Как центр крена влияет на динамику вашего автомобиля

Некоторые из нас гонятся за лучшими характеристиками в поворотах, некоторые просто хотят, чтобы автомобиль выглядел как низкий автомобиль. Но независимо от того, почему вы хотите изменить дорожный просвет своего автомобиля, вам нужно знать, что такое центр крена, прежде чем вы начнете возиться.

Есть много способов увеличить скорость (самый простой из них - просто улучшить шины), или мы могли бы установить на наши автомобили заниженные пружины или даже койловерную подвеску. Здравый смысл говорит, что всегда лучше занижать машину, не так ли? Ну, не совсем так. Центр крена — это невидимый шарнир, на котором вращается вся динамика автомобиля.

Главный аргумент, который я слышу в пользу снижения дорожного просвета автомобиля (помимо того, что он выглядит круто), заключается в том, что он снижает центр тяжести, что, конечно же, и происходит. Обычно заниженные пружины или койловеры также будут более жесткими, помогая автомобилю меньше крениться (или крениться) в поворотах. На бумаге это прекрасно! Но на самом деле все не так просто. Когда вы опускаете автомобиль, вы нарушаете тонкий баланс, к которому стремились инженеры по подвеске, когда проектировали эту штуку.

Автомобильные инженеры, умные умники, точно знают, насколько кузов будет крениться в поворотах, какой у подвески ход, центр тяжести вдоль всего хребта автомобиля и что подвеска геометрически и механически переделает. неровности и разная высота дорожного просвета. Мы можем физически увидеть рычаги подвески, втулки, шарниры, благодаря которым легко двигаются все рычаги подвески. В этом есть дополнительное измерение сложности, потому что четыре угла автомобиля не работают независимо друг от друга. Нет, не стабилизаторы поперечной устойчивости, а центры крена, мгновенные центры и ось крена — невидимая магия подвески.

Итак, что такое центр вращения? По сути, это точка в пространстве, вокруг которой вращается кузов автомобиля. В большинстве автомобилей есть два центра крена; передняя подвеска и задняя подвеска. Вместе они образуют так называемую ось крена; линия, проведенная через два центра крена. А пока давайте сосредоточимся на том, что делает центр вращения и мгновенный центр возможным.

Как и все геометрическое, мы собираемся нарисовать несколько линий. Вы можете рассчитать центр крена даже вашего автомобиля с помощью простой математики. Всего вы нарисуете семь линий для обеих сторон подвески. Начните с рисования вертикальной линии, обозначающей центр автомобиля. Исходя из этого, я буду использовать грубую оценку подвески со стойками МакФерсон, обычной установки для большинства современных автомобилей.

Ваша самая важная линия будет линией, которую вы проводите от рычагов управления. По сути, нарисуйте линию, которая проходит через внутренние и внешние шарниры рычагов управления, и продлите эту линию внутрь от шины. Эта линия является вашим якорем для остальной части центра крена, потому что угол поворота рычага (ов) управления определяет, как машина будет катиться.

От этого мы собираемся провести еще одну линию. С этой настройкой стойки MacPherson вы собираетесь провести линию точно перпендикулярно (или под углом 90 градусов) к оси стойки. Обычно вы этого не замечаете, но стойки на самом деле наклонены к центру автомобиля по другим причинам подвески, которые больше связаны с рулевым управлением. В любом случае, мы рисуем эту линию, пока она не встретится с другой линией от рычага управления. Теперь у нас есть мгновенный центр. Нет, еще не ролл-центр. И да, мгновенный центр — это нормально, когда он находится за пределами колеса.

Мы собираемся сделать то же самое с другой стороны подвески, чтобы у нас было два мгновенных центра. Теперь мы можем нарисовать последние две линии, которые сообщат нам наш центр крена. Вы собираетесь провести линию от центра шины к мгновенному центру каждой стороны. Там, где эти две линии пересекаются посередине, находится центр ролика.

Теперь, когда математика была сделана, чтобы найти центр крена, мы можем понять, почему это важно. Центр крена и мгновенные центры не являются фиксированными виртуальными точками, они на самом деле постоянно меняются, когда подвеска проходит свой ход, и особенно когда кузов автомобиля наклоняется.

Центр крена тесно связан с центром тяжести, о котором мы упоминали ранее. По сути, большинство инженеров по подвеске стараются максимально приблизить центр крена и центр тяжести друг к другу без ущерба для физической геометрии подвески. Инженерная битва заключается в том, чтобы сделать центр тяжести достаточно низким, чтобы он совпадал с центром крена после того, как автомобиль будет готов, чтобы рычаги подвески можно было расположить естественным и ровным образом.

Автомобильная техника для дорожных автомобилей полна компромиссов. Такое соотношение центра крена и центра тяжести в конечном итоге является одним из больших компромиссов в конструкции подвески. Иногда автомобили имеют причудливую геометрию и центры крена, чтобы компенсировать чрезмерно высокий центр тяжести. Это также важная причина, по которой такие автомобили, как Subaru BRZ, управляются чрезвычайно хорошо; у них исключительно низкий центр тяжести, что значительно упрощает определение центров крена и другой геометрии. Это одна из самых важных взаимосвязей в динамике автомобиля, такая же важная, как развал, кастер и схождение.

С практической точки зрения, существует определенная поставка запасных частей для усовершенствованных деталей подвески. Это не распространено, и, как правило, это только для автомобилей, которые любят крысы:например, EG / EK Civic, S2000, 350Z, Miatas, близнецы Toyobaru и тому подобное. У таких автомобилей будут комплекты для регулировки центра крена, обычно это настоящие проставки или нестандартные шаровые шарниры. Остерегайтесь некоторых деталей, которые претендуют на роль регуляторов центра крена, но на самом деле являются просто мусором. Если регулятор не двигает нижний шаровой шарнир относительно ступицы, это неисправность.

Остальным из нас со странными автомобилями придется отрегулировать центр крена с помощью койловеров и некоторой базовой практической математики. Возможно, в будущем я сделаю все своими руками, а пока у вас есть учебник по великой невидимой части вашей подвески. Не опускайте свои автомобили слишком низко и будьте в курсе того, что происходит, когда вы это делаете! А пока я собираюсь придумать систему измерения центра крена на вашей подъездной дорожке, следите за обновлениями.

Есть совет? Отправьте нам сообщение:[email protected]