Крен у авто это
avtoexperts.ru
Ответы (1)
Крены – это повороты кузова автомобиля вокруг его продольной оси. Это очень важная характеристика, которая учитывается при настройке подвески автомобиля. Существуют два центра крена – передний и задний, которые, соответственно, находятся в центре передней и задней оси. Центр крена сам по себе представляет теоретическую точку, вокруг которой кренится подвеска автомобиля. Кроме того, существует такое понятие, как ось крена – это воображаемая линия, соединяющая передний и задний центры крена. Угол крена автомобиля в повороте зависит от того, как расположена ось крена относительно центра тяжести машины. Чем она ближе к центру тяжести, тем меньшие углы крена будут у кузова автомобиля в поворотах. И, естественно, чем дальше от центра тяжести находится ось крена, тем больше автомобиль будет поворачивать вокруг его продольной оси. Регулировкой центров крена и положения их относительно центра тяжести каждой модели занимаются конструкторы на предприятиях-производителях автомобилей. Передний центр крена отвечает за поворачиваемость при ускорении во время прохождения середины виража и при выходе автомобиля из него. Чем ниже передний центр крена, тем лучше у автомобиля поворачиваемость при ускорении, но отзывчивость ее меньшая. Такое размещение центра переднего крена подходит для авто, перемещающихся по ровным трассам с затяжными поворотами. При высоком размещении переднего центра крена у автомобиля меньшая поворачиваемость при ускорении, но само авто лучше управляется. Такой центр крена подходит для перемещения по трассам с множеством поворотов.
Задний же центр крена отвечает за управляемость автомобилем при ускорении и со сброшенным газом во всех стадиях поворота (вхождение, середина и выход из виража). При низком расположении заднего центра крена автомобиль имеет отличное сцепление с дорогой при ускорении, но плохое – при торможении. Такое расположение центра крена способствует увеличению сцепления шин с дорогой, а также предотвращает быстрый износ самих задних покрышек. При высоком заднем центре крена авто обладает меньшей поворачиваемостью при ускорении, но авто лучше управляется.
Что такое крен автомобиля?
Каким может быть крен автомобиля? Виды крена
Важно учитывать, что крен автомобиля может быть как постоянным, так и временным. Но в каждом из случаев следует осторожно относиться к этому явлению, ибо наличие даже небольшого отклонения от нормы существенно снижает уровень безопасной и комфортной езды и может стать причиной аварии на дороге.
Начнем с временного явления. Часто его можно наблюдать на грузовых автомобилях, когда произведена неравномерная загрузка кузова. В таких случаях вероятность того, что транспортное средство может опрокинуться, существенно возрастает. При этом возникнуть такие ситуации могут не только в процессе движения по неровным дорогам (особенно со стороны наклона), но и при выполнении маневров на поворотах (особенно в случае движения на большой скорости). Исправляется очень просто – достаточно правильно распределить груз по кузову – это снижает риски аварии, а также существенно уменьшает нагрузку на отдельные детали и узлы автомобиля.
Постоянный крен также может отличаться. Если, к примеру, автовладелец самостоятельно, сознательно поднимает заднюю часть автомобиля немного выше передней, тем самым усиливая устойчивость транспортного средства во время скоростных поворотов – это одно. В таком же ключе можно отметить и небольшой подъем передней части, благодаря чему повышается управляемость машиной даже в экстремальных ситуациях (как пример, можно обозначить движение по скользкой либо же неровной дороге).
Искусственный крен может также практиковаться, если за рулем легковой машины находится достаточно тучный человек. В этом случае, для поддержания баланса в процессе езды можно немного поднять водительскую часть.
Хуже если крен стал причиной длительной эксплуатации и износа, либо же некачественно выполненной работы по сборке и креплению одного из узлов колес или подвески. В этом случае существенно повышается износ деталей и узлов, находящихся в области наибольшей нагрузки (по сути, в самой нижней точке).
Важно понимать, что комфорт езды и безопасность в таких случаях остаются под вопросом (часто автомобиль с таким «недугом» просто начинает «вести» в сторону наклона машины, а на больших скоростях вероятность аварии увеличивается в разы).
Как бы это не случилось, сделали крен вы сознательно, либо же он возник из-за износа узлов, в одном можете быть уверенны, износ резины на колесах, расположенных в нижней части будет существенно выше. Поэтому практиковать отклонение транспортного средства от нормальной оси нужно с умом и желательно временно. Иначе «понты» в конечном итоге станут вполне реальными неприятностями в виде повреждённого автомобиля, либо же существенных затрат на замену отдельных его частей, которые преждевременно вышли из строя.
Какого крена: как узнать, что пора менять стойки стабилизатора
Мы часто в материалах о подержанных автомобилях пишем что-то вроде «стойка стабилизатора – это расходник». Наверняка вы встречали такую фразу, например, в обзорах Бориса Игнашина. Говорит он так не потому, что не считает стойку дорогой или важной деталью, а потому что это факт: стойки стабилизатора выходят из строя чаще других деталей ходовой части, а цены на них обычно невысокие. Отсюда и отношение к ним как к расходникам. Однако это не значит, что деталь эта неважная. Она ещё какая важная, хотя при желании можно ездить и вовсе без неё. Но лучше так не делать.
Теория крена
Задача стоек стабилизатора – держать сам стабилизатор. Поэтому начнём с него.
Логично, что в повороте машина вынуждена крениться (центр тяжести у неё расположен всё-таки не в точке контакта колёс с дорогой, а значительно выше, так что от центробежной силы никуда не деться). Сам по себе крен – штука не самая приятная. И не из-за того, что в салоне качающейся машины всех быстро начнёт тошнить, а из-за того, что во время крена сильно изменяется нагрузка на внутренние и наружные по отношению к центру поворота колёса. А это влияет не столько на комфорт, сколько на управляемость. Стабилизатор поперечной устойчивости должен эту проблему решать.
Особенно актуально это для самой распространённой передней подвески типа МакФерсон. Теоретически углы развала колёс у неё постоянные, но как раз в крене, при большой разнице нагрузки на колёса, угол развала меняется. Вроде бы ничего с этим сделать нельзя – такая особенность конструкции, но стабилизатор всё-таки делает. Если возникает крен, противоположные концы стабилизатора начинают перемещаться в противоположных же направлениях. В средней части возникает момент, который препятствует относительному перемещению колёс. В итоге не только перестаёт расти крен, но и более равномерно распределяется нагрузка на внутреннее и внешнее колесо. Так что стабилизатор полностью соответствует понятию гениальности: очень простая, но эффективная железка. Конечно, бывают и сложные стабилизаторы, жёсткость которых регулируется автоматически или по команде ЭБУ, но это другая история. Сегодня речь идёт об обычных «стабах».
Стойки стабилизатора – это детали, которые крепят его к кузову. Конечно, приварить его было бы проще, но стабилизатор не может быть неподвижным. Его задача – шевелить концами для создания вращающего момента, который прижимал бы отрывающееся колесо обратно к дороге. Поэтому сам он стоит во втулках (чтобы немного вращаться), а его стойки имеют подвижные соединения. Иначе они бы просто отломились, а сама конструкция не смогла бы работать. Соединения бывают разными: с шаровыми шарнирами или со втулками. С одного конца у них может быть резьба, но с другого обязательно будет что-то подвижное. Наиболее распространённое крепление – шаровое соединение. Штука очень подходящая по своим возможностям, но, к сожалению, не вечная. Особенно в случае со стойкой, которая постоянно испытывает переменные нагрузки. Со временем шаровое соединение начинает люфтить, скрипеть и стучать. И это неизбежно.
Смазка, пыльник, но не ШРУС
Понятно, что именно это соединение и становится со временем причиной появления непотребных звуков. А конструкция здесь абсолютно типичная для многих других автомобильных шаровых соединений: стальной шаровый палец стоит в пластиковом посадочном месте, всё это обмазано смазкой и закрыто пыльником. Ничего нового. Нечто подобное есть и в наконечниках рулевых тяг, и в ШРУСах (кроме самого пальца), и во многих других местах. Основное преимущество такого соединения – дешевизна конструкции.
Почему стойка разваливается? Первая причина, конечно, обусловлена особенностью работы стойки. Стабилизатор её постоянно пытается то сжать, то растянуть. И при этом немного проворачивает. Само собой, во временем пластик стачивается, и шаровая начинает скрипеть (как, например, и шаровая опора колеса – тут тоже много общего).
Вторая причина – это естественное старение смазки. Тут объяснять нечего.
Третья – это порванный пыльник. Смазка из соединения вымывается, зато вместо неё туда попадают пыль, песок и вся остальная дорожная грязь.
Четвёртая причина – это наши дороги, помноженные на особенность управления автомобилем некоторыми личностями. Нет в ходовой части машины такой детали, которая относилась бы благосклонно к ямам и ухабам. И стойка стабилизатора – не исключение. Интересно, что часто мы их убиваем специально. Например, когда переезжаем рельсы или лежачие полицейские под углом. Это, конечно, бережёт другие детали, более дорогие, но заметно снижает ресурс стоек стабилизатора. Потому что они изнашиваются сильнее всего именно при диагональной нагрузке, которую пытаются всеми силами компенсировать. Кстати, именно поэтому на некоторых серьёзных внедорожниках стабилизатор можно отключать: это позволяет увеличить ходы подвески, ограниченные именно этим стабилизатором.
Разумеется, к этой же опере относится и скоростное прохождение поворотов. С одной стороны, стабилизатор со стойками для этого нужен, с другой, нагрузка при таком манёвре максимальная. С этим надо просто смириться.
Что и как?
Каждый владелец, который проехал на своей машине достаточно много, знает, как распознать износ стоек стабилизатора. Они издают такие неповторимые звуки, что перепутать их с чем-то другим очень сложно. А вот если пришлось сесть в незнакомую машину (например, после покупки на вторичном рынке), можно немного растеряться. Поэтому напомню, как понять, что стойки придётся менять.
Скажу сразу: определить износ стойки по поведению машины достаточно сложно. Часто говорят о том, что машина начинает сильнее крениться в поворотах, становится хуже управляемость, на трассе машина начинает рыскать. По-моему, это всё не так однозначно и может быть последствием очень разнообразных поломок, так что полагаться на эти признаки я бы не стал. Тем более что есть более однозначные – звуки.
Сильнее всего стойки стабилизатора реагируют на поперечные нагрузки (стабилизатор не зря называется стабилизатором поперечной устойчивости). Чаще всего они начинают скрипеть и стучать при попытке диагонального вывешивания. Если в машине ничего не стучит, но при медленном проезде глубоких ям слышен скрип или даже стук – это стойки стаба. Звук бывает довольно громким, но глухим. Его локализация изнутри салона часто затруднительна, но если покачать машину, источник выдаст себя скрипом в районе колеса. Похожим образом может скрипеть и шаровая опора, но обычно она ведёт себя тише (если ещё не совсем раздолбана).
Хороший способ убедиться в том, что источник звука определён верно – это не торопясь дважды проехать через «лежачего полицейского». Сначала это надо сделать строго перпендикулярно, потом – под углом. Если в первом случае ходовая молчала, а во втором заскрипела – это точно стойки стабилизатора.
Если рядом есть верный товарищ, можно пойти другим путём: вывернуть колеса в сторону и взяться за стойку рукой. Товарищ (не только верный, но и сильный) должен машину покачать. Чувствуете люфт – меняете стойки. Исправные стойки люфтить не должны.
Другой хороший способ поможет, если слышен только скрип. Можно попробовать брызнуть на шаровое соединение «вэдэшкой». Если звук после этой операции пропадёт или станет тише, то это опять-таки стойка. Кстати, звук может пропасть и на неделю, так что если он бесит, но менять стойки пока некогда, можно протянуть некоторые время на «вэдэшке».
Большого повода бояться стуков стоек нет. Машина может ездить вообще без них (и без самого стабилизатора тоже). Хуже, конечно, но может. Ломаются окончательно стойки тоже редко. Чаще они ломаются в самом тонком и, соответственно, слабом месте стержня стойки. Но и это тоже нестрашно, хотя стук будет сводить с ума. Кстати, сам стабилизатор тоже может сломаться. Но такое бывает у совсем старых машин, где в силу возраста стабилизатор просто сгнивает.
Жаль, но срок службы стоек действительно ограничен. Где-то они служат вообще по 20-30 тысяч километров, где-то могут прослужить и сто. В любом случае при первых звуках, которые начнут раздаваться из-под днища новой машины, первым делом нужно проверить именно стойки – деталь с наименьшим ресурсом.
Ну и последнее: стойка стабилизатора – не та деталь, которую можно ставить только оригинальной. Обычно есть большой выбор аналогов, которые ничем не уступают оригиналу, но стоят намного дешевле. И это прекрасно.
Почему автомобиль кренится на одну сторону?
Машина, которая кренится на одну сторону, не просто раздражает. Поскольку конструкция автомобилей изначально сбалансирована как технически, так и эстетически, наличие крена — признак серьезной проблемы.
В автомобиле имеется множество деталей, поддерживающих баланс в движении и при стоянке. Когда все компоненты (подвеска, амортизаторы, шасси и колеса) работают нормально, получается идеально сбалансированный автомобиль. Все эти элементы соединены между собой, причем шасси, которое формирует каркас, соединено с колесами посредством деталей подвески и амортизаторов.
Далее рассмотрены причины, почему подобное может происходить.
Застревание стоек, пружин и амортизаторов
Стойки поддерживают кузов автомобиля в подвешенном состоянии над колесами. Они помогают переносить вес автомобиля на колеса. В стойки входят амортизаторы, которые поглощают удары от неровностей дороги и обеспечивают плавность хода.
Амортизаторы поглощают удары благодаря витым пружинам. Эти три компонента (витые пружины, амортизаторы и стойки, расположенные на одной стороне) могут застревать. В результате одна сторона уже не может совершать движения вверх и вниз и застревает в промежуточном положении выше или ниже, чем другая.
Деформации в подвеске и шасси
Подвеска и шасси — две наиболее крупные и важные части автомобиля, являющиеся его основой. Когда в одной из них происходят деформации, изгибы, то каркас автомобиля теряет прочность и балансировку, поэтому накреняется в сторону.
Разность параметров шин
Полностью накачанная шина имеет большую высоту, чем спущенная. Поэтому автомобиль с полностью накачанными шинами выше, чем со спущенными. Если одна или две шины автомобиля спущены, в то время как другие полностью накачаны, то автомобиль может крениться на одну сторону.
Помимо этого, если одна или две шины имеют размер, отличающийся от размера остальных шин, вы также увидите значительный крен.
Как устранить неисправность
Механик сможет установить, в чем заключается проблема, определив характер крена. Однако часто он проверяет состояние подвески, шасси, пружин, амортизаторов и стоек, так как в отдельных случаях причин возникновения крена может быть несколько.
Некоторые неисправности (сжатые пружины, спущенные шины) можно устранить путем ремонта, другие же потребуют замены вышедших из строя элементов. Обнаружение серьезных повреждений шасси или подвески означает необходимость проведения дорогостоящего ремонта.
Почему важно устранить неисправность
В автомобиле, который кренится, имеется неисправность амортизаторов, пружин, стоек, шасси или подвески. Все эти элементы являются важными, и их неисправности нельзя игнорировать. Продолжение эксплуатации автомобиля, кренящегося на один бок, может привести к дальнейшему повреждению этих элементов. Даже если первоначальная проблема незначительная, при отсутствии быстрого реагирования она может перерасти в серьезную
Устройство автомобиля –
«Драгоценные подвески»
В автомобильном мире давно сформировались некие представления относительно применения того или иного типа подвески: двухрычажная – для спортивных моделей, зависимая – для внедорожников, полузависимая – для компактных авто… Но чем обусловлены эти представления, да и верны ли они вообще?
В подвеске машины можно выделить три группы элементов: направляющие – рычаги, упругие – пружины и стабилизаторы и демпфирующие – амортизаторы. Две последние, то есть стабилизаторы, пружины и амортизаторы, являются краеугольным камнем в большинстве споров о ходовых качествах автомобилей. И это во многом справедливо, ведь перечисленные детали определяют столь ощутимые и важные параметры, как плавность хода, валкость и характер управляемости. Конструкция же подвески – геометрия рычагов – зачастую остается в тени, хотя по своей значимости и влиянию на поведение машины ничуть не уступает остальным факторам.
Итак, что же определяет конструкция подвески? Прежде всего она задает траекторию движения колеса в ходе сжатия и отбоя. В идеальном случае эта траектория должна быть такой, чтобы колесо всегда оставалось перпендикулярным дороге, дабы площадь контакта шины с покрытием была максимальна. Однако, как мы увидим дальше, добиться этого удается редко: обычно в процессе сжатия подвески у колес меняется развал, а в повороте они наклоняются в сторону вместе с кренящимся кузовом. И чем значительнее их отклонение от вертикали, тем меньше пятно контакта шин. Таким образом, устойчивость автомобиля, уровень его сцепления с дорогой – параметры, всецело определяемые конструкцией подвески.
Развал и схождение
Два главных параметра подвески – развал и схождение. Развал – это наклон плоскости колеса к перпендикуляру, восстановленному к плоскости дороги. Если верхняя часть колеса наклонена наружу автомобиля, то угол развала считается положительным, если внутрь – отрицательным. Схождение – угол между направлением движения и плоскостью вращения колеса. Измеряться может как в градусах, так и в миллиметрах. В последнем случае под схождением понимают разность расстояний между передними кромками дисков и задними.
Схожим образом геометрия рычагов влияет и на управляемость, только здесь сказывается уже нестабильность схождения колес. Последствия представить нетрудно – на неровностях машина начинает рыскать, а в повороте проявляется склонность к избыточной или недостаточной поворачиваемости. Впрочем, это явление можно использовать и во благо, компенсируя, например, склонность к сносу у переднеприводных моделей.
Непостоянной, как правило, оказывается и колея автомобиля – даже небольшой ход подвески может привести к ее изменению на пару сантиметров. Все это, разумеется, ведет к увеличению сопротивления движения, а в конечном счете – и к росту расхода топлива и ускоренному износу шин. Но куда опаснее тот факт, что при этом снижается устойчивость прямолинейного движения, ведь сцепные свойства шин «расходуются» не на удержание машины, а на сопротивление расходящимся в стороны колесам.
Против кренов
Наряду с центром поперечного крена конструкция подвески задает и центр продольного крена – точку, вокруг которой наклоняется кузов в момент торможения или разгона. И при определенном положении этой точки подвеска может препятствовать нарастанию кренов, отжимая или прижимая кузов в нужных местах. Однако такими возможностями обладают не все подвески. Наиболее эффективны в этом плане – подвеска на косых рычагах, на двойных рычагах и многорычажная. Они позволяют располагать центры крена именно там, где нужно. Возможности McPherson скромнее – диапазон ее регулировок уже. А вот подвеска на продольных рычагах в настройках не нуждается – центр продольного крена и так распложен в оптимальном месте. Зависимая же и полузависимая подвески с креном бороться не позволяют – центр крена у них находится в бесконечности.
Сказывается конструкция подвески и на плавности хода. Во-первых, величиной неподрессоренных масс, куда входит и масса всех рычагов (хотя и не полностью, так как они одним концом крепятся к кузову), а во-вторых, своим внутренним трением. Дело в том, что многие современные подвески, в особенности многорычажные, обладают способностью двигаться только за счет деформации резинометаллических шарниров, сайлент-блоков, используемых для крепления рычагов. Замени их на жесткие подшипники – и подвеска окаменеет, потеряет способность двигаться, поскольку каждый из рычагов вокруг своей точки крепления описывает окружность, а эти окружности пересекаются максимум в двух точках. Применяя же резинометаллические шарниры (причем с варьирующейся жесткостью по разным направлениям), можно достичь более сложной кинематики рычагов и обеспечить-таки ход подвески, правда, одновременно увеличив и трение. А чем оно выше, тем хуже фильтрация неровностей.
Но куда удивительнее влияние подвески на уровень кренов автомобиля. Заметьте, речь идет не о пружинах и амортизаторах, а именно о схеме расположения рычагов! Оказывается, их конструкция задает центр поперечного крена. Проще говоря, точку, вокруг которой кренится кузов. Обычно она находится ниже центра тяжести – точки приложения силы инерции, а потому в повороте машина наклоняется наружу. Однако, меняя расположение и наклон рычагов, центр крена можно повысить, уменьшив или даже полностью устранив наклон кузова. Если же эта точка окажется выше центра тяжести, то крен снова появится, но уже в обратную сторону – внутрь поворота, как у мотоцикла! Это в теории, а на практике попытки повысить центр крена сопровождаются рядом проблем вроде слишком сильного изменения колеи, а потому речь идет лишь о некотором уменьшении кренов, но и оно того, безусловно, стоит.
Таким образом, проектирование подвески – задача ответственная и трудная, а ее выполнение – всегда поиск компромисса. К каким решениям приводит этот поиск, мы рассмотрим в следующем номере.