Подресорната маса е термин, който се използва в тест драйв и материалите за доработка на автомобили. Обикновено той се споменава в контекста на смяната на джантите с по-леки, но самото понятие подресорна маса е доста по-широко. Да разберем какво точно е това и върху какво то влияе.
1 Какво е подресорна маса?
Да се разбере, какво е подресорна маса, не е сложно: това е масата, която не се поддържа от ресорите - или другите носещи елементи на окачването. Тоест, всичко, което носи по себе си окачването - това е ресорно тегло: в него влизат каросерията, рамата, силовият агрегат и останалите елементи на "горната част на автомобила". А всичко, което се намира "под амортизаторите и пружините", е подресорна маса, при което самите носещи елементи на окачването също добавят към подресорната маса част от теглото й.
В списъка на компонентите на подресорната маса влизат джантите, гумите, спирачните апарати, главините, задвижващите валове, полуоските, кардановия вал, мостовете на окачването, както и самите пружини и амортисьори. На английски терминът подресорна маса звучи като unsprung mass - тоест, "непружинена маса". Може би това е по-лесно за разбиране.
2 Върху какво влияе подресорната маса?
За да се отговори пълноценно на този общ въпрос, трябва да се разбере, че подресорната маса не е монолитен товар, окачен отдолу под автомобила, а съчетание на различни детайли и елементи на конструкцията, изпълняващи различни функции. Но като цяло тя влияе върху следните характеристики.
— плавност на хода;
— устойчивост и стабилност на автомобила;
— разход на гориво и динамичните характеристики.
3.Как подресорната маса влияе върху плавността на хода?
Да започнем с най-лесното: подресорната маса като такава влияе на плавността на хода. Това се обяснява лесно: при преминаването на неравност на пътя колелото и другите елементи на подресорната маса се надигат нагоре, предавайки определени усилия. Те частично се "гасят" от елементите на окачването и частично се предават на каросерията - и от съотношението между теглото на каросерията и подресорната маса зависи до каква степен ще бъдат осезаеми предаваните усилия.
Говорейки условно, ако две топки се сблъскат една с друга, повече ще се мръдне онази, която е по-лека. Аналогична е ситуацията и тук: колкото е по-малка подресорната маса спрямо ресорната, толкова по-малко ще се усеща усилието, предавано от нея върху каросерията. Това съотношение може да бъде променяно само за сметка на намаляване на подресрната маса, защото увеличаване в името на съотношението на масата на автомобила никой няма да прави - всичко се случва именно по обратния начин.
Пример за неоптимално отношение на подресорната и ресорната маса може да се наблюдава при пикапите. При тях товарният отсек е разчетен за превоза на доста големи товари и когато той е празен, подресорната маса оказва доста по-осезаемо влияние, отколкото при идеалните условия: в резултат автомобилът подскача на неравностите и не гарантира голям комфорт. Когато отсекът е натоварен, ресорната маса се увеличава и съотношението ѝ с подресорната маса става по-голямо, а това означава, че комфортът и плавността на хода се подобряват.
4 Как подресорната маса влияе върху устойчивостта и стабилността на автомобила?
Тези показатели директно произтичат от предходното обяснение за въздействието на подресорната маса върху ресорната и взаимодействието помежду им. Всичко е просто: в момента на преминаване на препятствие масата се движи нагоре и колелото се разтоварва, а понякога дори се отлепя от пътя. При това колкото по-голяма е подресорната маса спрямо ресорната, толкова по-дълго колелото ще се намира в "увиснало" състояние, и обратно - колкото по-тежък е автомобилът спрямо подресорната маса, толкова по-бързо той "ще се притисне" обратно към пътя.
Продължавайки примера с пикапите, може да се направи аналогичен паралел. Празният пикап, движейки се по неравен път, ще подскача повече по неравностите, и в завоите тези вертикални колебания по-чувствително ще влияят на устойчивостта на автомобила: задната му част ще занася или ще поднася. Ако каросерията обаче бъде натоварена, вертикалните колебания на каросерията ще намалеят и автомобилът ще се държи по уверено в завоите, ако доста по-малко се разтоварят колелата по неравностите това означава, че ще нараснат показателите за устойчивост, стабилност и, до някаква степен, управляемост.
5 Как подресорната маса влияе на разхода на гориво и динамиката на автомобила?
Върху тези показатели най-вече влияе не цялата подресорна маса като такава, а преди всичко елементите, преобразуващи въртящия момент в движение - гумите, джантите, задвижващите валове, които, в случая със зависимо окачване, също се смятат частично за подресорна маса. Тук действа простият принцип: по-тежкото колело или вал по-трудно се развърта и му се гарантира постоянно въртене. Затова както и задвижващите валове, така и колелата трябва да са по-леки, като се запазват показателите за здравина и надеждност.
В случая с валовете това може да се илюстрира с появата на карбоновите карданови валове, но при колелата, като един от най-лесно заменимите елементи на конструкцията, има буквално безкрайно поле за тунинг и подобрения. Тук са и джантите от лека сплав, кованите джанти, джантите от карбон, по-енергийно ефективните гуми с по-малка маса и намалено съпротивление.
Взаимната връзка между колелата и разхода и динамиката е очевидна: колкото е по-леко колелото, толкова по-лесно и бързо ще се развърта - съответно, за това ще е необходима по-малка енергия и по-малко време, което означава по-малък разход и по-добра динамика на автомобила.
6 Каква трябва да е подресорната маса?
Обобщавайки гореказаното, може да се направи основен извод: усилията на инженерите са насочени към максимално намаляване на подресорната маса. Увеличаването на отношението между ресорната и подресорната маса не може да се осъществява за сметка на ресорната маса, а това означава, че единственият начин за реализиране на желаното отношение е намаляване на подресорната.
Именно затова в съвременните автомобили ние виждаме алуминиево окачване, ковани джанти, независимо окачване, изключващо от подресорната маса кардана, мостовете, както и други технически решения за нейното намаляване.
