Механизмы противодействия крену кузова

В процессе поворота автомобиля кузов поворачивается вокруг продольной оси, в результате противодействие крену определяется жесткостью пружин подвески и расстоянием между пружинами. Расположение пружин в продольном направлении не имеет значения для угловой жесткости подвески и совершенно безразлично, находятся ли пружины перед осью, над ней или за ней. Однако следует помнить, что чем выше жесткость пружин, тем эффективнее противодействие крену.

У амортизаторов зависимость получается другая, так как они расположены вертикально за осью. Преимуществом такого расположения является то, что при равностороннем ходе подвески поршни амортизаторов имеют больший ход, чем центры колес, и сила на штоке амортизаторов может быть более слабой, а недостаток заключается в худшем демпфировании поперечных кренов кузова во время движения на повороте, особенно при движении по маршруту «змейка».

Очень важна эффективность опор для высоких кузовов грузовых автомобилей и автобусов; на рисунке 1 показана конструкция фирмы MAN с пневмобаллонами, расположенными перед осью и дополнительно разнесенными по ширине автомобиля в целях получения большей эффективности.

Английская фирма «LEYLAND» на автомобиле «Rover-3500» выпуска 1976 года отказалась от преимуществ более эффективной опоры: в этой модели пружины опираются на балку (рисунок 2).

Комбинированные элементы, состоящие из газонаполненных амортизаторов и регуляторов уровня кузова, установлены перед осью и вследствие этого более эффективно гасят поперечные угловые колебания кузова. Кинематику подвески в продольном направлении определяют (как на автомобилях «Opel») две разнесенные штанги, а в поперечном - шарнир дышла, находящийся рядом с карданным валом, и механизм Уатта (рисунок 3), состоящий из двух поперечных штанг и центрального балансира. Каждая из этих штанг воспринимает половину боковой силы, а опора балансира — соответственно суммарную силу Т; положение опоры определяет высоту центра крена автомобиля.

В отличие от тяги Панара при использовании механизма Уатта кузов во время ходов подвески практически перемещается без боковых смещений. Кроме того, высота центра крена (независимо от нагрузки и поперечного крена) остается постоянной и исключается любой поворот задней оси в плане во время движения на повороте. Замеры, проведенные на автомобиле «Rover-3500», подтвердили этот факт.

Однако в такой конструкции может проявиться отрицательное влияние наклонного положения штанг механизма Уатта, которое имеет место на автомобиле с малой нагрузкой, как показано на рисунке 3. В процессе крена вправо при выполнении левого поворота правая тяга, нагруженная растягивающим усилием, устанавливается почти горизонтально; кузов с правой стороны опускается (рисунок 4).

Точка крепления к кузову левой штанги, работающей на сжатие, наоборот, поднимается. Наклон левой штанги еще больше увеличивается, вследствие чего возрастает и вертикальная составляющая Т_z. Последняя дополнительно отжимает кузов от внутренней стороны вверх, т.е. содействует поперечному крену.

Во время выполнения правого поворота (рисунок 5) левая (растягиваемая) штанга устанавливается почти горизонтально, а правая (сжимаемая) — с увеличенным наклоном. Одновременно с этим возникает составляющая Т_z, которая увеличивает крен кузова. При больших нагрузках складывается несколько лучшее положение: обе штанги располагаются почти горизонтально или даже с наклоном наружных концов вниз. Тогда на повороте возникают составляющие Т_z, противодействующие поперечному крену.

В отличие от описанных выше конструкций, применяемых на автомобилях «Rover», на ведомой оси автомобиля «Saab-96» боковые силы F_sha и F_shi воспринимаются исключительно в точке 1 (рисунок 6 и рисунок 7) опоры дышла и вызывают там реакцию O_y. На плече b возникает момент M = (F_sha + F_shi) b, который воспринимается боковыми продольными штангами 7.

Есть вопросы? ЗАДАВАЙ!