Неподрессоренная масса автомобиля

Определение – неподрессоренная масса, можно заметить в обзорах автомобилей и технической документации. Чаще всего, конструктивный термин употребляется в темах о смене колёсных дисков или шин, на более лёгкие модели. Однако, функциональность этого расчётного определения гораздо шире. Предлагаем поближе ознакомится с конструктивной особенностью этого понятия, и совместно найти ответы на главные вопросы о неподрессоренной массе.

Неподрессоренная масса автомобиля – что это?

Само название – неподрессоренная масса, содержит частичный ответ на своё определение. Другими словами, это узлы и детали подвески, неподдерживаемые рессорами, пружинами и амортизаторами. А всё что находится поверх рессор и подвески, определяется, как – подрессоренная масса. Её состав включает в себя: кузов, раму, силовую установку и трансмиссию. 

Совокупность веса: колёс, ступиц, тормозных узлов, ШРУСов, балок, мостов и частей рулевого управления, пружин и рессор, является составляющим неподрессоренной массы. В английском языке, этот термин звучит более понятно - unsprung mass, что в переводе означает – неподпружиненная масса. Действительно, определение в таком ключе усваивается проще. Но изменять инженерный язык нельзя.

Как неподрессоренная масса влияет на характеристики автомобиля

Как было написано выше, подрессоренная масса состоит из множества узлов и деталей. Каждый элемент выполняет определённые функции. То есть, это не подвешенная платформа в виде балласта.

Согласно расчётам конструкторов, совместная и слаженная работа всех узлов подвески, обеспечивает автомобилю необходимые характеристики:
— плавный ход;
— стабильность на дороге;
— динамику и степень расхода топлива.

Влияние на плавность хода

Какое влияние оказывает подрессоренная масса на комфорт передвижения? Разбирать текущий вопрос следует с самого простого, а именно с плавности хода. Он напрямую зависит от неподрессоренной массы. Например, передвижение по неровностям, заставляет колёса передавать силу сжатия на другие элементы подвески, отдавая им часть нагрузки. Каждая деталь, забирает определённый процент усилия, в меньшей степени передавая его на кузов. Пропорции масс подвески и кузова автомобиля, влияют на ощутимость передающегося усилия. Например, если столкнуть два мяча разных весов, то отскочит более лёгкий. 
Такой принцип действует и в конструкции автотранспорта. Меньшая неподрессоренная масса по отношению к подрессоренной, будет слабее передавать усилие на кузов. Следовательно, машина будет двигаться плавнее. Возникает сопутствующий вопрос: можно ли снизить неподрессоренную массу? Отвечаем, да можно. Например, облегчённой подвеской. 
Кроме того, увеличить разницу возможно дополнительным весом в кузове. Но это не рентабельно, так как будет повышен расход топлива и подвеска не долго прослужит в режиме постоянной дополнительной нагрузки. Автомобилисты стараются наоборот, облегчать свои авто.

Для примера, возьмём модель лёгкого грузовика - пикап. Это идеальное несоответствие неподрессоренной и подрессоренной масс. Кузов пикапа предусматривает транспортировку тяжёлых грузов. В порожнем состоянии, неподрессоренная масса имеет преимущественное влияние на подрессоренную. Как результат, у машины отсутствует плавность движения и она начинает «козлить». Но в загруженном состоянии, подрессоренная масса становится больше, и у автомобиля появляется плавность хода, а водитель чувствует комфорт в управлении.

Влияние на управляемость машины

Представленный выше пример с пикапом, отображает картину о плавности хода. Этот же тип автомобиля, поможет нам разобраться в вопросе об устойчивости и стабильности транспорта на дороге. Итак, нам стало понятно, что при наезде на помеху, составляющие элементы неподрессоренной массы движутся вверх. Наехавшее колесо передаёт усилие подвеске и освобождается от нагрузки. Следовательно, чем меньше соотношение подрессоренной массы по отношению к неподрессоренной, тем колесо дольше будет оставаться без нагрузки (пример с пустым пикапом). Если соотношения масс поменять, то схема получит обратный результат. То есть, колесо будет работать под нагрузкой больше.

Ещё один пример с пикапом. Двигаясь без груза по грунтовой или неровной дороге, заднюю часть автомобиля будет постоянно сносить из стороны в сторону. Особенно на поворотах. Это сказывается эффект жёсткой амортизации (козления). Но как только кузов будет загружен, неприятное явление исчезает. Автомобиль становится более устойчивым и стабильным в управлении.

Как неподрессоренная масса влияет на динамические показатели автомобиля

Улучшение динамики и расход топлива, зависят не от всей неподрессоренной массы, а преимущественно от вращающихся узлов и деталей. К ним относятся: покрышки, обода и приводные валы. Арифметика проста, чем тяжелее деталь, тем сложнее её заставить вращаться. Следовательно, производители стараются делать вращающиеся элементы лёгкими, без потери характеристик прочности и надёжности.

Новаторским решением конструкторов, можно считать применение карбона в изготовлении карданных передачах. Колёса уже получили несколько облегчённых типов, и это направление продолжает совершенствоваться. Рынок предлагает покупателям различные диски: кованые, легкосплавные и карбоновые. Новые шины обладают энергоэффективностью с уменьшенной массой с пониженным сопротивлением качения.

Масса колёс и расход топлива, взаимосвязаны. Кроме того, динамические характеристики зависят от веса шин и дисков. Лёгкое колесо можно быстрее раскрутить, без значительных затрат энергии, то есть, с экономией топлива. А появление дополнительной скорости, позволяет увеличить динамические характеристики.
В наших шинных центрах вы можете купить легкосплавные и кованые автомобильные диски в замену штампованным.

Как правильно оптимизировать неподрессоренную массу

Какой вывод можно сделать об оптимальном значении неподрессоренной массы? Анализируя материал статьи и принимая во внимание решения инженеров-конструкторов авто, можно смело говорить о том, что соотношение неподрессоренной массы должно быть, как можно меньше подрессоренной. Для этого не рекомендуется увеличивать вес кузова, так как конструкция автомобиля рассчитывалась под определённые параметры. Только облегчённая независимая подвеска, легкосплавные диски и специальные шины, смогут обеспечить комфорт и экономичность передвижения в современных автомобилях.