Тюнингуйся!

ДИАГНОЗ

С чего начинается простудное заболевание? Совершенно верно, с легкого недомогания: наблюдается покраснение глаз, в горле слегка першит, появляются первые признаки насморка, становится некомфортно. Именно этот дискомфорт и заставляет нас бороться с болезнью. Все делают это по-разному, но результат, как правило, один — организм возвращается в нормальное состояние.

Нет-нет, вы держите в руках именно ПОТРЕБИТЕЛЬ «АВТОДЕЛА», а не журнал ПОТРЕБИТЕЛЬ «Домашняя аптека». Просто мы начинаем публиковать материалы, посвященные тюнингу автомобиля. Вирус со странным английским названием поражает все большее количество владельцев транспортных средств, как двух -, так и четырехколесных, что заставляет всерьез задуматься об эпидемии.

Распознать начало заболевания достаточно трудно. «Первая ласточка» — упомянутый выше дискомфорт, вроде бы все хорошо, но чего-то не хватает. А дальше все зависит от «иммунитета», одному достаточно установки комбинации приборов с оригинальной подсветкой шкал, другой перетряхнет все узлы и агрегаты первой машины, примется за вторую, и так далее, по нарастающей.

Спрос рождает предложение, и вот уже все магазины переполнены соответствующими аксессуарами, автомастерские обзавелись специалистами «по тюнингу любой сложности», прилавки киосков завалены «профильными изданиями».

Наши статьи не будут изобиловать огромными красивыми картинками, мы сделаем ставку на информативность, а не иллюстративность.

ПРИСТУПИМ

Как говорил классик, «В человеке все должно быть прекрасно: и одежда, и душа, и мысли». Так же и в автомобиле – и двигатель, и ходовая, и облик.

В большинстве случаев тюнинг автомобиля ограничивается лишь установкой «аэродинамических» элементов, спортивных замков, глушителей, рулей, кресел. Ничего страшного и зазорного нет в том, что хочется видеть свой автомобиль не таким, каким он сошел с конвейера. О вкусах не спорят. Но здесь, как, впрочем, и везде, важно чувство меры. После такой доводки автомобиль порой напоминает новогоднюю елку, увешанную нелепыми разноцветными огнями.

Есть и другая категория автолюбителей, которые, плюс ко всему, задумываются о форсировке двигателя. И «терзают» силовые агрегаты малолитражек, увеличивая рабочий объем, степень сжатия, дорабатывают кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, делают чип-тюнинг, устанавливают закись азота и прочее, прочее, прочее. Но давайте задумаемся, ведь все это пути к увеличению мощности, между тем, увеличение количества «лошадей» под капотом накладывает на владельца некоторые «дополнительные» обязательства (кроме увеличения оплаты ежегодных дорожных сборов).

Как хорошо пульнуть со светофора, показать свой прямоток ребятам, с которыми только что стоял на запрещающий сигнал, а потом прохватить по «Бродвею» с парой симпатичных девчонок на заднем сиденье. Но не тут-то было. Уж если добавил кобылок в табун, будь добр удержать его на дороге и вовремя остановить. Автомобиль и так является средством повышенной опасности, а когда под его капотом появляется некий «динозавр», сила которого несопоставима с динамикой торможения, тут впору задуматься, как оградить себя и окружающих от возможной беды. Ошибочно предполагать, что человек, решивший форсировать двигатель, будет ездить как пенсионер, скорее всего, он будет выжимать из мотора последнее. Скорости неизменно будут расти, а серийные агрегаты уже не в силах справляться с нелегкой задачей, поставленной перед ними. Подвеска с ее усредненными характеристиками откажется держать дорогу. Тормозной системе придется работать в режиме, близком к критическому. Штатные шины не смогут обеспечить ту филигранность, которая так необходима при интенсивном рулении на высоких скоростях.

ЧИП-ТЮНИНГ МОЗГОВ

Но все это узлы и механизмы, а хотелось бы поговорить о чувствах: самосохранения, уверенности и, если хотите, собственной значимости.

Выделить свой автомобиль из потока «стандартных» — не значит стать лучшим и единственным водителем на дороге.

Когда в гололед на МКАД поток машин с рокотом обходит глухо затонированное «зубило» с задранной кормой, а через пятнадцать минут наблюдаешь, как спасатели выковыривают его из железобетонных отбойников, невольно задаешься вопросом: «Зачем?». Старая дорожная мудрость «не уверен – не обгоняй» будет актуальна всегда, но к ней можно добавить «считаешь, что умеешь ездить, как все – езди медленнее всех».

Профессионально заточенному инструменту (если он является таковым) потребуется уверенная и твердая рука. Так что подход к целесообразному применению всех мощностных «запасов» экстремального авто должен быть таким же серьезным, как отношение нейрохирургов к своей работе во время операции. Бесполезен и опасен хороший скальпель в руках двоечника из медучилища. Ведь профессиональные навыки скоростного вождения важны больше, нежели форсированный двигатель, спортивная подвеска и усиленные тормоза. Подчас «раскрутка» заряженного «чумахода» на все 150% происходит из праздного удовольствия человека с нехваткой необходимого опыта вождения в экстремальных условиях, в которые он загоняет и себя, и остальных участников движения.

За барьером из железа и стекла в человеке порой что-то исчезает и растворяется, в него будто вселяются маленькие чертики, которые дергаются внутри и кричат: «Обгони его! Обгони!». Но вот он долгожданный пункт «Б», паруса опущены, весла сушатся, якорь на дне. А дальше исчезает рубеж, который только что отделял водителя от реального мира, и как-то сразу все встает на свои места, и время течет размереннее и лаконичнее.

Так что же происходит? Что творится с людьми за рулем? Может, в первую очередь сделать чип-тюнинг у себя в голове?

Постараться быть немного спокойнее и терпимее к другим участникам движения. Не распугивать «крякалками» ошарашенных пешеходов и не разгонять их бампером, после того как зажегся зеленый. Не затирать боками бедных чайников, и так вцепившихся в руль до белых пальцев. Старушки, дети, молодые мамы с колясками – это все наши родные и любимые. Вот только в суете дня часто забывается, что они все существуют, переходят через улицы, гуляют во дворах, крутится только одна мысль: «Быстрее! Быстрее! Быстрее!». Садовое кольцо и Кутузовский не место для гонок, и уж тем более не место для соревнований. Дороги не прощают ошибок, не будем забывать об этом.

Перед тем как сесть за штурвал «заряженного» автомобиля, стоит подумать и реально оценить следующее: сдержит ли «прокладка между рулем и сиденьем» мощность, с которой справляется прокладка головки блока? Если уверенности в этом нет, то лучше не использовать весь потенциал транспортного средства сразу. Ну а ежели амбиции не дают спокойно спать, есть смысл посетить занятия школы экстремального вождения. Учитывая ситуацию на российских (а особенно на московских) дорогах, это не пустые слова. После прохождения обучения мало кто будет бездумно жать на гашетку. Ведь человек приобретает не только определенные навыки, у него меняется отношение к вождению как к таковому.

Однако вернемся к теме тюнинга.

ПЕРЕД ТЕМ КАК НАЧИНАТЬ

Приступая к доработке автомобиля, надо точно знать, каким он будет, как далеко должны зайти изменения, и что они за собой повлекут. Поставить накладки на педали, хромированную рукоятку на рычаг КПП, спортивные сиденья, руль и украсить крыло «шашечками» – это одно. Вмешаться в конструкцию двигателя, подвески, тормозной системы и кузова – совершенно другое. Хотя и первое, и второе называют одним словом.

Не менее важно и то, какой автомобиль станет очередной «жертвой». Сделать из 21-й «Волги» или первых «жигулей» современный автомобиль со «спортивным» поведением можно, но стоит ли? Впихнуть в раритетное авто мощный двигатель — только полдела, чтобы реализовать его возможности без ущерба для себя и окружающих, придется пересмотреть конструкцию автомобиля в целом. Истинных фанатов, понятно, ничто не остановит, а вот для рядового автолюбителя это может оказаться довольно сложной и дорогостоящей задачей. А значит, решение должно быть взвешенным и, что немаловажно, комплексным.

ШАГ ЗА ШАГОМ

В процессе доработки неплохо бы соблюдать некоторую ставшую уже закономерностью последовательность. Первым шагом логично доработать подвеску, автомобиль обретет новый характер, «жесткость» которого зависит от пожеланий владельца. Вторым — «разобраться» с тормозной системой. Есть смысл работать с «запасом», руководствуясь простой истиной «тормозов много не бывает».

Далее приступаем к конструированию двигателя. Тут открывается обширное поле для деятельности: от многоплановой доработки штатного силового агрегата до установки подходящего «варяга», все опять же зависит от запросов и возможностей.

Получив ДВС с измененными характеристиками, возникнет необходимость агрегатировать его с оригинальной трансмиссией, для получения максимального эффекта. Не секрет, что сочетание стандартной КПП и ГП с новым двигателем не позволит создать слаженно работающую систему, поэтому придется подбирать «ряды» и передаточные числа.

А можно продумать все заранее и, исходя из мощности двигателя, рассчитать необходимые параметры трансмиссии и тормозной системы. Определив условия эксплуатации автомобиля, подобрать оптимальные характеристики подвески, а заодно колеса и шины.

Покончив с «механикой», можно заняться экстерьером и внутренним убранством. Тут тоже есть где развернуться: оригинальная оптика, аэродинамические киты (готовые и на заказ), аэрография и пр. Изменить интерьер тоже не составит особого труда — дополнительные приборы, спортивные сиденья и рули, всевозможные накладки и ручки, тумблеры, вставки из любых доступных материалов, коврики, список можно продолжать бесконечно.

ШАГ ПЕРВЫЙ

Человек всегда мечтал о свободе и независимости, манили его «неведомые дали», привлекала романтика дальних путешествий. Но на «своих двоих» многого не повидаешь, поэтому пришлось оседлать лошадь. Странствовать в одиночку оказалось опасно и скучно, а бедное парнокопытное не могло нести на себе сразу нескольких путешественников и весь дорожный скарб в придачу – это заставило задуматься и изобрести повозку. Долины, поля, прерии несколько отличались от нынешних автобанов, и езда по ним доставляла мало удовольствия. В перерывах между созерцанием красот окружающего мира все больше и больше терзали людей мысли хоть о каком-то комфорте, что и привело в конечном итоге к появлению между колесом и повозкой первого демпфирующего элемента – кожаного ремня. Прогресс на месте не стоял (или просто надоело менять недолговечную кожу), и на смену ремням пришли деревянные рессоры. Однако их вскоре вытеснили более практичные металлические.

Прошли годы, лошадей заменили паровые машины и первые двигатели внутреннего сгорания. Скорость передвижения неумолимо возрастала, а вместе с ней и требования к безопасности, управляемости, плавности хода, комфорту и долговечности. Пришлось полностью пересматривать не только конструкцию подвески, но и «средства передвижения» в целом.

ИЗ ЧЕГО ЖЕ, ИЗ ЧЕГО ЖЕ, ИЗ ЧЕГО ЖЕ СДЕЛАНЫ ЭТИ ПОДВЕСКИ?

Упругие элементы

• Основные
  Подразделяются на стальные (рессоры, пружины, торсионы, стабилизаторы), пневматические (газовые) и гидропневматические, резиновые, пластмассовые и пенополиуретановые. Их функцией является удерживание кузова на определенном уровне и обеспечение упругой связи автомобиля с дорогой.
• Дополнительные
  Резинометаллические шарниры (сайлентблоки) соединяют все подвижные элементы в подвеске с кузовом. Они отвечают за подавление высокочастотных колебаний и вибраций. В этот раз мы рассмотрим самые массовые основные упругие элементы – пружины. Они могут быть:
• С линейной характеристикой (жесткость пружины изменяется пропорционально изменению длины).
  Это обыкновенные винтовые пружины с постоянным шагом навивки и толщиной прутка. Они рассчитаны на обеспечение безопасности и приемлемого комфорта при нормальной езде по дорогам с ровным покрытием.
• С прогрессивной характеристикой (жесткость пружины изменяется непропорционально изменению длины).
  Могут быть цилиндрическими с переменными шагом навивки и толщиной прутка, бочкообразными, типа «мини-блок». «Прогрессивность» заключается в значительном увеличении жесткости при деформации (сжатии), это свойство позволяет избежать пробоя подвески и улучшить управляемость автомобиля.

Стоит упомянуть и о составных упругих элементах. Они состоят из двух пружин разной жесткости, разделенных специальной эластичной или жесткой шайбой. Данное решение позволяет снизить вибрации от малых колебаний, за счет работы упругого элемента с маленьким диаметром прутка и шагом витка. Вторая, более жесткая пружина исключает «пробой» подвески на серьезных выбоинах. В итоге автомобиль получает неплохую управляемость без ущерба для комфорта.

Демпфирующие элементы (амортизаторы)

Предназначены для гашения колебаний кузова, вызванных неровностями дорожного полотна и инерционными силами. А также для предотвращения колебаний неподрессоренных масс (колеса, шины, колесные тормозные механизмы, оси, мосты, балки, ступицы, рычаги) относительно кузова (а в подвеске типа МакФерсон, амортизатор играет еще и роль направляющего элемента).

Именно от эффективности его работы зависит комфорт и безопасность, ведь помимо снижения вибраций в его задачу входит обеспечение надежного контакта колеса с дорогой.

Наибольшее распространение в современных подвесках получили гидравлические и гидропневматические телескопические амортизаторы, как наиболее надежные, эффективные и технологичные.

Их работа заключается в преобразовании определенного количества кинетической энергии колебаний в тепловую и рассеивании тепла в окружающую среду. Количество этой энергии будет зависеть от массы автомобиля, жесткости упругого элемента (пружины) и частоты колебаний. А принцип работы основывается на основных свойствах жидкости: ее вязкости и несжимаемости.

Все семейство амортизаторов можно разделить на три вида:

• Двухтрубные гидравлические.
• Двухтрубные гидропневматические.
• Однотрубные гидропневматические.

Двухтрубные пневматические амортизаторы – «классические» представители рода гидравлических демпфирующих элементов.

Две «трубы» — это соосные цилиндры, один из которых (наружный) называют резервуаром, а второй (внутренний) цилиндром. В нем перемещается поршень, на котором установлены перепускной клапан, работающий на ходе сжатия, и клапан отбоя. В нижней части цилиндра расположены клапан сжатия и перепускной клапан (работает на отбой), оба смонтированные в отдельном корпусе. Цилиндр заполнен амортизаторной жидкостью полностью, резервуар примерно на 2/3, а оставшееся пространство над жидкостью в резервуаре заполнено воздухом.

Демпфирование осуществляется за счет гидравлического сопротивления, оказываемого жидкостью при проходе через клапанную систему. Сила сопротивления (а значит, и жесткость амортизатора) регулируется клапанами сжатия и отбоя, в то время как перепускные клапаны позволяют перетекать жидкости только в определенном направлении.

На ходе сжатия амортизатора жидкость перетекает из подпоршневой в надпоршневую область, а объем жидкости, вытесненный частью вошедшего в цилиндр штока, попадает в наружный резервуар. При отбое процесс идет в обратном порядке.

Рассмотрим однотрубный гидропневматический амортизатор, именуемый в народе «газовым».

Принцип его работы такой же, как и у двухтрубного собрата: эффект демпфирования достигается за счет прохождения жидкости через калиброванные клапаны сжатия и отбоя. Причем оба клапана расположены на поршне, а единственная «труба» исполняет роль корпуса и цилиндра, поэтому никакой компенсационной емкости (т.е. резервуара) в однотрубном амортизаторе нет. Теперь вспомним физику. Жидкость, как известно, несжимаема, зато газ очень даже охотно поддается сжатию. Этим свойством и воспользовались конструкторы при разработке гидропневматических демпфирующих элементов, разместив в нижней части цилиндра «газовый подпор» — разделительный поршень, и закачали в образовавшийся объем нейтральный азот под давлением 15ѕ20 бар. В результате объем жидкости, вытесняемый поршнем в момент сжатия, компенсируется сжатием газа, находящимся под разделительным поршнем.

В настоящий момент внедряются, а на некоторых моделях уже серийно применяются электронно-управляемые амортизаторы (активное приспособление к условиям эксплуатации), а также применяются системы с полуактивным типом управления, при котором амортизатор регулируется в зависимости от скорости автомобиля.

КОНСТРУКЦИИ

Совершенству нет предела, поэтому все новые и новые технические решения удивляют своей сложностью или, наоборот, простотой, но и те и другие нацелены в первую очередь на улучшение ездовых качеств автомобилей. Рассмотреть все существующие модели подвесок нам, конечно же, не удастся, поэтому остановимся на основных. Тем более что все новое — это хорошо доработанное старое (законы физики и кинематики пока, слава богу, вещи постоянные).

Вспомним сначала о том, что существует три основных вида подвесок: зависимые и независимые. Удел зависимой – грузовики и «серьезные» внедорожники, посему нас это не интересует. Ну а два последних нашли наибольшее применение в легковых автомобилях.

Основные конструкции независимых подвесок задних мостов (при переднем или заднем приводе колес) — на продольных, поперечных и косых рычагах.

На передних и задних мостах могут применяться (при переднем или заднем приводе колес) стойки МакФерсона, верхние и нижние А-образные поперечные рычаги и косые рычаги.

Все они обладают различными кинематическими возможностями, а также достоинствами и недостатками, на которых мы не будем останавливаться подробно. А вот об общих требованиях к системе подрессоривания лучше все же не забывать.

Все знают, что свойства самой подвески зависят от различных параметров отдельных деталей и их взаимодействия. Производители серийных автомобилей всегда выбирают нечто «среднее», и их можно понять. Снижать безопасность в погоне за комфортом им никто не позволит, да и репутацию можно основательно «подмочить» (вспомним скандал с Mercedes A-class). В то же время урезать комфорт в угоду безопасности и производить «зубодробильные» автомобили большими «тиражами» крайне нерационально. Поэтому всегда находится некий компромисс, удовлетворяющий среднего потребителя.

Так вот, говорить о требованиях, предъявляемых к «обыкновенным» машинам, мы не будем и обратимся сразу к теме тюнинга.

НАСТРОИМ ПОДВЕСКУ ПО СВОЕМУ ВКУСУ

Что же реально нужно изменить в подвеске, дабы добиться требуемой отдачи? А менять придется характеристики упругих и демпфирующих элементов. Начнем с первых.

Мягкие пружины и большой ход подвески являются предпосылками высокой плавности хода, достаточной свободы продольных колебаний кузова (т.е. склонности к «клевкам» при торможении и разгоне) и хорошего контакта шин с дорогой. Все бы хорошо, но есть существенный недостаток. Именно эта «мягкость» приводит к большим кренам кузова на поворотах и снижению способности шин воспринимать боковые силы. Другими словами, в повороте машину будет уводить от заданной траектории, что сделает весьма проблематичным скоростное прохождение виражей.

Делаем выводы: для «гонок» нужна жесткая короткоходная подвеска.

Как этого добиться?

Ответ прост – установкой пружин и амортизаторов с измененными характеристиками. Причем есть смысл подобрать занижающие «прогрессивные» пружины, чтобы уменьшить клиренс (т.е. снизить центр тяжести автомобиля).

Теперь о демпфирующих элементах. «Жесткие» амортизаторы способствуют хорошему контакту колес с дорогой, с некоторой потерей в плавности хода.

Амортизаторы и пружины – это хорошо, но неплохо бы снизить неподрессоренные массы. Легкосплавные и кованые колеса предназначены именно для этого, если оставить в стороне «эстетику». Не стоит забывать и о шинах. Высокопрофильная резина сведет на нет фактически все преобразования в подвеске, какой бы жесткой она не была. «Подламываясь» в крутом повороте, она будет «уводить» кузов все дальше и дальше от внутреннего радиуса.

РЕЗУЛЬТАТ

Во-первых, уменьшаются крены кузова при прохождении поворотов, практически исчезают продольные и поперечные раскачки, «клевки» при разгонах и торможениях. Улучшается устойчивость, уменьшается «валкость автомобиля». Во-вторых, автомобиль будет быстрее реагировать на повороты руля, потеряет присущую серийным экземплярам задумчивость при перестроениях, в его поведении появятся резкие нотки. Наконец уменьшенный клиренс придает автомобилю спортивный вид

ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Но нужно не забывать, что повышенная жесткость элементов подвески не лучшим образом сказывается на самом кузове: увеличиваются динамические нагрузки, воспринимаемые силовыми элементами, кузов становится более вибронагруженным. Ведь при наезде на неровности происходит гашение того же количества энергии, что и при наличии мягких серийных пружин и амортизаторов в длинноходных подвесках, но за меньший ход, а это снижает ресурс кузова, способствует преждевременному разрушению шаровых опор, сайлентблоков, подушек двигателя.

Кроме того, ездить по «паркету» придется не всегда. Несколько «отнятых» сантиметров могут надолго посадить машину на брюхо в каком-нибудь заснеженном московском дворике. При сильно уменьшенном дорожном просвете уже не сунешься на разбитый проселок. А в городе того и гляди зацепишь нижней кромкой бампера, рычагом подвески какой-нибудь бордюрный камень или поймаешь на трассе потерянный кем-то кирпич.

Шутки шутками, а вопрос стоит о функциональности транспортного средства, которое в большинстве российских семей одно. Есть ли выход? На самом деле есть.

Многие фирмы, занимающиеся выпуском элементов для тюнинга подвески, делают комплекты, состоящие из амортизаторов и пружин с уже подобранными характеристиками. Мало того, существуют разработки, позволяющие быстро и в достаточно широких пределах регулировать дорожный просвет и жесткость. Следовательно, можно получить настройки практически для любых условий эксплуатации, удовлетворить любые требования с помощью одного комплекта.