Для поглощения толчков от неровностей дороги шин недостаточно — нужны более энергоемкие упругие элементы. На большинстве легковых автомобилей применяются витые цилиндрические пружины. Несмотря на простоту и надежность, со временем они выходят из строя. После длительной эксплуатации пружины проседают из-за усталости металла, при этом ход и энергоемкость подвески уменьшаются. Она начинает отрабатывать до упора, что приводит к разрушению деталей кузова. Но не все спешат покупать новые пружины. Кто-то устанавливает под пружины (или между их витками) резиновые проставки. Главная опасность такого решения — возможность срабатывания подвески до смыкания витков пружины и, как следствие, передача жестких ударов на кузов. В штатной конструкции подвеска совершает свой полный ход до упора в мягкий полиуретановый отбойник, который гасит остатки энергии. Проставка, заполняя воздушные промежутки между витками пружины, ограничивает ход подвески, превращая ее из пружинной в резиновую.
Кому-то применение проставок покажется оправданным, например, при использовании легковой машины в качестве грузовика. Если возить тяжелые грузы, то ставить новые пружины бесполезно — и с ними машина сядет на асфальт. А с проставками машина еще некоторое время будет выглядеть хорошо, пока на лонжеронах не образуются трещины. Тогда в предстоящих расходах придется учесть покупку нового автомобиля. Вообще, езда на перегруженной машине опасна. Но если использовать машину по назначению и рассчитывать на ее долгую службу, выход один — поставить новые, предназначенные для данной модели и условий эксплуатации пружины.
Как делают пружины?
В России (на ВАЗе) исходным материалом служит прокатанный пруток круглого сечения из стали марки 60С2ГФ. Первая операция — токарная обработка прутков до нужного диаметра, со снятием верхнего обезуглероженного слоя. Вторая — нагрев и навивка спиралью. Затем — закалка и отпуск. Потом дробеструйная обработка: в специальной камере пружины обстреливают потоком мелкой стальной дроби, таким образом, очищают от окалины, упрочняют поверхностный слой и повышают усталостную прочность. Следующий этап — холодная осадка, или заневоливание пружин. Их трижды сжимают до соприкосновения витков, после чего длина уменьшается примерно на 18 мм от исходной.
Далее на пружину наносят защитное антикоррозионное покрытие. Используют хлоркаучуковую эмаль или более стойкую, эпоксидную. Финальная стадия — контроль статической нагрузки. Его проходят все выпускаемые пружины. Сжав пружину с заданным усилием, измеряют ее длину. Пружины, длина которых оказалась за пределами допуска, выбраковываются. Попавшие в плюсовый допуск (длиннее) — относят к классу А, а в минусовый (короче) — к классу В. После этого пружины маркируют, нанося полосу краски на наружную поверхность витков. В зависимости от модели применяют желтый, зеленый, белый, голубой, коричневый, синий, черный и оранжевый цвета.
Крупные западные производители изготавливают пружины из стали высшего качества с добавлением хрома-ванадия и хрома-кремния. Технологические методы позволяют производить намотку в горячем и в холодном состоянии. В настоящее время применяются оба метода.
Производство пружин начинается с контроля исходного материала, который может быть предварительно термообработанным или прокаленным. Пружины, для изготовления которых требуются пруты переменного диаметра из сортовой стали, подвергаются механической обработке. После холодной намотки прокаленного материала пружины подвергаются термической обработке. Процесс состоит из равномерного нагревания пружин до 850°С-900°C при одновременном прохождении сквозь большую печь. Горячие пружины закаляются с опусканием в масло, но это делает сталь ломкой и неупругой. При обработке в следующей печи при температуре 400°С сталь опять становится вязкой и восстанавливает упругость. Пружины, подвергнутые нагреву при намотке, не требуют обработки высокими температурами — для них используется только этап в малой печи при температуре 400°С.
Следующий процесс — дробеструйная обработка. Решающей частью производственного процесса является заневоливание пружины. При этом процессе пружины сжимаются, чтобы предотвратить сокращение длины во время последующей эксплуатации. Пружины наматываются длиннее, чем это требуется, так что правильная длина достигается только после заневоливания. Эта операция обеспечивает сохранение дорожного просвета автомобиля после установки пружин.
В завершающей стадии изготовления, после фосфатной ванны пружины покрываются эпоксидным слоем, который затем отвердевает в печи при температуре 180°C.
Каждая пружина подвергается испытанию нагрузкой, что гарантирует требуемый дорожный просвет автомобиля. После прохождения заключительной проверки, на пружины наносится фирменный знак и артикул для идентификации.
Несмотря на сложную технологию производства, пружины в процессе эксплуатации проседают. Но при использовании дорогого и качественного исходного материала пружины сохраняют упругость даже при длительном заневоливании. Пример — боевая пружина гранатного запала. Находясь в полностью сжатом состоянии около пятидесяти лет, она не теряет упругости, и всегда готова разбить ударником капсюль.
Конечно, к автомобильным пружинам таких требований не предъявляется, но обеспечить сохранение постоянства характеристик в течение срока службы машины могут только качественные и дорогие пружины известных фирм. Чего не скажешь о «левых» производителях, чьи пружины, к сожалению, так часто появляются на рынке…
