Вся правда об обрезке пружин.
Меняя пружины на нестандартные, в основном преследуются несколько целей:
повысить или понизить дорожный просвет (что вызвано необходимостью эксплуатации автомобиля в тех или иных условиях)
повысить или понизить жесткость пружин (найти компромисс между комфортом и управляемостью автомобиля)
Необходимо задаться условиями: что в конечном счете мы хотим получить. Далее речь пойдет о конкретном автомобиле – вазовской классике 2101, как первенца семейства этих автомобилей. Сейчас многих поклонников этих автомобилей не устраивает многое в поведении автомобиля на дороге. Большие крены в поворотах, раскачка кузова на продольных волнах и.т.д. Надеюсь всем понятно, что заменой одних пружин или амортизаторов нельзя найти компромисс между управляемостью и комфортом, только комплексными мерами можно достичь желаемых результатов. Сейчас мы не будем касаться амортизаторов, а зададимся целью понизить дорожный просвет и увеличить жесткость системы.
Итак, основная техническая характеристика ВАЗ 2101
полная масса автомобиля, кг (для спортивной езды нет смысла принимать ее из заводской инструкции с 4 мя пассажирами и 50 кг в багажнике, имеет смысл загрузить автомобиль 2 мя пассажирами) – 955 кг + 80 кг +80 кг=1115 кг
масса, приходящаяся на переднюю ось снаряженного автомобиля – 430 кг
масса, приходящаяся на заднюю ось снаряженного автомобиля – 362 кг
цилиндрические пружины передней подвески:
свободная длина, мм – 360
внутренний диаметр пружины, мм —
диаметр прутка, мм – 13,13+0,05
количество витков – 8,83
длина под нагрузкой 628 кг, мм – 182
длина под нагрузкой 435 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) — >232
цилиндрические пружины задней подвески:
диаметр прутка, мм – 12,3+0,5
внутренний диаметр пружины, мм – 102,7
количество рабочих(активных) витков – 8
количество витков — 10
длина пружины без нагрузки, мм – 434
длина под нагрузкой 295 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) — >273
Самый простой способ понизить дорожный просвет – укоротить, обрезав один или несколько витков, стандартную пружину. Многие делают это не задумываясь о последствиях. Возникает вопрос, что мы получим в результате? Как повлияет обрезанные витки на упруго–деформативные свойства пружины?
Жесткость пружины обратно пропорционально количество активных витков:
Где:
G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;
d – диаметр прутка, мм;
n – количество активных витков;
D – средний диаметр прутка, мм;
Просчитаем уменьшение рабочих витков на 1, 2 для задней подвески, для сравнения рассчитаем для стандартной подвески.
Жесткость стандартной пружины: С0=(78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Нмм/?
Жесткость обрезанной пружины: С1=(78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Нмм/?
Жесткость обрезанной пружины: С2=(78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Нмм/?
Как будет влиять изменение количества витков на деформацию пружины?
?=(4*Р*R3*n)/(G*r4); [мм]
Где:
? – деформация пружины, мм
Р – внешняя сила, Н
G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;
r – радиус прутка, мм;
n – количество витков;
R – радиус винтовой оси пружины, мм;
Сделаем расчет также для задней подвески автомобиля:
Деформация стандартной пружины от нагрузки 295*9,81=2893,95 Н (стандартная нагрузка)
?0=(4*2893,95*51,353*10)/(78500*6,154)=139,573 мм
Деформация пружины обрезанной на 1 виток:
?1=(4*2893,95*51,353*9)/(78500*6,154)=125,616 мм
Деформация пружины обрезанной на 2 витка:
?2=(4*2893,95*51,353*8)/(78500*6,154)=111,659 мм
В каких пределах у нас окажется дорожный просвет? В случае обрезания витков у нас меняется не только деформация пружины но и ее длина. При укорачивании на 1 виток длина уменьшится на шаг витка – 48,22 мм, на два витка – соответственно на два шага витка – 96,44 мм.
Итак при такой нагрузке и свободной длине пружины 434 мм мы получим общую длину пружины:
Для стандартной пружины – 294,427 мм
Для обрезанной на один виток – 260,164 мм
Для обрезанной на два витка – 225,901 мм
Получено, что изменяя количество активных витков, жесткость системы увеличивается тем более, чем больше удалено витков. Итак укоротив пружину на два витка мы увеличим ее жесткость на 33% и уменьшим ее длину под нагрузкой на 13% по отношению к стандартной.
Если считать, что пружина в задней подвеске стоит вертикально, то дорожный просвет уменьшится на величину изменения длины пружины под нагрузкой. Т.е в нашем случае для задней подвески он уменьшится на 68,5 мм. Если учесть, что дорожный просвет при полной нагрузке до балки заднего моста составляет 170 мм, то дорожный просвет уменьшится на 40%. Тем не менее укорачивая пружину не стоит рассчитывать на ресурс, сопоставимый с стандартной пружиной в связи возросших напряжений на оставшиеся витки. Также не следует укорачивать уже бывшие в употреблении пружины, лучше купить новые – стоят они не дорого. Обрезанный конец пружины следует опирать на чашку нижнего рычага (передняя подвеска), моста (задняя подвеска), но никак не в чашку кузова (если чего случиться поменять рычаг или переварить чашку гораздо дешевле, чем ремонтировать кузов).
Еще о чем надо знать обрезая пружины. К концам, шаг навивки у них уменьшается, образуя площадку для опирания. Обрезая витки эта площадка уменьшается(возрастают напряжения на чашку) и расположена она неравномерно, с некоторым эксцентриситетом — е. То есть в таком случае мы имеем нагружение в виде внецентренного сжатия. Пружина уже работает по другому.
Сила F, смещенная относительно оси на величину e вызовет чистый изгиб моментом
Так как плоскость действия изгибающих пар может не совпадать ни с одной из главных плоскостей инерции пружины, то в общем случае имеет место комбинация продольного сжатия и чистого косого изгиба.
Представьте себе зажатую между двумя пальцами маленькую пружинку. Ее можно просто сжимать и разжимать, при этом будет меняться только ее длина, но попробуйте сжать эту же пружинку упирая в пальцы не всю ее площадку, а только половину. Пружина будет сжиматься за счет витков и также за счет искривления. В таком случае ее характеристики могут быть совсем иные.
Вся правда об обрезке пружин!
Меняя пружины на нестандартные, в основном преследуются несколько целей:
повысить или понизить дорожный просвет (что вызвано необходимостью эксплуатации автомобиля в тех или иных условиях)
повысить или понизить жесткость пружин (найти компромисс между комфортом и управляемостью автомобиля)
Необходимо задаться условиями: что в конечном счете мы хотим получить. Далее речь пойдет о конкретном автомобиле – вазовской классике 2101, как первенца семейства этих автомобилей. Сейчас многих поклонников этих автомобилей не устраивает многое в поведении автомобиля на дороге. Большие крены в поворотах, раскачка кузова на продольных волнах и.т.д. Надеюсь всем понятно, что заменой одних пружин или амортизаторов нельзя найти компромисс между управляемостью и комфортом, только комплексными мерами можно достичь желаемых результатов. Сейчас мы не будем касаться амортизаторов, а зададимся целью понизить дорожный просвет и увеличить жесткость системы.
Итак, основная техническая характеристика ВАЗ 2101
полная масса автомобиля, кг (для спортивной езды нет смысла принимать ее из заводской инструкции с 4 мя пассажирами и 50 кг в багажнике, имеет смысл загрузить автомобиль 2 мя пассажирами) – 955 кг + 80 кг +80 кг=1115 кг
масса, приходящаяся на переднюю ось снаряженного автомобиля – 430 кг
масса, приходящаяся на заднюю ось снаряженного автомобиля – 362 кг
цилиндрические пружины передней подвески:
свободная длина, мм – 360
внутренний диаметр пружины, мм —
диаметр прутка, мм – 13,13+0,05
количество витков – 8,83
длина под нагрузкой 628 кг, мм – 182
длина под нагрузкой 435 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) — >232
цилиндрические пружины задней подвески:
диаметр прутка, мм – 12,3+0,5
внутренний диаметр пружины, мм – 102,7
количество рабочих(активных) витков – 8
количество витков — 10
длина пружины без нагрузки, мм – 434
длина под нагрузкой 295 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) — >273
Самый простой способ понизить дорожный просвет – укоротить, обрезав один или несколько витков, стандартную пружину. Многие делают это не задумываясь о последствиях. Возникает вопрос, что мы получим в результате? Как повлияет обрезанные витки на упруго–деформативные свойства пружины?
Жесткость пружины обратно пропорционально количество активных витков:
Где:
G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;
d – диаметр прутка, мм;
n – количество активных витков;
D – средний диаметр прутка, мм;
Просчитаем уменьшение рабочих витков на 1, 2 для задней подвески, для сравнения рассчитаем для стандартной подвески.
Жесткость стандартной пружины: С0=(78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Нмм/?
Жесткость обрезанной пружины: С1=(78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Нмм/?
Жесткость обрезанной пружины: С2=(78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Нмм/?
Как будет влиять изменение количества витков на деформацию пружины?
?=(4*Р*R3*n)/(G*r4); [мм]
Где:
? – деформация пружины, мм
Р – внешняя сила, Н
G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;
r – радиус прутка, мм;
n – количество витков;
R – радиус винтовой оси пружины, мм;
Сделаем расчет также для задней подвески автомобиля:
Деформация стандартной пружины от нагрузки 295*9,81=2893,95 Н (стандартная нагрузка)
?0=(4*2893,95*51,353*10)/(78500*6,154)=139,573 мм
Деформация пружины обрезанной на 1 виток:
?1=(4*2893,95*51,353*9)/(78500*6,154)=125,616 мм
Деформация пружины обрезанной на 2 витка:
?2=(4*2893,95*51,353*8)/(78500*6,154)=111,659 мм
В каких пределах у нас окажется дорожный просвет? В случае обрезания витков у нас меняется не только деформация пружины но и ее длина. При укорачивании на 1 виток длина уменьшится на шаг витка – 48,22 мм, на два витка – соответственно на два шага витка – 96,44 мм.
Итак при такой нагрузке и свободной длине пружины 434 мм мы получим общую длину пружины:
Для стандартной пружины – 294,427 мм
Для обрезанной на один виток – 260,164 мм
Для обрезанной на два витка – 225,901 мм
Получено, что изменяя количество активных витков, жесткость системы увеличивается тем более, чем больше удалено витков. Итак укоротив пружину на два витка мы увеличим ее жесткость на 33% и уменьшим ее длину под нагрузкой на 13% по отношению к стандартной.
Если считать, что пружина в задней подвеске стоит вертикально, то дорожный просвет уменьшится на величину изменения длины пружины под нагрузкой. Т.е в нашем случае для задней подвески он уменьшится на 68,5 мм. Если учесть, что дорожный просвет при полной нагрузке до балки заднего моста составляет 170 мм, то дорожный просвет уменьшится на 40%. Тем не менее укорачивая пружину не стоит рассчитывать на ресурс, сопоставимый с стандартной пружиной в связи возросших напряжений на оставшиеся витки. Также не следует укорачивать уже бывшие в употреблении пружины, лучше купить новые – стоят они не дорого. Обрезанный конец пружины следует опирать на чашку нижнего рычага (передняя подвеска), моста (задняя подвеска), но никак не в чашку кузова (если чего случиться поменять рычаг или переварить чашку гораздо дешевле, чем ремонтировать кузов).
Еще о чем надо знать обрезая пружины. К концам, шаг навивки у них уменьшается, образуя площадку для опирания. Обрезая витки эта площадка уменьшается(возрастают напряжения на чашку) и расположена она неравномерно, с некоторым эксцентриситетом — е. То есть в таком случае мы имеем нагружение в виде внецентренного сжатия. Пружина уже работает по другому.
Сила F, смещенная относительно оси на величину e вызовет чистый изгиб моментом
Так как плоскость действия изгибающих пар может не совпадать ни с одной из главных плоскостей инерции пружины, то в общем случае имеет место комбинация продольного сжатия и чистого косого изгиба.
Представьте себе зажатую между двумя пальцами маленькую пружинку. Ее можно просто сжимать и разжимать, при этом будет меняться только ее длина, но попробуйте сжать эту же пружинку упирая в пальцы не всю ее площадку, а только половину. Пружина будет сжиматься за счет витков и также за счет искривления. В таком случае ее характеристики могут быть совсем иные.
Режем пружины, занижаем подвеску
Toyota celica T230
приборы и материалы:
болгарка, паяльная лампа, стяжки для пружин, домкрат и набор ключей
как я уже говорил, клиренс был великоват (фото 1)
ссылаясь на мировой финансовый кризис и вызванный им массовый психоз было принято решение не менять пружины на спортивные вместе с укороченными стойками, а просто их резать
конструкция подвески позволила не разбирать стойки
далее все просто, меряем, режем, нагреваем, загибаем
когда все доделали было уже темно, поэтому фото результата завтра к вечеру
Метки: пружины, тюнинг, подвеска, тюнинг подвески, кризис
Комментарии 35
красавчик, не слушай никого, всё равно уже срезал, и ничего небудет с подвеской=)
Да еще насчет обрезаного витка можно не греть и подгибать я просто режу виток почти паралельно витку тоесть конец витка сходит на нет плавно по конусу и площадка прилигания витка достаточная
тут на разных машинах по разному, у меня там резинку порвать таким может, лучше ровную площадку по кругу делать
Да еще насчет обрезаного витка можно не греть и подгибать я просто режу виток почти паралельно витку тоесть конец витка сходит на нет плавно по конусу и площадка прилигания витка достаточная
грели после отрезания, загибали — ровная площадка прилегания получилась
Я себе так же буду делать.Причем максимально низко.Новые пружины с занижением стоят жутких денег, при том что там занижение и не заметиш даже.Респект.
вот, важный аспект затронут, не всегда заводской тюнинг дает достаточное занижение!
Что-то никаких комментов от тех, кто говорил что пиленные пружины это колхоз я не вижу:)
И так, для справочки, историческая веха — кроссовики в СССР, гоняясь на Москвичах, меняли сток пружины, на пиленные от ГАЗа, дабы повысить жесткость подвески. Но и этого было недостаточно, и приходилось им ставить пружины от РАФика. Опять же пиленные. Ни о каких койлах тогда никто и не помышлял, тюнячих пружин не было. И тем не менее эта якобы колхозная конструкция получила крещение в ралли и ничего ни у кого не отлетало.
Так расскажите товарищи о недостатках пиленых пружин! А то колхоз, колхоз:) Кроме сокращения межвиткового расстояния и возможного касания витков между собой.
Все правильно пускай безрукие безголовые покупают! Можно подумать что пружины купленые в магазине не подделка где гарантия это раз, при правельном подходе к делу только плюс главное не увлечся это два, некто не соберается гонять на авто в ралли или кроссе это три, стоковое авто это чтото среднее то что еще можно улучшить короче аргументов за я думаю больше!
мегаколхоз ))))) пружины можно купить за 2000 тысячи рублей…
не завидую машине
Колхоз, колхоз… Хоть один сподобьтесь рассказать, В ЧЁМ КОНКРЕТНО? В том, что не укоротил шток амморта? Да, и ещё. Кто нибудь из вас ездил на пиленых пружинах?
ЗЫ И что это за пружины такие за 2 тысячи? Которые двери в подъезде закрывают?:)))))
много фирм под заказ делают такие пружины 🙂
пружина мягче становится в этом и колхоз, машина становится ниже — да., повороты типа проходит лучше — тоже да, но если поиграть рулем, и более интенсивно порулить ощутить этот колхоз удасться 🙂
если авто не эксплуатируется в жесткой рулежки, ничего страшного в пиленых пружинах нет, сам пробовал знаю, пришел в итоге к коиловерам, после езды по зимней гребенке, тошнота гарантирована 🙂 а так подвеска работает правильно
если интенсивно на серпантине рулить, то машина как мотоцикл перекладывается с бока на бок, дугу держит идеально, это в штатах можно пружины с любыми коэффициэнтами сжатия/упругости заказывать, а тут давайте смотреть на вещи реально, резаные пружины отличный вариант
много фирм под заказ делают такие пружины 🙂
пружина мягче становится в этом и колхоз, машина становится ниже — да., повороты типа проходит лучше — тоже да, но если поиграть рулем, и более интенсивно порулить ощутить этот колхоз удасться 🙂
если авто не эксплуатируется в жесткой рулежки, ничего страшного в пиленых пружинах нет, сам пробовал знаю, пришел в итоге к коиловерам, после езды по зимней гребенке, тошнота гарантирована 🙂 а так подвеска работает правильно
Пружина становится мягче? Ничего подобного. жесткость как раз пропорциональна количеству спиленых витков — чем больше их спилено, тем выше жёсткость. Сейчас пиленый Скай тренируется в езде боком — колхоза пока не ощущается.
я не пробовал, не пилил! рынок тюнингованных подвесок мониторил…зря что ли жёсткость все пишут =) я на это смотрю не стой точки что покупайте ништяки и это есть истина, возможно и спиленные можно настроить грамотно… это как инженер говорю =)
на астру гтц можно ставить пиленные пружины от ваз 2110 — управляемость становится очень хорошая, но задняя подвеска все-таки там древняя
Колхоз, колхоз… Хоть один сподобьтесь рассказать, В ЧЁМ КОНКРЕТНО? В том, что не укоротил шток амморта? Да, и ещё. Кто нибудь из вас ездил на пиленых пружинах?
ЗЫ И что это за пружины такие за 2 тысячи? Которые двери в подъезде закрывают?:)))))
В чём конкретно…геометрически мы их резанули, всё машина упала, но жёсткость то пружины осталась прежней… а сток пружины очень часто и работают только за счёт того что их впихивают туда, под большим сжатием (мягенькие) то есть если раньше там он мог перевезти 400кг…то сейчас 150кг нагрузит и она у него на отбойниках будет! Пол?! =)
Блин, талдычу, талдычу… Как об стенку горох. ЖЕСТКОСТЬ ПРУЖИНЫ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО КОЛИЧЕСТВУ СПИЛЕННЫХ ВИТКОВ! Любой инженер это понимает. Я не любитель кидать фразы из брошюрок, но видимо придётся:
верю верю =) в такие тонкости не вдавался… можно сказать убедил! Ну скажи, а зачем тогда японцы ставят фирменные пружины?! я ни одного не видел кто бы резал…
в японии и видеки не чинили никогда ))
Блин, талдычу, талдычу… Как об стенку горох. ЖЕСТКОСТЬ ПРУЖИНЫ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО КОЛИЧЕСТВУ СПИЛЕННЫХ ВИТКОВ! Любой инженер это понимает. Я не любитель кидать фразы из брошюрок, но видимо придётся:
Полностью согласен, резал и акцент и Ваз10, немного зад мазды3!
В общем все отлично был на предидущих тачках…
Резали другу на лансере 9 все четко 1,5 года катается, на субару легаси 2 года катается, на лансере 10 все ок 1 год катается, на 12 все то же супер!
че за прблемма нет денег есть болгарка у друга, остается только переноску найти, всех обнимаю не ругайтесь…)))))
Колхоз, колхоз… Хоть один сподобьтесь рассказать, В ЧЁМ КОНКРЕТНО? В том, что не укоротил шток амморта? Да, и ещё. Кто нибудь из вас ездил на пиленых пружинах?
ЗЫ И что это за пружины такие за 2 тысячи? Которые двери в подъезде закрывают?:)))))
я свои ТРД брал за 2000 деревянных =) они в идеальном состоянии. 10 тысяч отъездил и на следующее лето обратно их поставлю!
мегаколхоз ))))) пружины можно купить за 2000 тысячи рублей…
не завидую машине
в красноярске возможно и за 2 тр, + разбирать подвеску, на авто 2001 года не самое приятное занятие, и чем же те пружины лучше? у нас подороже и ждать долго
там разбирать то особо нечего =) дело сделано…чё теперь спорить… поездишь посмотришь. Щас зимой не поймёшь, по лету попробуй =)
Это то же самое, как заварка вместо 2Way, самодельная распорка вместо Куско… «Если я пойму что в мой авто для получения необходимого результата при минимальных затратах можно поставить турбину от КрАЗа, я поставлю турбину от КрАЗа а не какой нибудь аЧкОэС в десять раз дороже при том же эффекте.» Автору респект, сами по осени порезали 33 Скай, результат отличный.
Цитата «Это же убийственный для подвески и сцепления с дорогой колхоз» — обьясните, в чём здесь колхоз, и расскажите, если не затруднит, про кинематику подвески с пиленной пружиной.
Простите, а это не только стайлинг — жесткость пружины увеличивается пропорционально количеству спиленных витков. А что есть «жёстко» и «мягко» думаю обьяснять не стоит:)
да, про колхоз меня вообще убило и я решил посмотреть на его машину, забил, на днях с передних виток срежу — будет вообще болид, а зад очень хорошо сел, ровно 2 витка, смысл разбирать стойки и ставить новые пружины укороченные — то же самое получится, только гору денег и времени потратишь
у нас сейчас все по бюджету и оклейка, и подвеска, раздвоенный выхлоп почти своими руками, только сварка у профессионалов, а собрать и развести навыка хватит
никогда не мог понять смысла резать пружины. Это же убийственный для подвески и сцепления с дорогой колхоз. Не стоит стайлинг таких жертв.
по ходу много читаете комментариев домохозяек-пешеходок, и не вам про колхоз говорить, дорогу машина держит уверенней, то что ход амортизаторов сократился никого не убило, геометрия подвески не нарушена, пружины с занижением это те же укороченные на виток-два пружины, стойки меняются при более серьезном занижении или при необходимости регулировать клиренс
стоковый авто — набор маркетинговых решений проходит дугу на меньшей скорости, чем автомобиль с простым занижением подвески, физика, все просто, если не разбираетесь в вопросе, обсуждайте цвет, отделку салона и т.д.
эти вердикты однозначные, не оставляющие ни доли сомнения в своей правоте
мне вы все равно не поверите, но хотя бы поговорите с любым инженером, сдавшим сопромат чуть выше, чем на два балла. И узнайте, как ведет себя подвеска с пружинами без двух витков.
что за на)(…нужно просто было сменить их на спорт укороченые аналоги которые прошли тесты и безопасны для использонания на дорогах общественного пользования
кризис в стране, управляемость улучшилась, пружины не болтаются, сидят хорошо, какие проблемы с безопасностью?
я тоже так хочу.=)
напишешь когда скинешь фотки.
да подпишись на машину просто, дальше много переделок еще будет