Нужна ли обрезка пружин?

При установке нестандартных пружин на место штатных, большинство водителей желают таким образом изменить дорожный просвет в зависимости от того, в каких условиях приходится ездить, а также для того, что бы пружины с другой жесткостью смогли сбалансировать комфорт и качество управления.

Для примера возьмем ВАЗ- 2101, владельцы которого частенько сетуют на раскачиваемость кузова или чрезмерный крен на повороте. Конечно, одной только заменой пружин такие вопросы не решить, но мы хотя бы попытаемся сделать систему более жесткой, и немного снизить просвет, что тоже неплохо.

Теперь поговорим о технических параметрах.

Нужна ли обрезка пружин?

При установке нестандартных пружин на место штатных, большинство водителей желают таким образом изменить дорожный просвет в зависимости от того, в каких условиях приходится ездить, а также для того, что бы пружины с другой жесткостью смогли сбалансировать комфорт и качество управления.

Для примера возьмем ВАЗ- 2101, владельцы которого частенько сетуют на раскачиваемость кузова или чрезмерный крен на повороте. Конечно, одной только заменой пружин такие вопросы не решить, но мы хотя бы попытаемся сделать систему более жесткой, и немного снизить просвет, что тоже неплохо.

Теперь поговорим о технических параметрах.

Масса автомобиля при оптимальной загруженности для спортивной езды (2 человека в салоне и 50 кг. в багажнике). — 1,11 т.

Нагрузка на переднюю ось — 0,43 т.

Нагрузка на заднюю ось — 0,36 т.

Передняя подвеска:

Длинна пружины — 360 мм.

Диаметр прутка пружины — 13,13 мм. (+0,05)

Сумма витков в каждой из пружин — 8,83 витков

Длина пружины при давлении в 628 кг. — 182 мм.

Тоже самое, но при давлении в 435 кг. — 232 мм. и более.

Задняя подвеска:

Длинна пружины — 434 мм.

Диаметр прутка пружины — 12,3 мм. (+0,5)

Сумма витков в каждой из пружин — 10 витков (активных 8)

Длина пружины при давлении в 295 кг. — 273 мм.

Так вот. Если хозяин автомобиля для того что бы уменьшить дорожный просвет просто обрежет несколько витков пружины, то свойства пружины в плане упругости и деформации могут значительно измениться. Для того что бы в этом убедиться, проведем некоторые подсчёты по формуле С=F/S=(G*d4)/(8*n*D3); Нмм для вычисления жесткости и =(4*Р*R3*n)/(G*r4); [мм] для вычисления деформации.

Для начала подсчитаем жесткость. Здесь символ G , уровень сдвига, который у холоднокатаных пружин равен 81400 Н/мм2, а у горячекатаных составляет 78500 Н/мм2.

Символ n — число активно действующих витков

Символ d — диаметр прутка пружины

Символ D — средняя величина диаметра прутка

Таким образом, если укорачивание витков задней подвески будет составлять 1,2, то в результате мы получим вот такие параметры жесткости для :

1. обычной пружины — С0=(78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Нмм

2.

модифицированной пружины — С1=(78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Нмм

3. модифицированной пружины — С2=(78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Нмм

Далее проведем расчёт возможной деформации пружины.

Здесь символ – означает уровень деформации пружины в миллиметрах.

Символ Р – будет выражать прилагаемую внешнюю силу

Символ G – уровень сдвига пружины

Символ n – это количество витков в пружине

Символ r – радиус прутка, из которого изготовлена пружина

Символ R — это винтовой радиус всей пружины

Таким образом, если брать в пример ту же самую заднюю подвеску, то изменение свойств деформации пружины произойдет следующим образом.

Шт
1000
атная пружина при стандартной нагрузке деформируется таким образом — 295*9,81=2893,95

Пружина, которую укоротили на 1 виток деформируется так:

1=(4*2893,95*51,353*9)/(78500*6,154)=125,616 мм

Пружина, которую укоротили на 2 витка будет деформироваться так : 2=(4*2893,95*51,353*8)/(78500*6,154)=111,659 мм

Выходит так, что если мы обрежем нашу пружину до свободной длинны в 434 миллиметра, то получим следующие параметры эксплуатации:

1. Стандартная пружина — 294,427 миллиметра

2. Обрезанная на 1 виток — 260,164 миллиметра

3. Обрезанная на 2 витка — 225,901 миллиметра

Из всего выше сказанного становится ясно, что если урезать пружину на два витка, то её длинна при обычной нагрузке уменьшится на 13%, а жесткость увеличится на 33%. Если учитывать вертикальное положение пружины, то в вышеописанном случае высота дорожного просвета может снизиться на 68,5 миллиметров, или на 40% при 170 миллиметровом дорожном просвете до этого. При укорачивании пружин надо принимать во внимание и тот факт, что нагрузка на остаток будет сильнее, чем ранее. Поэтому обрезать старые пружины не стоит. Конец модифицированной подобным образом пружины надо опереть на чашку моста или нижнего рычага. При установке надо отметить ещё и такую особенность укороченных пружин, как несколько меньшая площадка для опирания. Это увеличивает нагрузки на чашку и изменяет характер поведения пружины, создавая нагружение внецентренного сжатия пружины. Последнее будет вызывать сжатие пружины не только за счёт витков, но и за счет искривления. Для того, что бы опирание на чашечку было более равномерным, конец пружины нужно опустить (термическая обработка), предварительно нагрев до 650 С, и не охлаждая после этого в воде. Разумеется, без газовой горелки тут не обойтись, а умение пользоваться ею дано не каждому.