Статьи по теме "Тюнинг"

Тонкая настройка подвески. Часть 1

Мой любимый гонщик, трехкратный чемпион мира Ники Лауда, отвечая на вопрос о секрете его побед, один раз сказал так: «На аналогично настроенном автомобиле я не смогу ехать быстрее, чем любой гонщик мирового уровня, поскольку мы все едем на пределе возможного. Выигрывает тот, кто лучше настроил автомобиль, а значит, много работал и думал».

Для чего настраивают ходовую часть автомобиля? Для того, чтобы улучшить его поведение на скорости, сделать его быстрее. Однако добиться этого вам удастся только в том случае, если вы будете чувствовать разницу между реальностью и мифами, которых, когда дело доходит до настроек, оказывается множество. Действительно, в этом деле есть масса нюансов. Но мы будем говорить о базисных положениях, которые верны для любой гоночной машины, независимо от ее типа, формулы привода или мощности. Зная и применяя эти принципы на практике, можно научиться настраивать любой автомобиль.

Регулировка тормозного баланса.

Известно, что при торможении основной вес перераспределяется на передние колеса. Поэтому передние тормоза, как правило, мощнее задних — им выпадает больше работы. Если поделить тормозное усилие поровну между колесами передней и задней оси, то при перераспределении веса загруженные (и следовательно, имеющие лучшее сцепление) передние колеса будут тормозить недостаточно эффективно, в то время как разгруженные и потерявшие сцепление задние уже заблокируются. Чтобы не допустить этого, на серийных автомобилях устанавливается автоматический регулятор давления, а на большинстве гоночных — ручной, позволяющий не только настраивать тормозной баланс, но и менять его входе гонки.

Тормозной баланс — первое, что надо отрегулировать перед гонкой. Подготовка к этому начинается с прогрева шин до рабочей температуры — в противном случае регулировка ничего не даст, так как при нагреве шин характеристики их сцепления изменятся, и скорее всего вы получите слишком большое тормозное усилие на задних колесах. Внимательно изучив ситуацию по зеркалам и убедившись, что сзади вам не грозит опасность, нажмите на тормозную педаль и давите на нее, пока передние или задние колеса не заблокируются. Как только это произошло, немедленно ослабьте давление, чтобы не испортить шины. Изменяя баланс, вы должны стремиться к тому, чтобы блокировка передних колес наступала чуть раньше, чем задних. При этом не надо уходить в сторону более ранней блокировки передка — это может уменьшить общую эффективность торможения.

Мы установили базисные настройки для торможения на прямой. Однако если техника пилота включает торможение в первой половине поворота, вплоть до апекса, тормозное усилие на задних колесах надо делать еще меньше. Дело в том, что силы, действующие на автомобиль при входе в поворот, сильно разгружают заднюю внутреннюю шину, перегружая при этом внешнюю, снижая их сцепление, что чревато резким заносом. Лучше всего решить эту проблему во время тестов и тренировок, а не на первых кругах гонки.

Чаще всего в гонках используется торможение с включенной передачей, а то и с последовательным переключением передач вниз.
Торможение двигателем, во-первых, помогает при недостаточной эффективности рабочей тормозной системы (свойственной большинству серийных автомобилей), а кроме того, в этом случае меньше вероятность, ошибившись с дозировкой усилия, заблокировать колеса. Однако переключение передач при торможении нарушает весовой баланс автомобиля — он как бы раскачивается в продольной плоскости. Если тормозная система достаточно эффективна, а гонщик может точно чувствовать момент блокировки колес, более эффективным будет торможение на одной передаче или даже на нейтрали! Да-да, на некоторых гоночных автомобилях, например, на американской формуле Атлантик, пилоты вообще тормозят на нейтральной передаче, так как тормозные возможности этих машин просто колоссальны — замедление достигает 3 g. Как это ни странно, но у гонщиков просто не хватает времени на переключение, и они разбивают его на две фазы. Закончив торможение, они просто «втыкают» нужную передачу из нейтрального положения рычага. Естественно, при такой технике торможения баланс настраивается иначе, чем когда замедление осуществляется с включенной передачей.

Перераспределение веса и центр тяжести.

В главе «Тонкое искусство баланса» мы говорили о том, что сцепление шины с покрытием тем больше, чем выше нагрузка на шину. Речь шла о том, что шины могут загружаться при перераспределении веса автомобиля, когда он тормозит, разгоняется или поворачивает. При торможении, например, нагрузка перераспределяется с задних шин на передние, и они получают лучшее сцепление. При разгоне, наоборот, загружаются задние колеса. Но когда одни колеса загружаются, другие разгружаются, и их сцепление падает. Причем чем больше перераспределение веса и чем быстрее оно происходит, тем меньше становится суммарное сцепление шин с покрытием.

Вопреки существующему ошибочному мнению, никто не в силах изменить количество перераспределяемого веса — ни регулировками амортизаторов, пружин, стабилизаторов, ни другими настройками подвесок, препятствующими клевку «передка» или приседанию задней части машины. Количество веса, перераспределяющегося на передние колеса при торможении, определяют три момента: 1. Высота расположения центра тяжести. Вполне понятно, что чем выше центр тяжести, тем перераспределение веса больше. 2. Колесная база. У машины с короткой колесной базой перераспределение веса будет больше, чем у длиннобазной. 3. Насколько эффективно торможение. У машины, развивающей замедление в 3 g, перераспределение веса будет больше, чем у машины с замедлением в 1 g. Представить себе расположение центра тяжести поможет такой пример: если подвесить машину за трос к центру тяжести, то она не будет отклоняться ни в продольном, ни в поперечном направлении (рис. 1). Это относится даже к автомобилю, расположенному вертикально. Он будет находиться в состоянии полного равновесия.

Центр тяжести — это точка, где сконцентрирована масса автомобиля. Важность этой точки в том, что все силы, возникающие при прохождении поворотов, разгоне и торможении, проходят через нее. Если взять два автомобиля с одинаковой колесной базой, то перераспределение веса будет больше у машины с более высоким центром тяжести (рис. 2).
Теперь возьмем два автомобиля с разной колесной базой, но с одинаково расположенным центром тяжести.
У машины с более длинной колесной базой перераспределение веса будет меньше (рис. 3). Таким образом, длина колесной базы — это второй фактор, влияющий на перераспределение веса.

Мы выяснили, что у автомобиля, тормозящего с замедлением в 2 g, перераспределение веса в два раза больше, чем у того, что развивает 1 g. Можно добиться меньшего перераспределения веса, снижая интенсивность торможения, но делать этого никто не собирается — наоборот, любой гонщик старается его усилить. Мы можем передвинуть ниже центр тяжести, уменьшая дорожный просвет (именно поэтому, да еще из соображений аэродинамики, гоночные машины стараются опустить как только возможно низко), но здесь на нашем пути встанут технические требования, ограничивающие минимальный клиренс, и сама жизнь — нельзя ведь, чтобы автомобиль волочился днищем по асфальту. Сделать короче колесную базу тоже вряд ли удастся.

Так что же, мы совершенно не в силах уменьшить перераспределение веса? Уменьшить количество перераспределяемого веса — нет. Но мы можем повлиять на скорость его перераспределения — скорость, с которой этот вес достигает пятна контакта шины с поверхностью трассы. Именно в этом и заключается основной смысл настройки подвески. Но это — тема нашей следующей публикации

Ники Лауда о тормозных колодках:

«Гоночные колодки, как и шины, эффективно работают лишь в определенном диапазоне температур, поэтому их подбирают исходя из конфигурации трассы и погодных условий. Перед стартом колодки требуют специальной процедуры прогрева, а новый комплект нужно еще и прикатать. Важно знать, когда механики поставили новые колодки: во-первых, поначалу их низкая эффективность может стать неприятным сюрпризом, а во-вторых, если колодки не «обтормозить» определенным образом, комплект можно будет просто выкидывать.

Сначала надо медленно разогреть тормоза, начиная торможение намного раньше, чем обычно, и тормозя значительно плавнее. На кольце средней длины на эту процедуру уходит примерно 4 круга. В это время автомобиль тормозит из рук вон плохо, а колодки издают отвратительный запах. После этого колодки нужно испытать в критическом режиме, то есть умышленно перегреть. Для этого на полной скорости нужно два раза подряд затормозить предельно жестко. Педаль при этом становится очень мягкой и почти проваливается. Затем надо проехать один или два круга медленно, чтобы снова остудить колодки, после чего они становятся полностью работоспособными».

С чего начать тюнинг?

Случается, что человек, решивший заняться доработками собственного автомобиля, не совсем представляет, что именно он хочет сделать. В этой небольшой статье я попробую немного пролить свет на данный вопрос и, по возможности просто объяснить некоторые моменты, исходя из собственного опыта.

С чего же начинать тюнинг? Поле деятельности, согласитесь, большое. Хочется сделать машину быстрой, надежной и непохожей на другие. Начнем с динамики разгона. Она напрямую зависит, во-первых, от крутящего момента и мощности двигателя, во-вторых, от подбора передач КПП. Существенный прирост крутящего момента в зоне низких оборотов можно получить, увеличив рабочий объем двигателя. Максимальную мощность и крутящий момент в зоне высоких оборотов обеспечит распредвал с измененными характеристиками. Другими словами, на малообъемном двигателе получить удовлетворительную динамику разгона без "раскрутки" не получится.Какой рабочий объем и распредвал выбрать? Можно сделать объем 1600 куб. см, а распредвал взять не "верховой", т.е. тот, у которого степень поднятия клапана не очень велика. Почему? В принципе, рабочий объем двигателя можно увеличить до 1700 и даже до 1800 куб. см, можно купить экспериментальный 2-х литровый двигатель, наконец, но стоимость такого решения очень высока, кроме того, двигатели 1700 и 1800 - "моментные", они не любят высоких оборотов. Стиль вождения придется менять на "классический", во избежание преждевременной кончины агрегата. 1600 - универсален, он работает по всему диапазону оборотов. (Вспомните автоспорт, какой объем используется чаще всего?) Моторесурс 1600 при корректной сборке не меньше штатного. Распредвал. Излишне высокая степень поднятия клапана расстроит стабильность холостого хода, уменьшит крутящий момент на "низах", а также приведет к быстрому износу деталей ГБЦ (без спецподготовки). Кстати, о ГБЦ. Если позволяет бюджет, неплохо сделать некоторые доработки, а именно: изменить форму камеры сгорания, увеличить диаметр и изменить форму каналов, установить облегченные Т-образные клапана и бронзовые направляющие втулки клапанов. Эти операции значительно улучшат наполнение, сгорание смеси и отвод отработанных газов, что дополнительно увеличит мощность двигателя. Тюнинг выпускной системы достаточно дорог и дает небольшую прибавку по мощности.Перейдем к КПП. Правильный подбор комплектации улучшает разгон, делает его более равномерным. Что нужно сделать? Требуется изменить ряд передаточных отношений (иногда вместе с главной парой) так, чтобы не было "разрывов" между передачами (как, например, между 1-ой и 2-ой на стандартной коробке). Замена (укорочение) главной пары отдельно незначительно улучшает разгон, т.к. все передачи изменяются пропорционально, а отношения между ними остаются прежними. В тюнинговых и спортивных рядах чаще всего 1-ая передача удлиняется или остается стандартной, остальные (все или выборочно) сокращаются.Тормозная система. Для увеличения эффективности необходимо поставить передние вентилируемые диски большего диаметра и вакуумный усилитель с увеличенной производительностью. Установка задних дисковых тормозов также дает положительный эффект.

Подвеска. Для улучшения управляемости можно установить более жесткие газово-масляные амортизаторы, пружины с разным ходом витка ("прогрессивные"), передний стабилизатор увеличенного диаметра, кронштейны растяжек (для 2108) или балку (для 2110) с жесткими сайлентблоками, пластины отрицательного развала задних колес.

Вообще, при подборе комплектующих для тюнинга нужно учитывать условия дальнейшей эксплуатации автомобиля и, по возможности, консультироваться с разными специалистами для нахождения наиболее оптимального решения.

Слово tuning…

Слово "tuning", вынесенное в название этой страницы, переводится с английского, как "настройка", "регулировка". Понятие "тюнинг автомобилей" стало для нас уже привычным, хотя зачастую под этим подразумевается всего лишь наличие пластмассовых накладок на кузове и тонированные стекла.

Реально же тюнинг может включать в себя достаточно серьезные изменения в конструкции двигателя, подвески и других системах автомобиля.

Тюнинг... когда завзятый автомобилист слышит это слово, его сердце начинает биться чаще. Искусство придать одному из десятков и сотен тысяч сходящих с конвейеров автомобилей-"близнецов" своё лицо. Искусство дарить чувство, что твоя машина - это именно ТВОЯ, что она воплощает твои самые тайные чаяния.

Мастера тюнинга уверены в своих действиях, недоверчивы и ревнивы к "произведениям" и технологиям коллег. Некоторые направления тюнинга сродни научным исследованиям, некоторые - искусству, некоторые - шаманству. Но все они основаны на одном - желании человека чувствовать себя не таким как все.

"На вкус и цвет - товарищей нет", многих их автомобиль в принципе-то устраивает, но так хочется, чтобы он чем-то отличался от тысяч своих собратьев. Это желание может появиться и у владельца 9-ки и у обладателя 600-го Мерседеса. Есть спрос - есть и предложение. "Точная настройка" под желание владельца - и есть основа тюнинга. Причём она может происходить самым разным образом.

Самое простое - внешняя отделка. От банальных наклеечек, молдингов, тонировки до пластиковых навесок, хромировок. Редко кто на этом уровне занимается расчётами и исследованиями. Практической нагрузки эти действия не несут, слава богу, если не вредят, хотя есть исключения.

Скоростному авто действительно полезны спойлера, усиливающие прижим к дороге и дополнительные воздухозаборники для охлаждения тормозов. А вот для серийных автомобилей смысл антикрыла - в лучшем случае добавить индивидуальности. Не все образцы делаются по расчётам, часто - удалось "с перепугу" - и ладно.

Чуть дальше идут незначительные технические изменения. Чип-тюнинг, "настроенная" система выпуска. Всё это позволит поднять мощность мотора без каких либо серьёзных переделок двигателя.

Следующий уровень - изменения, затрагивающие агрегаты и узлы машины. Здесь уже "на коленке" экспериментировать не стоит, многие работы требуют научных расчётов или по крайней мере - практического опыта. Наиболее популярен вариант тюнинга легковых машин в сторону как бы "кольцевых" спортивных. Пожалуй, это первое, что делают с новой моделью, приглянувшейся тюнинговым фирмам.

Пружины делаются короче, амортизаторы - жёстче. Вроде ничего сложного, но на заводах-то конструктора тоже не зря зарплаты получают. Удары днищем о неровности - самое безобидное из того, что может быть при кустарном подходе. Геометрия подвески меняется, меняется управляемость. Только специалисты могут проводить работы так, чтобы эти важные характеристики не ухудшились или не стали опасными.

Поэтому подобным тюнингом занимаются уже солидные фирмы, как правило те же, что и разрабатывают элементы подвески для серийного автомобиля. В результате испытаний, как правило, появляется комплект пружин и амортизаторов, рассчитанных друг для друга. Сделать подвеску выше, что было бы актуально для России, кстати, ещё сложнее - здесь уже надо учитывать смещение центра тяжести.

На этом же уровне идут - коробки передач с изменёнными передаточными числами, замена редукторов. Такие изменения (естественно, не считая "крайностей") не требуют серьёзной перестройки всего автомобиля. Ведь машины в основном создаются под среднего потребителя и допускают смещение отдельных параметров в определённом коридоре.

Но не всех. К примеру, установка "широкофазных" распредвалов часто требует изменений в геометрии каналов головки блока, а если максимальные обороты при этом возрастают - изменения характеристик клапанных пружин. Часто увеличение мощности двигателя требует усиленного сцепления, коробки передач, приводов колёс (ШРУС`ов), более эффективных тормозов. Какая уж тут кустарщина!

Для таких работ рассчитываются комплексные сочетания, идущие в серию только после испытаний.. Есть ателье с узкой специализацией, Они делают свою работу или готовят наборы для установки другими. Иногда заказы на корню скупаются более крупными фирмами и продаются далее под другими названиями. Многие производители амортизаторов, оптики, тормозных систем имеют в своей программе продукцию с "особыми" характеристиками для разных моделей машин. Они попадают в каталоги тюнинговых ателье, рекомендуются заказчикам.

Следующая ступень характерна для фирм-"технарей". С развитием они увеличивают вложения в исследования. Результатом становятся настоящие технические чудеса - сверхмощные и сверхлёгкие двигатели, коробки передач с потрясающими характеристиками. Среди эпитетов "супер", есть и суперцена. Помимо эксклюзивности она определяется и материалами - лёгкие прочные сплавы, композиты, углепластик.

Основной потребитель такой наукоёмкой продукции - спортивные клубы и команды. Ряд тюнинговых фирм работают с разными марками, ряд - с какой-то конкретной. Если "Alpina" - то BMW"Brabus" - "Mercedes" и т.д. Такие ателье выпускают свои "версии" популярных моделей, правда превышающие заводские оригиналы по цене часто вдвое. Но за них платят - это элита, их-то и включают в автокаталоги.

Есть и те, кто "упражняются" с массовыми моделями - наверное в Европе только ленивый не предложил что-нибудь (особенно - пластиковую навеску) на "VW-Golf" или "BMW-3". И, наконец - фирмы, приближенные гигантами автоиндустрии. Порой тесно с ними экономически связанные. Яркий пример - альянс Mercedes и AMG.

На базах таких фирм растут заводские команды, их версии выпускаются мелкосерийно и заводы включают их продукцию в предложение дилерам. Бывает наоборот - исследовательские центры автогигантов образуют спортивное направление, и оно делает "заряженные" версии серийных машин. Цены на тюнинговые работы и изделия зачастую не поддаются простому осмыслению.

К примеру, комплект пружин "прижимающих" новомодный Mercedes-M на 40 мм стоит "от Carlsson" 1096 DM, а "тюнинговый" спидометр, позволяющий помимо Carlsson-овской эмблемы греть душу числом "280" в конце шкалы... 1500 DM. Спортивный каркас безопасности может стоить дешевле! А некоторые весьма приятные технические мелочи могут стоить совсем недорого, зато приносить ощутимое удобство и пользу.

Можно долго говорить о манящем мире тюнинга. По большому счёту, "Hi-End"-аудио в салоне машины - тоже "воплощение мечты владельца" Главное, что разработки специалистов, спортивных инженеров и художников-дизайнеров, высокие технологии и испытания - возвращаются к обычному автомобилисту - немцу, британцу, россиянину - в виде проверенных новшеств и улучшений, которые нужны ему и его верному "коню". Идёт настройка конкретной машины под конкретного человека, его желания и возможности - то есть - тюнинг.