Меню Рубрики

Установка задней независимой подвески на волгу

ГАЗ 24 ГАЗ-24 OFF-ROAD › Бортжурнал › Теория тюнинга подвески (часть 2)

Без вступления. Написано ОЧЕНЬ много. Полная статья по ссылке внизу.

Задняя подвеска

Теперь переходим к задней подвеске, которая на заднеприводном автомобиле оказывает решающее влияние на устойчивость и управляемость. А сзади у нас… продольные листовые рессоры.

Очень простое, дешёвое и по своему весьма эффективное конструктивное решение, но, к сожалению, в своём исходном виде не имеющее ничего общего с хорошей управляемостью.

Рессора в такой подвеске — это и упругий элемент, и направляющий, и даже в какой-то мере амортизатор (за счёт межлистового трения). Так как рессора опирается на кузов в двух широко разнесённых точках, она снимает возникающие при большой загрузке напряжения в задней его части, чем обеспечивает хороший ездовой комфорт, высокую живучесть на плохих дорогах и грузоподъёмность.

С точки зрения кинематики, передняя часть каждой рессоры работает как продольный рычаг, а подвеска в целом получается аналогичной рычажной с двумя продольными рычагами, перекрещивающимися при разноимённых ходах подвески правого и левого борта. Сам по себе это не худший тип подвески, обеспечивающий примитивное, но достаточно приемлемое поведение автомобиля, вот только — рычаги из рессор, мягко говоря, плохонькие…

При разгоне и торможении мягкие, податливые рессоры изгибаются в виде буквы S, а при прохождении поворотов —

Эта же податливость рессор обеспечивая его «подруливание» в такт передним колёсам в повороте… причём совсем не в ту сторону, куда надо —

Живёт задний мост на рессорах, если вкратце, своей, совершенно отдельной от кузова личной жизнью.

Печальнее же всего такая подвеска выглядит на повторяющихся неровностях типа волн асфальта, когда на скорости тяжёлый задний мост подпрыгивает в своеобразном «танце», не успевая приземлиться, и корму автомобиля начинает «вести», автомобиль «плывёт» по дороге.

Кто виноват ясно, что делать?

Что касается передней подвески, то её судьба в нашем случае, увы, предрешена. Дело даже не в шкворнях и не в шприцевании — просто она лишена возможности регулировки, позволяющей выставить необходимый нам угол наклона шкворня. Минимальная регулировка этого параметра за счёт добавления прокладок под болты, крепящие оси верхних рычагов, для этого недостаточна.

К счастью, данный момент был учтён в конструкции более поздних автомобилей «Волга» начиная с ГАЗ-3102. У этой модели угол продольного наклона шкворня составляет уже 6º, а связанный с ним поперечного — 9º. Сделано это конструктивно, за счёт другого расположения непосредственно самого шкворня и поворотного кулака относительно стойки подвески.

Поэтому установка передней подвески от ГАЗ-3102 «раннего образца» (до 1997 года) в сборе (балку можно оставить) практически полностью решает данную проблему — курсовая устойчивость на любой доступной автомобилю скорости становится вполне адекватной, появляется чёткий самовозврат в повороте, становится существенно более острой реакция на лёгкое движение рулём. Одновременно на автомобиле появятся и дисковые тормоза, так что тормозная система «Волги» при такой замене подвески должна быть также модернизированна, или — лучше — полностью заменена на компоненты от ГАЗ-3102 «раннего образца». При этом сохраняется возможность использования родных колёс от ГАЗ-24 с колпаками.

К сожалению, как это уже отмечалось, вместе с этим происходит и ощутимое увеличение усилия на рулевом колесе, так что следующим в очереди на установку наверняка окажется ГУР

Ещё лучшие результаты даёт установка бесшкворневой подвески от ГАЗ-31105 (вариант со шкворневой подвеской от ГАЗ-3110 мы пропускаем).

Её разработчиками было сделано, пожалуй, практически всё, что вообще в принципе можно было сделать с подвеской такого типа (она ничем принципиально не хуже, чем, к примеру, та, что до недавнего времени ставилась на Jaguar XJ).

Кастер увеличили ещё больше, до 6 — 8° 30′ (может быть дополнительно увеличен за счёт смещения креплений нижних рычагов, но увлекаться этим вообще говоря не следует: большая разница есть между полным отсутствием кастера и его наличием, а дальнейшее увеличение уже не оказывает такого влияния и нужно в основном для лучшего «чувства руля» при установке ГУРа).

Ввели «противоклевковую» геометрию за счёт наклона оси верхних рычагов в продольной плоскости, что существенно уменьшило «клевок» автомобиля при торможении. Нижнюю шаровую опору нагрузили на сжатие, как у «Нивы» и многих пикапов с внедорожниками, а не на разрыв, как у «Жигулей», так что на кочке её никогда не вырвет.

Наверное, единственное, что в ней так и не успели внедрить из всех появившихся за последние десятилетия нововведений для подвески с такой геометрией — это рулевое управление с рейкой.

В этом случае вместе с передней подвеской должны быть заменены также задняя подвеска в сборе (как минимум — мост) и, естественно тормозная система. При этом мы теряем возможность использования штатных колёс от ГАЗ-24, но взамен приобретаем ощутимо расширенный выбор штампованных, литых и кованных дисков.

Как известно владельцам «сто-пятых», этот довольно быстроходный автомобиль вполне уверенно держит прямую на любой скорости, вплоть до предельных примерно 170-175 км/ч, после чего ещё остаётся некоторый резерв.

Читайте также:  Установка гарант на приору с эур

Разумеется, в полной мере применим в нашем случае и опыт подготовки уже самих по себе более новых моделей «Волги» для спортивных соревнований — установка нескольких стабилизаторов поперечной устойчивости или одного усиленного, и так далее. Однако совсем увлекаться этим путём не следует. Например, вполне приемлемый для спортивного автомобиля для кольцевых гонок или дрифтового корча отрицательный развал колёс («колёса домиком») для дорожного автомобиля крайне нежелателен: это — быстрый неравномерный износ резины, ухудшение сцепных свойств на ровном асфальте (то есть, худшее поведение в повороте), нарушенная курсовая устойчивость (особенно при движении в колее). А величина крена в повороте, как уже указывалось выше, обязана соответствовать возможностям шасси автомобиля, продолжая предупреждать водителя о вхождении в предельный режим (на практике подбирается опытным путём в качестве компромисса между безопасностью и комфортабельностью).

С передней подвеской от ГАЗ-3102, или тем более 31105, даже просто не задранной стоковой задней и хорошей амортизацией «Волга» уже не имеет выраженных дефектов с точки зрения управляемости и в большинстве режимов будет управляться вполне адекватно — во всяком случае настолько неплохо, насколько позволяют установленные на неё шины, которые, разумеется, должны быть наилучшими из доступных. Единственным серьёзным и, увы, практически неисправимым в рамках родного шасси дефектом останется частичная потеря сцепления задних колёс с дорогой из-за «танцев» заднего моста на повторяющихся неровностях типа «гладильная доска» (увы, не редкость на наших дорогах), что может быть опасно в повороте (впрочем, это отчасти компенсируется лучшей амортизацией).

Что касается задней подвески, то она представляет собой огромное и непаханное поле для доработок.

Наиболее очевидное решение — это стабилизатор поперечной устойчивости от ГАЗ-31105 (с ним одновременно надо ставить и передний, который у этой машины более толстый — они работают в паре). С ним валкость автомобиля в поворотах ощутимо уменьшается. Но на самом деле это лишь самое начало того, что можно сделать с такой подвеской, да и сам по себе стабилизатор повышает скорее комфорт, чем управляемость (а отчасти — и ухудшает последнюю).

При этом я ни в коем случае не сторонник парадигмы «долой рессоры !», ведь описанное выше свойство рессорной подвески — изменение установочных параметров при работе подески из-за податливости её элементов (так называемая эластокинематика) — присутствует в полной мере и у любой современной подвески на огромных резиновых сайлент-блоках. Однако, конструкторы с ней волне успешно борются за счёт применения дополнительных рычагов и прочих ухищрений. А часто и обращают её себе на пользу, заставляя работать на улучшение устойчивости и

В США и на западе вообще уже давно отработаны методики тюнинга задней рессорной подвески, которые позволяют вплотную приблизить её по характеристикам к зависимой пружинно-рычажной за счёт внедрения дополнительных рычагов, задающих перемещение колёс — в частности, всевозможных вариантов «дышла» (одного А-образного рычага, хорошо знакомого джиперам) или так называемых «трекшн-баров» (Traction bars; они же Anti-windup bars, Torque arms, Control arms, Radius rods и т.п.; аналогичная конструкция устанавливалась и на некоторые серийные машины) для задания геометрии подвески в продольной плоскости и предотвращения S-образного изгиба рессор при разгоне, и тяги Панара либо механизма Уатта — для контроля увода моста в поперечной плоскости.

С установкой всех этих приспособ, рессоры оказываются по сути низведены на роль простого упругого элемента, как пружины в пружинно-рычажной подвеске, а геометрию начинают жёстко задавать рычаги.

Более подробно о разных вариантах читайте в оригинале статьи gaz24.ru/c117592/?p=2534

источник

vovankonkretnyi › Блог › модернизация подвески «ВОЛГА»

Подвеска автомобиля обязана обеспечивать две в какой-то степени противоположные друг другу вещи: с одной стороны — плавность хода, то есть, обеспечение в любых дорожных условиях минимально возможных уровней вертикального перемещения, толчков и вибрации в салоне автомобиля, чем определяется комфортабельность езды; с другой — устойчивость, способность автомобиля противодействовать явлениям, угрожающим безопасности движения, и управляемость, то есть, его способность предсказуемо подчиняться командам водителя, что обеспечивает безопасность и удовольствие от активного вождения. Любое шасси — компромисс между этими двумя крайностями, оптимальный, с точки зрения конструкторов автомобиля, для данного конкретного случая.
Для начала, давайте вообще разберёмся: что не так у «Волги» с управляемостью ?

В отличие, к примеру, от ГАЗ-21 или заднеприводных «Москвичей», шасси «Волги» ГАЗ-24 принципиально как минимум ничем не хуже, чем у любого автомобиля с зависимой задней подвеской и передней на двойных поперечных рычагах. Колёсная база длинная, центр тяжести — сравнительно низкий, колея — достаточно широкая, их соотношение — вполне благоприятное. Развесовка по осям почти идеальная для такой компоновки — 53% перед, 47% зад.

То есть, все задатки для того, чтобы и вести себя на дороге как минимум не хуже других автомобилей с шасси такой конструкции — у неё вполне имеются. Косвенно это доказывается опытом участия автомобилей этой марки (естественно, доработанных, но обычно с сохранением основных конструктивных элементов) в кольцевых гонках как в России, так и в ближнем зарубежье, продолжающегося вплоть до нашего времени.

Читайте также:  Установка заднего рычага на классику

Почему же тогда у серийных машин 24-того семейства на практике наблюдается целый «букет» дефектов управляемости, таких, как недостаточная курсовая устойчивость и рыскание («плавание» машины по дороге) на скоростях свыше 110-130 км/ч (в зависимости от состояния передней подвески), большие крены в поворотах, раскачивание, вялая реакция на движения рулём, и так далее ?

Дело в том, что, во-первых, «Волга» имеет ряд конструктивных особенностей, которые, повышая иные характеристики автомобиля — комфортабельность, проходимость, грузоподъёмность, живучесть, долговечность, простоту и дешевизну производства, и так далее — отрицательно сказывались на его управляемости, а во-вторых — с завода эти автомобили шли с очень примитивной, а точнее — соответствующей уровню автомобилестроения середины шестидесятых годов, когда «Волга» была спроектирована, настройкой шасси.

Для тех целей и задач, которые ставились перед «Волгой», этого было вполне достаточно. Но тюнинг для того и придумали, чтобы «подогнать» заводскую конструкцию под собственные требования и запросы. Шасси «Волги» с этой точки зрения — очень благодатное поле для приложения сил, так как даже не слишком глобальные «апгрейды» способны весьма существенно улучшить поведение автомобиля на дороге. Важно только понимать, что любой автомобиль является сложным техническим комплексом, все параметры которого, часто взаимно противоположные, тесно связаны между собой, вместе формируя некий компромисс, нарушать который без чёткого понимания последствий вмешательства не следует.

Как и любая задача в тюнинге, данная задача является комплексной, поэтому рассмотрим для начала все её составляющие элементы.

Очевидно, что шасси «Волги» было в своё время настроено в первую очередь на спокойную, комфортную езду, причём как по хорошим благоустроенным, так и по неровным бетонным, щебёночным и просёлочным грунтовым дорогам. Это главным образом обусловило такие две его особенности, как длинноходность подвески и её сравнительная мягкость, которые, в свою очередь, определяют явно повышенные значения бокового крена в поворотах и продольного крена при разгоне и торможении, а также, отчасти, раскачивание кузова автомобиля при проезде неровностей.

Между тем, как показывает практика, при тщательной настройке шасси с использованием современных технических решений вполне возможно в значительной степени сохранить эту, безусловно, привлекательную сторону волговской подвески, но при этом существенно улучшить поведение автомобиля.

Передняя подвеска и её настройки

Сразу отметим, что пресловутые волговские шкворни никакого отношения к нашей проблеме не имеют. Они просто являются способом, при помощи которого организована подвижность передних колёс для осуществления поворотов. Никакой принципиальной разницы в геометрии и кинематике с бесшкворневой подвеской шкворни сами по себе не дают, более того, у той тоже имеется линия шкворня — виртуальная, образованная прямой, пересекающей центры верхнего и нижнего шаровых шарниров. Всё, что касается шкворневой подвески, будет касаться и бесшкворневой.

Совсем другое дело — то, каким именно образом шкворни в ней установлены.
Если посмотреть инструкцию к «Волге» ГАЗ-24 (24-10, 31029) в разделе, посвящённом углам установки передних колёс, то в первую очередь бросится в глаза, что производитель рекомендует поддерживать кастер (угол продольного наклона шкворня) в пределах ±1º, то есть — на нуле.

Данная настройка являлась типичной для шестидесятых и первой половины семидесятых годов. Ездить с ней, конечно, вполне можно, и даже быстро, но поведение автомобиля на высокой скорости становится «нервным», водителю приходится постоянно следить за соблюдением заданной траектории, совершать множество подруливаний и прочих лишних телодвижений, что способствует быстрому утомлению и снижению безопасности движения, а в критической ситуации и вовсе может стать причиной ДТП. Поэтому впоследствии (а на спортивных и просто быстроходных автомобилях — и намного раньше) её пересмотрели в сторону существенного увеличения угла продольного наклона — до 3…6º, а в некоторых случаях — и до 7…9º.

В первую очередь, колесо, ось поворота которого наклонена назад (положительный кастер), становится подобно колёсику офисного стула — оно во время движения по прямой само стремится занять положение позади этой оси, то есть, динамически стабилизируется. Прямая траектория движения теперь поддерживается уже как бы «сама собой» — водителю остаётся лишь парировать время от времени возникающие возмущающие воздействия со стороны неровностей дороги или бокового ветра.

При движении в повороте боковые силы реакции дороги также стараются вернуть колесо в исходное положение, так как прикладываются позади оси его поворота, то есть у автомобиля с положительным кастером ещё и более чуткая реакция на руль, лучше самовозврат «баранки» в исходное положение при выполнении поворота — в общем, появляется реактивное действие на руле, то, за отсутствие чего «Волгу» нередко порицали автомобильные журналисты.

Почему же создатели «Волги» проигнорировали такой верный способ улучшения управляемости автомобиля ?

Дело в том, что каждый градус, прибавляемый к углу продольного наклона шкворня, ощутимо увеличивает и усилие, которое водитель должен прикладывать к рулевому колесу. Принцип тут абсолютно тот же: колесо, закреплённое с положительным кастером, стремиться остаться на прямой, а водителю приходится с возникающей при этом дополнительной силой бороться. На сравнительно лёгкой машине — ещё ничего, а вот на полуторатонной «Волге» — вполне чувствительно.

Читайте также:  Установка программного обеспечения star diagnosis

Компенсировать это можно было бы за счёт увеличения передаточного числа рулевого механизма с соответствующим увеличением числа оборотов рулевого колеса между крайними положениями, но… у «Волги» эти параметры и так близки к предельным значениям с точки зрения нормального вождения легкового автомобиля.

Именно поэтому на американских автомобилях того же времени часто делали два варианта подвески, с различным кастером — нулевым для машин без гидроусилителя (а он всё ещё оставался в семидесятых года дополнительным оборудованием на машинах размерного класса «Волги») и большим положительным у машин с ГУР-ом.

На ГАЗ-24 гидроусилитель руля ставился только в варианте с V8, у которого подвеска была существенно переделана и, кстати, совсем не факт, что этот момент в ней тоже не был учтён.

Таким образом, создатели автомобиля сделали выбор в пользу лёгкого руля без гидроусилителя — вполне адекватный для того времени, с точки зрения динамических возможностей и основного назначения автомобиля.

Кстати, из этого вытекает категорическая недопустимость задирать «Волге» зад за счёт усиления задней подвески, так как вместе с кузовом при этом наклоняется вперёд и ось поворота передних колёс. У других автомобилей — даже у классических «Жигулей» — есть хотя бы минимальный запас положительного угла наклона оси поворота передних колёс, который можно сравнительно безболезненно «выбрать» при завышении задней подвески относительно передней: ну, был кастер небольшим положительным — станет нулевым, ухудшится управляемость, но на машине всё же можно будет ездить.

А вот у «Волги» такого запаса нет. И при задранной задней части у неё нулевой кастер очень быстро сменяется отрицательным. А это — уже неминуемая динамическая дестабилизация передних колёс при движении. Проблемы с курсовой устойчивостью — обеспечены. Не говоря уже о том, что при, например, отказе одного из колёсных тормозных цилиндров или обрыве рулевой тяги на скорости это — практически верная авария.

Остальные параметры передней подвески оказывают менее существенное влияние на устойчивость и управляемость автомобиля.

Сами по себе геометрия и кинематика передней подвески «Волги» особых нареканий не вызывают — двухрычажка как двухрычажка, не лучше, но и не хуже многих других. Достаточно большое для такой компоновки расстояние между осями рычагов по вертикали, широкая база самих рычагов, умеренное изменение колеи при работе. Геометрия достаточно примитивная (паралелльные верхние и нижние рычаги — так в основном было у автомобилей, выпущенных до середины 1960-х годов), но для не слишком агрессивной езды — пойдёт. Повлиять на эти параметры без полного перекраивания передней части автомобиля, к тому же, не удастся.

Несколько неприятно отсутствие особого наклона рычагов подвески в продольной плоскости, уменьшающего «кивок» машины при замедлении — но «с этим живут», влияет это в основном на комфорт пассажиров при резком торможении. Ходы подвески — умеренно большие, пружины сравнительно мягкие, но прямого ухудшения управляемости это не вызывает. Возникающие же в повороте завышенные по современным меркам величины крена являются не недостатком (убрать их усилением стабилизатора поперечной устойчивости было бы несложно), а предупреждение водителю о приближении к опасному для автомобиля режиму, после входа в который сохранение управляемости уже не гарантируется. Уменьшать его искусственно (изменением стабилизатора) можно лишь после того, как достигнуто существенное улучшение устойчивости и управляемости автомобиля, как своего рода подведение итога достигнутого в результате тюнинга прогресса.

Развал и схождение хорошо известны любому автомобилисту хотя бы понаслышке и имеют самое непосредственное отношение к управляемости, но на практике не оказывают не неё решающего влияния по сравнению с рассмотренными выше параметрами. Главным образом влияют на интенсивность и характер износа шин.

Кроме того, развал (напомню — на ГАЗ-24 рекомендуется устанавливать его в пределах от +0°30′ до -0°30′, то есть, по сути, в ноль) является, так сказать, «конечным результатом» всех остальных настроек подвески, влияющих на положение её элементов в поперечном направлении, так как измеряется непосредственно на самих колёсах, а схождение нужно главным образом для компенсации последствий наличия развала — «увода» управляемых колёс в сторону при движении автомобиля по прямой. В конечном итоге, лучше всего просто следить за тем, чтобы эти параметры находились в установленных заводом-изготовителем рамках после всех вмешательств в конструкцию подвески — их настройка будет своего рода завершением всех проводимых с подвеской работ.

Поперечный угол наклона шкворня кинематически связан со многими другими параметрами подвески, включая развал управляемых колёс и продольным углом наклона, регулируются все они в связке.

источник