Шары скрипучие

ШАРЫ СКРИПУЧИЕ

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

ТРЕНИЕ

ШАРЫ СКРИПУЧИЕ

Сегодня выбор запчастей достаточно широк. Но у этого явления, к сожалению, есть обратная сторона: каждый из нас рискует купить детали, с которыми машина станет менее устойчивой...

Эдуард КОНОП

ВСПОМНИМ ВЕЛОСИПЕД

Опять два колеса — скажет читатель, не пропускающий публикаций «Клуба автолюбителей». Это, как правило человек, желающий не только «кататься» на автомобиле, выпущенном более или менее известной фирмой, но и знать о нем как можно больше. Кстати, работая с письмами, мы вновь и вновь убеждаемся, что наш основной читатель — именно такой интеллектуал, а не «чистый потребитель», интересующийся только тем, где и что купить.

Вопрос, который мы сегодня обсудим, был задан автору на автостоянке, затем встречался и в письмах читателей. И звучал так: чем объяснить ухудшившуюся устойчивость машины «по курсу» после замены шаровых опор, если новые — в полном порядке, очень тугие, без малейших намеков на незаконные люфты?

«Действительно, — вспомнили мы, — это случается довольно часто!» Переусердствовав в поиске наилучших опор, автомобилист легко совершает традиционную ошибку, полагая просто: чем туже — тем лучше! И в результате рискует оказаться в автомобиле, странно рыскающем по курсу, трудно управляемом, да еще и отвратительно шумном, поскольку такие опоры вскоре начинают невыносимо скрипеть. Попытки смазать их не дают результата — дело чаще всего кончается заменой на другие, порой ничуть не лучшие.

Итак, вспомним все-таки велоспед. Надеемся, что многие читатели и сегодня еще с ним не порвали, а посему помнят важное условие его устойчивости и управляемости (здесь они тесно связаны): руль должен поворачиваться совершенно свободно, не мешая «механике» велосипеда самоустанавливаться. Помните, что дает нам «вылет» передней вилки, показанный на рис. 1? Ось вращения вилки пересекает поверхность дороги впереди пятна контакта колеса с дорогой. Этот «пустячок», до которого когда-то гениально додумались, обеспечивает велосипеду или мотоциклу автоматический поворот вилки в ту сторону, куда машина случайно наклонится. Это — важнейший пункт в теории устойчивости одноколейных машин. «Механика», как видим, заложена в саму компоновку велосипеда и потому исключительно надежна. Казалось бы, ну что может ей помешать? Оказывается, помешать может... чрезмерное трение в подшипниках руля. Стоит их слегка перетянуть — и велосипед на ходу становится норовистым, ехать на нем трудно. Причина проста: руль невозможно стронуть с места, пока вы не пересилите трение покоя (вспомните физику!). Но дальше вы уже преодолеваете трение движения (качения) шариков, которое меньше трения покоя. Поэтому всякий поворот руля выглядит как срыв — повернуть его плавно, на требуемый, малый угол, чтобы сохранить равновесие, не удается.

Результат хорошо известен: велосипед выписывает по дороге некую ломаную линию! Известен и рецепт лечения этой болезни: затяжку подшипников нужно несколько ослабить, а заодно и смазать их.

ЧТО ОБЩЕГО С АВТОМОБИЛЕМ

...Спросите вы. Общего довольно много. Вряд ли нужно напоминать, для чего передние колеса имеют «хитрые» углы установки, а оси поворотных кулаков — продольный и поперечный наклон. При всей кажущейся сложности автомобиля (в сравнении с велосипедом, конечно), здесь — та же самая «автоматика», позволяющая машине сохранять курсовую устойчивость даже в том случае, когда водитель, забыв о руле, увлечен пассажиркой. Если шоссе гладкое, прямое, с незначительным поперечным уклоном, то машина идет прямо. При порыве ветра слева может немного отклониться вправо (требование устойчивости). При большом поперечном уклоне она столь же логично отклоняется «под косогор». (В обоих последних случаях лучше отвлечься от соседки и слегка «подправить» руль!) На повороте машину нужно удерживать рулем, ибо все та же механика, если отпустить руль, вернет колеса в прямое положение.

Короче говоря, машина, пока исправна, ведет себя довольно «разумно», за что спасибо тем, кто ее сконструировал и изготовил. Но вообразите, чем грозит установка излишне тугих, «скрипучих» опор: произойдет практически то же, что было показано в примере с велосипедом. «Самоустановке» колес мешает трение покоя в опорах. Пока вы его не преодолеете, руль не повернуть! На гладком шоссе и то машина рыскает в стороны. Более того, наблюдательные читатели даже отмечают такой «парадокс»: на шоссе с не очень ровным покрытием машиной управлять проще, чем на гладком. Чуда, однако, никакого нет. Толчки от дороги, заставляя тугие «шары» проскальзывать, создают то самое трение движения, которое меньше трения покоя — и машина худо-бедно рулится. На гладком, новом покрытии тугие опоры словно стопорятся, вынуждая водителя ехать по какой-то ломаной траектории.

Чем сильнее трение в подшипниках руля, тем больше скачок при его повороте. Представьте, что для сохранения направления нужен был поворот всего на полградуса, а руль можно поворачивать только «дозами» градуса по два — и вы поймете, из-за чего машина неприятно рыскает. Чем меньше трение в подшипниках, тем точнее управление.

Конечно, поведение машины зависит и от развала и схождения колес. Впрочем, стоит ли углубляться в эти тонкости? У нас сегодня иная цель: показать, что вся эта механика работает лишь при условии, что в подвеске нет чрезмерного трения. Нетрудно представить, как бы повела себя машина с заваренными наглухо шарнирами, зафиксированными в одном положении — пойдет туда, куда потянут колеса. Конечно, это крайний случай. Подвеска же с тугими шарнирами лучше, но не намного.

Автомобиль располагает целым арсеналом источников трения в подвеске и системе управления. Так, у «Жигулей» это четыре шаровые опоры, шесть (!) шаровых соединений в трапеции плюс сам рулевой механизм, да еще маятниковый рычаг с его втулками и резиновыми уплотнениями. Не забудем также трение в резиновых опорах стабилизатора поперечной устойчивости, трение между деталями амортизаторов. Прочую мелочевку опустим. Все это «добро» противится как работе подвески, так и поворотам руля. Пока трение не слишком велико, поведение машины мы считаем нормальным. Но стоит затянуть покрепче гайку маятникового рычага (кто-то пытается так устранить его люфт!) — и машина, как норовистая лошадь, не слушается «поводьев».

Это происходит и когда владелец, напуганный предстоящим техосмотром, специально покупает тугие опоры и наконечники рулевых тяг — авось, заодно и прослужат дольше! Здесь, помимо того, что руль становится «тяжелым», начинают проявляться и другие неприятные эффекты. Взгляните на фото.

Каждый, кому случалось регулировать «сход-развал», знает, что эти углы зависят от нагрузки машины. Перед измерениями подвеску прожимают несколько раз вверх-вниз, чтобы она заняла положение, соответствующее статической нагрузке. При большом трении в подвеске автомобиль приобретает способность фиксироваться в самых различных положениях. Поэтому в движении после случайного толчка машину тянет вправо или влево — в зависимости от приобретенной «позы»... А тонко рулить на ней, как мы уже показали, не удается: мешает трение.

Проблемы любителя тугих шарниров этим не исчерпываются. Тугая подвеска делает машину частично «неподрессоренной», уподобляя деревенской телеге. Чем туже шарниры, тем выше «порог чувствительности» подвески и тем больше ударов жестко передается на кузов. В первую очередь это касается небольших переменных сил, не способных одолеть силы трения — например, действующих в подвеске при движении по немного выщербленному асфальту, гравию, брусчатке. Машина не только некомфортабельна, но порой и опасна: неработающие амортизаторы не способны гасить колебания шин, колес, самих рычагов подвески. Шины начинают проскальзывать по дороге — тут водитель рискует вообще потерять контроль над автомобилем.

Рис. 1. Продольный наклон оси поворота передней вилки велосипеда, мотоцикла: А — точка пересечения теоретической оси поворота вилки с поверхностью дороги; Б — место приложения вертикальной реакции Р. 

При избыточном трении в узлах подвески «статическое» положение кузова становится неопределенным.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии