Что такое неподрессоренная масса, и на что она влияет

Неподрессоренная масса – один из терминов, часто используемых в тест-драйвах и материалах о доработке автомобилей. Обычно он упоминается в контексте замены дисков на более легкие, но само понятие неподрессоренной массы заметно шире. Разбираемся, что это такое, и на что влияет этот параметр.

 

1. Что такое неподрессоренная масса?

Понять, что такое неподрессоренная масса, несложно: это масса, не поддерживаемая «рессорами» — ну или другими несущими элементами подвески. То есть, все, что несет на себе подвеска – это подрессоренная масса: в нее входят кузов, рама, силовой агрегат и прочие элементы «верхней части» автомобиля. Все же, 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.

2. На что влияет неподрессоренная масса?

Чтобы полноценно ответить на этот общий вопрос, стоит понимать, что неподрессоренная масса – это не монолитный груз, подвешенный снизу на автомобиль, а сочетание разных деталей и элементов конструкции, выполняющих разные функции. Однако в целом она влияет на следующие характеристики автомобиля:

  • плавность хода;

  • устойчивость и стабильность автомобиля;

  • расход топлива и динамические характеристики.

3. Как неподрессоренная масса влияет на плавность хода?

Начнем с простого: неподрессоренная масса как таковая влияет на плавность хода. Объяснить это просто: 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.

3. Как неподрессоренная масса влияет на устойчивость и стабильность автомобиля?

Эти показатели напрямую проистекают из предыдущего объяснения о воздействии неподрессоренной массы на подрессоренную и их взаимного отношения. 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.

Продолжая пример с пикапами, можно провести аналогичную параллель. Пустой пикап, двигаясь по неровной дороге, будет больше подпрыгивать на неровностях, и в повороте эти вертикальные колебания будут заметно влиять на устойчивость автомобиля: корму будет переставлять, сносить или уводить в сторону. Если же заполнить кузов грузом, вертикальные колебания кузова снизятся, и автомобиль будет увереннее вести себя в повороте, заметно меньше разгружая колеса на неровностях: это значит, что вырастут показатели устойчивости, стабильности и, в какой-то мере, управляемости.

5. 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.

В случае с валами это можно иллюстрировать появлением карбоновых карданных валов, ну а колеса как один из самых легкозаменяемых элементов конструкции – буквально бесконечное поле для тюнинга и улучшения. Здесь и легкосплавные и кованые диски, и диски из карбона, и более энергоэффективные шины с меньшей массой и сниженным сопротивлением качению.

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.

6. Какой должна быть неподрессоренная масса?

Обобщая и подытоживая все вышесказанное, можно сделать главный вывод: усилия инженеров направлены на максимальное уменьшение неподрессоренной массы. Увеличение отношения подрессоренной и неподрессоренной массы нельзя осуществить за счет увеличения подрессоренной массы, а это значит, что единственный способ реализовать желаемое отношение – уменьшить неподрессоренную. Именно поэтому в современных автомобилях мы видим алюминиевые подвески, кованые диски, независимые подвески, исключающие из неподрессоренной массы балки, мосты и карданы, и другие технические решения, направленные на ее снижение.

 

Добавить комментарий

Для комментирования вам необходимо авторизоваться

Добавить комментарий

Комментарий отправлен
3 комментария
14.08.2017 21:20
olvet77@hotmail.com

Хотя статьи про устройство автомобиля на этом сайте я считаю самыми полезными и доступными-но именно это статья-ни о чем, чисто проходная. Взяли общеизвестные сведения из вики, скомпилировали-готово. Самый главный вопрос- а как, в каком процентном соотношении эта масса влияет, не раскрыт. Хотя здесь полный простор для относительно недорогих и простых экспериментов. Что вам мешало поездить пару дней на самых легких дисках и шинах, потом переобуться наоборот в чугуниевые и сравнить расход и управляемость? Вот это было бы реально интересно, а без этого статья-не более чем отписка.

9

14.08.2017 22:09
Алексей Кокорин

Спасибо за положительный отзыв и за конструктивную критику. По поводу статьи - это именно такой формат, "простые вопросы", а не "практика", тут рассматривается именно самое базовое и простое и простым же языком. Ваше предложение дельное, но оно уже выводит статью на практический уровень - и это тема для отдельного небольшого исследования. Над которым мы, кстати, задумаемся.

7

03.06.2018 16:34
id1150046

Владею Nissan Primera в 12 кузове. Раньше стояли литые диски с резиной 205/55R17, заменил на диски с резиной 205/60R16 с мягкими бортами. Вес одного колеса уменьшился на 3 кг. Так вот, автомобиль по комфортности стало не узнать, это просто небо и земля при проезде через неровности. Я конечно понимаю, что резина с высоким профилем и мягкими бортами влияет на комфортность, но вес колеса также оказал влияние, так как, например, у зимней резины у меня борта жёсткие, а комфортность даже выше. Зимняя резина фрикционная 195/60R16, колесо с ней легче ещё на 500 грамм. Я даже чувствую разницу в управление автомобиля с шириной покрышки 205 и 195 мм. Со 195 рулится легче и острей, автомобиль меньше рыскает по дороге. С удовольствием прикупил бы настоящие кованные диски по приемлемой цене с весом хотя бы на 1 кг. меньше литых. Просто попробуйте, цифрами комфорт тяжело описать )


Новые статьи

Популярные тест-драйвы

Change privacy settings