что такое развесовка автомобиля

Что такое развесовка автомобиля по осям, как делают развесовку поршней и шатунов

Не все знают, насколько сильно на поведение автомобиля на дороге влияет его развесовка. Между тем, в случае неправильного распределения веса по осям машина в какой-то момент может стать неуправляемой, что приведет к аварии.

Сродни «стандарту» 90-60-90 довольно широко распространено мнение, что в идеале вес автомобиля должен распределяться поровну между передней и задней осью. Однако на деле это соотношение недостижимо, ведь достаточно положить мешок с картошкой в багажник или посадить пассажиров, и центр масс неминуемо сместится. Кроме того, даже у идеально уравновешенного авто масса во время движения будет перераспределяться, ведь топливо расходуется, а бак становится легче.

К тому же не совсем понятно, откуда взялся стандарт 50/50, если, например, заднеприводному автомобилю желательно как можно сильнее нагрузить заднюю ось, чтобы улучшить сцепление ведущих колес с дорогой. С переднеприводными машинами ситуация обратная. Единственная объективная причина, по которой масса по осям должна распределяться в равных пропорциях – равномерный износ шин.

Если ездить на машине с небольшой скоростью в нормальных дорожных условиях, развесовка 50/50 действительно оптимальна. Однако на практике мало кто берет пример с английских лордов, которые ездят очень медленно, чтобы каждый прохожий мог детально рассмотреть, насколько хорошо отполирован кузов и оценить стоимость самого автомобиля. Итак, какое же влияние оказывает распределение веса по осям на разные параметры машины?

Разгон

Всем известно, что для динамичного разгона у автомобиля должны быть максимально загружены ведущие колеса. В противном случае при большом передаваемом на них крутящем моменте они попросту сорвутся в пробуксовку, и потенциал двигателя не будет полностью реализован.

При трогании центр масс смещается назад, а передние колеса разгружаются, и чем короче база и выше центр масс, тем сильнее это проявляется. Особенно хорошо это заметно при начале движения в гору, у переднеприводных авто шанс стронуться с пробуксовкой намного выше. Поэтому при условии мощного двигателя заднеприводная машина всегда на старте опережает переднеприводную.

У полноприводных автомобилей данное явление оказывает не столь заметное влияние, однако и здесь есть свои нюансы. Виной тому особенности трансмиссии. Обычный дифференциал, если колеса испытывают разные нагрузки, передает всем колесам минимальный крутящий момент, соответствующий наименее загруженному колесу, и не может обеспечить быстрый разгон. Поэтому спортивные автомобили оснащаются дифференциалами повышенного трения, как и внедорожники, но последним такой дифференциал необходим для повышения проходимости.

Торможение

Во время торможения центр масс автомобиля смещается в сторону передней оси, нагружая передние колеса. Если шины спереди и сзади одинаковые, представляется целесообразным несколько разгрузить переднюю ось, поскольку у рядового авто торможение происходит намного интенсивнее, чем разгон.

Движение на высоких скоростях

Когда машина движется по трассе с большой скоростью, сильное влияние на ее поведение начинает оказывать аэродинамика. В зависимости от форм кузова встречный поток воздуха может оказывать на кузов как прижимающее, так и подъемное воздействие. Если в первом случае проблем не возникает, то во втором существенно ухудшается управление.

Типичный пример – ВАЗовская «классика», имеющая аэродинамику кирпича. Набегающий поток почти под прямым углом встречается с автомобилем, позади него создается зона разрежения, и передняя часть начинает приподниматься.

Решить проблему можно двумя способами:

В первом случае сильно пострадает динамика машины на низких скоростях – ведущие колеса будут пробуксовывать при любой попытке поддать газу. Предпочтительнее установить передний спойлер, чтобы нейтрализовать подъемную силу.

Устойчивость

Многие знакомы с таким понятием, как углы увода колес. Вкратце, угол бокового увода колеса – это угол, образующийся между направлением, в котором оно повернуто и действительным направлением движения. Правильный баланс углов позволяет добиться от автомобиля желаемой поворачиваемости (нейтральной, избыточной или недостаточной).

На устойчивость машины оказывает влияние множество факторов:

Не последнюю роль играет и развесовка автомобиля по осям.

Закономерность проста: чем сильнее нагружены передние колеса, тем выше устойчивость. Главное обеспечить баланс между устойчивостью и поворачиваемостью, поскольку излишне устойчивый автомобиль с большим трудом вписывается в повороты.

Справедливости ради следует заметить, что на устойчивость сильное влияние оказывает не только распределение веса, но и отношение колесной базы к ширине колеи. Типичный пример – трехдверная «Нива», которую на больших скоростях приходится постоянно «ловить» на дороге.

Проходимость

Развесовка оказывает сильное влияние на способность машины преодолевать труднопроходимые места. Однако каждому конкретному автомобилю в каждом конкретном случае требуется разное соотношение. Так, на машине с передним приводом для езды по рыхлому снегу нужно сильнее загрузить ведущие колеса, тогда как на рыхлом грунте ему же требуется разгрузить переднюю ось и загрузить заднюю.

Таким образом, каких-то общих рекомендаций по идеальной развесовке дать не представляется возможным. Машина должна обладать способностью изменять положение своего центра тяжести. Собственно говоря, работы над такими автомобилями велись, и создавались опытные экземпляры, у которых кузов мог двигаться относительно рамы в определенных пределах. Отказаться от их серийного производства пришлось по причине слишком высоких затрат.

Грузовые автомобили

Все вышесказанное справедливо и для этого вида транспортных средств. Однако в случае с грузовиками существенное значение имеет еще один фактор – максимальная нагрузка на ось. На разных участках дорог, а также мостах, она может быть ограничена дорожными знаками.

Масса грузовика распределяется таким образом, что основная ее часть приходится на задний мост (или мосты). Так, например, у трехосного грузового автомобиля КамАЗ-65111:

При этом основная масса пустой машины приходится на среднюю ось.

Довольно часто конструкторы поровну загружают все мосты грузовиков. Делается это как раз за тем, чтобы автомобиль проходил по требованиям к максимальной нагрузке на ось там, где этот параметр ограничен.

Согласно существующей классификации, дороги в России разделены на 5 категорий

Признаки разделения грузовых автомобилей на группы

По каким дорогам разрешено движение (+ разрешено, — запрещено)

Развесовка поршней и шатунов

Правильное распределение веса важно не только для всего автомобиля, но и для отдельных его узлов, в частности, шатунно-поршневой группы. Данное понятие подразумевает, что все детали должны иметь одинаковый или максимально близкий вес.

Правильная развесовка поршней и шатунов обеспечивает более ровную работу мотора и лучшую реакцию на нажатие педали газа. Следует заметить, что чем легче шатунно-поршневая группа, тем в более благоприятных условиях работает двигатель. Даже небольшое расхождение веса приводит к неравномерному износу деталей и неровной работе силового агрегата.

Внимание данному вопросу уделяется в двух случаях:

Если в первом случае зачастую удается обойтись лишь новыми поршневыми кольцами, то во втором фронт работ подразумевает замену поршней, пальцев, колец и шатунов. Новые детали нелишним будет взвесить электронными весами, чтобы выявить возможные расхождения в весе. При обнаружении такового следует его нейтрализовать.

Если поршни имеют разный вес, можно аккуратно сточить напильником металл с внутренней части более тяжелого поршня, ориентируясь по самому легкому из группы. Другой метод сделать вес поршней одинаковым требует специального оборудования и заключается в напылении металла. Тогда ориентиром выступает самая тяжелая деталь.

Выполняя развесовку шатунов, следует знать, что они не просто должны одинаково весить, но еще и иметь одинаковый центр масс. Если упустить этот момент из виду, двигатель будет не отбалансирован, что гарантированно укоротит ему жизнь. Развесовка шатунов выполняется путем напыления металла.
» alt=»»>

Источник

О компоновке и развесовке автомобилей.

Казалось бы, всё тяжелое — поближе к центру, колеса — подальше … но такая компоновка сопряжена с рядом трудностей как технического, так и эргономического характера :-).

Среднемоторные авто.
Так сделаны Лотус, Бугатти, АудиЭр8, ламборджини, …, и даже раллийный Камаз :-). Но всё это сугубо спортивные машины и такая схема (среднемоторная) не особо подходит для «гражданских» авто, ибо мотор живет на том месте, где должны бы сидеть пассажиры или располагаться груз :-).

Как решение — засунуть мотор под груз/пассажиров.
Есть несколько современных авто, в которых малогабаритный двигатель установлен фактически под задними сиденьями, горизонтально. Аналогичная схема применена на ФВ Транспортер 1 и2. Но горизонтальное расположение блока (как и оппозитник и Ванкель — это конечно интересно, но уж больно сложно и экзотично).
А малогабаритный двигатель требует поддержку в виде гибридной установки, которая тоже весит не мало и располагается далеко не в центре.

«Классическая» компоновка легковых автомобилей имеет существенный недостаток: малую загрузку ведущей (задней) оси. Ее просто нечем загружать. Из «техники» на ней фактически только редуктор.
Идея утяжелить зад «классических» машин весьма очевидна, но способы достигнуть «идеальной развесовки» разнятся. Например, «адепты» заднего привода — почти все американцы, Вольво, Мерседес, БМВ выносят далеко за заднюю ось багажник, а переднюю ось — чуть не вперед бампера 🙂 — все их заднеприводные модели обладают характерными «курдюками».
Но это хорошо на больших машинах. А на маленьких? А на маленьких задняя ось въезжает в салон и крылья начинают мешать задним пассажирам (н-р, в Жигулях задняя ось подвинута вперед относительно Москвича, за счет этого увеличен объем багажника, влезла запаска «вертикально» и бензобак, но значительно теснее на заднем диване. Объем багажника и запаска — хорошо, остальное — плохо (в т.ч. бензобак внутри кузова).
Также вынос массы за базу (за оси) увеличивает момент инерции и ухудшает управляемость (думаю, объяснять не надо).

Заднемоторные авто (мотор находится позади задней оси)
Попытки уйти от «классической» схемы предпринимались с самого рождения авто (даже более того, самый первый авто на ДВС (Карла Бенца) был заднемоторным и более того — трёхколесным 🙂 ).
Наиболее известный предприниматель данного направления — Фердинанд Порше. По схеме, предложенной им построены Фольксваген Жук (им самим), «классические» Запророжцы и собственно «классические» Порше. Наверное, еще много моделей, но я их не знаю.
Разговор за «Порше» достоин отдельной публикации, но с выносом массы за заднюю ось они явно перестарались.
Известен «эффект молотка» (избыточной поворачиваемости), т.е. и 356е и ранние 911е постоянно крутило вокруг загруженной задней оси. Сейчас это решили переразвесовкой и современными электронными системами.

Переднемоторные авто.
Есть и «Порше задом-наперед» — двигатель впереди передней оси. Надо сказать, схема получилась значительно устойчивее «Поршиков» потому что загружена рулящая ось. Т.е. получился такой «велосипед поперек» со стабилизирующей задней осью :-). К таким машинам относятся Ауди 80, 90, 100, 200, А6, «Пассаты» В1, В2, В5 и даже Москвич-2141 с разновидностями. Надо сказать, весьма удачная в плане развесовки и рулибельности схема.
О М2141 сохранились самые положительные воспоминания об управляемости.
О Ауди-80 и Пассате В2 — тоже, но у них побольше задняя ось загружена.
Минусом — очень длинный капот. И плюсом тоже.

Переднеприводные авто.
Чем отличаются от «переднемоторных»? Тем, что движок поперек и НАД передней осью +-чуть-чуть. По развесовке разница получается существенной. Впрочем, к рулябельности вопросов нет.

Транзаксель
Но у переднеприводных авто при разгоне разгружается передняя ось (и соотв загружается задняя), за счет чего сцепление задних колес увеличивается, передних — уменьшается. Для чего это важно? Ну например, для спортивных авто и мускл-каров (при значительнй мощности/крутящем моменте).
Т.е. при разгоне в заднюю ось можно «вдуть» бОльше мощности, чем в переднюю при равной загруженности в состоянии покоя. Т.е. всё-таки задний привод? Но как-же быть с разгруженной задней осью? Чем ее нагрузить? Не знаю, кому первому пришла в голову довольно очевидная идея — перенести назад и сагрегатировать с редуктором КПП и сцепление.
Я знаю несколько авто, постороенных по такой схеме — это все «настоящие» Альфа-Ромео (до 75ки включительно), Порш 924/944, Шевроле Корвет … и … Вольво 340/360. Последняя явно «вываливается» из ряда спортивных, хотя она ОЧЕНЬ комфортная и управляемая.
Но реализации данной компоновки различаются.
Например, в Вольво сцепление агрегатировано с мотором, т.е. сделали «транзаксель» с минимальной переделкой агрегатов «классической» схемы, в Альфе — с коробкой, при этом кардан выполняет роль маховика, что позволяет отказаться от собственно маховика (понизить общую массу) и поставить двигатель ниже.
Про транзаксель можно рассказывать долго. Он технически сложнее «классической» схемы, хоть и не сильно. А вот развесовку меняет существенно.
Но про него — потом.

ПыСы: на сильную грамотность и «научность» публикации не претендую — писАл из головы.
Замечания учту.

Источник

Развесовка автомобиля

Развесовка автомобиля – количество от общей снаряженной массы, приходящейся на переднюю и заднюю ось автомобиля. Развесовка оказывает серьезное значение на управляемость.
Это свойство будет особенно полезно тем, кто настраивает автомобиль для конкретных целей: идеальная управляемость, дрифт (езда в управляемом заносе), проходимость или максимальный «зацеп на старте» для дрэг рейсинга и светофорных гонок.
В ходе взвешиваний автомобиля можно понять, почему пробивает именно правое или левое колесо, или одно из них отчаянно буксует на, вроде бы, ровном и одинаковом асфальте (разброс между колесами иногда легко достигает 100-150 кг).Пользы от знания распределения веса не меньше, а может даже и больше, чем от знания точной мощности своего двигателя. Да и в конце концов – взвешивание автомобилей — одна из основных контрольных процедур в автоспорте.Теоретически, идеальной считается половинная развесовка, когда на переднюю и заднюю ось приходится около половины снаряженной массы автомобиля (50%/50%), например BMW M3. Однако большинство современных центрально-моторных суперкаров имеют соотношение около 45%/55% в пользу задней оси (Pagani Huayra, Bugatti Veyron, Lamborghini Gallardo). Развесовка заднемоторных суперкаров Porsche и вовсе составляет не более 40%/60% в пользу задней оси.
Развесовка некоторых автомобилей:

BMW M3 E30 1989 52/48
BMW M3 E46 2001 51/49
HONDA S2000 50/50
MAZDA RX-8 2005 52/48
NISSAN 240SX SE (S13) 1991 54/46
NISSAN GT-R (R35) 2009 55/45

Источник

От экономичности до ресурса подвески и ставки налога. На что влияет масса автомобиля

Фото автора и производителей

Фото автора и производителей

Да, в нашей стране от указанной в техпаспорте полной массы зависит ставка транспортного налога, так что любой лишний килограмм может быть принципиальным. Ну а на что масса влияет с технической точки зрения? И от чего она зависит?

Разница – сотни килограммов

Начнем с того, что имеется несколько разных характеристик массы, которые существенно различаются между собой.

Снаряженная масса включает массу не только самого автомобиля, но также всех заправленных технических жидкостей (масел, антифриза, топлива), штатного инструмента и запасного колеса. Более того, в эту характеристику включена масса водителя (75 кг). Не учитываются лишь пассажиры и груз, ведь с ними как раз и будет полная (предельно допустимая) масса.

Но есть еще и так называемая сухая масса – без технических жидкостей, учета массы водителя и т.д. Разница со снаряженной массой даже у легкового автомобиля может достигать 150-200 кг, а в случае с коммерческим транспортом она может составлять и более полутонны.

Модель одна – параметры разные

Грузоподъемность автомобиля (полезная нагрузка) определяется по простейшей формуле: полная масса минус снаряженная масса. Так что вы легко можете посчитать, сколько можете взять на борт своего автомобиля. Главное – использовать данные, касающиеся именно вашей модификации.

Дело в том, что одна и та же модель в зависимости от варианта исполнения может иметь разные характеристики. Возьмем, к примеру, столь популярный у нас сейчас Peugeot 308 второго поколения. У версии 1.6 HDI (120 л.с.) с МКПП снаряженная масса составляет 1185 кг, полная – 1780 кг. Это если говорим про хэтчбек, а для универсала надо приплюсовать еще 15 кг. В любом случае помимо водителя вы можете перевезти 595 кг, будь то пассажиры или груз. Но если мы возьмем версию 2.0 HDI (150 л.с.), то это 1290 и 1870 кг соответственно, а полезная нагрузка составит уже только 580 кг.

И так будет у всех производителей. Модификации одной и той же модели будут различаться по снаряженной и полной массе, потому что у них разные двигатели, трансмиссии, тормоза, рулевое управление – и все это сказывается. Более того, часто данные указываются в диапазоне 50-100 кг с учетом оснащения, ведь тот же кондиционер или электролюк добавляет лишние килограммы.

В Беларуси ставки транспортного налога привязаны к полной массе автомобиля, так что этот параметр может иметь принципиальное значение. Не так давно мы писали на эту тему, так что не будем повторяться. Здесь лишь отметим, что при выборе автомобиля стоит помнить о том, что разные модификации могут иметь разную полную массу, а при «пограничных» характеристиках (скажем, «вилка» оказывается в пределах 1480-1560 кг) есть риск того, что вы можете «попасть» на более высокую ставку налога.

Что влияет на массу?

На этот вопрос мы частично ответили: сказывается даже дополнительное оборудование и шумоизоляция, не говоря уже о «железе» – элементах трансмиссии, силовом агрегате и кузове. Между тем с каждым поколением автомобиль, как правило, становится крупнее, кузов прибавляет и в размерах, и в прочности, появляются дополнительные системы комфорта и безопасности, а в последние годы взят курс на гибридизацию, и это тоже дополнительный вес. «Гонка вооружений» приводит к повышению характеристик, соответственно и тормоза становятся мощнее, и колеса приходится ставить крупнее. Разумеется, все это тянет за собой увеличение массы.

Возьмем, к примеру, Opel Astra. В поколении G снаряженная масса (хэтчбек, 1.4, МКПП) составляла 1060 кг, полная – 1605 кг. Astra H весила уже 1155 и 1705 кг соответственно. Astra J – 1300 и 1870 кг. Но Astra K «села на диету» – 1278 и 1820 кг. И это тоже тенденция: производители стараются снизить вес, применяя более современные технологии и облегченные материалы.

Редкий кузов современного автомобиля обходится без прочных и сверхпрочных сплавов (они применяются не только для повышения жесткости, но и для снижения массы), на многих моделях внешние элементы кузова выполнены из алюминия или пластика. Впрочем, многие другие детали, будь то составляющие кузова, двигателя или ходовой части, тоже теперь производят из легких материалов, что в сумме позволяет экономить десятки килограмм.

Облегчают и детали подвески, тормозов, но уже в большей степени для того, чтобы уменьшить неподрессоренные массы, так как от этого зависят ходовые качества (управляемость, ездовой комфорт).

На что влияет масса

Разумеется, от нее зависит и динамика, и топливная экономичность автомобиля. Но не только. Масса также влияет на замедление (более тяжелый автомобиль нуждается в более мощных тормозах), сказывается на управляемости и устойчивости (об этом ниже), элементарно – на ресурсе многих узлов, начиная с двигателя, коробки, трансмиссии и заканчивая деталями подвески и рулевого управления.

Неслучайно в зависимости от установленного двигателя, коробки, а также типа кузова могут применяться разные по характеристикам пружины, амортизаторы, стабилизаторы и тормозные механизмы. Соответственно важно при покупке запчастей выбирать детали, положенные именно вашей модификации автомобиля.

Соответственно, загружая по полной и уж тем более перегружая сверх меры автомобиль, надо понимать, что теперь его поведение на дороге изменится. Разгонная динамика станет хуже (а значит, те же обгоны на трассе уже будут даваться сложнее), тормозной путь увеличится, автомобиль станет более инертным в своих реакциях, а в поворотах будет больше крениться, на скользком покрытии будет проще спровоцировать снос или занос. С учетом этого следует откорректировать стиль езды и делать больший запас при потенциально опасных маневрах.

Вопрос распределения

Вернемся к управляемости. На нее влияет не только сама масса, но и ее распределение, в частности, расположение центра масс, ведь чем выше эта точка, тем больше крены, хуже устойчивость в поворотах, больше риск опрокидывания при влиянии прочих негативных факторов. Расположения центра масс также влияет на развесовку, что сказывается на характере управляемости, поворачиваемости (она может быть нейтральной, избыточной или недостаточной).

Вот вам несколько примеров. В спортивных автомобилях даже элементарное расходование горючего влияет на изменение характера управляемости, поэтому форма и размещение бака играют немалое значение. В обычной технике это не так важно, однако установка дополнительного оборудования может привести к смещению центра масс.

Скажем, в гибридах тяговую батарею обычно ставят над задней осью, что влечет перемещение центра масс. Но производитель это учитывает и как-то компенсирует негативные последствия, например, перенастраивая ходовую часть.

А вот перевод на газ означает появление тяжелого баллона, который обычно размещают или над задней осью в багажнике, или в заднем свесе в нише «запаски». Здесь также имеет место смещение центра масс, но если это не заводская версия, то изменения в конструкции автомобиля никак не корректируются. В итоге на скользких покрытиях такой автомобиль, вероятно, будет демонстрировать более избыточную поворачиваемость, чем она была изначально.

Или вот еще пример – большой багажник на крыше, который способен вместить 50 кг груза. В этом случае центр масс также будет смещаться вверх, что негативно скажется на устойчивости автомобиля. Его поведение в поворотах действительно изменится. Впрочем, при создании модели производитель учитывал такой ход событий и сделал поправку на тяжелый груз на крыше. Так что, если не превышать допустимую нагрузку, последствий не будет. А вот перегруз уже на совести водителя.

И отдельно коснемся распределения массы по осям. Наверняка все слышали про оптимальное соотношение 50:50, к которому стремятся производители «интересных» с точки зрения управляемости автомобилей. Ради этого они готовы сдвигать ближе к базе силовой агрегат, отправлять на заднюю ось коробку передач (вспомните схему transaxle), перемещать в багажник тяжелый аккумулятор…

Добиться равного распределения проще всего при классической компоновке (двигатель спереди, привод на заднюю ось), а также при центральномоторной схеме. Переднеприводные автомобили, особенно хэтчбеки, обычно имеют слишком много массы на передней оси и недостаточно на задней. А у заднемоторных суперкаров двигатель, вывешенный за задней осью, и вовсе выполняет роль маятника, делая автомобиль слишком требовательным к действиям водителя в поворотах. Конечно, ездовой характер корректируется параметрами шасси и настройками подвески, и все же распределение массы по-прежнему играет важную роль в данном вопросе.

У электромобилей все иначе

Да, «электрички» заметно тяжелее обычных машин. А если EV-модель создана на базе автомобиля с ДВС, то традиционные компоновочные ограничения означают и компромисс в распределении веса, ведь не так-то просто найти оптимальное место для тяговой батареи.

Другое дело создаваемые с чистого листа электромобили, где уже на этапе проектирования закладывается размещение аккумулятора, электромоторов и силовой электрики. Вот здесь хоть масса и будет большой, но она сразу будет распределяться удачно, благо в случае с EV возможности компоновки гораздо шире. Распластать по всему полу батарею? Не вопрос! Поставить двигатели аккурат на осях? Пожалуйста! В итоге пресловутые 50:50 или максимально опущенный центр масс достаточно легко достижимы.

Машины на разбор в базе объявлений Автобизнеса

Источник