Что такое прогрессивная подвеска ?

Прогрессивная подвеска на мопедах Derbi

Зачем прогресс подвеске? 

Вам, наверное, приходилось слышать термин Прогрессивная подвеска. Что это? В чем же заключается ее прогресс? Рассмотреть это можно и, как оказалось, не так сложно. 

Для начала возвратимся почти на 100 лет назад. В те годы мотоциклистам приходилось мириться со многими недостатками их мотоциклов (а что делать — таков был этап развития техники…) в том числе и с отсутствием задней подвески.

Первыми серийно попытались применить заднюю подвеску фирмы Indian и NSU еще в 1913 году, но вскоре от подрессоривания заднего колеса отказались. Были многие другие примеры и просто громадное разнообразие конструкций, но это тема отдельной статьи. А почти повсеместно применение задней подвески на мотоциклах началось только после Второй Мировой войны. Среди множества разных типов подвесок наиболее распространенной стала маятниковая, или, как ее еще называют, рычажная подвеска с двумя пружинными амортизаторами.
Несмотря на некоторые преимущества (технологичность, сравнительно небольшой вес и простота, надежность) был один большой недостаток — линейная характеристика демпфирования (Рис.1).

Сопротивление пружинящего элемента G возрастает пропорционально ходу колеса H. На практике же это значит, что такая подвеска будет нормально работать только при определенных условиях. Мягкую подвеску будетпробивать на ухабах, а жесткая будет держать удары посильнее, но на мелких неровностях мотоцикл будет сильно трясти.

Рис.1	Рис.2

Вот мы и подошли к главной нашей задаче: что надо сделать, чтобы при небольших ходах подвеска была мягкой, а под конец хода — пожестче, то есть, чтобы характеристика была нелинейной, а изменялась по некой прогрессии (Рис.2) и характеристика стала бы прогрессивной!

В небольших пределах прогрессию можно получить довольно нехитрыми способами. Саамый простой способ — поставить амортизатор под углом, но не более 45 градусов, при большем угле обычный амортизатор не работает (Рис.3). Следующий способ — применить пружины переменной жесткости, например, с переменным шагом навивки (Рис.4). Можно установить вместо одной пружины две — мягкую и жесткую. На мелких неровностях работает мягкая, а при большом ходе подвески ее витки садятся, и в работу вступает жесткая (Рис.5). Но при всех этих способах прогрессия очень мала и характеристика мало отличается от линейной.
 

Рис.3	Рис.4	Рис.5

Но все изменилось в 70-х годах. Это была революция в конструкции подвесок, когда на гоночных автомобилях было введено дополнительное звено в подвеске. Это был рычаг, который позволил изменять соотношение между перемещениями рычага подвески и пружины (он устанавливался между ними).

Рис.6

Но вернемся к мотоциклам. А здесь революционная ситуация тоже была налицо. И все началось с кросса. Скорости в соревнованиях росли, прыжки стали нормой. Нужна была энергоемкая (то есть с большой прогрессией) подвеска. И — свершилось. Конструкторы японских фирм и КТМ с небольшим отрывом во времени представили свои кроссовые мотоциклы с задней прогрессивной подвеской с моноамортизатором. Каждая компания получила патент на свою конструкцию и дала ей свое название, но принцип применили один и тот же. В основе, правда, с некоторыми изменениями, был применен рычаг (или два) первого или второго рода (Рис. 6), у которого точки приложения сил не лежат на одной прямой с осью С. Рассмотрим, как этот элемент влияет на работу подвески. Он (в данном случае, в точке С) шарнирно соединен с рамой мотоцикла, одним концом через точку А, через дополнительную тягу с вилкой заднего колеса, а другим концом в точке В с проушиной амортизатора (Рис.8) (соединения шарнирные).
 

Рис.7	Рис.8

При наезде колеса на неровность оно через вилку (тягу) передает нагрузку Р1 в точку А (Рис.7). под действием этой нагрузки точка А сместится вверх на 15 мм (А1), в то же время точка В под действием уже нагрузки Р2 переместится на 10 мм (точка В1) вниз, то есть сожмет пружину на 10 мм. При прохождении точки А из А1 в А2 еще на 15 мм вверх, точка В пройдет из В1 в В2 уже не 10 мм, а 12 мм, то есть пружина будет сжата на 12 мм. Другими словами, при повороте рычага на определенный угол линейному перемещению точки А соответствует все возрастающие перемещения точки В и наоборот. Соответственно, пружина амортизатора на точку А будет действовать с возрастающим нелинейным усилением, и наоборот. А это и есть та самая, желаемая прогрессивная характеристика. В наше время этот тип подвесок в разных конструктивных исполнениях широко используются не только на кроссовых мотоциклах, но и на спортбайках, стритах, дорожниках. Она, при возросшей динамике, позволяет улучшить управляемость (мотоцикл лучше держит дорогу) и повысить безопасность. Но технический прогресс не останавливается. Уже есть новые, более современные способы добиться прогрессии подвесок. Но об этом — позже.