Юный техник, 2012 № 11

Автолюбили имеют плавный ход во многом благодаря рессорам и независимой подвеске колес, а также надувным шинам.

Интересно, а когда все это было придумано?

Антон Проклов, г. Моршанск

Почему мушкетеры не любили кареты?

Вспомните, славный д'Артаньян, все его друзья и враги предпочитали ездить верхом. И это не случайно: даже король садился в карету лишь в крайнем случае, поскольку громоздкий экипаж нередко опрокидывался, а главное — его немилосердно трясло на тогдашних дорогах.

Дело в том, что в XVII веке задняя ось кареты с большими колесами закреплялась наглухо, а передняя, с колесами поменьше, имела в середине поворотный шкворень. Далее, спереди и сзади возвышались подпорки для толстых кожаных ремней, на которых подвешивался кузов кареты. Рессоры тогда еще не были известны. Это сооружение богато украшали резьбой и позолотой, а внутри обивали подушками и толстым, чудовищной прочности лионским шелком, вытканным вручную.

Но, несмотря на шелк, на подушки, находиться внутри кареты, несущейся по ухабам, вряд ли было приятно.

Поэтому многие, даже дамы, если торопились, предпочитали верховую езду.

Устойчивость карет вскоре удалось повысить, благодаря каретных дел мастеру Жанто, который решил отказаться от поворота передней оси вокруг центрального шкворня. Он закрепил ось неподвижно, а на ее концах поставил кулаки со шкворнями, на которых сидели коротенькие полуоси с колесами. Все это сооружение получило название трапеции Жанто и обеспечило устойчивость экипажей на поворотах.

А вот с проблемой тряски дело обстояло сложнее. Тут физика процесса примерно такова. Колесо, наезжая на возвышенность дороги, получает толчок вверх и передает импульс всему экипажу. Поскольку же колес у экипажа, как минимум четыре, а ухабов на дороге — бесчисленное количество, то тряска получается немилосердная.

Попытки смягчить ее наблюдались неоднократно.

Кроме подушек, сам кузов кареты попытались уподобить… детской люльке, подвешивая ее, словно колыбель, на прочных ремнях. Это помогло, но мало.

Следующая идея — использовать упругость лука — привела к изобретению рессор. Устроены они в простейшем случае так. Две упругие металлические пластины, согнутые каждая подобно луку, скреплены концами так, что образуют нечто вроде овала, образованного из двух дуг, скрепленных по концам хомутиками.

Однако стальные рессоры, кроме достоинств, обладают и рядом недостатков. Например, они, как правило, имеют нерегулируемую жесткость, а также ломаются в самый неподходящий момент…

Баллоны вместо подушек

И тогда конструкторы снова вспомнили о подушках. Тех самых, что клали когда-то в кареты. Только теперь подушки стали не набивать перьями, а накачивать воздухом. И помещают подобные пневмобаллоны не внутри кузова, а под ним.

Впервые в серийном производстве их применили американцы еще в середине прошлого века. Хорошую идею подхватили и наши конструкторы, оснастившие пневмобаллонами некоторые автобусы ЛиАЗ и ЛАЗ, а также экспериментальную модификацию грузовика ЗИЛ-131.

Сама по себе конструкция весьма проста: между ведущим мостом и рамой, в помощь листовой рессоре (а то и вместо нее), помещается надувной мешок из прочной резины. Он сообщается через систему жиклеров и клапанов с воздушным резервуаром, где с помощью компрессора поддерживается определенное давление. При наезде на препятствие мост идет вверх, сжимая пневмобаллон. Давление воздуха открывает клапан, и воздух перетекает в воздушный резервуар через перепускные отверстия, смягчая толчок. Затем воздух проделывает обратный путь, но уже через калиброванные отверстия, обеспечивая плавное перемещение моста вниз.

Недавно подобную рессору усовершенствовал московский изобретатель A.M. Малый (патент № 2409481).

«Суть данного изобретения заключается в том, что рессора в виде емкости камерного типа постоянно находится под необходимым давлением воздуха, — пояснил сам изобретатель. — При увеличении массы автомобиля в период, например, загрузки, в рессору вводится необходимая порция дополнительного воздуха. Кузов автомобиля с увеличением груза не проседает, а остается на необходимой высоте. При уменьшении массы автомобиля, напротив, давление в рессоре соответственно падает…»

При значительной тряске в процессе ее ликвидации используется насос. Он закреплен между колесом и остальной частью автомобиля таким образом, что при движении колеса вверх необходимое количество воздуха с рессоры насос вбирает в себя, а при движении колеса вниз отдает это количество воздуха обратно рессоре.

Все это происходит автоматически, благодаря датчику положения кузова относительно колеса и датчика разницы давления между сообщающимися сосудами. Поэтому автомобиль с находящимися в нем пассажирами и грузом трясет гораздо меньше.

Подвеска для Фантомаса