Неподрессоренная масса автомобиля

О неподрессоренной массе говорят, когда обсуждают тест-драйвы автомобилей и их апгрейд.

Как правило, термин применяют в отношении дисков (установленные по умолчанию заменяют более легкими моделями для улучшения динамических характеристик транспортных средств), однако на самом деле понятие куда более широкое. Рассмотрим его детально и разберемся с тем, на что этот параметр оказывает самое непосредственное влияние.

Неподрессоренная и подрессоренная массы

Когда ведут речь о неподрессоренной массе, имеют в виду массу, которая не поддерживается несущими элементами подвески. Функцию последних могут выполнять рессоры и прочие детали.

Важно

Все, что расположено ниже пружин и амортизаторов, является неподрессоренной массой, включающей в себя несущие элементы подвески. Остальные ее детали (рама, кузовные части, мотор, прочие узлы и агрегаты) – это уже масса подрессоренная.

В этом и заключается различие в указанных терминах. Неподрессоренная масса включает в себя такие детали, как шины и колесные диски, конструктивные части тормозной системы, подшипники ступицы, полуоси, приводной вал, ШРУСы, мосты и балки и непосредственно пружины с амортизаторами.

На что влияет неподрессоренная масса

Почему параметр, ставший темой нашей беседы, столь важен? Все просто: это не монолит, подвешенный в нижней части транспортного средства, а комплекс деталей, узлов и механизмов, у каждого из которых – свои функции и задачи. В целом неподрессоренная масса важна потому, что она оказывает непосредственное воздействие на такие характеристики транспортного средства:

•  Устойчивость на дороге и стабильность езды.
•  Плавность движения.
•  Динамические показатели.
•  Расход горючего. 

Опишем каждый из указанных моментов подробнее.

Плавность хода

В чем заключается влияние неподрессоренной массы на плавность движения транспортного средства во время езды? Дело в том, что в момент наезда на любую неровность дорожного полотна, будь то яма или выбоина, колесо автомобиля и прочие конструктивные части неподрессоренной массы приподнимаются вверх, передавая усилие на остальные детали конструкции. 

Большая доля такого усилия гасится (для решения этой задачи предусмотрен ряд элементов подвески), однако определенная его часть передается кузову.

И от того, в каком соотношении находятся масса неподрессоренная и подрессоренная, зависит сила усилия – толчки, колебания и прочие неприятные явления. Фактически от указанного соотношения зависит комфорт езды, причем, зависит он самым непосредственным образом. 

Устойчивость на дороге

Чтобы понять зависимость неподрессоренной массы и устойчивости автомобиля на дороге, приведем простой пример. Машина едет по грунтовке и натыкается на кочку.

При наезде на нее вся неподрессоренная масса колеса приподнимается вверх, из-за чего оно на какое-то мгновение оказывается ненагруженным, а если кочка большая, то и вовсе отрывается от дорожного полотна. И чем больше разница между массой неподрессоренной и подрессоренной в пользу первой, тем дольше будет отсутствовать контакт колеса и дороги.

К чему это может привести, объяснять не надо – риск ДТП в таком случае возрастает в разы. Ну и наоборот: чем машина тяжелее относительно неподрессоренной массы, тем быстрее колесо после подпрыгивания возвращается на дорогу, и тем устойчивее ведет себя авто во время движения, особенно на скорости. 

Расход топлива и динамические характеристики

Максимальная связь существует не между всей неподрессоренной массой, а лишь теми элементами, которые принимают непосредственное участие в преобразовании крутящего момента. Имеются в виду колеса, то есть шины с дисками, а также вал привода, который на ТС с независимой подвеской в какой-то степени можно отнести к той самой неподрессоренной массе. 

Работает все по следующему принципу: чем тяжелее деталь, тем больше усилий следует приложить для того, чтобы ее раскрутить, да не просто раскрутить, а создать условия для постоянного вращения. Вот почему детали указанных узлов стараются облегчить без ущерба высокой надежности и прочности. 

Так, снижения неподрессоренной массы современные автопроизводители добиваются путем установки карданных валов из карбона, а также в рамках экспериментирования над колесами. Учитывая тот факт, что они являются наиболее легкозаменяемыми деталями конструкции, поле для реализации конструкторских задумок практически безграничное.

Здесь вам и кованные диски, и их легкосплавные аналоги, модели из карбона и прочие варианты решения проблемы. Неплохо зарекомендовали себя и инновационные энергоэффективные шины, отличающиеся небольшим весом и минимальным сопротивлением качению.

Как связана неподрессоренная масса и расход горючего? Чем меньше вес колеса, тем оно быстрее раскрутится, и тем меньше усилия для этого потребуется, следовательно, и энергозатраты для достижения поставленной цели будут ниже. Отсюда – меньшее потребление бензина или на чем там ездит ваш автомобиль.

Каким должно быть отношение «неподрессоренная / подрессоренная масса»

Для простоты понимания оптимального соотношения массы неподрессоренной и подрессоренной приведем пример. Если хорошенько стукнуть друг о друга два мяча, больше сдвинется тот, который меньше весит. То же самое наблюдается и с подрессоренной массой. Чем меньше неподрессоренная масса, тем меньше передаваемое на кузов усилие – колебания, вибрации и пр., возникающие при наезде на любую неровность дорожного покрытия.

Вот почему автоконструкторы усиленно работают над уменьшением неподрессоренной массы путем использования в процессе изготовления узлов и агрегатов легких, но в то же время прочных материалов. 

Наглядным примером далекого от идеала соотношения обеих масс можно назвать автомобили в кузове пикап. Главная их особенность – большой кузов, рассчитанный на транспортировку грузов с внушительным весом.

Когда этот отсек пуст, из-за сильного воздействия неподрессоренной массы машину начинает «козлить» - она подпрыгивает на неровностях полотна, теряя сцепление с дорогой, что влечет риск возникновения аварийной ситуации. А вот при загруженном кузове соотношение подрессоренной массы к неподрессоренной увеличивается, что сразу сказывается на комфорте и плавности движения. 

Классическое соотношение неподрессоренной и подрессоренной массы составляет в среднем 1 к 15. Путем его увеличения обеспечивается комфорт и плавность езды, а значит, снижение расхода топлива. 

Заключение

Подводя итог под сказанным выше, отметим, что лучшие инженеры мира не зря трудятся над уменьшением технического параметра, ставшего темой нашей беседы. Это позволит улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля и обеспечить все условия для комфортной, а главное – безопасной езды.