Клевок при торможении - знаком всем кто хоть раз сидел за рулем. У одних машин он больше, у других - меньше. Статья расскажет как победить клевок и поставить его на службу себе.
Как всякая система, наш пепелац имеет центр масс ( "центр тяжести", как нам привычней ).
Тут важно понимать: какую-бы форму не имело транспортное средство, каким бы образом по этой "форме" ( точнее,- по объёму ) ни распределялась масса, воздействие от внешних сил всегда рассматривают относительно одной лишь точки,- центра масс. Т-е. условной точки в которой сосредоточены массы узлов, агрегатов и пассажиров составляющих систему (тело) в целом.
Рассмотрим рис.№1:
Есть тело ( слева ), и есть сила ( красным цветом ).
Она направлена по центру массы тела.
При этом тело будет двигаться только туда, куда напрвлена сила.
А справа,- сила вроде та же, но вот направлена она уже не через центр массы тела.
При этом появляется плечо у этой силы ( зелёным выделено цветом ).
А раз толкает сила тело "боком", то и реакция его неоднозначна: оно не только так же "едет" вправо, но и пытается ещё вращаться.
И вывод:
Если имеем тело с некой массой, и действуем на это тело с некоторой силой, то поведение его зависит:
1. собственно от силы ( по величине );
2. От направления её по отношению к определённой точке. Т-е.( конкретно ),- к центру масс этого тела.
Теперь определимся, какие силы как воздействуют на наше "тело".
Сопротивление воздуха не рассматриваем.
Рассмотрим силы от "реакции дороги".
В простейшем случае:
1. есть сила тяги ( от крутящего момента, что проявляется при трении в контакте колесо-дорога ),
2. есть сила торможения ( от трения дорога-колесо ).
И место приложения обеих сил,- в точке контакта колеса с дорогой.
Осталось направление воздействия для них определить по отношению к Ц.М. автомобиля.
Для упрощения начнем с однорычажной подвески.
Рисунок №2, вид сбоку.
Подвеска к раме "прикреплена" в определённой точке, вокруг которой поворачивается колесо-рычаг в работе.
И называется она Мгновенным центром поворота колеса ( подвески ), являясь для него точкой опоры.
Вот через эту точку действует и наша сила, свой путь, как мы договорились, начиная в точке колесо-дорога.
Т.е.: соединим прямой точку контакта на дороге с точкой, где закреплён на раме шарнир,- получим направление для нашей силы.
Пусть "авто" двигается влево, и ... начинаем тормозить.
Здесь видно ( "А" ): тормозная сила, направленная против хода, плечо имеет относительно ЦМ автомобиля.
А в результате "действия" система совершает поворот вокруг Ц.М., одновременно замедляясь.
Т-е. попытка "клюнуть носом" налицо.
Причём: плечо чем больше,- тем больше и "поклон" автомобиля.
Что-б не было клевка, шарниру рычага подвески выбирают место так, что бы прямая нашей силы "попадала" в центр масс системы. Плеча уже не будет: "клевать" авто не заставляет сила, а "просто" тормозит ( "Б" ).
Аналогичен и процесс разгона.
Но только сила заставляет авто нос свой задирать, когда имеется плечо, и позволяет оставаться "более горизонтальным", когда плеча нема.
Но это всё однорычажка.
А в нашем случае чуть-чуть сложнее: подвеска тут на поперечных рычагах, да еще двойных ;).
Так вот - двойные рычаги.
У нас задача,- найти для них "точку опоры" ( "мгновенный центр поворота колеса" ), вокруг которой поворачивается подвеска, через которую же действует и сила, двигая нашу багу.
Реальной эта точка быть уже не может, поскольку два рычага подвески общей точки не имеют, да и иметь не могут, иначе сразу превратятся "два - в один" рычаг.
Но продолжения обоих рычагов уже дадут нам общую обоим точку. Её и называют "виртуальной" ( точкой опоры, или мгновенным центром поворота колеса ).
Теперь на виде сбоку ( пока для двухрычажки, но продольной: мы постепенно подбираемся к системе нашей,- что-бы понятней было. И, кстати, конструктив такого типа как правило стоит у нас "в заду". А там все принципы такие точно. И так же геометрия влияет: и на "клевок",- при торможении машины, и "приседание",- когда даём мы "газу". Взаимосвязан тут процесс "перёд" и "зад" ),- рис.№3
На продолжении у рычагов находим нашу точку.
И, как и выше всё описано уже,- увидим направление для силы: идёт она по линии через контакт "дорога-колесо", и точку, где пересекаются "как будто" наши рычаги ( цвет красный, штриховая ).
И "те же варианты", что и выше в посте: как попадает эта линия в центр масс,- клевка не будет.
А если нет,- плечо уже у силы есть. Под действием момента ( сила на плечо умножить ) наш кузов "хочет" повернуться. Клевок уже тут обеспечен.
Тут вот и вывод: меняя положение на раме точек крепления рычагов подвески, мы можем повлиять на поведение автомобиля в целом, "клевать иль не клевать", к примеру. Был бы вопрос.
И, отступая чуть от темы, что интересно тут ещё, и важно.
Найти уже мы можем нашу точку, когда не параллельны рычаги. А если параллельны?
Тут принцип прост.
Представьте, что начнём искать мы точку, когда рычаг "один", но "собранный из двух" ( рис.№4 )
Т-е. шарниры "А" и "В",- на балке.
А "С",- на кузове шарнир. И он, как мы уже определились,- наша "точка".
Теперь "располовиним" рычаги, разбив наш "С" на два шарнира.
Пересечение у "продолжений" "верхней/нижней" части есть и тут. Теперь уж "D" есть наша точка.
Но линия "через неё" уже опустится немного ( уменьшит угол к горизонту ). И появляется теперь плечо у нашей силы.
Чем больше разведём шарниры, тем ниже линия пройдёт "воздействия" на авто, и, соответственно, тем большее плечо ( клевок ) получим у подвески.
В пределе,- рычаги горизонтально-параллельны.
При этом линия опустится к горизонтали тоже ( учитывая алгоритм, что выше ).
Плечо тут силы максимально. Раскачка авто,- тоже.
Нам важен частный вывод: при параллельных рычагах, когда они горизонтальны, то направление "влияния" от внешней силы проходит
1. Горизонтально;
2. "На уровне дороги".
Точней,- на уровне контакта колеса с дорогой.
Плечо большое, значит,- и большой "клевок".
Что важно: в ноль плечо определять нельзя для силы. Чуть "преднатяг" необходим.
Иначе, например, при торможении возникнуть могут колебания колёс по вертикали,- "дробить" они начнут (мотоциклистам сей эффект знаком ). Или при резком старте,- тот же "случай".
Причина, если просто, в том, что сила "равновесие" должна иметь, воздействуя на точку. Или хоть маленькое, но плечо, что-б "опираться". Иначе неустойчива система.
И сила, действуя то ниже центра масс, то выше, стремиться будет "раскачать" автомобиль даже на ровной трассе ( когда мы тормозим или "газуем" ).
Вообще все настройки машины подбираются под пилота, поэтому отзывы от одной и той же машины могут быть разными у разных водителей. Кто то водит мягко, кто то более жестко. В идеале подвнску надо настраивать под манеру езды определенного водителя.
На западе "клевок" есть "дайв" ( Dive, т-е. нырять ).
"Клевок" задка есть "скват" ( Squat, т-е. приседать ).
И, соответственно, "борьба": анти-дайв и анти-скват.
Или наоборот,- настройка: "про-дайв" или "про-скват" ( Pro-Dive, Pro-Squat ).
Бывает и такое ...
Статья написана по материалам конференции niva4x4.ru
