Упругие элементы подвески появились на транспорте сотни лет назад, слишком уж жёстко было ездить на повозках по булыжным мостовым. Термин «подвеска» точно передаёт суть конструкции: кузов кареты или брички в прямом смысле подвешивали на кожаных ремнях. В 1804 году вместо ремней появились листовые рессоры, а спустя сто лет уже на самодвижущихся экипажах – автомобилях - их сменили более комфортные и технологичные витые пружины.
Удивительно, но с тех пор конструкция упругих элементов принципиально не менялась. Подвеска обрастала продвинутыми амортизаторами, плавающими сайлентблоками и гидравлическими стабилизаторами, а витые пружины никуда не исчезли. Более того, даже архаичные рессоры до сих пор в ходу на грузовиках и пикапах. Конечно, встречаются и диковинки: торсионы (упругие стержни — прародители пружин) и пневмоподушки. Но на большинстве легковых машин сегодня вы встретите классическую подвеску на пружинах. Поговорим о них подробнее.
Пружины как основа подвески
Пружины — ключевые элементы подвески. Именно они удерживают автомобиль над дорогой, а также «глотают» все удары от ям и неровностей. Замена пружин может кардинально изменить поведение автомобиля на дороге.
Пружины выбираются инженерами, исходя из массы и назначения машины, а уже под характеристики пружин подбираются амортизаторы, гасящие их инерцию. Нередко даже у разных комплектаций одной и той же машины пружины отличаются характеристиками. Например, на дизельные модели зачастую ставят более жёсткие и длинные пружины, чем на бензиновые — из-за тяжести двигателя. Есть отличия и в зависимости от рынка: для Северной Америки, где ценят комфорт, автомобили традиционно оборудуют более мягкими пружинами.
Жёсткость пружин
Жёсткость — ключевая характеристика пружины, влияющая на энергоёмкость подвески (способность ехать по неровностям без «пробоев»), плавность хода и управляемость автомобиля.
Мнения автовладельцев по поводу жёсткости пружин диаметрально противоположны. Кто-то уверен, что «чем жёстче — тем лучше», аргументируя это точностью руля и отсутствием кренов. Кто-то скажет, что жёсткие пружины — зло, убивающее комфорт и управляемость на плохих дорогах. Правы и те, и другие, а поиск верного баланса — непростая задача.
Характеристики пружины рассчитываются по её размерам — для этого даже есть онлайн-калькуляторы, как для шин. А зная основные закономерности, какие-то выводы можно сделать даже «на глаз».
Линейные и прогрессивные пружины
Пружины отличаются друг от друга реакцией на нагрузку: она бывает линейной и прогрессивной. Зачастую автовладельцы заменяют один тип другим: либо ставят прогрессивные пружины вместо линейных, чтобы улучшить работу подвески, либо наоборот — в целях экономии.
Линейная пружина — это классическая навивка с одинаковым шагом витка и постоянной жёсткостью. Она проста в изготовлении - поэтому дешёвая и самая распространенная. Под нагрузкой такая пружина сжимается линейно: в момент полного сжатия все витки смыкаются одновременно.
Пружина с прогрессивной характеристикой отличается переменной жёсткостью и нелинейным сжатием под нагрузкой благодаря разному шагу витка. Чем сильнее на такую пружину давишь, тем жестче она становится. Под нагрузкой витки с меньшим шагом смыкаются первыми, общее число оставшихся свободных витков уменьшается, и жёсткость пружины возрастает.
Когда и как менять пружины
Обычно пружины меняют из-за их поломки или при заметном проседании машины. Но лучше не доводить ни до того, ни до другого.
Поломка прутка пружины — ситуация неприятная: автомобиль полностью обездвиживается, и до сервиса придётся ехать уже на эвакуаторе. Нередко пружины лопаются от ударных нагрузок на бездорожье, вдали от цивилизации, что ещё больше усложняет задачу.
Но пружины не ломаются просто так - кроме редких случаев заводского брака. Обычно такой поломке предшествует либо усталость металла, либо коррозия. Последнюю можно выявить заранее: если вы заметили на пружине ржавчину, не тяните с заменой! Очаг коррозии — вероятное место будущей поломки.
В проседании машины тоже нет ничего хорошего, и дело не только в уменьшении клиренса и невозможности заехать на высокий бордюр. Просевшие пружины увеличивают нагрузку на другие элементы подвески и трансмиссии — амортизаторы, ступичные подшипники, ШРУСы. А в подвеске МакФерсон из-за этого даже сбиваются углы установки колёс.
Слегка просевшие пружины сложно выявить невооруженным глазом. Лучше взять рулетку, замерить расстояние между центром диска и колёсной аркой и сравнить с заводским значением. Кроме того, недопустим крен на одну сторону: и слева и справа высота должна быть одинаковой. Нередко первыми «сдаются» пружины с более нагруженной стороны — водительской, особенно если бензобак расположен там же.
Каков ресурс пружин? Раньше считалось, что он равен двум ресурсам амортизаторов, т.е. пружины нужно менять не вместе с ними, а через раз. Но те времена уже в прошлом: пружины становятся всё тоньше и легче, и теперь они выходят из строя почти одновременно с амортизаторами, «отработав» 70-80 тысяч км.
Зачастую менять пружины вместе с амортизаторами экономически выгоднее — не придётся дважды оплачивать одну и ту же работу, если они смонтированы в сборе. Только не забывайте, что пружины, как и амортизаторы, меняются парами на каждой оси: одиночная замена приведёт к дисбалансу в работе подвески.
Тюнинг пружин
И всё же самая популярная причина замены пружин — не поломка и не проседание машины, а тюнинг. Лифт подвески или её занижение, дополнительная жёсткость или плавность хода — всё это поводы для смены пружин. Благо, сейчас в продаже масса вариантов нестандартных пружин на все ходовые модели автомобилей.
Но заниматься кастомизацией нужно с умом, не превращая тюнинг в «колхоз», примеров которого немало. Один из самых распространённых — подрезание пружин: либо своих же, чтобы «малой кровью» занизить подвеску, либо взятых от другой машины, чтобы приспособить их к своей.
Пружина не однородна по всей длине. На концах у нее расположены так называемые опорные витки, задача которых — усиление конструкции, правильное складывание пружины при работе и фиксация ее на посадочном месте. Обрезка опорного витка нарушает весь расчёт пружины, создаёт дополнительные напряжения металла и, спустя какое-то время, приводит к поломке прутка. Резать пружины нельзя ни в коем случае!
Сомнительна и установка «примерно подходящих» пружин от других автомобилей. Нагрузка точно не совпадёт с расчётной, что снизит ресурс пружины, ухудшит работу подвески и повлияет на управляемость. Эксперимент может закончиться и досрочно: неподходящие пружины нередко вылетают из посадочных мест в предельных режимах работы подвески (например, при вывешивании колеса), и машина падает на «брюхо».
Если вы взялись за тюнинг — подбирайте пружины, разработанные именно для вашей машины. И не забывайте, что амортизаторы должны соответствовать им не только по длине, но и по характеристикам: в хороших тюнинговых наборах пружины и амортизаторы неспроста идут одним комплектом.
