Центры крена независимых подвесок
Определение центра крена независимой подвески требует несколько иного применения концепции виртуального точки реакции. Рассмотрим подвеску с двойным A-рычагом, показанную на Рисунке 7.19. Виртуальная точка реакции для A-рычагов, удерживающих левое колесо, находится в точке A на правой стороне транспортного средства. Механистически эта связь ведёт себя так, как будто колёса удерживаются жёсткими боковыми поворотными кронштейнами, закреплёнными к корпусу автомобиля в этой точке. Пониманию поведения поможет предположение, что поворотный кронштейн напрямую соединяет пятно контакта шины (C) с точкой поворота.
Рис. 7.19. Анализ центра крена независимой подвески.
Боковая сила в пятне контакта левого колеса действует вдоль линии от пятна контакта к опорной точке поворота, как показано на рисунке на левом чертеже. Высота, где она пересекает центральную плоскость транспортного средства, определяет центр крена, R. Заметим, что боковая сила с расположенного слева колеса, действующая по этой линии, должна иметь направленную вверх (вертикальную) компоненту силы, что и объясняет источник сил «поддомкрачивания» («jacking»), присущий независимым подвескам. Если правое колесо испытывает боковую силу, равную по величине в том же направлении, его реакция будет включать в себя направленную вниз составляющую силы, компенсируя эффект поднятия от левого колеса. В общем, в поворотах оба колеса не создают равные боковые силы, так что обычно в такой подвеске присутствует некоторая подъёмная сила.
Процедура нахождения центра крена симметричной независимой подвески выглядит следующим образом:
1) Найти виртуальную точку реакции рычагов подвески (точку A).
2) Провести линию от пятна контакта шины с землёй к виртуальной точке реакции.
3) Точка, где эта линия пересекает осевую линию корпуса, и есть центр крена (R).
Обратите внимание, что эта процедура может быть использована для определения центра крена, когда корпус накренён; однако, такие подвески в таком случае больше не являются симметричными, так что должны быть проанализированы обе ситуации.
Источник статьи: http://dmilvdv.narod.ru/Translate/FVD/independent_suspension_roll_centers.html
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.
Источник статьи: http://www.motorpage.ru/infocenter/autoconstruction/dragocennie_podveski.html
Главное меню
 | Новости |
| Фотогалерея |
| Статьи |
| Форум |
| ФАМС СПб |
| Клуб RC-Auto |
| Куда Вы попали |
| Календарь |
| Партнеры |
| «ДОСААФ России» СПб |
| Обратная связь |
Фотогалерея
Кузовные работы
Я ХОЧУ эту «модель» .
Обои рабочего стола
Всероссийские соревнования на призы УрФО 2008 Реклама на сайтеРеклама на сайтеРеклама на сайтеРеклама на сайтеРеклама на сайтеПостигаем «Центр крена» (Roll Center)Постигаем «Центр крена» (Roll Center) Автор статьи: Glenn Cauley. Что такое центр крена? «Центр крена» (RC) является теоретической точкой, вокруг которой кренится шасси, и он определяется конструкцией подвески. Передняя и задняя подвески имеют различные центры крена. «Ось крена» (roll axis) является воображаемой линией между передним и задним центрами крена. Величина, на которую кренится шасси в поворотах, зависит от положения оси крена относительно центра тяжести (center-of-gravity, CG) автомодели. Чем ближе находится ось крена к центру тяжести, тем меньше шасси будет крениться в поворотах. Крен шасси на одном или другом конце автомодели обеспечивает большее сцепление на этом конце автомодели. Центр крена является одной из наиболее недоиспользуемых регулировок автомодели, и в то же время одной из самых эффективных регулировок. Это происходит потому, что центр крена оказывает немедленное влияние на управление автомоделью, тогда как стабилизаторы поперечной устойчивости, амортизаторы и пружины требуют крена автомодели перед тем, как они начинают оказывать влияние. Основные принципы центра крена Далее приведены основные сведения о центре крена (RC) и центре тяжести (CG).
Где находится центр крена? Центр крена определяется геометрий подвески автомодели. Каждый конец автомодели имеет свой собственный центр крена, определяемый геометрией подвески на этом конце автомодели. Следующая схема показывает, как вы можете определить положение центра крена на каждом из концов автомодели.
Выглядит немного сложно, но это можно разложить на составляющие:
Регулировка центра крена Вы можете настраивать центр крена путем изменения угла наклона рычагов подвески.
ВАЖНО: Всегда удостоверяйтесь, что левая и правая сторона автомодели обладают одинаковыми настройками! Регулировка центра крена может быть выполнена множеством способов, это зависит от вашей автомодели. Для изменения положения центра крена вы можете изменять положение обоих концов рычагов подвески. Иногда бывает проще изменить положение внутреннего шарнира рычага подвески (ближе к шасси), а иногда бывает легче изменить положение внешнего шарнира рычага подвески (ближе к колесам). Производители автомоделей в последнее время используют некоторые передовые методы для выполнения этих регулировок на своих автомоделях. Большинство современных автомоделей, с уровнем от средних до профессиональных, обладают некоторыми из этих способов регулировки центра крена. При регулировке центра крена, изменения в положении верхнего рычага подвески приводят к небольшим изменениям в положении центра крена, а изменения в положении нижнего рычага подвески приводят к большим изменениям в положении центра крена (поскольку нижние рычаги расположены ближе к центру крена, изменения в угле наклона нижних рычагов подвески будут оказывать большое влияние на положение центра крена).
Как работает центр крена? При прохождении поворотов, центробежная сила воздействует на центр тяжести (CG) автомодели, стремясь вытолкнуть автомодель к внешней стороне поворота. Это вызывает вращение центра тяжести (CG) вокруг центра крена (RC). Так как центр крена (RC) находится ниже центра тяжести (CG), угловое ускорение вызывает вращение автомодели по направлению действия силы. Следовательно, автомодель кренится к внешней стороне поворота.
В зависимости от того, как ведет себя автомодель, вы можете захотеть, чтобы один из концов автомодели кренился больше или меньше. Вы можете соответственно изменить высоту центра крена (RC) для удаления или приближения к центру тяжести (CG), который для всех случаев является фиксированной точкой. Влияние переднего центра крена Передний центр крена оказывает наибольшее влияние на поворачиваемость при ускорении автомодели во время прохождения середины поворота и на выходе из поворота. Более низкий передний центр крена
Более высокий передний центр крена
Влияние заднего центра крена Задний центр крена влияет на управляемость при ускорении и управляемость со сброшенным газом во всех фазах поворота (вход, середина, выход). Более низкий задний центр крена
Более высокий задний центр крена
Управляемость автомодели определяется взаимодействием множества факторов: кастер, развал, стабилизаторы поперечной устойчивости, амортизаторы и пружины и т.д. Поэтому, имейте в виду, что не существует единственной «главной» регулировки, которая сделает вашу автомодель похожей на автомобиль Formula 1, это все является предметом компромиссов. Поэтому делайте небольшие изменения и только по одному за один раз. Источник статьи: http://www.rc-auto.ru/articles_podveska/id/291/ |
