Кинематические свойства подвески со связанными рычагами

Подвеска со связанными рычагами занимает промежуточное положение между подвеской на продольных рычагах и зависимой подвеской. При равностороннем ходе сжатия и отбоя колес изменение развала может быть обусловлено лишь упругой деформацией.. При разноименном ходе это изменение проявляется более явно. Сравнение подвески со связанными рычагами с другими конструкциями приводится на 4.10 и 4.11. При зависимой подвеске колеса сохраняют свое положение относительно дорожной поверхности, в то время как колеса, подвешенные на продольных рычагах, качаются перпендикулярно своей оси поворота, и угол их развала равен углу бокового крена φ кузова. Наружное на повороте колесо наклоняется в сторону положительного развала, а внутреннее — в сторону отрицательного. В результате этого возможность передачи шинами обоих колес боковых сил снижается. В подвесках со связанными рычагами тоже происходит изменение развала, но значение этого изменения зависит от положения поперечины. Если она находится между центрами качания рычагов, то изменение развала соответствует подвеске на продольных рычагах. Когда поперечина смещена назад, то колесо, совершающее ход сжатия, при разноименном ходе наклоняется в сторону отрицательного развала, а совершающее ход отбоя — в сторону положительного. При смещении поперечины назад до оси колес получается зависимая подвеска.

Отношение изменения развала к изменению кинематического угла крена кузова называется коэффициентом изменения развала при крене γa/φ. На подвесках со связанными рычагами

Значение этого коэффициента зависит от положения поперечины: чем меньше γai/φ, тем лучше должно быть сцепление на повороте. Для указанных на 4.10 и 4.11 подвесок этот коэффициент имеет следующие значения: подвеска на продольных рычагах— 1,08; подвеска с направляющими стойками — 0,86; зависимая подвеска — 0.

В подвеске на продольных рычагах имеет значение еще упругая податливость, поэтому коэффициент получается больше единицы. Различное размещение поперечины влияет не только на изменение развала, но также на передаточное отношение от колеса к амортизатору с пружиной , на величину неподрессоренных масс и пространство, требуемое для обеспечения ходов подвески. Если поперечина расположена впереди, то почти весь ее вес приходится на опоры О, т. е. она относится к подрессоренному кузову, уменьшая тем самым неподрессоренные массы. Кроме того, она определяет минимальное перемещение sa при ходе сжатия. Чем дальше назад сдвинута поперечина, тем больше ее перемещение вверх и тем больше неподрессоренные массы.

На заднюю ось приходится часть массы кузова mωh = mh — muh. При движении на повороте с определенной скоростью центробежная сила FCWh = μsGωh = μsmωh воспринимается опорами 0L и ОR. При рассмотрении статического положения в расчет входит высота hwn обеих сторон этих опор. Зависящий от нее центр крена Wh расположен на пересечении горизонтали В—В, проходящей через точки О, и вертикали, проходящей через точку контакта колеса с дорогой Nh.

Таким образом, варианты подвески со связанными рычагами имеют в статическом положении одинаковую высоту центра крена. Однако с учетом кинематики играет роль еще центр передачи боковых сил SM; на повороте колеса качаются вокруг линии, соединяющей точку 0L или 0R с SM. Определение кинематической высоты hwn центра крена показано на 4.17. Если поперечина расположена между точками опоры О, то центр крена Wh находится на уровне дороги: hWh = 0. Если поперечина смещена назад до оси колес.

Резиновые элементы в опорных точках О, и 0R должны воспринимать жесткое качение радиальных шин, т. е. иметь вполне определенную характеристику упругости. На повороте возникает обусловленная длиной рычагов r пара сил ±F0x, нагружающая указанные эластичные опоры в продольном направлении. В результате подвеска со связанными рычагами может повернуться в плане на угол б,, что способствует избыточной поворачиваемости под действием боковых сил. Замеры, проведенные на автомобиле «Поло I», показали, что хотя ось под действием боковых сил поворачивается к внешней стороне поворота, этот недостаток компенсируется недостаточной поворачиваемостью под действием крена, степень которой зависит от нагрузки. Изменяющаяся при нагружении высота опорных точек О, и 0R и размещенная примерно посередине между ними и "колесами поперечина определяют благоприятное возрастание коэффициента поворота оси при крене δ/φ с увеличением нагрузки. При угле крена ф=4° этот коэффициент составляет: при нагрузке в два человека +0,017, при нагрузке в четыре человека +0,06, при допустимой нагрузке на ось +0,09. Вероятно, это способствовало тому что рассматриваемый автомобиль «Поло I» имеет хорошую управляемость, так же как и последующая мод. «Поло С».

Рис. 4.10. Изменение развала в зависимости от хода колеса при различных конструкциях подвесок и равностороннем ходе: 1— подвеска со связанными рычагами; 2— зависимая подвеска; 3— подвеска на продольных рычагах; 4— подвеска на косых рычагах; 5—подвеска с направляющими стойками



Рис. 4.11. Изменение развала относительно поверхности дороги при различных конструкциях подвесок и разноименном ходе. На всех подвесках, за исключением зависимой, наружное колесо наклоняется в сторону положительного развала, а внутреннее— в сторону отрицательного. По оси Y отложен ход сжатия s1 и отбоя s2 колеса, по которым легко рассчитать угол крена: φ=(s1+s2)/bh. При колее bh= 1422 мм и ходе ±80 мм получается φ = 0,113 рад = 6,45° = 6° 27': 1—подвеска со связанными рычагами; 2—зависимая подвеска; 3—подвеска на продольных рычагах; 4— подвеска на косых рычагах; 5— подвеска с направляющими стойками



Рис. 4.17. Определение высоты hωh центра крена Wh вокруг которого кузов поворачивается под действием боковой силы. Должно быть известно положение центра передачи боковых сил SM; эту точку на виде сверху надо соединить с точками опоры О и продолжить до пересечения с осью колес. Получившиеся точки (полюсы Р) нужно спроецировать на вид сзади и соединить там с точками N контакта колес, чтобы получить на оси симметрии автомобиля центр крена Wh. а — вид сзади, б — вид сверху; 1 — ось симметрии