Кренится машина при повороте
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.
Управляемость автомобиля и методы борьбы с ней
Привет всем!
Данный пост посвящается всем тем, кто собирается улучшить устойчивость, управляемость или комфорт своего автомобиля. Давно собирался, но всё не доходили руки выложить в сеть для общего блага подборку литературки по шасси автомобиля.
Вот ссылочка на яндекс диск yadi.sk/d/sXSBtD4Kxct3y там Вы найдёте 8 книжек, часть из них в пдф формате, часть в djvu. Djvu reader найти и скачать вроде не проблема, если у кого нет.
Если Вы это видите впервые, возникает вопрос, с чего начать? – Начинайте с прочтения Йорнсена Раймпеля chassis auto.djvu далее этот же автор в любом порядке. Очень доступно излагается весь метериал, читается легко и быстро. Далее есть издания на английском, тот же автор и ещё два американца Puhn и Smith. Tune to win Кэролла Смита считается чуть ли не гоночной библией, автор культовый, Фред Пюн не так популярен, но содержание в основном схожее. В общем, следующего после Раймпелля рекомендую читать Смита.
Год выпуска этих книжек пусть Вас не смущает, за последние 30 лет нового особо ничего не придумали и законы физики тоже сильно не поменялись.
Отдельно выделю пожалуй опросный лист Кэролла Смита, я его перевёл на русский, как смог правда, некоторые формулировки на английском явно сленговые и что имелось ввиду пришлось доходить методом исключения. Чем хорош этот опросный лист – если поведение машины кажется Вам странным или Вы собираетесь увеличить/уменьшить жёсткость пружин или стабилизаторов, любая модификация, по этому листу можно заранее прикинуть как изменится поведение машины и таким образом возможно сократить свои траты на ошибки при тюнинге. Ещё, в этот лист добавил примечания, которые применимы к фольксвагеновским платформам PQ35/46 и MQB. Ниже сам опросный лист:
Нестабильность при движении по прямой – основные возможные причины:
— установка отрицательного схождения задних колес, или изначально из-за неправильной настройки или динамическое отрицательное схождение задних колес
— недостаточная задняя прижимная сила или перевес количеством передней прижимной силы
— Разбитое шасси или элемент подвески или точек крепления
— слишком большое положительное или отрицательное схождение передних колёс
Нестабильность на прямой при резком ускорении
— дифференциал ограниченного скольжения изношены или неисправен
— Недостаточное схождение задних колес (прим. Для переднеприводных машин будет справедливо для передних колёс)
Нестабильность на прямой — увод автомобиля на неровностях
— Слишком много переднего положительного или отрицательного схождения
— Несимметричная установка кастора
— Неравномерные усилия сжатия передних амортизаторов или отбойников сжатия
— Передний стабилизатор поперечной устойчивости; слишком жесткий (для PQ35/46 и MQB неприменимо, т.к. на этих платформах применяется «винтовой» стабилизатор поперечной устойчивости, который дополнительно возвращает колёса в «ноль»)
Нестабильность при торможении-перед уводит или рыскает
— неодинаковое тормозное усилие на передних колёсах
Нестабильность при торможении — автомобиль закручивает
— неодинаковое тормозное усилие задних колёс или положительный развал задних колес
Б. РЕАКЦИЯ
Автомобиль в целом ощущается тяжелым и неотзывчивым
— Слишком высокая аэродинамическая прижимная сила
Автомобиль ведёт себя неточно, медленно реагирует на поворот, сильно кренится
— Слишком малая сила демпфирования амортизаторов
— Недостаточное сопротивление крену или высокий центр тяжести
Автомобиль реагирует слишком быстро, но имеет слабую обратную связь, скользит в ответ на малейшую провокацию
— Слишком мала прижимная сила
— Слишком жесткая настройка любой из оси или слишком жёсткий стабилизатор
— Слишком высокая сила демпфирования амортизаторов
— Слишком большое давление в шинах
С. Недостаточная поворачиваемость
Заход в поворот – намеченная траектория остаётся внутри и постепенно становится хуже;
Может быть вызвано следующими причинами:
— Недостаточная ширина передней колеи
— Передняя жесткость стабилизатора слишком высокая
— Передний центр крена слишком низко
— Недостаточное сопротивление сжатия передних амортизаторов
— Недостаточная передняя прижимная сила
— Чрезмерный динамический положительный угол развала у внешнего переднего колеса
— торможение слишком резко и слишком поздно
— Слишком малое сопротивление крену спереди на внешнем колесе за счет ширины колеи или диагональную передачу нагрузки. Может часто быть уменьшена за счет увеличения сопротивления крену спереди, даже если это увеличит передачу поперечной нагрузки.
Заход в поврот — поворачиваемость автомобиля изначально нормальная, а затем развивается снос
— Слишком большое схождение передних колёс
— Недостаточная загрузка передних колёс
— Недостаточная компенсация крена переднего колеса (развал уходит в плюс)
— Неодинаковая передача нагрузки из-за продольного наклона оси крена
— Недостаточный ход отбоя передних колес
— Слишком мало усилие сжатия передних амортизаторов
Заход в поврот — поворачиваемость автомобиля изначально нормальная, а затем развивается увод
— Недостаточный передний ход колеса в любом направлении сжатия или отбоя
— Слишком мал ход передней подвески до отбойников
— перед засасывает вниз из-за граунд эффекта (прим. Эту строчку перевёл как есть, что имел ввиду автор так и не понял)
Недостаточная поворачиваемость на выходе из поворота – замедление на повороте
— Большая проблема. Часто функция чрезмерного входа в поворот и в середине фазы сноса с последующим применением дросселя, который вызывает движущей тяги на внутренней стороне заднего колеса с рулевым, чтобы подчеркнуть недостаточную поворачиваемость.
— Первым шагом должно стать снижение входе в поворот недостаточной поворачиваемости. Если условие сохраняется, увеличить эффект антиприседания задней подвески при разгоне и уменьшить усилие отбоя передних амортизаторов. Обучит водителя и улучшить контроль тяги. (прим. Для переднего привода – только уменьшение силы отбоя передних амортизаторов)
Д. Избыточная поворачиваемость
Избыточная поворачиваемость на входе в поворот. Я слышал об этом, но не попадал в эту ситуацию, если что-то не было нарушено. Возможные причины включают в себя:
— Отсутствие задней прижимной силы
— Поврежденные или неработающие задние амортизаторы или передний стабилизатор поперечной устойчивости
— Ограниченный задний ход подвески
— Неподходящие задние пружины или стабилизатор поперечной устойчивости
— Низкая траекторная устойчивость ощущается на входе в поворот может быть из-за чрезмерного заднего схождения или слишком большого усилия отбоя задних амортизаторов
Избыточная поворачиваемость на выходе из поворота — постепенно нарастает под тягой
— Изношенный дифференция повышенного трения
— Недостаточная жёсткость задних пружин, амортизаторов или стабилизатора позволяет автомобилю избыточно накрениться на наружную сторону сзади
— Слишком высокое сопротивление крену задней подвески
— Положительный развал задних колес
— Слишком мала задняя прижимная сила
— Слишком мало заднее схождение
Избыточная поворачиваемость на выходе из поворота — внезапно автомобиль срывается в занос
— Недостаточный ход задней подвески
— Мертвые задние амортизаторы
— Слишком мал ход задней подвески до отбойников
— Внезапное изменение развала внешнего заднего колеса
ВТОРОЙ РАЗДЕЛ — ПРИЧИНА ПЕРВАЯ ПЕРЕЧИСЛЕНИЕ
A. ПОВЕДЕНИЕ И КРЕНЫ, ЗАВИСИМОСТИ И ВЗАИМОСВЯЗЬ
ПРИЧИНА: Слишком жесткие пружины в целом
ВЛИЯНИЕ НА АВТОМОБИЛЬ
— резкое и нестабильное поведение. Автомобиль не позволяет развить тягу на выходе из поворота из-за чрезмерной пробуксовки. Неспровоцированное скольжение.
Слишком жёсткие передние пружины
— Первоначальная недостаточная поворачиваемость, хотя машина может в дальнейшем поворачивать хорошо. Передние колёса отрываются на неровностях в повороте. Передние колёса блокируются при торможении на неровностях.
Слишком жёсткие задние пружины
— Избыточная поворачиваемость сразу после приложения тяги на выходе из поворота. Склонность к пробуксовке.
Слишком мягкие пружинны в целом
— Автомобиль сохраняет контакт с дорогой хорошо
— Раскачка с чрезмерным вертикальным движением кузова
— невнятная управляемость
— Автомобиль медленно реагирует
Слишком низкая жёсткость передних пружин
— сильный клевок при торможении
— Чрезмерное крен на входе в поворот
— Изначальная недостаточная поворачиваемость – требуемая траектория остаётся внутри
Слишком мягкие пружины сзади
— Чрезмерное приседание при ускорении сопровождающееся отрицательным развалом сзади
— Автомобиль приседает на внешнюю заднюю шину, как только подается тяга и вызывает избыточную поворачиваемость
Слишком жёсткие стабилизаторы поперечной устойчивости, в целом
— Автомобиль будет непрогнозируемым в повороте и будет иметь слабую чувствительность
— будет иметь тенденцию скользить или выкатываться с траектории, может сорваться одним колесом или из-за диагонального сжатия.
— Может сорваться одним колесом или из-за диагонального сжатия (прим. Оставил дословный перевод, но я так понял, что имеется ввиду провокация сноса оси, когда в повороте одно из колес наезжает на препятствие на дороге и стабилизатор передаёт усилие на другую сторону, таким образом ослабляя контакт с дорожным полотном, как результат – снос)
Слишком жёсткий стабилизатор поперечной устойчивости спереди
— Недостаточная поворачиваемость на входе, которая, как правило, становится все сильнее, когда водитель пытается довернуть руль в повороте
Слишком жёсткий стабилизатор поперечной устойчивости сзади
— Избыточная поворачиваемость на выходе из поворота. Автомобиль «просит» сбросить газ, но идет развитие заноса, вне зависимости от присутствия пробуксовки колёс (прим. Справедливо для заднего привода)
— Чрезмерное скольжение, на выходе из поворота
B. АМОРТИЗАТОРЫ УСИЛИЯ
Слишком жёсткие в целом
— Плохо предсказуемый автомобиль с жесткой подвеской, склонность к скольжению
— Автомобиль не поглощает неровности дороги, а разрушается ими
Слишком высокое усилие отбоя
— Колеса медленно возвращаются к поверхности дороги после перемещения. Внутреннее колесо в повороте может потерять контакт с дорогой из-за неровностей
— Автомобиль может проседать вниз в долгих поворотах
Слишком высокое усилие сжатия
— Первоначальная реакция на сжатие очень жесткая
— Начальный крен кузова развивается медленно
— Автомобиль может переставлять в длинных поворотах
Слишком низкое усилие в целом
— Автомобиль плавает во время езды и раскачивается на неровностях
— Точность управления низкая и замедленная реакция
— крен шасси развивается очень быстро и, в крайнем случае, шасси может даже дать раскачку после того, как первоначальный крен имел место быть
Слишком слабое усилие отбоя
— раскачка на неровностях
— не передаёт обратную тягу (сброс газа) хорошо
Слишком слабое усилие сжатия
— Первоначальная мягкая реакция на сжатие
— Автомобиль клюёт или приседает очень сильно
— Автомобиль кренится быстро и имеет тенденцию к приседанию на внешнее переднее колесо во входе в поворот и внешнее заднее во время выхода из поворота
Мертвый амортизатор на одном из колёс
— это трудно для водителя идентифицировать и / или изолировать. Задний вызовет избыточную поворачиваемость под тягой только в одном направлении и если спереди вызывает первоначальную недостаточную поворачиваемость только в одном направлении.
C. Регулировка углов установки колес
Переднее схождение слишком большое
— автомобиль уводит на неровностях, при торможении и во время входа в поворот
— Автомобиль не будет следовать намеченной траектории, или в крайнем случае, может реагировать очень быстро, а потом развиться снос
Переднее схождение отрицательное
— автомобиль плавает при торможении и может быть несколько неустойчивым по прямой, особенно в ответ на диагональную передачу ударов от одного колеса и порывов ветра
— может быть нормальное поведение на входе в поворот, а затем невозможно удержать траекторию
Заднее схождение — слишком велико
— зад ощущается лёгким и неустойчивым на входе в поворот
Заднее схождение слишком мало
— Избыточная поворачиваемость под тягой на выходе из поворота (для переднего привода и на входе в поворот тоже)
Задний схождение отрицательное — общее
— Избыточная поворачиваемость под тягой на выходе из поворота или на прямой
— Нестабильность на прямой
Кастор слишком велик
— Чрезмерное усилие на руле из-за большой силы самовозврата и передача ударов от дороги в руки водителя
Кастор слишком мал
— Автомобиль слишком чувствителен к управлению
— Слишком мало усилие самовозврата и обратная связь
Кастор разный слева и справа
— усилие рулевого управления больше в одном направлении, чем в другом.
— автомобиль ведёт в сторону (по направлению к стороне с высоким значением кастора) на прямой (прим. Увод в сторону с большим значением кастора возможен при очень большом отрицательном значении плеча обкатки, для околонулевых значений и положительных будет наоборот. Для подавляющего большинства серийных автомобилей плечо обкатки делается нулевым или с небольшим минусовым значением, т.е. уводить будет в сторону меньшего значения кастора. Раймпелль также говорит об уводе в сторону меньшего кастора)
Развал, слишком отрицательный
— Внутренняя сторона шины нагрета сильнее или изнашивается слишком быстро. На передних колёсах это будет отображаться как снижение способности торможения, а сзади, как снижение способности ускорения. В зависимости от гоночной трассы и географического расположения точки измерения температуры внутренней стороны шины должна быть 100F до 250F жарче, чем снаружи (фаренгейты в цельсии не переводил, лень)
Развал, слишком положительный
— Внешняя сторона шины будет горячей и изношенной. Этого не должно быть и почти всегда возникает на задней оси, при слишком большом статическом положительном развале колес в целях предотвращения чрезмерного отрицательного развала под влиянием антикрыла на высокой скорости. Вызовет на выходе из поворота занос и снижает тяговую способность. Также, может привести к нестабильности при входе в поворот.
— Спереди это обычно является причиной чрезмерных кренов кузова и/или недостаточной компенсации крена развала колес в подвеске и вызывает недостаточную поворачиваемость после того как автомобиль заходит в поворот.
Подруливание при сжатии, перед — слишком большой прирост схождения при сжатии
— автомобилей уводит на неровностях и недостаточная поворачиваемость на входе в поворот
Подруливание при сжатии, перед — слишком большой прирост расхождения при сжатии
— уводы при торможении и может сорваться в скольжение одно колесо при сжатии или в ответ на порывы ветра.
— Недостаточная поворачиваемость после момента входа в поворот
Подруливание при сжатии, зад — слишком большой прирост схождения при сжатии
— крен и недостаточная поворачиваемость на входе в поворот
— Нестабильность на входе в поворот
— Увод под тягой на выходе из поворота
Подруливание при сжатии, зад — слишком большой прирост расхождения при сжатии
-то же самое, как и изначально отрегулированное расхождение, но с худшим эффектом – избыточной поворачиваемости под тягой
D. ПОДВЕСКА ГЕОМЕТРИЯ
Задний центр крена слишком низко или передний слишком высоко
— оси крена слишком далеко от параллельно оси центров тяжести, приводящее к неодинаковому крену и передаче боковой нагрузки. В этом случае тенденция будет к слишком большой передачи нагрузки на задней оси, которое приведет к избыточной поворачиваемости
Передний центр крена слишком низко или задний слишком высоко
— То же, что и выше, но наоборот, на входе в поворот недостаточная поворачиваемость и три колеса в контакте с дорогой на выходе из поворота. (имеется ввиду отрыв переднего внутреннего колеса под тягой, справедливо только для заднего привода)
Передняя колея слишком узкая по отношению к задней
— Автомобиль имеет тенденцию споткнуться о свои передние колёса во время медленного и средне скоростного входа в поворот и подтверждается выраженной недостаточной поворачиваемостью. Довольно часто встречается в нынешнем (1978год!)поколении английских комплектов автомобилей. Исправить можно увеличив жёсткость подвески и сопротивление крену и поднять передний центр крена. Исправлением будет увеличение передней колеи.
E. ШИНЫ
Слишком большое давление в шинах
— жесткий ход – излишние движения колеса, скольжения и пробуксовки. Высокая температура протектора в центре.
Слишком низкое давление в шинах
— Мягкий и вязкий отклик, высокие температуры в шинах, с понижением в центре протектора. Уменьшение площади следа и сцепление с дорогой.
Всех, кто дочитал до этого места, благодарю за внимание и терпение 🙂 надеюсь, кому нибудь это пригодится.
Удачи на дорогах!