Подвески с Нелинейными Характеристиками
Техника - Подвеска

В действительности все автомобили в большей или меньшей степени эксплуатируются при разных нагрузках. С изменением нагрузки меняются масса кузова и коэффициент ее распределения, положение центра тяжести и статические стрелы прогиба, поэтому меняется и плавность хода автомобиля. Эти изменения на некоторых автомобилях бывают настолько существенными, что их устранение приобретает большое практическое значение, особенно для грузовых автомобилей, автобусов и др.

Нагрузка на заднюю подвеску автомобиля средней грузоподъемности с грузом в 4 раза и более превышает нагрузку, приходящуюся на эту подвеску для автомобиля без груза. Для автомобилей с линейной характеристикой подвесок частота собственных колебаний без груза будет весьма высока, и в этом случае не будет обеспечена требуемая плавность хода автомобиля и нормальная работа его механизмов.

Ухудшение плавности хода во многих случаях усугубляется еще тем, что при нагрузке автомобиля она неравномерно распределяется между подвесками. При этом с изменением нагрузки изменяется в широких пределах только одна парциальная частота, в то время как другая изменяется мало, а в случае грузовых автомобилей - практически остается неизменной. Это приводит к большому отличию частот передней и задней подвесок, что отрицательно сказывается на плавности хода, так как возникают значительные продольные угловые колебания кузова. Плавность хода очевидно оставалась бы неизменной, если бы с изменением нагрузки не менялся ни коэффициент распределения масс, ни парциальные частоты собственных колебаний.

С изменением нагрузки коэффициент распределения масс у многих автомобилей изменяется незначительно, и повлиять на него практически невозможно. Поэтому существенно улучшить плавность хода автомобиля в подобных случаях можно, если применить подвески с нелинейными характеристиками с таким расчетом, чтобы парциальные частоты собственных колебаний не менялись при изменении нагрузки.

Для легковых автомобилей изменение нагрузки на подвески невелико при езде с пассажирами и без пассажиров невелико по сравнению, например, с изменением нагрузок на подвески грузовых автомобилей. Тем не менее для легковых автомобилей также желательна подвеска с нелинейной характеристикой, но необходимость в этом возникает по другим соображениям.

Среднюю скорость движения автомобилей в эксплуатации стремятся увеличить, а для повышения плавности хода – понизить жесткость подвесок. Следовательно, амплитуда относительных колебаний кузова и колес при движении автомобилей по неровной дороге будет возрастать. Практическое же осуществление подвески с малой жесткостью и линейной характеристикой при постоянных других параметрах требует выполнения ее с большим динамическим ходом. Это может привести к ухудшению устойчивости автомобиля вследствие частого нарушения сцепления колес автомобиля с поверхности дороги. Кроме того, в этом случае при эксплуатации автомобиля с разными нагрузками будут большие отличия в положении задней части кузова относительно передней, что для легковых автомобилей также весьма нежелательно.

Подвески с нелинейными характеристиками имеют следующие преимущества: не развиваются резонансные явления; снижается количество энергии, поглощаемой амортизаторами; уменьшается наклон кузова и поперечные колебания при движении автомобиля по кривой; улучшается устойчивость автомобиля.

С изменением нагрузки на подвеску необходимо сделать ее характеристику нелинейной. Поэтому для оптимальной работы подвески в подобных случаях необходимо сделать нелинейной и характеристику сопротивления амортизаторов.