены кузова при торможении, более высокий уровень шума, увеличение угла развала в поворотах. Вместе с тем серьёзно пострадал ресурс амортизаторов и пружин, так как нагрузка на шток и направляющие существенно возросла.
Разумеется, в наше время многие автомобили, на которых стоит подвеска МакФерсона, нельзя назвать народными. Инженеры научили подвеску поворачивать, сделали ее еще легче, увеличили жесткость стойки и так далее. Но ключевые недостатки остались прежними — повышенное внутреннее трение в стойке и низкая чувствительность при проезде мелких неровностей, в сравнении с амортизаторами в двухрычажных подвесках.
Дальнейшее развитие задних подвесок
Параллельно с широким распространением передней подвески МакФерсон, на массовых автомобилях стала применяться полузависимая задняя подвеска с торсионной (скручиваемой) задней балкой. Подвеска такого типа распространилась с автомобилей B-класса (Kia Rio, VW Polo, Renault Logan) на многие более крупные автомобили. Сейчас большинство популярных европейских автомобилей C-класса тоже стали оснащать полузависимой задней подвеской. Пример — доступные модели VW, Skoda, Audi и Seat на платформе MQB, большинство Peugeot, Citroen и Renault. Такая конструкция позволяет сделать автомобиль недорогим и вместительным, но при этом, она обеспечивает в сравнении с многорычажкой меньший уровень комфорта и управляемости.
Тем не менее именно многорычажные подвески, собранные на подрамниках, способны обеспечить одновременно и комфорт, и управляемость — а еще существенное снижение неподрессоренных масс за счет широкого использования легких сплавов. Все это удовольствие стоит недешево, поэтому применяется на автомобилях среднего и высокого класса.
Как, впрочем, и пневматическая подвеска. Еще в середине прошлого века, в 1954 году, компанией Citroen была запатентована гидропневматическая подвеска, она же «гидра». Кстати, на моделях BX, Citroën Xantia, Citroën XM и Citroën C5 первого поколения она работала совместно с подвеской Макферсон.
Сегодня пневматическая и гидропневматическая подвеска встречается в дорогих комплектациях практически всех премиальных автомобилей — Lexus, Mercedes-Benz, Audi, Land Rover и так далее. Компрессоры, пневматические элементы и электронноуправляемые амортизаторы позволяют изменять жесткость подвески и дорожный просвет.
Миром правит экономика. При всем богатстве существующих технологий, выбор подвески для массовых автомобилей продиктован совсем не вопросами идеальной управляемости. На дорогих автомобилях в основном применяется комбинация подвески на двойных поперечных рычагах спереди и многорычажной подвески сзади. В среднем и бюджетном сегменте — модульные платформы с комбинацией подвески Макферсон спереди и выбора из полузависимой или многорычажной подвески сзади.
Яркий пример — платформа VW MQB, на которой построены как компактные модели типа Golf/Octavia с полузависимой задней подвеской, так и гиганты вроде Teramont с многорычажкой. При этом разница в ездовых свойствах между моделями одной платформы при общей конструктивной схожести может быть весьма значительной за счет изменения материалов, кинематических свойств шарниров, характеристик пружин и амортизаторов, а также настроек усилителя руля. Конечный выбор решения объясняется целевой аудиторией автомобиля и множеством других маркетинговых критериев.
Модульные платформы позволили производителям сократить стоимость разработки новых моделей автомобилей за счет применения стандартных деталей и технических решений — они хорошо экономят. Покупатель тоже не в накладе — в шоурумах появляется больше автомобилей на любой вкус, которые благодаря схожей конструкции не потребуют слишком много средств на ремонт и обслуживание.
Помните! В силу конструкции, из-за высокого внутреннего трения и боковых нагрузок амортизационные стойки подвески Макферсон подвержены повышенному износу. Регулярно проводите профессиональную диагностику подвески!
Расскажите в комментариях о вашем отношении к унификации.
«Современная профориентация педагогов и родителей, перспективы рынка труда и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Тестовое задание по теме «Подвеска»
1.Что соединяет кузов автомобиля с колесами?
2. Для чего нужна подвеска?
3. Какие виды подвески вы знаете?
4. Чем отличается независимая подвеска от зависимой?
5. Какая схема активной подвески?
6. Какой изобретатель не имеет отношения к подвескам автомобилей?
7. Применение стабилизатора поперечной устойчивости НЕ способствует:
А.уменьшению крена автомобиля в повороте
Б. повышению проходимости
В. уменьшению вероятности бокового опрокидывания на косогоре
Г. упрощению конструкции передней подвески
8. Какая деталь не имеет отношения к подвеске?
Б. поворотный кулак
9. Какого типа подшипник нельзя использовать в ступице автомобиля?
А. двухрядный шариковый
Б.пару конических подшипников
10. Материал в пружине подвески автомобиля преимущественно работает на…
11. В конструкции амортизатора подвески НЕ применяются…
Б.элементы регулировки усилия
В.выносные бачки для жидкости
Г. четырехтрубное исполнение
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-452653
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Путин поручил разработать концепцию развития допобразования детей до 2030 года
Время чтения: 2 минуты
Школьники из Москвы выступят на Международной олимпиаде мегаполисов
Время чтения: 3 минуты
Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения сформирует новый федеральный перечень учебников
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Дизель, кардан, феродо и не только: изобретатели и фирмы, давшие свои имена деталям автомобиля
История знает немало примеров того, как частное давало имя общему, а имя собственное становилось именем нарицательным. У этого даже термин особый есть – эпоним. Если перейти от лексикологической справки к конкретным примерам, то можно сходу вспомнить такие слова, как «примус», «ксерокс», «термос» и так далее. Более того, даже такие привычные современному уху слова, как «ватман», «джакузи» или «фен» – это тоже менее известные эпонимы. Что их объединяет? Все эти слова изначально были именами собственными – то есть фамилиями людей, которые изобрели этот предмет, или названиями компаний, которые производили его так долго и так хорошо, как не мог делать никто другой. В автомобильной среде таких слов тоже хватает: самый простой пример – слово «джип», которое превратилось в обозначение любого мало-мальски полноприводного внедорожника. Но на самом деле изобретатели и фирмы «наследили» по всему автомобилю, и эпонимы можно найти почти во всех автомобильных системах. Некоторые, правда, уже забываются, а некоторые еще очень актуальны и вполне могут жить практически вечно. Давайте вспомним имена тех, кто бросил вызов не только технике, но и времени.
Двигатель
Если уж и начинать разговор об именах собственных в автомобиле, то непременно с мотора: здесь «зашифрованы» десятки фамилий и брендов. Одних только «именных» термодинамических циклов работы двигателя здесь целая гора, а из тех, что до сих пор на слуху, можно вспомнить цикл Отто (он, собственно, стал классическим), Аткинсона и Миллера. Но одной из ключевых фигур в истории двигателей внутреннего сгорания, разделивших ее на «до» и «после», стал Рудольф Дизель.
Патент, выданный Рудольфу Дизелю
Кстати, любопытно, что даже одна из ключевых особенностей дизельного мотора самого Дизеля интересовала мало. Речь о воспламенении от сжатия: если в бензиновом моторе смесь поджигает свеча, то в дизельном она воспламеняется сама из-за высокой степени сжатия. Однако для Рудольфа это было совершенно не важно: по его собственному заявлению, он не патентовал воспламенение от сжатия и даже не задавался целью его добиться. Но получилось так, как получилось. Весьма, кстати говоря, неплохо получилось – настолько, что именно дизельный мотор в современном моторостроении очень долго любили и прочили ему чуть ли не больший успех, чем бензиновому. Правда, в какой-то момент резко разлюбили, и теперь некоторые компании вообще отказываются от дальнейших разработок новых дизельных моторов из-за закручивания экологических гаек. В общем, если бы Рудольф Дизель дожил до наших дней, то умер бы от огорчения именно сейчас. Это же надо – такое изобретение загубить.
Первые два прототипа экспериментальных двигателей Рудольфа Дизеля
Еще стоит отметить, что помимо тех, кто отрабатывал циклы классического поршневого ДВС, были и те, кто предлагал свежие идеи по его конструкции. И если творения Бурка или Штельцера известны единицам, то, например, двигатель Ванкеля уверенно назовут многие, а кто-то даже расскажет его устройство и принцип работы. Но все равно по популярности и мировой известности даже Ванкелю до Дизеля далековато.
Теперь перейдем от общего к частному – то есть от мотора целиком к отдельным составляющим. Например, пока кто-то придумывал, как получить от мотора максимум работы при минимуме топлива и потерь, кто-то размышлял над тем, как этот мотор вообще запустить. Но если имя изобретателя стартера в веках затерялось, и до нас дошла просто калька с английского слова «starter», то вот составная часть этого самого стартера в народе получила более конкретное название «бендикс». Причем у этого механизма есть и вполне официальное техническое название – обгонная муфта. Почему же ее прозвали бендиксом? Вы уже наверняка догадались: в честь ее изобретателя, Винсента Бендикса.
Винсент на старте своей карьеры был человеком немногим более удачливым, чем Рудольф Дизель. Однако он хотя бы родился не в разгар войны, да к тому же в США, а не в Европе. Но его первый бизнес все же был неудачным: основанная им Bendix Corporation, нацеленная на выпуск автомобилей, закрылась спустя 2 года и 7 тысяч произведенных машин. Впрочем, Бендикс не разочаровался и уже спустя пару лет изобрел инерционный привод стартера. Тем самым он решил проблему, которую сами себе создали изобретатели до него: электрический привод стартера вместо «кривого» они изобрели, а вот как отдергивать шестерню стартера от зубчатого венца маховика, не придумали.
Суть проблемы проста: изначально неподвижный маховик раскручивается стартером через ведущую шестерню, но вот после запуска мотора маховик начинает вращаться гораздо быстрее, и за то время, пока шестерня стартера пытается с ним расстаться, он раскручивает стартер до полного коллапса. К всеобщей радости Бендикс соорудил конструкцию с пружинами и, что самое главное, той самой обгонной муфтой, которая позволяла избежать обратного вращения стартера маховиком. Суть обгонной муфты как раз и состоит в том, чтобы передавать крутящий момент с ведущего вала на ведомый, но при этом не позволять ведомому валу раскручивать ведущий. Ее несложную конструкцию проще понять с одного взгляда на картинку, чем описывать словами, а самый простой образец – это храповой механизм, который многим знаком. Неудивительно, что с начала 20 века, когда Бендикс продал свой патент, сама конструкция стартера претерпела некоторые изменения, а вот обгонная муфта как устройство предохранения стартера от разгона маховиком осталась с нами до сих пор. Кстати, самому Винсенту Бендиксу продажа патента тоже изрядно помогла: как человек талантливый и многогранный, он впоследствии занялся тормозными механизмами, а затем и вовсе ушел в авиастроение. Но о тормозах мы еще поговорим – там есть свои знаменитые имена.
Ну а пока, раз уж речь зашла об электрике, давайте вспомним еще один элемент, который носит знаменитую фамилию: датчик Холла. Для начала стоит понимать, что Холл эти датчики не изобретал и не производил. Фактически датчик Холла – это любой датчик, который использует эффект возникновения поперечной разности потенциалов, и вот именно это явление и открыл Эдвин Холл.
Эдвин Герберт Холл
К автомобилям все это никакого отношения сначала не имело – тогда, в 1879 году, и автомобилей-то толком не было. А вот уже потом, существенно позже, датчик Холла стал неотъемлемой их деталью. Сейчас они в основном применяются как датчики положения распредвала и коленвала, а раньше трудились и в системах электронного зажигания. Вряд ли мистер Холл мог представить себе, насколько полезным, многогранным и долгоживущим окажется его открытие, когда писал докторскую диссертацию. Но попав на денек в наши дни, он точно был бы счастливее Рудольфа Дизеля.
А вот у Исаака Баббита (в родных США он звался Бэббитт) поводов для расстройства минимум – и не потому что он умер еще в 1862 году, а потому что сплав, который он изобрел, по сей день остается актуальным в качестве антифрикционного материала. Сплав, в общем-то, нехитрый: он на 80-90% состоит из олова либо свинца, а добавки – это в основном медь и сурьма. Единственная причина огорчиться Исааку – это то, что в автомобилях баббит все же уступил место другим, более современным сплавам и материалам. Впрочем, чему здесь удивляться, ведь изобретению уже больше 180 лет! Сегодня мы вспоминаем о баббите как о части истории: самый известный пример – это баббитовые вкладыши знаменитой газовской «полуторки», возившей все и вся в годы Великой Отечественной.
Сам Исаак Баббит всю жизнь обожал отливать, сплавлять и варить, а потому «именной» сплав был его главным, но не единственным достижением. Например, в США он вписал себя в историю еще и тем, что отлил первую в стране латунную пушку. А помимо металлургии он успешно занимался еще и мыловарением.
Трансмиссия и ходовая часть
Еще один огромный пласт эпонимических названий – это ходовая часть. Принцип Аккермана и ШРУС Рцеппа – это то, что мы вспоминаем не сразу, а вот фамилии МакФерсона, Панара и Уатта очень даже на слуху. Все они пытались добиться от автомобиля устойчивости, управляемости и комфорта, и всем им, особенно МакФерсону, мы благодарны и по сей день. Впрочем, давайте по порядку.
МакФерсон – первый профильный инженер в нашей истории, который разработал свое творение не случайно или походя, а целенаправленно. Случилось это с ним в конце 40-х годов прошлого века, когда он работал в компании GM. Правда, в GM изобретение оценить не успели: МакФерсон разработал переднюю подвеску для нового компактного и дешевого Chevrolet Cadet, а проект отменили. Так что инженер со всеми наработками перешел в Ford и там вовсю начал устанавливать свою подвеску в новые модели: сначала Vedette, а потом массовые Zephyr, Consul и так далее.
На всякий случай напомним, что суть рацпредложения МакФерсона – не в использовании амортизационной стойки, состоящей из амортизатора внутри пружины. Вернее, не только в этом. Пружина с амортизатором могут существовать и по отдельности, а суть – в уходе от двойных поперечных рычагов, главенствовавших долгие годы, в пользу более простой конструкции с одним рычагом снизу и амортизатором, упирающимся сверху в собственный шарнир. Подвеска МакФерсона не только проще, но, соответственно, и компактнее, и легче, и дешевле в массовом производстве. К тому же ее изобретение дало путь автомобилям с поперечным расположением двигателя: компактная конструкция позволила расширить моторный отсек, а заодно уменьшить длину и снизить вес автомобилей. Это и проложило ей путь на вершину популярности, а ее изобретателю обеспечило практически вечную известность. Современным студентам-машиностроителям есть чему у него поучиться: одно стоящее рацпредложение может сделать тебя знаменитым на сотни лет вперед.
А вот одно из изобретений француза Рене Панара – наглядное доказательство того, что необязательно изобретать сложную конструкцию, чтобы увековечить свое имя в истории. Нет, вообще, конечно, Панар был талантливым инженером и успешным бизнесменом, а еще пионером французского автомобилестроения, основавшим с партнерами компанию Панар-Левассор по выпуску легковых автомобилей с ДВС конструкции Готтлиба Даймлера. Но вот его решение, примененное в подвеске, гениально своей простотой.
Как известно, суть подвески в том, чтобы держать автомобиль и гасить колебания кузова, возникающие из-за неровностей дороги. Подвеска, таким образом, должна двигаться вертикально относительно кузова, а вот продольные и особенно горизонтальные перемещения ей противопоказаны. «Что ж, – решил Панар, – раз противопоказаны, то давайте просто соединим подвеску с кузовом жесткой штангой с шарнирами на концах». И знаете – сработало. Правда, с некоторыми нюансами: поскольку тяга-то жесткая и прикрепляет мост к кузову в одной точке, то при движении моста вверх-вниз он все равно движется по окружности, радиусом которой становится сама тяга Панара. То есть, решив проблему поперечного смещения моста относительно кузова, Панар создал проблему поперечного смещения моста относительно кузова. Пусть и в гораздо меньшей степени, но все же: на машинах с узкой колеей и большим ходом подвески смещение уже будет очень ощутимым.
Автомобиль Panhard et Levassor
На помощь Панару и автостроителям пришел Джеймс Уатт. Вернее, на помощь им пришла память и логика: свой механизм Уатт изобрел и запатентовал еще за сто лет до Панара, только предназначался он для шатуна поршня парового двигателя. Если у Панара штанга была одна, то у Уатта все серьезнее: рычагов тут аж в три раза больше. Схема крепления такая же, диагональная, но шарниров тут уже не два, а четыре: две штанги крепятся к кузову и мосту соответственно, а соединены между собой через третий короткий рычаг, который, в свою очередь, установлен на шарнире по центру моста. Все это позволяет мосту двигаться вертикально, но не позволяет смещаться продольно. Ну, почти не позволяет… График движения центра моста в этой схеме – тоже не идеальная вертикальная прямая, а эдакий интеграл, но это все равно в разы лучше, чем окружность в случае со схемой Панара. Однако конструкции Панара и Уатта по сей день существуют практически на равных – иногда один рычаг ненамного хуже трех.
Следующая остановка на нашем пути – трансмиссия. Не все сходу вспомнят, кто такие Рцеппа, Вaйсс и Лёбро, а уж фамилии основателей компании GKN и подавно. А зря: если бы не они, ездить бы нам сейчас на заднем приводе и с карданами, за которые, впрочем, спасибо Джероламо Кардано, который описал их конструкцию еще в 16 веке. О том, что в будущем чуть ли не каждый второй автомобиль будет иметь передачу его имени, Кардано не догадывался. Да и о том, что такое автомобиль, тоже догадывался вряд ли. Однако принцип передачи крутящего момента двумя валами, находящимися под углом друг к другу, он на всякий случай описал. Его работу продолжили другие ученые и конструкторы – в частности, Гук и Спайсер. Так что традиционный карданный шарнир с крестовиной называют еще и шарниром Гука. Но у карданной передачи есть важный недостаток: она не обеспечивает синхронность движения валов, и чем выше угол между ними, тем сильнее проявляется неравномерность движения. Отчасти этот недостаток был устранен простым удвоением числа шарниров: сдвоенный кардан уже был шарниром равных угловых скоростей. Но вот проблема надежности при работе на больших углах между валами никуда не делась. Поэтому инженерам всего мира пришлось работать над тем, чтобы изобрести шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), лишенный этого недуга.
Работали инженеры независимо друг от друга и постоянно изобретали похожие, но разные конструкции. «Переходным звеном эволюции» между карданом и современным ШРУС стал шарнир Карла Вaйса, запатентованный в начале 20 века. Здесь уже были канавки и шарики, но момент передавался лишь одной парой шариков в каждом из направлений вращения, что не обещало выдающейся надежности. Однако начало уже было положено: шарики покатились, и все завертелось. Так свет увидели шарниры Рцеппа и Бирфильда, а также компаний GKN и Loebro (которая сейчас принадлежит GKN), отличающиеся условиями работы. Но, судя по всему, какими совершенными (и при этом несовершенными) ни стали бы ШРУСы, карданная передача остается с нами навсегда.
А пока кто-то думал, как передать крутящий момент, минимизировав потери на трение, кто-то, наоборот, работал над тем, чтобы трение было максимальным. Где это важно? Ну, если оставить за скобками шины, то как минимум в двух системах: сцеплении и тормозах. При этом и в той, и в другой сферах есть самое известное имя нарицательное – феродо. Этим словом стали обозначать фрикционный материал, используемый в сцеплении и тормозах. Изготовителем, как несложно догадаться, была компания Ferodo, а основал ее на рубеже 19 и 20 веков английский изобретатель, промышленник и торговец Герберт Фруд. Он был если не первым, то одним из первых людей, взглянувших на тормозные системы тех лет и включивших не только глаза, но и голову. Обычно изготовители тормозов тогда решали критически важную задачу: как посильнее прижать тормоз к колесу, чтобы побыстрее остановить повозку. Фруд же догадался, что помимо давления в пятне контакта критически важное значение имеет трение. Старая поговорка гласит, что добрым словом и пистолетом можно добиться гораздо большего, чем просто добрым словом – вот и Фруд осознал, что, увеличив коэффициент трения в тормозной паре, можно добиться гораздо больше, чем банальным прижимом тормоза к колесу. Этот простой вывод стал отправной точкой для создания успешнейшего бизнеса.
В СССР со словом «феродо» связывали прежде всего сцепление, хотя основным направлением работы компании все же были тормоза. Фруд для начала разработал тормозные накладки из хлопка и битума, а спустя несколько лет – гораздо более эффективные накладки из асбеста, пропитанного фенолформальдегидной смолой. Последние уже можно считать вполне современными по характеристикам: они неплохо держали высокие температуры и показывали приличные результаты по фрикционным свойства и износостойкости. Спустя некоторое время этот материал «распробовали» и в производстве автомобильного сцепления, и компания Феродо стала выпускать в том числе и продукцию для этих систем. Правда, к концу 20 века люди обратили внимание не только на термо- и износостойкость, но и на канцерогенность асбеста и токсичность фенолформальдегида, так что с 90-х годов их производство и применение постепенно сокращалось, а в начале 21 века материалы с содержанием асбеста постепенно начали запрещать в Европе, США и так далее.
Впрочем, компании Ferodo это фатально навредить уже не могло: первую безасбестовую колодку она выпустила еще в 80-х. Имея огромный опыт, она переключилась на разработку и производство альтернативных фрикционных материалов, а также продолжила расширять ассортимент продукции, добавив туда прочие детали тормозной системы вроде дисков и тормозной жидкости. Ну а в конце 90-х годов прошлого века компания Ferodo вошла в состав корпорации Federal-Mogul.
Кстати, сегодня Ferodo может позволить себе заботиться не только об эффективности и экологичности тормозов, но и об их эстетичности. К примеру, помимо спортивных колодок серии Racing и высокопроизводительных серии Premier компания выпускает тормозные диски с антикоррозийным покрытием Ferodo COAT+. Название вполне понятно описывает суть: если вас раздражает, что новые тормозные диски уже через несколько месяцев начинают ржаветь, а через год выглядят откровенно печально на фоне обслуженных и чистых тормозных механизмов и красивых легкосплавных дисков, COAT+ облегчит ваши страдания.
Заключение
Далеко не каждый изобретатель или производитель способен закрепить своё имя в продукте. Для этого продукт должен быть или принципиально новым и жизнеспособным, или лучшим среди конкурентов. Так что все имена, перечисленные выше, – это самое наглядное подтверждение успехов и повод для гордости производителя. А те, кто выпускает продукцию с далекого прошлого по сей день, как Ferodo, могут гордиться не только историей, но и традициями производства, проверенным качеством и репутацией премиального производителя среди клиентов.
