Рассмотрим пружины легкового автомобиля.

Пружина это стальной пруток определённой толщины закрученный в спираль. Диаметр витков определяет эластичность пружины, расстояния между витками называется шагом и шаг так же отвечает за эластичность пружины. Длина пружины отвечает за величину сжатия. Толщина прутка отвечает за мощность пружины способность сопротивляться сжатию.

Рассмотрим 4 типа пружин для легкового автомобиля. Цилиндрические, Конические, бочкообразные, пружины с переменным шагом витка.

1.Пружины цилиндрические

Эти пружины имеют форму цилиндра и витки располагаются на равном удалении друг от друга, концы пружины имеют площадку под установку пружины в нишу кузова и нижнюю упорную чашку подвески через резиновые подушки. Цилиндрические пружины имеют ровные характеристики при сжатии прямо пропорционально сопротивляются. Нагрузка в такой пружины распределяется по всей её длине. Это хорошо, потому что в такой пружине нет перенапряжения металла при сжатии и скручивании прутка пружины. Такая пружина работает чётко и долго главное это качество металла его состав железо углерод. Если последнего будет больше 2% пружина будет дубовой не эластичной она легко будет ломаться от резких нагрузок. Перекалённая!. Если же углерода будет не достаточно, то пружина не сможет в полной мере распрямляться после сжатия останется сжатой, сырец! И конечно пружины могут быть легированными, это касается автомобилей дорогих высокого класса, в состав металла пружин добавляются другие металлы, способствующие противодействию коррозии, а так же улучшающие свойства самих пружин, в частности улучшающие память металла, сохранение изначальной формы. Такие пружины работают долго, они надёжные, не бояться нагрузок, температурных колебаний и агрессивных сред. Но вернёмся к теме. Цилиндрические пружины ввиду своей конструкции требуют место под расположение, чтобы подвеска была энергоёмкой её ход должен быть большим и соответственно пружина должна иметь достаточную длину. А длинная пружина имеет обратное свойство. Необходимое пространство ниша, и если автомобиль небольшой, то установить такую пружину не используя внутреннее пространство кузова невозможно. Поэтому обычно в багажнике автомобиль имеет большие ниши под эти пружины. Если же изменить шаг пружины и этим сделать её короче возникает следующая проблема, при полном сжатии витки соприкасаются издавая шум в салоне. Если же пружину укоротить и увеличить её шаг, то потеряется эластичность и подвеска станет жёсткой, а если уменьшить толщину витка то она станет не какой, то есть пустой. При небольшой загрузке будет легко уходить в пробой а при пустом автомобиле будет жёсткой. Поэтому конструкторы задумались о том как изменить пружину и сделали несколько вариантов. Пружина коническая. При равной длине она имеет гораздо больший ход чем цилиндрическая пружина а её витки не соприкасаются даже при полном её сжатии.

1. Коническая пружина

Витки её не соприкасаются благодаря тому что виток входит в виток как матрёшка. Такая пружина не требует большого места для свое работы по высоте. Она относительно компактна. Обычно устанавливается в передних стойках автомобиля. Но всё равно если верхняя её часть заужена, то нижняя наоборот расширена и она гораздо больше диаметра цилиндрической пружины. Для таких пружин необходима большая нижняя чашка. Которая в свою очередь близко расположена от переднего колеса машины. И хотя производители ухитряются изогнуть чашку приподнимаю над колесом, расстояние до резины не велико. Но и это не главный недостаток такой пружины. Витки такой пружины нагружены неравномерно. Верхние витки с малым диаметром имеют самую большую нагрузку на скручивание, на глаз они практически не сжимаются, больше прогибаются нижние витки такой пружины. А верхние в виду малого диаметра сопротивляются сжатию, а пруток находится в критическом моменте скручивания. Такие пружины имеют по всей пружине распределена неравномерно. В следствии этого верхние витки быстро садятся а пружина теряет 30-40% Эластичности, так же теряется клиренс. Есть вероятность поломки пружины в верхней её части, именно на малом витке, это может произойти и из за погодных условий, например при низких минусовых температурах. Такие пружины есть на Киа Церато Киа коуп и многих подобных по классу автомобилей. Коническая пружина это всего лишь компромисс компоновки. выигрывая в компактности по высоте в нижней части имеет большую площадь которая вынужденно расположена вблизи переднего колеса, как следствие грязь вода песок снег лёд набиваются затрудняя движение автомобиля.

3. Следующая номинация это Бочкообразная пружина.

Сколько сказано лестных слов в адрес таких пружин. Прогрессивная, компактная, лёгкая!

Маркетологи постарались на славу воспев оду бочкообразным пружинам как панацеи современной действительности. Навешав с три короба лапши дабы нас покупателей одурманить новоявленным продвинутым продуктом. Это как в сказке про портного который из из одной шкуры сшил целых семь шапок, вот только на голову они не лезут. Сбросим с себя это обольщение и посмотрим трезво на саму суть. Пружина бочкообразная в своём основании и вершине имеет небольшой диаметр а по середине пружины виток большой. Конструкторы сделали гениальный ход скомпоновав пружину в этакий мячик. Вот только у мячика воздух внутри а здесь реальная металлическая пружина из прутка, который в основании и на вершине имеет огромную нагрузку на скручивание. В такой пружине в основном работает только средние витки, остальные по мере уменьшения диаметра практически не работают эффективность такой пружины 65% . Она компактна и может размешаться на небольшом по высоте пространстве, у неё нет соприкосновения витков так как витки входят в витки. Но верхние и нижние витки такой пружины перегружены изначально и поэтому происходит скол верхнего витка. И даже если металл качественный, пружина лопается по причине перегруза витков на кручение. Ещё одно ухищрениеразная толщина прутка. Но если пруток будет иметь разную толщину нагрузка не применено сломает пружину на рубеже величин это факт, где тонко там и рвётся.

1. 4. Следующая номинация пружина с переменным шагом витков.

Есть витки которые расположены дальше друг от друга а есть более приближённые. Этакая конструкторская хитрость уловка. Называется и нашим и вашим. Суть такой пружины в том что при малой загрузке работают только сближенные витки так как угол мал они первыми сжимаются от нагрузки. Они легко глотают мелочёвку. Далее по утверждению разработчиков

При загрузке начинают работать витки с более большим шагом защищая подвеску от пробоя. Конечно теоретически это логично. Всё верно. Но на практике. Посмотрите на длину пружины, она должна иметь большее количество прутка, экономически это не выгодно. Также разность навивки требует больше вложений. И даже если продукт будет пользоваться спросом то при сжатии нижние витки неизбежно будут соприкасаться друг с другом издавая стуки. Но и на этот случай производители пошли на то что бы на токую пружину в нижней её части натягивать кембрик. Эластичный шланг снижающий шум от соприкосновения пружин. Эх До решались! Хочется сказать мудри не мудри чуда не будет. Хотя подождите, Может я ошибся. Сколько я бьюсь на форумах говорю пишу общаюсь, пытаюсь убедить переубедить, доказать не свою правоту а элементарные законы физики. Неужели маркетинговое гипнотизирование настолько велико что не видно сути. А ведь сколько нареканий на не какую подвеску Соляриса и Киа Рио. Киа Церато одинаковы по сути.

Пруток мал по длине, пружины имеют большой шаг! Это заранее зачёркивает эластичность. Пружина такая если у неё большая толщина витка жёсткая, как в случае с Церато, так если меньшая толщина витка никакая, в случае с Солярисом и Киа Рио. Такая пружина заранее перегружена. Потому что мало витков. Из за экономии металла и места под пружину конструкторы элементарно пренебрегли устойчивостью автомобиля , а следующим шагом было снижение комфорта, установкой более жёстких амортизаторов. Сразу же увеличился шум от подвески, и сама подвеска потеряла эластичность. Потому я использую цилиндрические проверенные временем пружины! Они имеют правильные характеристики и честно работают выполняя свою миссию на 100% Такие пружины не имеют пиковых точек на которых возможен был слом витка, такие пружины внятно держат автомобиль на дороге а при загрузке равномерно сопротивляются сжатию. Они одинаково комфортные как при пустом авто так и в нагрузке. Их витки не смыкаются потому что длина пружины тщательно подобрана. Эти пружины делают на заводе, и они сертифицированы. Я лишь подгоняю их для конкретных машин. То о чем я писал не вытянуто из пальца, я честно сказал о той сути которая заложена в пружине. Поэтому не надо мудрить если хотите знать все автомобили элитного класса и большой ценовой категории имеют именно цилиндрические пружины многовитковые. Они работают чётко, одинаково упруго и комфортно во всех режимах. А всё остальное сделано для удешевления производства!

От правильно подобранной пружины и грамотных настроек амортизатора зависят не только такие характеристики, как плавность работы и обработка препятствия, но и ваша безопасность при катании. Современные амортизаторы имеют приличное количество настроек, и многие просто боятся их крутить. Надеемся, что эта статья поможет вам разобраться с тем, что происходит с вашим задним амортизатором и сделать работу подвески еще лучше! Амортизатор - один из элементов любой подвески велосипеда. Существует множество типов амортизаторов - воздушные и пружинные, со стабильной платформой и без нее, однако принцип работы основных настроек остается неизменным. К ним мы вернемся чуть позже (на примере заднего амортизатора Fox DHX 5), а пока расскажем об основных характеристиках амортизатора и пружины.

Что написано на амортизаторе?
В каждом амортизаторе есть 2 параметра - длина по осям и ход штока. Рассмотрим их на примере амортизатора со следующими параметрами: 8.75х2.75 (1 дюйм=2.54 см=25.4 мм) Первая цифра - длина по осям в дюймах. Измеряется по центру отверстий, в которые вставляются элементы (болты или оси) для жесткого закрепления его в раме. (в миллиметрах получается 222.2 мм) Вторая цифра - ход штока. Измеряется также в дюймах. Это значение показывает, на сколько миллиметров шток входит в корпус амортизатора. (в миллиметрах получается 70 мм). Оба значения очень важны. Каждая рама проектируется под заданную длину амортизатора. При установке амортизатора большей или меньшей длины изменяется геометрия (чаще всего в худшую сторону) - заваливается или заостряется угол вилки, каретка завышается или занижается. Плавность, прогрессивность и линейность работы подвески меняются, и, в редких случаях, из-за изменения работы амортизатора случаются поломки рамы или самого амортизатора. От хода штока непосредственно зависит ход подвески. Напомню, что ход подвески - это то расстояние, которое проходит заднее колесо по вертикали от состояния при полностью разжатом амортизаторе до состояния при полностью сжатом амортизаторе (когда шток утоплен до самого конца). Стоит заметить, что иногда амортизаторы с одинаковой длиной по осям имеют разную длину штока. Пример: 8.75х2.8 и 8.75х2.5.

Если рама спроектирована под ход штока 2.8, а вы поставили амортизатор с длиной штока 2.5 (при неизменной длине по осям обоих), то ход подвески сократится при неизменной геометрии велосипеда. При установке амортизатора с ходом штока, превосходящим родное значение, при пробое подвески возможно механическое повреждение частей рамы. Другой пример - одинаковый ход штока по осям при разных длинах амортизатора. Пример: 8.75х2.8 и 9.0х2.8. В этом случае ход подвески остается практически неизменным, но изменится геометрия.

Совет: ставьте именно тот амортизатор, который рекомендует производитель. Если же на рынке нет нужного образца, то выбирайте что-то максимально приближенное к данному значению. По своему опыту скажу, что длина по осям не должна быть отлична от родной на значение ± 5 мм, а ход штока - не более, чем на 3-5 мм.

Пружина.
Пружина может быть титановой, или стальной. В отличие от авто и мото подвесок, пружины на велосипедах всегда линейные, без изменения толщины витков по всей длине. В пружине есть 5 параметров - жесткость, рекомендованный ход штока, длина, внутренний и внешний диаметры. Жесткость измеряется в lbs/inch², что означает фунт/квадратный дюйм. Это значение в большинстве случаев находится в диапазоне от 200 до 700 с шагом в 50 (редко - 25). Рекомендованный ход штока - тот ход штока амортизатора, на который рассчитана пружина. Чаще всего на амортизаторах пишется: 400х2.8 Первое значение - жесткость, второе - рекомендованный ход штока. Длина пружины в первую очередь зависит от рекомендованного хода штока. Чем он больше - тем длиннее пружина. Также длина увеличивается с увеличением жесткости, т.к. витки увеличиваются в диаметре, а расстояние между ними - нет.

Внутренний диаметр зависит от посадочной площадки и шайбы амортизатора, которыми фиксируется пружина. Стоит заметить, что две с виду одинаковых пружины могут различаться по внутреннему диаметру (пример - Fox Vanilla до 2006 года и Fox DHX имеют разные посадочные места для пружин, соответственно пружины будут разные). Помимо точной установки пружины в пазы шайб амортизатора, должно быть обеспечено достаточное расстояние от витков пружины до корпуса амортизатора. В противном случае пружина начнет протирать корпус. Внешний диаметр, по сути, зависит от того же, что и внутренний. Однако разные производители пружин делают пружины из разных материалов. По этой причине толщина витков может превышать стандартное значение для родной пружины. Она, в одном случае, может просто не влезть между бачком и корпусом, а с другой - начать протирать бачок.

Можно ли поставить пружину 400х3.0 на амортизатор 8.75х2.8? Можно при условии того, что длина пружины не превышает максимальную длину между полностью открученной шайбой и нижней площадкой. Если же длина пружины превышает это значение, и для установки пружины ее необходимо сжать, то крайне не рекомендуется ее использование. Использование такой пружины в конечном счете может оторвать нижнюю площадку амортизатора, плюс при любом отрыве заднего колеса от земли крышка штока, сальник, корпус и сам шток несут повышенную нагрузку, т.к. пружина постоянно сжата. В добавлении ко всему пружина 400х.3.0 весит больше, чем 400х2.8. Можно ли поставить пружину 400х2.5 на амортизатор 8.75х2.8? Нельзя. Т.к. ход штока пружины меньше хода штока амортизатора, то при полном срабатывании подвески витки пружины сомкнуться между собой и после этого последует разрушение площадки и шайбы амортизатора с возможным разрушением штока. Отметим еще один момент. Чем жестче пружина, тем толще ее витки. Т.к. расстояние между витками должно оставаться неизменным, чтобы избежать соприкосновения витков (описано выше), то увеличивается длина пружины и внешний диаметр.

В нашей практике был случай, что пружина 500х2.5 отлично становилась в амортизатор, а пружина 850х2.5 превышала допустимый внешний диаметр. При выборе пружины следует руководствоваться следующими параметрами: -рекомендуемый ход штока пружины должен быть либо таким же, как и в амортизаторе, либо превышать на незначительное значение -длина пружины не должна превышать расстояние при полностью раскрученной шайбой и площадкой амортизатора -внутренний диаметр должен точно совпадать с посадочным местом площадки и шайбы. Пружина не должна касаться при работе корпуса амортизатора -пружина внешней частью витков не должна соприкасаться с бачком

Настройка амортизатора (на примере FOX DHX 5.0)
-выбор нужной жесткости пружины
-настройка Bottom- Out
-выбор давления в бачке
-регулировка отскока
-регулировка ProPedal

Рамы с различными типами подвесок имеют различную работу и даже при одинаковой массе райдера, жесткость пружины может отличаться на 50,100, а то и 200 фунтов. Немалую роль играет и работа амортизатора. Многие производители в техническом руководстве к рамам имеют таблицу нужных настроек. Однако с одной стороны, не каждого райдера они устроят, с другой стороны, катаются все по-разному.

Жесткость пружины . Это один из главных параметров работы амортизатора. Сэг (Sag) - важнейший показатель при подборе пружины. Когда вы садитесь на велосипед, подвеска прожимается на определенное значение. Для фрирайда и даунхилла оно составляет от 25 до 40% (в среднем 1/3). Что же такое сэг? Sag = длина, на которую прожался амортизатор/полный ход штока, % При ходе штока в 70 мм сэг в 25 мм составляет примерно 1/3 Как его измерить проще всего? Измерьте длину амортизатора по осям в мм при полностью разжатой подвеске. Предположим у нас она 222 мм. Ход штока составляет 70 мм. Сядьте на велосипед (лучше встать на педали, немного облокотившись на руль). Попросите друга измерить расстояние между осями амортизатора. Оно, для примера, будет составлять 195 мм. Вычтите из длины амортизатора (222 мм) полученное значение (195 мм). 222-195=27 мм. Это и есть величина, на которую сжался амортизатор. Sag=27/70*100%=38.5% Наш сэг составил 38.5%. Для его увеличения поставьте пружину помягче, чтобы амортизатор сжался под вашим весом на бОльшую величину. Для уменьшения сэга поставьте пружину жестче. При небольшом опыте подбора пружины, я бы рекомендовал выбирать пружину, чтобы сэг составил 33%. На что влияет сэг? Понятнее всего будет, если представить себе ровную дорогу и ямку на ней. Когда заднее колесо доедет до ямки, благодаря тому, что пружина под вашим весом сжата, колесо пойдет вниз на ту величину, которой равен сэг, и обработает ямку. Слишком мягкая пружина. Сэг->50%. На каждой ямке колесо будет слишком сильно проваливаться, что с одной стороны, конечно, улучшит контроль над трассой, а с другой будет тормозить велосипед. При слишком мягкой пружине амортизатор будет постоянно пробиваться, что повлечет за собой разрушение как его самого, так и рамы. Слишком жесткая пружина. Сэг<20%. Каждая кочка будет отдаваться в педали, ухудшится контроль за трассой, хоть и прибавиться стабильности (но только на ровных участках, где нужно много крутить).

Настройка Bottom- Out . Эта регулировка представляет собой синюю крышку на бачке. Изменяет объем воздушной камеры. При работе амортизатора масло движется из основной камеры в бачок. Чем меньше препятствий будет на пути масла, тем линейнее и плавнее будет работать аморитзатор. Bottom-Out позволяет настроить прогрессивность амортизатора. При полностью открученной регулировке амортизатор будет работать линейно от начала до конца. При полностью закрученной регулировке примерно в последней трети хода начнется прогрессия. Зачем она нужна? На всех трассах есть как маленькие препятствия, так и большие. Для обработки маленьких препятствий нужна мягкая и плавная работа, для больших - жесткая и прогрессивная. Если вы прыгаете дропы, закрутите регулировку на то положение, при котором амортизатор перестанет пробиваться. Замечу, что настройка Bottom-Out никак не влияет на работу амортизатора в 2/3 начального хода - он остается таким же мягким. Итог такой - закрутите на то значение, при котором амортизатор не будет пробиваться. Однако если вы не прыгаете дропы, либо на трассе нет больших препятствий, на которых амортизатор работает на весь ход, то выкручивайте регулировку до того момента, пока амортизатор не начнет пробиваться. Чем больше плавного хода будет у подвески, тем лучше. Но помните - он не должен пробиваться. Надо найти то соотношение, при котором он будет работать наиболее выгодно для данной ситуации.

Выбор давления в бачке. Давление в бачке должно находиться в пределах 125-200 Psi. Слишком низкое давление (<125 Psi) ухудшит работу, начнутся провалы в подвеске. Слишком высокое (>200 Psi) давление так же ухудшит работу, подвеска станет слишком жесткой, к тому же возрастет шанс разрушения амортизатора (от повышенной нагрузки на сальники и шток до взрыва бачка). По сути давление в бачке примерно равно изменению компрессии. При низком давлении амортизатор работает наиболее плавно, лучше обрабатывает кочки. При высоком давлении его работа становится жестче, маслу труднее протечь сквозь все отверстия, в какой-то степени он начинает подтупливать на кочках и меньше пробиваться. Запомните одну важную вещь - если вы накачали до 125 Psi при полностью закрученном Bottom-Out, и решили открутить Bottom-Out, то давление в бачке упадет ниже минимума. Так же при полностью открученном Bottom-Out и давлении 200 Psi при закручивании Bottom-Out давление превысит допустимое значение. Мой совет - сначала спустите амортизатор, затем настройте Bottom-Out и только потом накачайте заново. Итог: давление в бачке зависит от того, как вы катаетесь. Любите пожестче - давление выше, помягче - давление ниже. 4.Регулировка отскока. Отскок - то время, за которое амортизатор возвращается из сжатого состояние в разжатое. Много ездите по кочкам - сделайте отскок побыстрее, много прыгаете дропы - медленнее. При слишком медленном отскоке амортизатор будет не успевать разжаться, чтобы обработать следующую кочку. При слишком быстром - будет подбрасывать колесо со значительным ухудшением сцепления с трассой. Не забывайте делать отскок помедленнее на дропах - при быстром отскоке подвеска при приземлении выкинет вас через руль, что часто заканчивается переломами рук, ключицы и сотрясениями мозга. На трассах, на мой взгляд, решающее значение имеет регулировка отскока именно на амортизаторе, чем на вилке. Несмотря на то, что на трассе всегда есть огромное количество препятствий, сделайте отскок на 1-3 щелчка медленнее оптимального значения. Это добавит стабильности.

Регулировка ProPedal . Какая бы подвеска не была у вас, амортизатор при педалировании все равно будет раскачиваться. Почему такое происходит? Ноги человека не могут крутить педали с той же скоростью и той же сбалансированностью, что двигатель мотоцикла. Низкие обороты вращения шатунов с кареткой заставляют при каждом нажатии на педаль прожиматься подвеску. За счет этого часть энергии теряется на раскачку. Для этого и существует регулировка ProPedal, которая препятствует раскачке. В ней 15 положений, от полностью выключенного до полностью включенного. Казалось бы - зачем она вообще нужна, нельзя ли один раз ее включить, чтобы изолировать раскачку? Нет, нельзя. Несмотря на заверения фирмы Fox, о том, включение регулировки не сказывается на работе амортизатора, это не так. Чем сильнее вы закручиваете ProPedal, тем хуже амортизатор начинает обрабатывать кочки, появляется небольшой стук. Поэтому нужно искать компромисс между уменьшением раскачки и отработкой подвески кочек. Если трасса длинная и несложная, где нужно очень много крутить, Propedal может быть включен от 10 до 15 щелчков. Если трасса с огромным количеством кочек и поворотов, не включайте Propedal больше, чем на 8 щелчков. Итог: положение Propedal зависит от трассы. Ищите компромисс между раскачкой и обработкой кочек. Конечно, в идеале амортизатор нужно настраивать под каждую трассу, и понимание того, какими должны быть настройки, приходит исключительно с опытом. Не бойтесь лишний раз залезть в подвеску и покрутить какую-нибудь крутилку - главное запомните, что вы сделали и тут же проверьте, как изменилось поведение велосипеда. Удачи в настройке!
Текст : Арсен «Bars-Zerwick» Ханбекян
Фото : Fox Shox