Рассуждения о лифте как о процессе (1)

8 октября 2010

Лифт есть комплекс мероприятий, позволяющих повысить геометрическую проходимость автомобиля.

Общепринято делить методы лифта на две категории: лифт кузовом и лифт подвеской. Между сторонниками двух этих систем ведутся непрерывные дебаты. Каждая сторона доказывает правоту своего подхода и ошибочность другого. Мы попробуем их помирить, поскольку неправы и те, и другие.

Дело в том, что лифт как таковой – мероприятие для машины достаточно болезненное, и уж точно не ведущее к увеличению суммы потребительских качеств. Здравый смысл подсказывает нам, что при подобном вторжении:

·         подвеске будет тяжелее,

·         на агрегаты возрастёт нагрузка,

·         управляемость ухудшится.

И это факт. Предлагаю тем, кто сомневается хотя бы в одном из трёх предыдущих утверждений не читать далее вовсе, – дальнейшие рассуждения не для них. Спорить с людьми, готовыми с пеной у рта доказывать, что, мол, де он «…лифтанул кузов на десять, подвеску на пять и она как вкопанная на 140, да по болоту…» и т.д., мы не будем. Пусть их.  А вот ежели кто согласен с нами в том, что задача лифтовки – с наименьшими потерями (а они таки будут) для автомобиля пройти не самый очевидный путь увеличения проходимости (а с ним и расстояния до ближайшего трактора), – тех милости просим проследить за нашими рассуждениями.

Ноль

С погружением в предмет становится понятно, что до сих пор нет чёткого понимания не просто системы лифтовки, а даже такого понятия как «НОЛЬ». Назовём так уровень подвесок относительно подрессоренной части автомобиля, на котором её выпускает завод-изготовитель. Величина тоже не абсолютно постоянная, т.к. даже завод для разных регионов выпускает подвески разного уровня. Но усреднить возможно. Причём для каждого автомобиля отдельно.

Для удобства измерения будем брать от ступицы колеса до арки.

Начнём с ходов подвесок ТОЙОТЫ ЛАНДКРУИЗЕР, Причём сразу двух версий модели сотого ряда: 100 и 105.

Выбор на эти подели пал лишь потому, что глубина проработки ТОЙОТ в нашей мастерской наибольшая из тяжёлых внедорожников.

Названные модели отличаются не только конструкцией моста (прочие разности: мотор, коробка и т.д., во внимание не принимаем в формате данных рассуждений), но и важной такой для нас величиной, как «ноль». Кроме того, отличаются и другие геометрические параметры подвесок, попробуем их вычислить и измерить, поскольку взять в литературе просто негде.

 

Итак, ходы подвесок. Напоминаем, что меряем от арки крыла.

     100 .

   Передняя ось.

Верхняя точка (верхний отбой)  480мм

Нижняя точка

Ноль                              

    Задняя ось.

 Верхняя точка                              510мм

 Нижняя точка

 Ноль

      105.

     Передняя ось.

Верхняя точка(верхний отбой)

Нижняя точка
Ноль

    Задняя ось.

 Верхняя точка

 Нижняя точка

 Ноль

 

Теперь мы имеем исходные для соображений о том, какое колесо и куда можно закатывать и что для того необходимо сделать. Теперь каждый может померить сам и понять, каков же у него лифт или насколько сели пружины.

Углы

Для дальнейшего понимания вопроса  необходимо обратить внимание на следующие моменты.

  1. При конструировании ваших автомобилей завод заложил в конструкцию передней подвески «угол кастора».

« Кастор (англ. caster angle или castor angle) — угол продольного наклона оси поворота колеса автомобиля.

Кастор измеряется в градусах и представляет собой угол в продольной плоскости автомобиля между вертикальной линией и линией, проходящей через центры поворота колеса.

Эта линия проходит через шаровые опоры верхнего и нижнего рычагов подвески («классическая» двухрычажная подвеска), через верхнюю и нижнюю точки крепления амортизаторной стойки (подвеска типа «Мак Ферсон»), либо по оси шкворня (шкворневая подвеска) в продольной плоскости автомобиля. Кастор может быть как положительным, так и отрицательным. Кастор влияет на стабилизирующий момент и на изменение развала колес при повороте руля. Чем больше кастор, тем больше стабилизирующий эффект при вывернутых колёсах.

Из-за того, что точка контакта колеса (при положительном касторе) с поверхностью лежит несколько позади оси поворота, при отклонении колеса от прямолинейного движения возникают боковые силы, стремящиеся вернуть колесо в начальное положение.

Кроме того, если в начальный момент отклонения колес от нейтрального положения при прохождении поворота только внешнее колесо имеет необходимый отрицательный развал, то по мере увеличения отклонения колес в сторону поворота внешнее колесо приобретает ещё больший отрицательный развал, а отрицательный развал внутреннего колеса уменьшается или даже становится положительным. Таким образом, кастор благоприятно влияет на сцепление управляемых колес в поворотах.

При повороте в одну из сторон одно из колес стремится приподнять шасси, другое же само приподнимается. Таким образом, для поворота колес необходимо не только преодолеть силы трения, но и затратить некоторое количество энергии на приподнимание шасси. Благодаря этому и выше описанным боковым силам водитель может «чувствовать» автомобиль.

При дефектах кузова, после ударов, этот угол обычно изменяется неодинаково. Разница между этими углами на левом и правом колёсах обычно приводит к уводу автомобиля с прямой линии даже при идеально отрегулированных остальных углах и качественной резине.»(ВИКИПЕДИЯ)

И именно он, кастор, нарушается в первую очередь при неправильном лифте на машинах с зависимой передней подвеской.

  1. Немаловажную роль в поведении машины на дороге имеет положение поперечных элементов подвески: рулевых тяг и тяг Панара.

Они должны быть максимально параллельны мосту. В случае соблюдения этого условия при вертикальной раскачке автомобиля концы тяг, закреплённые на мосту, совершают колебательные вертикальные движения по радиусу от точки крепления на раме и смещаются в горизонтальной плоскости на незначительную величину с отклонением от точки покоя вверх и вниз. Будучи основной и единственной связью мостов и кузова именно движение тяг Панара и стабилизирует движение кузова при раскачке и машина при преодолении кочек не рыскает и руль не колеблется вправо-влево, а стоит ровно. Любители лифтоваться без соблюдения параллельности хорошо узнаются по перебинтованным большим пальцам рук после клубных «покатушек». Руль просто не удержать в руках на больших кочках, он начинает отслеживать рельеф трассы, а рельефы у нас «разные». На дальней поездке такой автомобиль выматывает. Зато не спится за рулём.

Бодилифт. Бессмысленный и беспощадный.

Самым простым способом вкатить большое колесо всегда считался «лифт кузова».

Самый бессмысленный. Безусловно, большое колесо по грязи едет лучше малого, но не решаются больше никакие задачи. Ни свесы не уходят вверх, соответственно угол въезда-съезда не меняется практически никак, ни середина машины не поднимается, т.е. все агрегаты остались на прежней высоте от земли. Этакий любительский вариант. Правда, позволяет сохранить геометрию подвесок. Но у него есть другой огромный минус. Странно, что его стараются не замечать те, кто работает в авторемонтах и лифтует профессионально. Именно стараются, потому что не знать и не понимать, что машине наносится часто непоправимый вред, профессионал просто не может.

Дело в том, что подушки кузова всех Тойот имеют очень непростую конструкцию. На 80, 90, 95, 100, 105, 120, 150 и 200,а так же моделях семейства «хайлюкс-фораннер» стоит по четыре сайлентблока. А не просто подушки типа хоккейных шайб. Сделано это не случайно, как и всё у Тойоты. В отличие от подушки, сайлентблок удерживает кузов на раме в совершенно другом диапазоне смещений. Он практически не позволяет кузову перемещаться вдоль рамы, а только гасит вибрацию и вертикальные колебания. Это позволило конструкторам отказаться от мощных усилителей точек крепления, сделать их тоньше и легче, чем на подушечных кузовах 40, 50, 60, 70 серий, машин более брутальных, менее комфортных и жёстких.

А «теоретикам» бодилифта оно не интересно! Что им инженерный корпус Тойоты?! И втыкаются под кузов колобашки, и начинают качаться двадцатипятисантиметровые болты, и вырубает шайбами полы или просто вытягивает шайбу вниз, потому, как работать такая конструкция правильно не может. И ремонтируем мы такие кузова.

Забавно, что мы практически одни среди мастерских, занимающихся подготовкой машин, кто безуспешно пытается достучаться до полноприводного сообщества, хотя аргументы наши просты и очевидны. Как правило, мы слышим доводы типа: «Отлифтовали мы десятки машин и ничё, никто не жалуется». А не жалуется потому, как неисправность относится к отложенным на некоторое время. Но она обязательно возникнет, равно, как и потеряется степень комфорта, появятся всякие паразитные вибрации и прочие последствия этакого лифта.

Может, невыгодно говорить правду? Не верю я в то, что мы единственные, кто чинит вырванные точки крепления из кузовов. А перечинили мы их десятки. И разлифтовали столько же. Точнее «разбодилифтили».

Мосты уходят. Что остается?

Не менее острая проблема – уход мостов от оси автомобиля при лифте.

Понятно, что при подъёме кузова панары тянут из нормали мост на себя, под раму. Поскольку на европейских машинах панары закреплены на раме с разных сторон, они, буквально, «разводят» мосты: передний – налево, задний – направо.

Стандартное решение – это удлинить тяги, чтобы мосты вернулись назад. Мы не станем обсуждать его, поскольку слишком много машин имеют подобный девайс, масса уважаемых организаций производит так называемые «регулируемые тяги панара». Портить с ними отношения не входит в наши планы, но решение, по нашему скромному мнению, не выдерживает критики вообще. Единственно, чего можно таким образом добиться, – косметический эффект. На ходовых и эксплуатационных качествах автомобиля не сказывается.

Примерно так выглядит предложение кузовщика на просьбу отстучать крыло: «А давай, я тебе замну симметрично второе»

Что делать?

Нужен лифт как таковой или не нужен – каждый решает сам. Но если владелец все же идет на это мероприятие, мы постараемся изложить наше видение вопроса, дабы помочь избежать ошибок и не тратить лишних денег.

У нас сложилась определённая система лифта, она проверена на десятках автомобилей. Ничего нового мы не изобретаем, не открываем. Просто изучаем мировой опыт, творчески его перерабатываем и стараемся не навредить. Всё, что мы предлагаем, известно уже давно, но не стоят на месте технологии и инженерия, с учётом коих мы и разрабатываем наши варианты.

Кастор.

На сегодня приняты следующие способы его возврата в заводское положение после лифта:

1.      Касторкит. Это сайлентблоки передних рычагов со смещённым центом. Установка их позволяет довернуть мост назад, но по сравнению с оригинальными они работают в подвеске на порядок меньше, стоят немало и позволяют вернуть мост при лифте до 7.5см. При большем они не работают.

2.      Касторплаты. Этакие накладки на крепление передних рычагов опускающие ось крепления переднего сайлентблока. Они правильнее касторкита, но уж больно торчат вниз от моста. Работает тоже до 7.5см.

Кроме перечисленных минусов, оба способа имеют ещё один общий: они не позволяют установить реально большое колесо, т. к. не двигают мост вперёд, а уводят его по радиусу под машину назад по движению рычага вниз. Чем приближают колесо к задней стороне арки. Колесо при повороте начинает цеплять, далее звучит предложение горелифтеров подрезать арки…Приехали….

Существуют более радикально-экстремистские способы борьбы за возврат кастора в исходное положение. Это отрезать и провернуть кулак, выпрямить или поменять на тюнинговый рычаг и т.д. Предлагаем не рассматривать их по причине высокой стоимости и, что немаловажно, отказа от стандартных оригинальных изделий.

То, что предлагаем мы, – просто, надёжно, лишено всех перечисленных минусов, предельно легко в монтаже и демонтаже. Так называемый «ДРОПБОКС», слово происходит от английского "drop box". drop - опускать, ронять, бросать. (прим от tari)  Установка его сохраняет кастор и расстояние от оси колеса до арки. Это позволяет монтировать колесо до 37-38 дюймов. Колёса большего диаметра мы бы не рекомендовали применять на наших машинах, по причине явного и многократного превышения конструктивного запаса прочности агрегата.

Параллельность панаров.

С обеими тягами существует два варианта решения: поднять крепление тяги от моста вверх или опустить его от рамы вниз. Видимо, большой разницы нет, дело вкуса. Мы долгое время производили кронштейны передней тяги, опускавший её конец от рамы вниз, – работало всё надёжно, но уж больно громоздкое изделие получалось. Кроме того, поскольку передние тяги находятся в сильно рисковой зоне при езде по бездорожью и страдают в первую очередь от ударов по пням и камням, передний панар хотелось поднять повыше, что и сделано. Новый кронштейн позволяет решить задачу параллельности тяги, и она защищена мостом.

Задний панар страдает в значительно меньшей степени, и его конструкция осталась за два года производства комплектов без изменения - мы опускаем панар к мосту. Мост при нашей системе вернулся в исходное положение.

Рулевые тяги

Самым непростым в конструировании был узел передней рулевой тяги. Она обязана так же вернуться в параллель с мостом, иначе все манипуляции с панаром бессмысленны.

Но ведь это рулевое управление, малейшая ошибка в расчётах, брак изготовления и машина становится неуправляемыми тремя тоннами железа. Очень высока ответственность  и мы благодарны ребятам, что верили в нас и стали нашими первыми испытателями узла.

Опять же, есть два варианта: опустить сошку рулевого редуктора и поднять сошку кулака. От работы с редуктором отказались сразу по причине механической перегруженности оси редуктора. Известно немало случаев, когда ось сворачивает при небольшом ударе в колесо, даже стандартного диаметра. Недаром Тойота перешла в 2003 г. на ось большего диаметра и старые оси не поставляет даже при заказе запчастей на старый автомобиль, вышедший с завода с тонкой осью. Приходится менять пару - ось и сошку.

А вот сошка кулака показалась нам более перспективной. Первые конструкции просто удлиняли сошку вверх на размер лифта. Машины с такими сошками ездят до сих пор, проблем не возникает, но было понятно, что рычаг слишком велик и крепление сошки к кулаку работает на пределе. Хотя и работает успешно. Решение имело право на жизнь, но выглядело ненадёжным. Мы попробовали, и удачно, изменить конструкцию кулака.

Вместо верхней крышки - оси шкворневого подшипника, нами была изготовлена сошка, совмещающая в себе и ось. Решение казалось нам новым, парадоксальным и явно тянуло на нобелевку. Лёгкое разочарование наступило после того, как мы, опубликовав нашу разработку на форуме, получили от форумчан несколько ссылок на подобные устройства, производимые  японскими и американскими фирмами. С одной стороны, мы потеряли уникальность разработки, хотя идея действительно была наша собственная, с другой стороны, стало ясно, что путь верный. Сошка удалась, более того, в отличие от предлагаемых зарубежных аналогов, она намного легче, изящнее и, что важно, позволяет не использовать отверстие датчика АБС, как у американцев. АБС сохраняется, и это правильно.

Клиренс

Ну и последним аспектом системы рассмотрим кузов как источник получения лишнего расстояния от земли.

На машинах с неразрезными мостами мы есть и будем противниками бодилифта. В отношении 80-й модели – это наша принципиальная позиция и делать мы этого не станем даже за большие деньги. Тем более что установить 37-е колесо туда можно и без бодилифта.

На 105-й ситуация другая. Это может понадобиться при установке колеса диаметром 40 дюймов. И это возможно, и вот почему.

Одним из важных отличий крепления кузова 80-х от 105-х автомобилей является порядок размещения подушек кузова. Если на 80-й сайлентблоки установлены на концах рамы. Учитывая нежесткое закрепление на коке кузова передней капотной части, это ведёт к известной «80-й болезни» - разрушению «телевизора» и крепления брызговиков к коку кузова.

На 105-й Тойота учла этот конструктивный просчёт и разместила сайлентблок вторым спереди, в ногах водителя и переднего пассажира. Задние сайлентблоки остались без изменений. Подобное решение сказалось на жесткости крепления, и мы не наблюдали на кузовах 100 и 105 проблем, аналогичных 80. Более того, это позволило Тойоте сделать всю подкапотную часть приварной к коку, отказаться от болтового крепления брызговиков и телевизора как на 80.

С учётом этих изменений конструкции мы допускаем к применению лифт кузова 100 и 105. Они, кстати, абсолютно идентичны и взаимозаменяемы. Но. Для сайлентблоков мы по-прежнему не считаем возможным применение капролоновых и других проставок. Необходимы стаканы, которые бы поднимали на требуемую высоту плоскость крепления ушей сайлентблока. Т.е. предлагается жестко нарастить раму вверх, не добавляя конструкции степени свободы.

Подобные стаканы мы производим для лифткомплектов  пикапов. На пикапах это единственный вариант, он применяется нами давно и опробован на десятках машин. Видимо, необходимо признать, что бодилифт вообще оправдан только на машинах с независимой передней подвеской. В нашем случае это 100 VX.

100 VX

Правильно отдельно остановиться на VX.

Вопреки расхожему мнению, машина – совсем не паркетник. Наверное, можно приводить аргументы о ненадёжности независимой подвески, о пыльниках, которые протыкаются, о шаровых, которые разрушаются, о приводах, передних редукторах и т.д.

Всё это правда, подвески VX действительно выглядят изящнее неразрезного моста. Но изрядный ремонтный наш опыт позволяет утверждать, что краски сильно сгущены. На самом деле нет радикальной разницы в надёжности. Зато есть колоссальная разница в мощности, комфорте и управляемости 100 и 105 серий. В данной статье нет задачи сравнивать эти машины, это предмет отдельного исследования. Мы рассмотрим VX как объект лифта.

Как уже отмечено, независимая подвеска не оставляет вариантов. Применение более жестких торсионов для поднятия кузова очень резко ограничивает подвески в ходах вниз, делает машину менее комфортной, тряской. И, главное, не позволяет применять колесо больше 33дюймов. Установка 35-го колеса без ограничения хода подвесок вверх невозможна – и переднее и заднее колесо при максимальном движении вверх имеют дефицит амплитуды в 3-4 см. Этого достаточно для повреждения крыльев, причём не обязательно на максимальной артикуляции, но и при движении по трассе на большой скорости.

Возможны к применению разнообразные киты, популярные в Америке, в комплект которых входят тюнинговые кулаки и прочие элементы. Они очень грамотно спроектированы и изготовлены. Но. Машина становится неремонтопригодной в случае повреждения элемента. Нам известны случаи, когда владелец ждал запчасти 11 месяцев. Они выпускаются малыми партиями и, не смотря на все заверения продавцов, поставки нестабильны. Ну и, разумеется, цена.

Предлагаемое нами решение позволяет использовать на VX 35-е колесо без малейших потерь какого-либо из качеств автомобиля. Как уже отмечалось, конструкция и размещение упругих элементов крепления кузова к раме допускает лифт кузова на 5 см. Эту работу можно произвести в любом автосервисе, или самому – она не требует никаких специальных навыков и инструментария. Домкрат и ключи. И Вы на 35-м колесе.

Поскольку не раз и не два представлялась возможность сравнивать машины на независимых подвесках и неразрезных мостах в реальных условиях трассы и бездорожья, берёмся утверждать, что подобная несложная доводка VX делает его весьма серьёзным конкурентом 105-й модели по проходимости, а в скоростных и комфортных качествах оставляет 105-й далеко позади.

Применение VX в качестве автомобиля для дальних путешествий, когда время в пути ограничено, требуется поддерживать высокую скорость и в конце Вам предстоит 10-15 километров бездорожья, по нашему мнению, более чем оправдано.

В сухом остатке

В заключении хотелось бы ещё раз обратить Ваше внимание на то, что лифт автомобиля, при всей кажущейся простоте процесса и очевидности результата, куда более сложен. Необходимо очень взвешенно подходить к самой необходимости лифта для Вашего автомобиля. Удастся ли восполнить безусловные потери приобретённой проходимостью?

И каким бы ни был Ваш выбор, удачи вам в его реализации!

© Ярослав TLC