Всем добрейшего времени суток;)
Обратил внимание на то, что многие автолюбители понятия не имеют, что такое неподрессоренная масса автомобиля и с чем её едят?
Вчера, после очередного вопроса, не найдя даже такого упоминания на форуме, где обсуждают касалось бы всё до полнейших мелочей... решил заняться просвещением народа;)
А учитывая, что ссылочки народишко не очень уважает, постараюсь изложить основные тезисы.![Rtfm](images/smilies/rtfm.gif)
Итак, неподрессоренная масса - это масса, не поддерживаемая «рессорами» (ну а так как рессоры в настоящее время не используют, то лучше сказать "несущими элементами подвески"). То есть, всё, что несет на себе подвеска – это подрессоренная масса (проще сказать - подпружиненная, которая "прыгает на пружинах"): в нее входят кузов, рама, силовой агрегат и прочие элементы «верхней части» автомобиля. Всё то, что находится «ниже амортизаторов и пружин» – это неподрессоренная масса, причем сами несущие элементы подвески тоже добавляют к неподрессоренной массе часть веса.
В число составляющих неподрессоренной массы входят диски, шины, тормозные механизмы, ступичные подшипники и сами ступицы, приводные валы, полуоси, ШРУС, балки и мосты подвески, а также сами пружины и амортизаторы – и рессоры, конечно. К слову, в английском языке термин «неподрессоренная масса» звучит как «unsprung mass» – то есть, «неподпружиненная масса», что несколько проще для понимания.
Да, вы правильно поняли, в преддверии сезона "переобувки" я решил обратить внимание на то, что масса покрышки и диска (считайте, колеса в сборе) значит гораздо больше, чем "легче в багажник перекладывать при смене резины", а именно влияет на:
— плавность хода;
— устойчивость и стабильность автомобиля;
— расход топлива и динамические характеристики.
Почему мы говорим о колесе? Потому что многие из Вас сейчас в раздумиях, какую резину взять, возможно комплект дисков. Как правило учитываются многие факторы, но мало кто обращает внимание на их массу, ведь 1 кг на колесо вроде бы не много?
КАК НЕПОДРЕССОРЕННАЯ МАССА ВЛИЯЕТ НА ПЛАВНОСТЬ ХОДА?
При наезде на дорожную неровность колесо и другие элементы неподрессоренной массы поднимаются вверх, передавая определенное усилие. Оно частично гасится элементами подвески, а частично передается на кузов – и от соотношения массы кузова и неподрессоренной массы зависит то, насколько ощутимым будет передающееся усилие. Условно говоря, если стукнуть два мяча друг о друга, сильнее сдвинется тот, что будет легче. Аналогичная ситуация и здесь: чем меньше будет неподрессоренная масса относительно подрессоренной, тем меньше будет ощущаться усилие, передаваемое ей на кузов. Ну а изменять это соотношение можно только за счет уменьшения неподрессоренной массы, поскольку увеличивать ради этого массу самого автомобиля никто не станет – работа идет как раз над обратным.
Пример неоптимального соотношения неподрессоренной и подрессоренной масс можно отследить на примере пикапов. У них грузовой отсек рассчитан на перевозку сравнительно больших грузов, и когда кузов пуст, неподрессоренная масса оказывает заметно большее влияние, чем могло быть в идеальных условиях: в результате автомобиль «козлит», подпрыгивает на неровностях и не обеспечивает большого комфорта. Когда же кузов загружен, подрессоренная масса вырастает, и ее соотношение с неподрессоренной становится больше – а значит, улучшается комфорт и плавность хода.
КАК НЕПОДРЕССОРЕННАЯ МАССА ВЛИЯЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ?
Все просто: в момент наезда на препятствие неподрессоренная масса движется вверх, и колесо разгружается, а то и вовсе отрывается от дороги. Чем выше при этом неподрессоренная масса относительно подрессоренной, тем дольше колесо будет находиться в таком «подвешенном» состоянии, и наоборот – чем тяжелее автомобиль относительно неподрессоренных масс, тем он быстрее «прижимает» их обратно к дороге.
КАК НЕПОДРЕССОРЕННАЯ МАССА ВЛИЯЕТ НА РАСХОД ТОПЛИВА И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ?
На эти показатели более всего влияет не вся неподрессоренная масса как таковая, а прежде всего элементы, преобразовывающие крутящий момент в движение – шины, диски и приводные валы, которые в случае с зависимой подвеской также считаются частично неподрессоренной массой. Здесь действует простой принцип: более тяжелое колесо или вал труднее раскрутить и обеспечить ему постоянное вращение . Поэтому как приводные валы, так и колеса стараются сделать легкими, сохранив показатели прочности и надежности.
Взаимосвязь колес с расходом топлива и динамическими характеристиками очевидна: чем легче колесо, тем проще и быстрее его будет раскрутить – соответственно, на это потребуется меньше затрат энергии и меньше времени, что означает меньший расход и лучшую динамику автомобиля.
Так же хочется отметить то, что момент инерции зависит от квадрата расстояния, т.е. те, кто ставят колёса большего диаметра [уточню, я имею ввиду больший наружный диаметр колеса, а не диаметр диска, к примеру замену штатной 245/45/19 на 235/50/19 ] (допустим для увеличения просвета или профиля шины, или просто потому что "выглядит круче") непосредственно влияют на динамику автомобиля, т.к. даже при одинаковой массе колесо большего диаметра раскрутить заметно сложнее.
Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15. Увеличивая это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Это соотношение можно изменить двумя способами: увеличив подрессоренную массу либо уменьшив неподрессоренную. Однако, если увеличивать подрессоренную массу, к примеру, загрузить по максимуму салон автомобиля, то разгонная динамика снизится. А вот уменьшив неподрессоренную массу, можно сохранить и даже улучшить динамику, добившись при этом высокой плавности хода. Добиться этого можно, например, снизив вес колёс.
При соотношении неподрессоренной и подрессоренной масс 1:15, снижение веса колёс на 1 килограмм, с точки зрения комфорта, эквивалентно увеличению массы в салоне автомобиля приблизительно на 15 кг.
Надеюсь, было полезно! Удачи на дорогах!