Тюнинг подвески – целое искусство, но тёмный лес для многих. В то время, когда большинство энтузиастов поглощены наращиванием лошадиных сил, управляемость, как правило, остаётся на заднем плане. В любом случае те, кто хоть немного вникает в суть любой быстрой, хорошо технически продуманной гражданской машины знает, что настройка подвески имеет ценность ничуть не меньшую, чем увеличение мощности.
С ростом популярности дрифта, заездов на время, и всевозможных трек-дней – тюнинг подвески и настройка управляемости становится более значимым для тех, кто ранее тратил свои кровные в расчёте на улучшение показателей динамики.
Найти специалистов, которые смогут увеличить мощность – проще простого, гораздо сложнее найти гуру, который заставит вашу машину качественно проходить повороты.
В этой статье рассмотрим четыре фундаментальных шага к улучшению управляемости автомобиля
1. Шаг первый. "Цепкие" шины.
Шины – самый эффективный способ улучшить сцепление с дорожным покрытием. Установив комплект шин с улучшенными характеристиками, вы проделаете огромный шаг к улучшению поворачиваемости и сокращению времени круга. Другими словами, цель – установить максимально широкие и большие шины из тех, что помещаются в колесные арки без каких либо доработок. Не менее важно здесь склонить выбор шин в сторону класса UHP (Ultra High Performance). Список шин данного класса можно растянуть на несколько страниц. Доступны они в любом шинном центре. Выбор огромен, также как и разброс цен.
Для примера:
Michelin Pilot Sport 2
Dunlop Direzza DZ101
Bridgestone Potenza RE001
Все эти модели шин предназначены для использования на дорогах общего пользования. Если же вы ставите акцент на различные события, проходящие на гоночных треках или желаете получить максимально возможное сцепление с дорогой – имеет смысл обзавестить шинами, которые допускаются как для соревнований, так и для повседневного использования.
У шин подобного класса есть и минусы. Во первых – цена, во вторых – изнашиваются такие покрышки очень быстро. И в третьих – количество циклов прогрева состава резины для получения номинального уровня сцепления ограничено. То есть, жизнь таких покрышек может закончиться вовсе не износом до метки, а разрушением самой химической формулы, позволяющей получить феноменальное сцепление с дорогой. Многие из таких шин теряют свои свойства при дожде и в холодную погоду. Поэтому покупая такие шины для использования на каждый день вы скорее потратите деньги зря. Затраты не оправдают их скоротечный износ, разрушение состава от частых прогревов и охлаждений, как следствие – низкий уровень сцепления.
Большинство пользователей подобных шин используют их только на гоночных трассах.
В основном, практически в любой автомобиль, можно установить шины на два размера больше чем стоковые. К примеру, машина с завода оснащается колесами размерностью 185/70-14" на диске шириной 5". Обычно без проблем можно разместить в арках 205/50-15" на диске шириной 7". Установка шин на диск рекомендованной ширины тоже имеет большое значение.
Увеличение посадочного размера шины и уменьшение высоты профиля – вещь хорошая. Низкопрофильные шины имеют боле жёсткие боковины, что улучшает отзывчивость на движение руля и позволяет сохранить пятно контакта с покрытием. Как бы то ни было, с фанатизмом к снижению высоты профиля относиться нельзя.
Сверхнизкопрофильные шины более чувствительны к изменениям вносимым в подвеску и углам развала. Жесткие боковины и абсолютно плоский протектор не так хорошо прилегают к полотну. Это делает сверхнизкопрофильные шины чувствительными к ударам и толчкам, так как низкой боковине просто некуда сжиматься, поглощая мелочь на дороге. Импульсы при езде по грубым покрытиям вызовут постоянное соскальзывание и подпрыгивания, потерю сцепления. Так же большие размеры колес и шин увеличивают неподрессореные массы.
Например, многие энтузиасты устанавливают на свои компактные малолитражные хетчбеки колеса дюймов на 17 с профилем 40. Выглядит, конечно здорово, но эта комбинация слишком велика и тяжела для оптимальных характеристик. Профессиональные пилоты, использующие в качестве болидов точно такие же машины предпочитают легковесные 15" дюймовые колеса с шинами от 195- до 225/50.
Огромные колеса так же увеличивают передаточное отношение. Их большой вес увеличивает эффект маховика, уменьшая показатели разгона и черезмерно нагружает тормоза. Максимальный практичный диаметр дисков – 18", для самых крупных машин. Этот размер является самым большим для выпукаемых гоночных шин.
Само собой, чтобы добиться нормальной работы подвески нужно максимально снижать неподрессоренные массы, в которые входят рычаги подвески, тормоза и половина амортизатора.
Лучший пример больших неподрессоренных масс – это американские монстр-траки. Даже ввиду того, что у них ходы подвесок измеряются уже не в сантиметрах а в дециметрах, неподрессоренные массы не дают водителю возможности точно и адекватно управлять автомобилем.
Неподрессоренные массы монстр-траков вполне сравнимы с подрессоренными, благодаря огромным осям, шинам и элементам подвески. Это крайне негативно сказывается на работе амортизаторов, которым приходиться гасить колебания. Уменьшение неподрессоренных масс приведет к гораздо более эффективной работе амортизаторов и колеса всегда будут иметь контакт с поверхностью.
Относитесь с вниманием к подбору колесных дисков. Чем они легче, тем проще разгоняться и тормозить, они так же способны серьезно снизить неподрессоренные массы.
Легким весом способны похвастаться кованые диски, а так же диски исполненные по технологии MAT(most advanced technology). У таких колес обод прочнее чем центральная часть, благодаря хитрому центробежному литью. такие производят к примеру Enkei и Kosei.
Остерегайтесь дешевых легкосплавных колес. Известно множество случаев поломки или пластилиновой мягкости, при использовании подобных изделий на гоночных трассах. Такие диски не выдерживают трековых нагрузок, не говоря уже об атаке поребриков.
2. Шаг второй. Уменьшение продольных и поперечных кренов.
Самая важная из элементарных доработок подвески – это уменьшение диапазонов крена кузова. Крен во время поворота, клевание при торможении и задирание передней части кузова при разгоне создают проблемы для водителя.
В опровержение популярного мнения, крен не загружает внешние к повороту колеса - он ухудшает управляемость, ослабляя реакцию шасси на поворот рулевого колеса, торможение и разгон - все критически важные действия для контроля автомобиля.
Движения кузова так же вызывают ощущение, что машина управляется не достаточно хорошо. Крен, клевание и задирание переда - способствуют отсутствию уверенности за рулем. Посмотрите, как проходит поворот болид формулы - плавно входит в поворот и молниеносно выходит из него, без каких либо кренов. А теперь взгляните на какое-нибудь локальное соревнование в классе сток - машины раскачиваются из стороны в сторону, скользят, беспрестанно визжа шинами и все это сопровождается дикими кренами.
Вот здесь то и таится все проблема.
Черезмерные движения кузова таят в себе кучу побочных эффетов. Раскачивания и крены переда, задней части или кузова целиком перегружают шины, перегрузка моментально перерастает в потерю сцепления. Результат, в основном - возвращение домой на эвакуаторе.
Черезмерные ходы подвески могут так же привести к другой проблеме. Большинство стоковых автомобилей имеют компромиссную геометрию подвесок, и некоторые проблемы могут возникнуть в тот момент, когда ходы подвесок выходят за рамки разумного. Первое - при черезмерных ходах и кренах подвеска может огорошить вас появлением положительного развала. Это приносит больше всего вреда в подвесках типа McPherson - там угол развала изначально статичен и развал меняется вместе с креном кузова. Не так сильно этот эффект проявляется в многорычажных подвесках - автомобиль кренится, а шины меньше подвержены наклону относительно покрытия. Такое стечение обстоятельств, как крен и ограниченные возможности геометрии подвески, заставляет шины вставать на внешний край,вследствие чего уменьшается пятно контакта и теряется сцепление.
Еще один негативный эффет - это так называемый "bump steer", когда связанные элементы подвески находятся под разными "гуляющими" углами по отношению друг к другу во время их движения (динамическое изменение углов). Как результат, руль может оставаться неподвижным, но колеса будут петь свою песню благодарая раскачке. Водитель же чувствует подобные перемещения как нестабильность шасси вобщем. Представьте комбинацию кренов, клевания и задирание переда - все эти процессы добавляют масла в огонь.
Первое, что потребуется чтобы уменьшить паразитный эффект - увеличить жесткость пружин. Более жесткие пружины будут эффективно сопротивляться продольным и поперечным раскачкам, задираниям и комбинациям этих сил.
Конечно, у более жестких пружин и большее усилие на распрямление после сжатия. Чтобы не допустить прыжков автомобиля после установки жестких пружин, нужны амортизаторы с увеличенными силами сопротивления. Амортизаторы никак не влияют на углы кренов, но влияют на то как подвеска будет реагировать на качество покрытия, и движение руля. Амортизаторы с увеличеным усилием отбоя предотвратят припрыгивания, "полеты" над волнами и неровностями. Большее усилие аммортизатора так же улучшает отклики автомобиля на руление. Слишком большое усилие отбоя может не давать подвеске принимать исходное положение - подвеска не будет успевать распускаться и станет прижиматься все сильнее и сильнее, что лишит ее хода вообще.
Другой способ уменьшить крен кузова в повороте - установка увеличенных стабилизаторов поперечной устойчивости - торсионов, образно соединяющих левое и праве колесо. Они никак не действуют, до того момента, когда вы начинаете поворачивать. Как только появляется крен - стабилизатор начинает скручиваться, оказывая сопротивление крену. Стабилизаторы влияют на управляемость не так как пружины - они не участвуют в работе, когда машина клюет передом или задирает его. Обычно, демпфирование сил стабилизатора не требуется, поэтому при увеличении диаметра стабилизатора изменять характеристики амортизаторов тоже не нужно.
Повышение жесткости подвески, несомненно, ухудшит плавность хода и довольно просто увлечься, и сделать машину слишком жесткой. Случается, что подвеска вместо того чтобы обрабатывать выступы, кочки, и сохранять максимальное сцепление - начинает просто "прыгать" в поворотах.
3.Шаг третий. Баланс шасси.
Теперь, когда крены минимизированы и улучшена отзывчивость управления, можно заняться более продвинутыми вещами. Цель для большинства из нас - получить нейтральную поворачиваемость. Нейтральный баланс достигается, когда все четыре колеса скользят в равной степени на протяжении всего поворота - самый быстрый способ прохождения поворота в большинстве случав. При нейтральном балансе используется максимальное сцепление с дорогой. Большинство дрифтеров используют настройки нейтральной поворачиваемости для того, чтобы шире использовать разнообразные методы контроля над машиной в заносе.
Большинсво авто сходящих с конвеера имеют склонность к недостаточной поворачиваемости, когда на пределе передние шины начинают проскальзывать первыми. Производители намеренно производят такие машины так как недостаточная управляемость - проще и безопаснее для начинающих и среднестатистических водителей.
Недостаточная поворачиваемость неэффективна для достижения максимального бокового ускорения, потому как передние шины не могут использоваться эффективно - они проскальзывают, а потенциал задних не реализуется на все 100%.
Если в борьбе с недостаточной управляемостью зайти слишком далеко, можно незамедлительно спровоцировать избыточную поворачиваемость. Она появляется, когда на пределе задние шины начинают скользить быстрее чем передние.
Дрифтеры тренируются и работают над техникой управления в условиях избыточной поворачиваемости, превращая это в искусство.
Как же нам настроить баланс автомобиля? Ответ есть - манипулированием углов увода! Что это? Угол увода - это разница между тем вектором куда шина направлена и тем куда она на самом деле двигается , то есть если посмотреть сверху на колесо во время поворота, то диск будет направлен в одну сторону, а покрышка будет как бы немного "не догонять". Когда этот угол слишком велик - шина начинает скользить.
Главная сила определяющая величину угла увода - это уровень загрузки каждого из колес во время поворота. Чем больше загружено колесо - тем больше работы на него приходится и больше будут углы увода. Переднеприводные автомобили с тяжелой передней частью сильно давят на передние шины, что вызывает бо́льший угол увода чем в задних. Передние шины в какой то момент первыми перескакивают планку максимального угла увода и начинают скользить - как следствие вызывают недостаточную поворачиваемость. Заднемоторные машины (например Porsche 911) имеют большее распределение веса назад, поэтому первыми максимального угла увода достигают задние шины, такие машины имеют тенденцию к избыточной поворачиваемости. Среднемоторные же авто (Toyota MR-2) практически поровну разделяют загрузку между передней и задней осью. Это проявляется в виде нейтрального поведения на дороге.
Правильно играя загрузкой шин и углами увода, контролируя перераспределение веса достигается баланс шасси. Перераспределением веса и загрузкой шин в повороте многие естественные тенденции в управляемости вашего авто можно кардинально изменить. Возможно ли привить переднеприводному автомобилю избыточную поворачиваемость? Да легко! Поглядите на самые удачные образцы переднеприводных гоночных машин - у них просто сумасшедший oversteer!
Как настройщику манипулировать величинами о которых мы говорим? Изменяя усилие пружин, стабилизаторов, размер и давление в шинах, и немного в меньшей степени тут решает усилие амортизаторов. Первое что должен испробовать тюнер - увеличить давление в шинах. Чем больше шина накачана, (но без фанатизма) тем меньший угол увода она может производить. Например если вы на переднем приводе немного увеличите давление на передней оси,а на задней наоборот - уменьшите, то это даст результат ввиде меньшего угла увода на передних шинах и большего - на задних. Только лишь эта простейшая манипуляция позволит уменьшить недостаточную поворачиваемость.
Изменение усилия пружин и стабилизаторов имеет огромное влияние на увод шин. Используя более жесткие пружины или стабилизаторы на одной из осей спровоцирует большее перераспределение веса на внешнее колесо этой оси в повороте. Более мягкая ось будет сжиматься, а значит более жесткие пружины всей системы будут сопротивляться сжатию, передавая больший вес на шину заставляя ее работать при большем угле увода...
Самый эффективный способ избавиться от недостаточной поворачиваемости на переднем приводе - это установить более жесткий задний стабилизатор поперечной устойчивости. Так же наоборот, чтобы приручить врожденную избыточную, можно сделать переднюю подвеску жестче, и увеличить давление в задних шинах.
Если было интересно, прошу подписаться на наш telegram-канал. Там выходят интересные новости и заметки из мира автомобилей.