3. Работа подвески
На заре автомобилестроения, когда скорости были низкие, и мощность двигателя была ограниченной, действительно, главным делом было достичь комфортабельных условий поездки. Нужно было разработать такой механизм, который бы позволял колесам интенсивно перемещаться вверх и вниз, в то время как кузов автомобиля двигался бы плавно над дорогой. С началом применения пружин, на которые опирался своим весом кузов, конструкторы добились того, что резкие удары, которым подвергался автомобиль на дорогах того времени, были значительно смягчены. Другая проблема заключалась в том, что пассажиров укачивало (у них появлялась морская болезнь),и это поубавило энтузиазма по отношению к пружинам, спасавшим от толчков. Да, толчков стало меньше. Но они совершались постоянно и все время. Решение заключалось в том, чтобы изобрести какой-то механизм, который выравнивал бы их воздействие. Понадобились многие годы, чтобы разработать этот механизм, пока конструкторы не пришли к современному амортизатору. И хотя по своей конструкции амортизаторы значительно отличаются один от другого, идея амортизатора универсальна: он позволяет подвеске свободно двигаться при попадании колеса в выбоины на дорогу, но предохраняет от чересчур сильных толчков с помощью сопротивления, оказываемого гидравликой. Это сопротивление создается с помощью прокачки жидкости внутри амортизатора через специальные клапаны. При трении образуется тепло, которое затем уносится воздухом.
Современные технологии
В настоящее время разработана целая наука о создании пружин и амортизаторов. Так, ее стратегией является, например применение азотистого газа под высоким давлением внутри амортизатора, для лучшей работы и контроля, за тем, чтобы сопротивление было в адекватно каждой конкретной ситуации. Даже такая простая вещь, как стабилизатор поперечной устойчивости, тоже применяется на современных автомобилях. Это выгнутый из пружинной стали пруток особой формы, соединяющий рычаги подвески с одной и другой стороны кузова, чтобы уменьшить его крены и колебания. Есть и другие интересные разработки, применение торсионов и гидропневматических устройств в подвесках, однако основной принцип действия остается неизменным - элементы подвески демпфируют и гасят передающиеся от колес усилия на кузов. Все эти системы призваны решать одну основную задачу: дать возможность каждому колесу поглощать воздействие от попадания колеса в ямку с тем, чтобы было комфортно ехать в автомобиле, и он не трясся по дороге. Разумеется, имеется гораздо больше элементов подвески чем только пружины и амортизаторы. Нельзя допустить того, чтобы колеса прыгали, как сумасшедшие. Нужно какое-то приспособление, чтобы они были четко зафиксированы на шасси и могли бы реагировать на команды, подаваемые водителем при управлении автомобилем даже на самых больших ямах. Применяются самые разнообразные способы для преодоления этого в зависимости от цены автомобиля и того, для каких дорог он спроектирован. Наиболее распространена подвеска рычажного типа, где в зависимости от конструкции имеется один или несколько рычагов, к которым и крепится поворотный кулак и собственно колесо. И можно сказать только одну плохую вещь о подвесках рычажного типа - они занимают чересчур много места в автомобиле, которое можно было бы использовать для увеличения салона или для других целей. Кроме того, это сложные и дорогостоящие системы. Необходимо также рассмотреть и альтернативные системы. В настоящее время наиболее широкое распространение получили подвески типа Макферсон. Они состоят всего из нескольких деталей, относительно дешевы в изготовлении и занимают в автомобиле мало места. Самый хороший вариант данной системы почти невозможно отличить от подвесок рычажного типа, когда Вы управляете автомобилем. В BMW применяются подвески Макферсона на передних колесах. Вы не услышите, чтобы кто-нибудь пожаловался, что подвеска плохо работает и от этого хуже качество управления. Так как водителю не нужно управлять задними колесами, то и наблюдается большее разнообразие в дизайне задних подвесок. Система с единым (неразрезным) задним мостом применялась на заре автомобилестроения. Данная технология каменного века все еще использовалась повсеместно пару десятилетий тому назад. Ее и сейчас еще Вы сможете обнаружить у некоторых моделей легковых автомобилей, или у многих грузовых автомобилей. Она работает, хотя и вышла из моды. Но когда задние колеса крепятся на одну ось, то при попадании одного колеса в яму, это сразу сказывается и на другом колесе автомобиля. У машин с независимой подвеской колес такие проблемы просто не возникают. В результате - на них комфортнее ездить и ими лучше управлять. Но если Вы позволите каждому колесу следовать за всеми неровностями на дорожном покрытии независимо друг от друга, то и это будет не совсем удобно. Колеса, которые зависают в воздухе - даже на короткий момент - не смогут помочь водителю выполнить такие операции, как ускорить движение автомобиля, затормозить или сделать поворот. Имея современные двигатели, тормоза и покрышки, которые могут реализовать большую мощность, идея с колесами, отдельно реагирующими моментально на каждую выбоину, не является приемлемой. Даже гипотетический гонщик никогда бы не стал ратовать за эту идею. Не станет этого делать и обычный водитель, потому что и ему понадобится в критической ситуации при движении на плохой дороге срочно затормозить и сделать остановку. В такие моменты соображения о комфорте уходят в сторону и нужно сделать так, чтобы подвеска помогала водителю полностью контролировать движение.
