Пружины. Обрезать или не обрезать – вот в чём вопрос

При замене штатных пружин амортизаторов на нестандартные автолюбители преследуют одну из двух целей: понижение (повышение) дорожного просвета, либо же изменение уровня жёсткости подвески. Причём, если необходимость изменения дорожного просвета обычно вызвана желанием хозяина авто приспособить своего "железного коня" к тем или иным условиям эксплуатации, то изменение жёсткости пружин, чаще всего, является результатом поиска компромисса между управляемостью машины и комфортом водителя. Но и в том и в другом случае для успешного тюнинга подвески необходимо заранее чётко определиться с результатом, который должен быть достигнут в итоге.

Попытаемся в качестве "подопытного кролика" взять, например, автомобиль ВАЗ 2101 в базовой комплектации и зададимся целью теоретически повысить общую жёсткость подвески, понизив при этом дорожный просвет.

ВАЗ 2101 имеет следующие технические характеристики:

- массу в 995 кг, плюс 2 пассажира, итого: 1115 кг;
- нагрузку на переднюю ось: 430 кг;
- нагрузку на заднюю ось: 362 кг;
Характеристики стандартных цилиндрических пружин передней подвески:
- высота (без нагрузки): 360 мм;
- диаметр прутка: 13 мм;
- кол-во витков: 9;
- высота (нагрузка 628 кг): 182 мм;
- высота (нагрузка 435 кг): 232 мм;
Характеристики стандартных цилиндрических пружин задней подвески:
- высота (без нагрузки): 434 мм;
- диаметр прутка: 12,3 мм;
- кол-во витков (рабочих): 8;
- высота (нагрузка 295 кг): 273 мм;

Формула расчета жёсткости пружин

Многие автолюбители используют для понижения дорожного просвета наипростейший способ: обрезают штатные пружины. Однако, далеко не все владельцы авто способны заранее рассчитать те изменения, которые получат вследствие такой модификации. На самом деле, формула для такого рода расчетов не настолько сложна, как кажется и выглядит следующим образом: С=F/S=(G*d4)/(8*n*D3) Н/мм. В данной формуле G - модуль сдвига, d и D отражают диаметр и средний диаметр прутка соответственно, а n - количество рабочих витков. Подставляя известные данные в эту формулу можно рассчитать как жёсткость штатной пружины (С0=(78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Н/мм), так и вычислить заранее жёсткость, например, для задних пружин, при условии уменьшения их на 1 (С1=(78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Н/мм) или 2 (=(78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Н/мм) витка.

Формула расчёта деформации пружины

Вычислить, какое влияние на деформацию пружины имеет количество её витков позволяет формула: X=(4*Р*R3*n)/(G*r4) мм, где за X принята сама деформация пружины, P - внешняя сила, а r и R - радиусы прутка и оси пружины соответственно. Что касается G и n, то они обозначают модуль сдвига и количество витков, как и в предыдущей формуле.

При помощи вышеописанных формул любой автолюбитель, решивший заняться пружинами своего автомобиля, сможет без особых усилий заранее определить, как именно изменятся характеристики его машины после модернизации

Автор: Курец Михаил

17.09.2012