Распорка (или растяжка) передней подвески, устанавливаемая между верхними опорами подвески на так называемые «стаканы» кузова, пришла в широкие автолюбительские массы из большого спорта. Считается, что она, соединяя «стаканы» кузова, тем самым увеличивает его жесткость, что положительно сказывается на управляемости автомобиля. Однако, на самом ли деле распорка является действенным методом лечения врожденной вялости автомобилей «десятого» семейства, а также придаёт еще большую «остроту» «Самарам» — вопрос, однозначного ответа на который вы не найдете ни в одном учебнике.
И спор вокруг распорок длится уже давно. Вот и мы решили попытаться разобраться в этом вопросе. При этом нами руководило вовсе не стремление расставить все точки над «i», а исключительно желание понять для себя — стоит ли «овчинка выделки», либо нет..
Для профессиональной оценки были приглашены технический директор фирмы «ТоргМаш-Мотор-спорт», в недавнем прошлом известный автогонщик Владимир БУЗЛАНОВ, собственный корреспондент журнала «За рулем», инженер-испытатель Сергей МИШИН и инженер-испытатель Владимир ЛЕГИНСКИЙ. Также в тесте приняли участие автолюбители. Цель последних была несколько иная — почувствовать, меняется ли поведение машины в обыденной, привычной для них эксплуатации в зависимости от того, установлена распорка или нет. При этом если «профи» гоняли на предельных режимах, на которых в повседневной жизни «нормальные люди» не ездят, то «любители» — на режимах, близких к реальной эксплуатации. Испытания проводились на двух автомобилях — ВАЗ-21099 и ВАЗ-2111. Конечно, эти две модели не являются показательными для всего семейства «восьмерок» или «десяток». Однако — лиха беда начало. Одним из итогов теста явилось осознание того, что его необходимо продолжить. На других моделях, на других режимах. Не заказан путь и другим участникам. Потому мы готовы обсудить этот вопрос со всеми заинтересованными лицами.
Дабы не подмешивался субъективный фактор, все заезды проводились «вслепую» — участник теста не знал, установлена на автомобиле распорка или нет. После первого заезда автомобиль отгонялся «в боксы», «перевооружался» — и тест повторялся вновь. Поначалу перед испытателем ставилась задача на основании полученных ощущений определить, в каком случае распорка стояла, а в каком нет. Однако в процессе проведения теста произошла некоторая «переоценка ценностей». И необходимо стало не просто определить наличие или отсутствие распорки, а оценить, насколько изменилось поведение автомобиля и в какую — лучшую или худшую — сторону, а следовательно, какой из вариантов, предпочтительнее и почему.
Что касается результатов, полученных профессионалами, то их мнение мы приводим ниже. Подытоживая же результаты любителей, можно сказать следующее. Конечно, профессионалами мы себя считаем все. Однако для среднестатистического водителя наличие либо отсутствие растяжки в обычной эксплуатации не проявится никак и не скажется на поведении автомобиля. Очевидный же плюс распорки — при возникновении экстремальной ситуации она, возможно, позволит даже неопытному водителю удержать автомобиль на дороге, при этом предельное состояние наступит чуть позже и выйти из него будет легче. И, быть может, этого «чуть позже» как раз и будет достаточно, чтобы машину не понесло в занос. Однако надо понимать, что экстремальная ситуация, о которой идет речь, это высокая скорость автомобиля вкупе с несколькими резкими рывками руля в одну-другую сторону, а вовсе не распугивание зазевавшихся прохожих или «слалом» на оживленных городских улицах.
Владимир Бузланов
До испытаний
- Относительно «десятого» автомобиля у меня мнение однозначное. Как только в 98-м году растяжки появились впервые — мы сразу установили на автомобиль, пока даже не зная, будет какой-либо толк или нет. И поехали в Москву. А на обратном пути растяжку сняли. Вот тут-то я физиологически ощутил преимущество растяжки — без нее машина стала «ватная», реакции на руле замедленные. Это данные, которые я не при помощи какой-либо аппаратуры ощутил, а чисто субъективно. После этого мы со своими клиентами, которые понимают в этом, несколько раз пробовали упражняться. Ощущения — положительные.
Вообще же, тема растяжек вызывает немало споров. Это как педальки блестящие — их можно установить, а можно считать, что это баловство, — и не ставить.
После испытаний
ВАЗ 2111
- Основное в подобных тестах -это выработать единые критерии испытаний, методику. Необходимо заезжать всегда с одной и той же позиции, на одной и той же скорости. Без распорки движение автомобиля явно монолитнее, хотя он при этом более задумчив, вальяжен. А вот когда поставили распорку — машина стала острее, но при этом отчетливо проявился люфт в рулевом, и движения стали разорванные. Появилось как бы двойное движение -автомобиль на поворот руля сначала задумывается, а затем резко идет в сторону поворота.
С установленной на автомобиле распоркой максимальная скорость прохождения на переставке выше, нежели без нее. К тому же исчезает чувство напряженности. Требуется гораздо меньше усилий, чтобы удержать машину. Если откинуть в себе спортсмена, то я начинаю осознавать, что без распорки приятнее. И если бы я непонимал сути процесса, то сделал бы на этом автомобиле обратный однозначный вывод. Без растяжки, из-за общего снижения жесткости, — целостное движение. Реакция на руль, хоть и медленная и задумчивая, но цельная и постоянная. А с растяжкой более острое рулевое, но проявились его недостатки — из-за люфта появилась задумчивость в первый момент. Можно констатировать, что распорка выявила дефект рулевого управления.
ВАЗ 21099
- «Девяносто девятый» автомобиль с распоркой и без нее отличается как небо и земля. Без распорки на переставке на скорости более 100 км/ч я уже не пытался выезжать, а с распоркой все легко. С ней машина держится за дорогу, уверенно проходит трассу. При этом выявился неожиданный эффект — без распорки явно появился занос задней оси. Заднюю часть автомобиля начинает очень сильно таскать, а с распоркой все нормально. Хотя вроде при чем тут зад?
Владимир Легинский
До испытаний
- Поскольку я с поперечиной не ездил, поэтому говорю чисто из теоретических соображений. Я не понимаю, как она работает. Потому что от боковых сил, которые действуют и на левое, и на правое колеса, вся эта замкнутая система «дорога — колеса -верхняя опора стоек» будет складываться, как параллелограмм. И что есть эта поперечина, что ее нет — я физики здесь не понимаю. Поэтому мое мнение, что она не работает. А ставить только ради того, чтобы она была, — такой постановки вопроса я не приемлю. Единственно, в чем распорка может проявить себя, — это при «прыжках», когда со временем кузов начинает «вести», и верхние опоры под действием именно вертикальных сил могут как-то смещаться. Может быть, во время теста я что-то и почувствую.
После испытаний
ВАЗ 21О99
- Как мне показалось, и один и другой варианты примерно одинаковы. Я искал разницу в запаздывании реакции на рывок руля. Но разница эта практически незаметна. Наличие же распорки больше сказывается, как ни странно, в заносе задней оси при выполнении маневров типа переставки, змейки. Хотя занос задней оси чувствуется в обоих вариантах: что с распоркой, что без нее.
ВАЗ 2111
- На этом автомобиле я также пытался уловить разницу в реакции на рывок руля. Однако по запаздыванию реакции результаты практически одинаковые в обоих вариантах. «Вылезло» же совсем другое, а именно, занос задней оси. Без поперечины занос задней оси наступает быстрее. Не могу сказать, почему. Мое мнение после теста — обойтись можно и без распорки, все равно — все мы гонщики на час. Хотя если говорить о безопасности, то, в принципе, пожалуй, можно потратиться на распорку, исходя из соображения, что автомобиль во внештатной ситуации будет более безопасным. И если вдруг где-то на трассе нужно будет сделать переставку в критической ситуации,то,по крайней мере, в занос машина пойдет позже.
Сергей Мишин
До испытаний
- Опыта езды с распоркой нет, однако свое мнение сказать могу. Я так понимаю — распорки, в общем, для обычной езды не нужны. И тем более они не нужны для «восьмерки». Потому что у «восьмерок — девяток» и так реакция на руль просто сумасшедшая. На скорости свыше ста тридцати — не дай тебе Бог отвлечься хоть на полсекунды. Чуть рулем пошевелил — она сразу «выпрыгивает». В принципе, ставят распорки спортсмены, которые ездят на «кольце», в ралли. То есть там, где нагрузки превышают те, при которых автомобиль должен нормально эксплуатироваться. И распорки дают там очень маленький процент, который частнику будет вообще не заметен, тем более при обычной повседневной езде. Если они и работают, то чуть-чуть.
На «десятке», в моем понимании, она, быть может, даст чуть больше. Но, опять же, нужна ли она повседневному потребителю? Это давний спор. Мое мнение — нет. И вообще, нужна ли растяжка как средство лечения «десятки»? Да, я согласен, что такого кайфа от прохождения поворотов у «десятки» нет. Но частнику это надо? И достигается весь этот кайф тем, что от водителя . требуются высокие профессиональные навыки, это во-первых. Во-вторых, ему надо работать и при этом напрягаться. Я бы не побоялся такого сравнения: ВАЗ 2109 — это «БМВ», а ВАЗ 2110 — «Мерседес», такой вальяжный. И нужен он тем людям, которые говорят: «А я триста километров в день проезжаю и при этом должен дела делать, а не кайфом заниматься».
К тому же надо понимать, что стоит за желанием «лечить» управляемость на «десятке». В подвеске всегда существует компромисс между управляемостью и плавностью хода. И все ужесточения угловой жесткости подвески приводят к тому, что у машины чуть больше скорость в повороте, но она резче срывается в занос. Это как с резиной. У одной шины предельная скорость в повороте меньше, но она нарастает плавно, растянуто, машина начинает повизгивать, скользить, не срываясь в занос. А есть шина, у которой скорость выше. Но поскольку она резче срывается, то частнику — для повседневной езды вряд ли это понравится.
После испытаний
ВАЗ 21О99
- В нормальной повседневной езде распорка как бы и не проявляет себя. Начинает же она работать в предельных режимах, близких к экстремальным. На первый рывок руля машина реагирует практически одинаково, что с распоркой, что без нее. Подвеска отрабатывает, справляется, а вот второй, третий поворот руля -когда кузов начинает «закручиваться» — тогда-то и проявляются различия. Распорка начинает работать. На переставке без распорки крены больше — это однозначно, а еще — склонность к заносу автомобиля. Совершенно очевидно, что это плохо. Значит, «девяносто девятому» автомобилю распорка нужна, потому как она убирает склонность к заносу. Про ВАЗ-21093 вообще ничего сейчас сказать нельзя. Самое выигрышное для частника — это то, что занос у «девятки» наступает по-иному, чем на ВАЗ-21099. И я думаю, что на «девятке», в принципе, растяжка и не нужна. Здесь мое мнение совпадает с первоначальным. А использование распорки на «девятке» позволяет уйти в спорт (это когда надо переложить автомобиль из одного поворота в другой) — своеобразное повышение «боевитости» автомобиля.
ВАЗ 2111
- На этой машине ценности немножко изменились. Если на «девяносто девятой» по первому рывку руля реакция была одинакова, а разница заметна в кренах при перекладывании машины, то здесь разница чуть-чуть есть в рывке. Но она совсем маленькая. С-распоркой автомобиль более четко реагирует на руль. Но, повторяю, что разница очень мала. По кренам ситуация практически одинаковая. Что касается заноса, то с распоркой он более мягкий, не неожиданный, но наступает при меньшей скорости. А без распорки скорость заноса чуть выше, но он наступает резче. А известно, что для человека страшно не само предельное состояние, а именно то, что оно наступает неожиданно. Экстраполировать результаты на «десятку» — очень сложно. Она чуть менее валкая, чем «одиннадцатая», и занос там более четкий. У «десятки» своя специфика — это как бы врожденная ее особенность — она вообще задумчива на первый рывок руля. Думаю, что распорка позволит эту задумчивость слегка поправить.
Надо пробовать на «десятке». Впрочем, как и на «двенадцатой» тоже — разные типы кузовов, разные моменты инерции.
Без теории нет практики
Современные методы расчета позволяют проанализировать поведение автомобиля при помощи математической модели. К примеру, с распоркой, устанавливаемой в моторном отсеке на «стаканы» крепления передней подвески автомобилей «восьмого» и «десятого» семейств. Результаты компьютерного анализа матмоделей автомобилей показывают, что распорка в том виде, в котором она устанавливается сейчас, не влияет на «крутильную жесткость» кузова автомобиля.
Понять, о чем здесь и далее пойдет речь, будет невозможно без некоторых теоретических основ. Крутильная жесткость кузова — это сопротивление закручиванию кузова вдоль продольной оси. При движении автомобиля закручивание кузова происходит постоянно — при наезде одним колесом на камень, кочку, бордюр или при поддомкра-чивании одного колеса. Вообще, при проектировании автомобиля принято учитывать три вида жесткостей кузова: жесткость при кручении (о ней сказано выше), а также продольную и поперечную жесткости.
На «АВТОВАЗе» основное внимание уделяется контролю крутильной (как наиболее ответственной с точки зрения безопасности) и продольной жесткостям кузова. Поперечная же еще с фиатовских времен, т.е. с автомобиля ВАЗ-2101, была всегда достаточно большой.
Продолжая тему распорок, следует отметить, что теоретически можно выделить как положительные, так и отрицательные моменты при их применении. С уверенностью можно сказать, что передняя распорка повышает поперечную жесткость кузова в зоне крепления передней подвески. Хотя чисто теоретически повышение жесткости кузова в передней части может нарушить жесткостной баланс и привести к появлению трещин в зоне перепада жесткостей кузова.
Что касается устойчивости и управляемости автомобиля с установленной распоркой, то при обычной езде ее действие будет незначительным, а значит, и незаметным. Сильные боковые реакции в верхней опоре передней подвески возникают при движении автомобиля в экстремальных режимах на большой скорости -в повороте, переставке или змейкой. В подобные критические моменты разгруженное переднее колесо проскальзывает (что поделать, и на него также распространяются законы физики) в боковом направлении, и вся боковая нагрузка переходит на одну стойку и, соответственно, на одну верхнюю опору и один стакан. Перемещение же верхней точки стойки будет зависеть от поперечной жесткости верхней опоры и жесткости «стакана» в поперечном направлении. При недостаточной жесткости этих элементов нарушается геометрия колес (развал и схождение), и, как следствие, ухудшается мгновенная управляемость и устойчивость автомобиля.
При установке распорке жесткость стоек в поперечном направлении удваивается за счет включения в силовую работу второй стойки, а значит, уменьшается их наклон.
Эффективность работы распорки будет зависеть от соотношения жесткости верхней опоры и жесткости наклона «стакана» в поперечном направлении. Если жесткость «стакана» невелика (другими словами, кузов обладает недостаточной жесткостью), то в этом случае установка распорки будет иметь смысл — смещение подвески с установленной распоркой уменьшается на 25%. На такую же величину, соответственно, увеличится и жесткость кузова — достаточно хороший прирост.
В-случае же, если кузов сам по себе обладает высокой жесткостью, ее прирост с установленной распоркой будет незначительным и составит порядка 10%. Таким образом, мы видим, что эффективность работы распорки на 'изначально жестком кузове в два с половиной раза ниже, нежели на кузове, обладающем недостаточной жесткостью.
Подытоживая вышесказанное, можно сделать следующие выводы. Во-первых, распорка наиболее актуальна именно в спорте, а не в повседневной эксплуатации. Кроме того, совместно с распоркой желательно устанавливать верхние опоры с большой жесткостью в поперечном направлении. Однако последнее обстоятельство вполне может привести к ухудшению комфорта из-за усиливающихся вибраций.
Что касается актуального для обычного «русского» (в смысле водителя, а не пива) вопроса «иметь или не иметь», то можно сказать, что особого вреда передняя распорка при ее установке на автомобили «восьмого» и «десятого» семейств не окажет. Регулируемая распорка -вопрос еще более тонкий, поскольку здесь требуется ну очень точная настройка. Что возможно в спорте, но практически нереально для частника.
И раз мы затронули столь актуальную тему, то нельзя не сказать несколько слов и о некооторых других элементах подвески.
Распорка задней подвески
Распорка на задней подвеске для семейств -2108 и -2110 не актуальна, т.к. при типе подвески, используемом на этих автомобилях, боковые нагрузки не передаются на опоры задних пружин.
Стабилизатор передней подвески
Стабилизатор делает колеса «зависимыми» в вертикальном направлении. Положительные моменты установки «десятого» стабилизатора на «Самары»:
- уменьшается крен автомобиля на поворотах из-за большой жесткости стабилизатора;
- на крутых виражах центр тяжести становится ниже, что способствует повышению устойчивости от переворачивания;
- положительно влияет на стабильность геометрии колес (развал-схождение) при резких маневрах.
Отрицательные моменты:
- возможно пробуксовывание разгруженного ведущего колеса при движении в повороте в «натяг», а это значит, что ухудшается управляемость. Поэтому совместно с более жестким стабилизатором особо ретивым рекомендуется делать блокировку колес в коробке передач;
- ухудшение комфорта из-за более жесткого прохождения неровностей, а кроме того, увеличивается нагрузка на подшипники ступицы;
- увеличение нагрузок в зоне крепления стабилизатора к кузову, что ведет к уменьшению ресурса кузова.
При установке более жесткого стабилизатора передней подвески увеличивается жесткость на кручение передка кузова, но это приращение незначительно. А потому в этом случае устанавливать дополнительный задний стабилизатор не требуется.
Стабилизатор заднем подвески
Здесь можно вести речь только о дополнительном стабилизаторе задней подвески, поскольку достаточно мощный стабилизатор у «восьмого» и «десятого» семейств есть в штатном исполнении: это балка задней подвески. Она является достаточно мощным поперечным элементом, который влияет на крутильную жесткость кузова автомобиля. Положительные и отрицательные моменты дополнительного заднего стабилизатора совпадают с описанием более жесткого переднего стабилизатора, за исключением пробуксовки, т.к. задние колеса не являются ведущими.
И повторимся — ездить с дополнительным стабилизатором удобнее только по ровным дорогам, т.к. на кочках вы в полной мере ощутите дискомфорт. На основании вышесказанного позволим следующий вывод в отношении стабилизаторов: не рекомендуется ничего менять взамен штатных узлов и ставить дополнительные элементы, если вы не спортсмен и хотите, чтобы ваш автомобиль ездил долго.
Жесткость кузова автомобиля на кручение
Все, наверное, замечали на «Самарах» подкливание дверей при поддомкрачивании или остановке одним колесом на возвышении (к примеру, на бордюре). Отчего это происходит? Здесь мы подошли к одному из наиболее важных свойств кузова — сопротивлению закручиванию. Это параметр, который в первую очередь контролируется при проектировании кузова. В мире наблюдается тенденция увеличения крутильной жесткости кузова. Что же дает большая крутильная жесткость кузова? Во-первых, свободное открывание дверей при эксплуатации (примеры из эксплуатации мы уже упоминали выше). Во-вторых, уменьшаются скрипы и шумы передней панели, полок, обивок и т.д. В-третьих, увеличивается долговечность кузова за счет уменьшения общего уровня напряжений в конструкции. Соответственно, можно увеличивать загрузку автомобиля: набил запчастями — и в дальний путь, и при этом не нужно «спихивать» машину уже после года эксплуатации. И, наконец, улучшение комфорта за счет разнесения собственных частот двигателя, подвески и элементов кузова. Качественней и проще это можно сделать на кузове с большей крутильной жесткостью.
На «АВТОВАЗе», вернее, в дирекции по техническому развитию работы по выявлению принципиальных способов повышения крутильной жесткости кузова проводились и проводятся на математических моделях с применением компьютерного анализа.
Влияние на крутильную жесткость ветрового стекла
Приклейка ветрового стекла дает увеличение крутильной жесткости от 20% до 40% (ВАЗ-2110, ВАЗ-2123, ВАЗ-1118). Например: крутильная жесткость кузова ВАЗ-2110 в два раза больше, чем у ВАЗ-21099. Именно поэтому важно, чтобы разбитое ветровое стекло на вашей «десятке» было приклеено специалистами.
Влияние на крутильную жесткость различных усилителей кузова
Подобная работа также проводилась в дирекции по техническому развитию. При этом основная цель, которую преследовали конструкторы, — получение максимально возможной крутильной жесткости кузова при наименьшем весе. Не будем подробно рассматривать все нюансы подобной работы, тем более что их описание займет не одну страницу. Отметим лишь, что в ближайшее время могут появиться усилители, устанавливаемые дополнительно на модели «ВАЗ», для повышения крутильной жесткости. Практика показывает, что наиболее слабой частью вазовских кузовов является задок. Поэтому больше шансов, что кузов не развалится, если дополнительный усилитель будет устанавливаться в задней части кузова автомобиля. Однако, примеряя какую-либо из схем «на себя», не следует забывать, что кузов — штука тонкая. И его жесткость должна быть сбалансирована. В противном случае он может развалиться гораздо раньше, чем вы успеете моргнуть глазом. Поэтому каждый конструктивный вариант дополнительного усилителя должен быть рекомендован к установке «АВТОВАЗом».
