Лифтовка
Для того чтобы установить на автомобиль покрышки большего размера, чем предусмотрено фирмой изготовителем, прибегают к лифтовке. По принципу вмешательства в конструкцию автомобиля Лифтовка разделяется на два вида: Лифтовка кузова (Body lift) и лифтовка подвески (Suspension Lift).
Для начала необходимо решить какие вы хотите поставить колеса и на сколько именно вы будете лифовать свой автомобиль. Для этого измерьте расстояние от подушки-отбойника, до места в которое он будет упираться при сильном ударе. Это расстояние плюс 2-3 сантиметра на деформацию подушки, и есть возможный ход подвески вверх. Затем измерьте расстояние от ближайших к колесу точек крыла до покрышки, не забудьте что передние колеса поворачиваются и это расстояние может уменьшаться. Теперь просчитайте (а лучше измерьте, если шины изношены) диаметр ваших колес. Диаметр колес + (расстояние до крыла - ход подвески вверх)*2 и есть максимально возможный размер колес для вашего автомобиля. Неплохо конечно оставить запас в 5-10 миллиметров. Для Автомобилей Toyota Land Cruiser серий 4,6,7 максимальный размер колес равен 33 дюйма. (Один дюйм равен 25,4 мм)
Теперь, если Вы решите что предусмотренного разработчиком размера колес вам маловато, можете поздравить себя. Вам предстоит заняться сложнейшей доработкой автомобиля - лифтовкой. При определении размера ваших будущих колес учтите что максимальный размер колес ограничивается: прочностью трансмиссии, передаточным числом мостов и мощностью двигателя вашего автомобиля.
Обычно, максимальный размер колес ограничивается прочностью трансмиссии. На пониженной передаче даже маломощный двигатель способен свернуть полуось зажатого между камнями колеса. По подсчетам группы, покорившей Эльбрус на LandRover "Defender". Мощность его 2,4 литрового турбо дизеля в 30! раз превосходит прочность трансмиссии. (Журнал "Автопилот" №10 1997г). Естественно, чем больше размер колес, тем больше нагрузка на трансмиссию. Именно по этой причине не рекомендую увеличивать размер колес более чем на 20-30% от максимальных, предусмотренных фирмой. Если, конечно вас волнует надежность вашего автомобиля.
Недостаток крутящего момента, подающегося к колесам, может свести на нет преимущества, полученные от больших колес. Не должно возникать проблем с троганьем на первой передаче и, уж обязательно должно хватать мощности провернусь колеса, закопанные в глину или болото на первой пониженной передаче. Сопротивление вращению возрастет пропорционально увеличению размера колес. Это значит, что если диаметр ваших новых колес на 40% больше чем тех что стоят сейчас, то все ваши передачи станут "слабее" но "быстрее" на 40%. Не сомневаюсь что со стандартными колесами у вас все ОК. Можно попытаться оценить, как будет трогаться автомобиль с новыми колесами при помощи следующего способа. Вам понадобиться узнать передающие числа вашей коробки передач.
Для примера возьмем КПП Тоёты с двигателем 2L-T: 1я = 4.313; 2я = 2.330; 3я = 1.436; 4я = 1.000; 5я = 0.838; задняя = 4.220. Теперь попробуем представить, как изменится тяга при увеличении колес на 40%. Для этого нужно "взять" 60% от передающих чисел КПП. Получаем: 1я = 2,5878; 2я = 1,398; 3я = 0,8616; 4я = 0,6; 5я = 0,5028; задняя = 2,532. Видим, что сила тяги на первой передаче получиться чуть сильнее, чем на второй со стандартными колесами. А скорость на третей чуть меньше чем на пятой со стандартными колесами. Если у вашего двигателя достаточно мощности, и вас устраивает как трогается ваша машина со второй передачи (как она ведет себя в грязи на второй пониженной) вы можете увеличивать колеса на 40%. Правда 4я и 5я передачи вам больше не понадобятся. Если же мощности двигателя не хватает, то существует возможность замены шестерен главной передачи в мостах. Авто производителями и тюнинговыми фирмами выпускаются комплекты шестерен с различными передающими числами. Но сами шестерни дороги, а процесс их установки сложен и требует специального оборудования. Необходимо так же учитывать , что при увеличении размера колес упадут динамика и максимальная скорость вашего автомобиля. При маломощном двигателе это может просто "отравить" езду по дорогам. Кроме того, имейте ввиду что станут врать счетчик и спидометр.
Необходимо учитывать, что передние колеса при повороте могут упираться в раму автомобиля или элементы рулевого механизма. Это зависит от ширины и диаметра колес. Существует два способа решения этой проблемы.
· Незначительное ограничение угола поворота колес при помощи регулировочных винтов. Обычно такие винты расположены на поворотных кулаках, или рычагах подвески. При повороте на максимальный угол суппорты колес упираются в них. На некоторых машинах винты регулируют угол поворота рулевой сошки и расположены рядом с ней.
· Расширение колеи.
Взвесив все "за" и "против", выбрав размер колес вы можете приступить к лифтовке. Достаточно лифтануть автомобиль на высоту равную половине разницы между диаметром новых колес и диаметром максимальных колес, допустимых без лифтовки. Для примера: диаметр максимальных колес допустимых без лифтовки 33 дюйма, новые колеса 35 дюймов. необходимая высота лифтовки = (35-33)/2 = 1 дюйм (25,4 мм). Назовем этот размер высотой достаточной лифтовки [ВДЛ].
Лифтовка кузова.
Наиболее простой и безопасной является лифтовка кузова. Исполняется при помощи проставок между рамой и кузовом. Существует много различных вариантов проставок. Пожалуй, самое простое, это использование хоккейных шайб. (Copyright Александр Дерюгин ). Однако, если Вы желаете поднять кузов более чем на пять сантиметров использовать бутерброд из шайб не рекомендуется, так как в этом случае образуется неправильная нагрузка на болты и их может срезать при резком торможении. При большой высоте подъема кузова лучше применить стальные проставки, приварив их к раме.
Выпускается, большое количество фирменных комплектов для лифтовки кузова (Body Lift kit).
Не следует забывать о такой разновидности работ с кузовом как подрезание крыльев. Это нельзя назвать лифтингом, но тем не менее подрезание крыльев позволяет увеличить размер применяемых шин. При отсутствии рамы (Нива) этот вариант остается единственно возможным. Конечно он является немного варварским, обратного пути уже нет. Но при аккуратном исполнении машина выглядит совсем неплохо.
Эти два способа схожи по степени увеличения проходимости автомобиля: · Увеличение дорожного просвета автомобиля (расстояние от оси до земли) равно половине от увеличения диаметра колес.
· Расстояние от земли до рамы автомобиля увеличивается так же, на половину от увеличения диаметра колес.(При смене колес с 33 на 35 дюймов "брюхо" поднимается на один дюйм.)
При лифтовке кузова могут возникнуть следующие проблемы, обычно они не очень критичны и легко решаются. · Проблемы с тросиками ручного тормоза и педалями.
· Проблемы с рулевым механизмом.
· Проблемы с тормозными и топливопроводными магистралями на переходах кузов-рама.
Нет смысла поднимать кузов более чем на ВДЛ, так как это не улучшает геометрических параметров проходимости автомобиля. Лифтовка кузова хороша относительной простотой, и тем, что она практически не поднимает центр тяжести автомобиля - сохраняет его устойчивость в поворотах и при кренах. Что немаловажно.
Лифтовка подвески
Наиболее кардинальным способом повышения проходимости является лифтовка подвески. В зависимости от конструкции автомобиля существует множество способов лифтовки подвески. В отличие от методов, описанных выше расстояние от земли до рамы автомобиля возрастает на сумму половины увеличения диаметра колес и высоты лифтовки. Т.е. при лифтовке на один дюйм и установке колес 35 дюймов вместо 33, расстояние до рамы возрастет на 2 дюйма. Кроме того, увеличатся углы съезда и въезда. Однако, лифтовка подвески повышает центр тяжести автомобиля, что уменьшает допустимые крены и делает езду на нем более опасной.
Трудно однозначно определить на какую высоту лучше всего лифтовать подвеску. С одной стороны чем выше рама автомобиля от земли, тем выше его проходимость, с другой стороны увеличивается опасность опрокидывания. Но самое важное это то, что карданные валы имеют предельный угол наклона при котором они способны работать, и чем ближе угол к предельному, тем быстрее будут изнашиваться валы (обычно наибольший износ происходит в шлицевом соединении валов) . Естественно, существует угол при котором валы вообще откажутся вращаться. Для борьбы с опрокидыванием, применяют способ расширения колеи при помощи колесных проставок, которые мы рассмотрим в специальной главе. Для решения проблемы карданов иногда существует возможность наклонить вверх оси редукторов главных передач. Этот способ не является идеальным, но мы еще вернемся к нему. Для определения высоты лифтовки следует руководствоваться следующими соображениями: · Высокое положение автомобиля наиболее полезно при езде по каменистой местности, перезжании бревен.
· При борьбе с болотом, колеей и т.п. проходимость ограничивается расстоянием от земли до осей, что определяется только размером колес. В таких случаях расстояние от земли до рамы влияет не значительно.
· При большой длине базы, длинных свесах автомобиля, большое расстояние от земли до рамы необходимо для успешного преодоления неровностей почвы. Длинные, низко висящие свесы постоянно цепляют за грунт при въездах на крутые горки, при преодолении бугров и канав.
Из этого следует что если у вас длиннобазный автомобиль лучше поднять его повыше. Короткобазный автомобиль имеет смысл поднимать высоко только если вы собираетесь постоянно "воевать" с камнями и бревнами. Разумеется лифтовка должна быть не ниже ВДЛ.
Дальнейший выбор способа лифтовки зависит от конструкции подвески вашего автомобиля. Мы будем рассматривать только лифтовку подвесок с неразрезными осями, так как для лифтовки независимых подвесок необходимо изготовление новых рычагов и других деталей. Надо сказать, что тюнинговыми фирмами, почти для всех автомобилей (в том числе и с независимой подвеской) выпускаются лифтовочнеы комплекты (Suspension lift kit) иногда сомнительного качества и всегда очень дорогие.
Пружинная подвеска
Такими подвесками снабжены автомобили Mercedes G, LandRover Defender, Discovery, RangeRover, Nissan Patrol GR, Toyota LandCruiser серий J8, LJ7, KJ7. По такой же схеме выполнены задние подвески автомобилей Нива.
Мост удерживается двумя продольными рычагами, и реактивной тягой поперечной устойчивости. (В автомобилях Land Rover, в задней подвеске вместо тяги поперечной устойчивости применен специальный механизм с шаровой опорой.) Ход моста вниз ограничен амортизаторами, вверх подушками-отбойниками. Пружины упираются одним концом в специальное гнездо на мосту, другим в гнездо на раме. Длина и мощность пружин рассчитана таким образом что они удерживают машину в среднем положении (веса машины не достаточно чтобы прижать подушки-отбойники к мосту, силы пружин не достаточно чтобы поднять машину на весь ход амортизаторов.) Наша задача не нарушить это равновесие. Для этого нужно как бы перенести вниз на одинаковое расстояние (высоту лифтовки) площадки крепления пружин, подушек-отбойников и амортизаторов.
Начнем с пружин. Пружина удерживается в гнездах только силой своего напряжения. Необходимо изготовить чашки-проставки верхний конец которых точно повторяет пружину, нижний гнездо крепления пружины. Затем чашки нужно закрепить на гнездах. Это можно сделать при помощи болтов или сварки, иначе бутерброд пружина-чашка может выскочить со своего места. С точки зрения геометрии не имеет значения к мосту или к раме крепить чашки, но учитывая то что не стоит увеличивать неподрессоренную массу лучше все детали крепить к раме.
Под подушку-отбойник обычно делают коробчатую проставку. Важно, что ее длина должна быть равна длине чашки для пружины (высоте лифтовки). При более короткой проставке будет перегружаться пружина при ударах и может выйти из строя амортизатор, возможно так же задевание колеса за крыло. При более длинных у машины будет более жесткий ход, будут изнашиваться подушки-отбойники. Автор встречал лифтованные машины у которых вообще отсутствовали проставки под подушками. Это неправильно, хотя и не заметно при езде по ровной дороге.
Амортизатор в зависимости от типа крепления может удлинятся различными способами. Лучше всего перенести вниз его крепление, но можно так же нарастить его шток при помощи специальной втулки (с одной стороны штырь с резьбой, повторяющий конец штока амортизатора, с другой - отверстие с резьбой в которую вворачивается шток амортизатора.) Советую обратить особое внимание на качество материала, так как несмотря на небольшую толщину, шток амортизатора испытывает большие нагрузки при работе. Перенос крепления или удлинение штока амортизатора должно быть так же, равно высоте лифтовки.
Следует обратить внимание на тяги поперечной устойчивости. После лифтовки они меняют свое положение. Полезно перенести их крепление, так чтобы вернуть тягам такое же положение какое было до лифтовки. Чем больше отклонение тяг от горизонтального положения в состоянии покоя, тем больше поперечный ход моста при подбрасывании машины, это приводит к неустойчивости на дороге. Не забывайте что лучше увеличивать подрессоренную массу чем неподрессоренную, поэтому при возможности лучше переделывать крепление тяги к раме а не к мосту.
В фирменных лифтовочных комплектах обычно применяются удлиненные пружины и длинноходные амортизаторы, что позволяет не только поднять машину но и значительно увеличить ход подвески.
Таким способом автор отлифтовал собственный автомобиль Toyoty LandCruiser LJ73 на высоту 50мм. Проблем с карданами и рулевым не возникло. Пришлось подогнуть крепление переднего тормозного шланга. После установка колес BFG 35x12,5" пришлось слегка уменьшить угол поворота передних колес регулировочными винтами.
Рессорная подвеска (рессоры снизу мостов)
Наиболее распространенный вариант рессорной подвески на иностранных внедорожниках. Применяется на машинах Toyota Land Cruiser серий J4, J6, J7 (кроме LJ и KJ), Nissan Patrol 160/260. LandRover до появления Defender, Suzuki Samurai, JEEP Wrangler, Cherockee.
Рессоры проходят снизу мостов и прикреплены стремянками. Рессоры являются несущим и пружинящим элементом. Как и в пружинной подвеске, ход моста вниз ограничен амортизаторами, вверх подушками-отбойниками.
Простейшим, на первый взгляд, способом лифтовки такой подвески является перенос рессор поверх мостов (SpringOver). Параллельно с увеличением дорожного просвета из под осей убираются пакеты рессор, что существенно повышает проходимость. Для перестановки рессор необходимо приварить сверху мостов новые площадки для крепления рессор. Несмотря на кажущуюся простоту этот способ очень сложен. Основная проблема в том, что высота лифтовки при этом способе равна сумме толщины оси и пакета рессор, что чересчур много. (14 см для Nissan Patrol). Толщина переднего и заднего пакетов рессор может быть неодинакова. Почти всегда возникают проблемы с тормозными шлангами, карданами, рулевыми тягами.
Для уменьшения угла наклона карданов можно немного повернуть мосты вокруг собственной оси. Этот способ рекомендуют некоторые тюнинговые фирмы. Однако он является довольно спорным так как получается неверным угол наклона шкворней передних колес. Кроме того становятся не параллельны плоскости вращения ведущего и ведомого фланцев кардана, что тоже нежелательно. Чтобы исправить угол наклона шкворней можно отрезать поворотные кулаки и приварить их повернув в обратную сторону так, чтобы скомпенсировать поворот моста вокруг оси.
Очень желательно расширить колею для повышения устойчивости автомобиля что тоже может иметь нежелательные последствия.
После SpringOver автомобиль выглядит совершенно монстроидально.
Можно пытаться снизить высоту лифтовки за счет переворачивания серьги рессоры. Для этого необходимо изготовить специальный кронштейн для крепления серьги. Так закреплены серьги в задней подвеске Chevrolet K-5. Этот способ несколько увеличивает деформацию рессоры при работе.
Существуют так же способы лифтовки рессорной подвески, при которых пакет рессор остается на своем месте.
· Удлинение серег рессор.
При помощи новых серег рессор можно поднять машину на некоторую высоту. Высота подъема равна примерно половине удлинения серьги. Нельзя слишком сильно поднимать автомобиль таким способом, так как при этом рессора отклоняется от горизонтального положения, изменяется траектория движения оси колес. Максимально разумной длиной серег является такая, при которой конец рессоры, за который крепиться серьга, находится на таком же расстоянии от земли, как и середина рессоры. Дальнейшее удлинение серег приведет к снижению проходимости. Новые серьги изготавливают усиленными, с внутренней перегородкой, так как при большей длине необходимо удерживать большее усилие в боковом направлении.
· Новое крепление рессор.
Можно попытаться изготовить новое крепление рессор к раме. Автор ни разу не видел исполнения такого способа, но теоретически он может быть неплохим.
· Новые рессоры с большим изгибом.
Не внушает доверия способ с применением заказных (с большим изгибом) рессор. Рессора это сложный элемент, который должен быть точно рассчитан и качественно изготовлен. Такой вариант может быть надежен, только если раскошелиться на фирменный комплект рессор.
Работа с подушками-отбойниками и амортизаторами аналогична описанной в разделе пружинная подвеска.
Попутно с выполнением ливтовки полезно развернуть передние рессоры серьгами назад (Shackle Reversal)
Рессорная подвеска (рессоры сверху мостов)
Автомобили УАЗ, Chevrolet K-5, Dodge RAM.
Лифтовка практически не отличается от лифтовки пружинных подвесок. Проставка вставляется между мостом и пакетом рессор. Позаботьтесь, чтобы проставка не могла выскочить вбок. Для этого она должна иметь выступ, заходящий в отверстие на площадке крепления рессоры, а так же отверстие для болта, скрепляющего пакет рессор. Вам понадобятся новые стремянки, лучше их сделать толще оригинальных.
Не забывайте так же про способ с удлинением серег.
Работа с подушками-отбойниками и амортизаторами аналогична описанной в разделе пружинная подвеска.
Попутно с выполнением ливтовки полезно развернуть передние рессоры серьгами назад (Shackle Reversal)
В любом случае, после лифтовки необходимо проверить следующее:
· Хватает ли длинны карданных валов и не превышают ли их углы наклона максимально допустимые для работы.
·Достаточно ли длинна тормозных и других шлангов.
·Достаточно ли ходов тяг рулевого управления.
·Не ограничивают ли ход подвески стабилизаторы поперечной устойчивости.
От них можно просто избавиться
Желательно так же, позаботиться о механизме отключения задних тормозов. Дело в том, что на многих автомобилях существует механизм антиблокировки задних колес. Он контролирует угол наклона кузова путем "замера" расстояния от заднего моста до рамы и отключает задние тормоза при сильном наклоне кузова вперед. Естественно при лифтовке это расстояние увеличивается и механизм всегда будет держать задние тормоза выключенными.
Все, кроме механизма отключения тормозов, следует проверять, медленно поднимая машину за раму или бампер до полного вывешивания колес. Имейте ввиду, что если вы вовремя не заметите натянувшийся шланг или упершуюся во что-либо рулевую тягу, то давления пружин подвески вполне хватит чтобы разрушить их.
Ужасны последствия выскочившего из шлицев кардана. Для проверки запаса длины карданов сделайте отметки в том месте где они стыкуются в шлицах, при полностью вывешенных колесах. Снимите карданы и посмотрите какая длина шлицевого соединения осталась в зацеплении. Эта длина должна быть достаточна чтобы кардан не провернулся в шлицах и чтобы обе части кардана не потеряли соосность (думаю что при длине больше двух диаметров можно не волноваться). Важно не нарушить балансировку кардана. Перед тем как вынуть кардан из шлицев отмаркируйте обе его части, чтобы потом собрать их относительно друг друга точно так как они и стояли. Иногда при снятии кардана даже маркируют фланцы, чтобы потом поставить кардан точно на "свое" место.
Если Вы не уверены что длины кардана хватает, можно установить шайбы - проставки между фланцами карданов и мостов, а так же между фланцами карданов и раздатки. Постарайтесь чтобы шайбы были изготовлены как можно точнее, так как важно сохранить балансировку кардана.
Не могу однозначно сказать какой угол для кардана является максимально возможным (для этого надо покопаться в книгах по механике). Но рекомендую покрутить валы руками (колеса должны быть вывешены а раздатка на нейтрали). Если чувствуется неравномерное сопротивление вращению или кардан упирается - угол слишком велик. Обычно такие проблемы возникают с передним (более коротким) карданом. Встречаются карданы с шарниром равных угловых скоростей, они менее критичны к углу наклона.
P.S.
Переворачивание передней рессоры. (Shackle Reversal)
При доработках рессорных подвесок обычно проводят усовершенствование, увеличивающее мягкость преодоления препятствий. Дело в том что на большинстве автомобилей серьги передних рессор установлены спереди, серьги задних установлены сзади. При наезде на препятствие колесо уходит вверх, рессора выпрямляется. При выпрямлении рессоры ось колеса немного смещается в сторону серьги. Для задних рессор назад (от препятствия), для передних рессор вперед (навстречу препятствию) что способствует созданию удара. Вы можете заметить что задние колеса проходят препятствие гораздо мягче передних. Причина - расположение серег. Для этого джиперы и переворачивают переднюю рессору серьгой назад. Этот процесс обычно совмещают с лифтовкой. Он довольно сложен, так как важно чтобы ось колес не сдвинулась относительно рамы. Иногда, чтобы сохранить положение оси, приходится наращивать раму спереди, так как длинна рессоры со стороны крепления к раме может быть большее чем со стороны серьги.
При Shackle Reversal ухудшаются тормозные свойства автомобиля. При стандартном положении серег, при торможении рессора стремится изогнуться, и образуются силы, прижимающие колесо к земле. При положении серег сзади, рессора при торможении стремится выпрямиться, и образуются силы, отрывающие колесо от земли. Тем не менее, такое положение серег встречается на многих военных автомобилях: Chevrolet K-5, некоторых Toyota Land Cruiser.
Расширение колеи
К расширению колеи прибегают если хотят повысить поперечную устойчивость автомобиля. Иногда приходится расширять колею, после установки нештатных колес, чтобы автомобиль мог поворачивать. Однако нежелательно расширять колею только передних колес. Колеи передних и задних колес, должны быть одинаковы, иначе задним колесам придется пробивать новую дорогу и проходимость автомобиля снизится.
Расширяют колею при помощи проставок или дисков с меньшим (нулевым) выносом. Более широких дисков. Возможны так же различные комбинации. К материалу и точности изготовления проставок применяются высокие требования. Конструкция проставки понятна по фотографии.
Однако, при расширении колеи возрастает нагрузка на ступичные подшипники. Для оценки запаса прочности ступичных поднипников необходимо обратить внимание на конструкцию мостов вашего автомобиля. По принципу устройства ступиц, мосты разделяются на два основных типа: разгруженные (full floating) и полуразгруженные (semi-floating). У полностью разгруженного моста ступичные подшипники расположены с внутренней и с наружной стороны диска. У полуразгруженного моста подшипник расположен только с внутренней стороны диска. К тому же, при полуразгруженных мостах, полуоси работают не только на скручивание но и на излом. Вы можете определить какой у вас мост посмотрев на ступицы. Если имеется цилиндр, значительно выступающий за плоскость крепления диска (не путайте с декоративными накладками), значит мост разгруженный. Если за плоскость крепления диска практически ничего не выступает, мост полуразгруженный. Как правило передние мосты разгруженные, задние полуразгруженные. Разгруженные мосты прочнее и менее критичны к расширению колеи. При полуразгруженных мостах колею расширять не рекомендуется.
Copyright © Gennady V. Izmer 2000
