Назначение системы
Безопасность, устойчивость, управляемость и эксплуатационные характеристики транспортного средства зависят от многих факторов. Одним из важнейших аспектов этих характеристик является конструкция системы подвески и рулевого управления. Автомобили BMW известны своей превосходной управляемостью и дорожными характеристиками. Конструкция систем подвески BMW является ключевым фактором в достижении этих целей.
Геометрия подвески определяется как: «Угловая зависимость между подвеской, рулевой передачей и колесами - относительно поверхности дороги».
Существует несколько геометрических углов выравнивания, которые относятся к компонентам подвески и рулевым приводам, включая
- Кастор (продольный наклон)
- Развал колёс
- Схождение колёс/Toe-Out
- Радиус рулевого крена (смещение рулевого колеса)
- Угол наклона оси рулевого управления (SAI) и прилагаемый угол (IA)
- Расхождение колёс на поворотах
- Линия тяги и угол тяги
Все эти углы влияют
- Легкость управления транспортным средством
- Устойчивость рулевого управления (управляемость, слежение и безопасность)
- Износ шин
Геометрия подвески для любого данного транспортного средства является результатом разработки инженерами-конструкторами транспортного средства и критериев проектирования для этого конкретного транспортного средства.
Кастор (продольный наклон)
Угол наклона представляет собой наклон вперед или назад осевой линии рулевого колеса, если смотреть сбоку транспортного средства, и измеряется в градусах от вертикали. Это угол геометрии направленного управления, который помогает поддерживать движение автомобиля прямо вперед.
Если рулевая ось наклонена назад, она называется «Positive кастор (продольный наклон)». Наклон вперед называется «отрицательным заклинателем».
Схема №78
На автомобилях BMW Кастер всегда настроен позитивно. Positive кастор (продольный наклон) повышает устойчивость на высоких скоростях. Positive кастор (продольный наклон) также вызывает увеличение рулевого усилия на низких скоростях. Такие системы, как Servotronic, помогают минимизировать этот негативный эффект. В дополнение к повышенной устойчивости на высокой скорости, улучшена проходимость поворотов, а также улучшена возвращаемость рулевого колеса благодаря положительному Кастеру.
Заклинатель измеряется в градусах. На автомобилях BMW кастор (продольный наклон) представляет собой нерегулируемый угол. Но на кастор (продольный наклон) влияют поврежденные компоненты подвески. При выполнении выравнивания колес всегда проверяйте кастор (продольный наклон), чтобы убедиться в отсутствии скрытых повреждений.
Крестовина
Cross кастор (продольный наклон) - это разница в измерении кастор (продольный наклон) слева направо. Чрезмерный Cross кастор (продольный наклон) может привести к тому, что автомобиль будет тянуть в сторону с наименее положительным роликом.
Развал колёс
Развал - наклон колес внутрь или наружу, если смотреть спереди автомобиля. Величина наклона измеряется в градусах от вертикали и называется углом развала.
Если колесо наклоняется в верхней части, угол развала является положительным, а если колесо наклоняется в верхней части, он является отрицательным.
Схема №79
Чрезмерная Положительная выпуклость вызовет ненормальный износ внешнего края шины.
Чрезмерная отрицательная выпуклость приведет к ненормальному износу внутреннего края шины.
Развал измеряется в градусах и минутах и измеряется спереди и сзади транспортного средства. Развал регулируется на некоторых моделях BMW.
Поперечная камера
Поперечный развал - разница между углами развала слева направо. Если Cross развал колёс является чрезмерным, автомобиль будет тянуть в сторону с наиболее положительным развал колёс.
Toe In/расхождение колёс
Носок - разница в длине, на которую отличаются друг от друга колеса каждой оси, спереди назад, в положении прямо вперед. Задние колеса также подлежат замеру носков.
Носок измеряется в центре колес от одного обода колеса до другого. Когда расстояние больше в задней части колес, это называется схождением.
Схема №80
Когда расстояние больше в передней части колес, это называется схождением.
Транспортные средства с приводом на задние колеса, как правило, будут иметь небольшое количество схождения передних колес. Это позволит колесам схлопываться при качении для достижения нулевого набегающего носка.
Toe измеряется в градусах при использовании спецификаций BMW. Передний носок регулируется на всех автомобилях BMW. Задний носок регулируется только на некоторых моделях.
Схема №81
Радиус рулевого крена (смещение рулевого колеса)
Смещение руля - это расстояние между точкой контакта проецируемой линии, проведенной через ось руля, с поверхностью дороги и центральной точкой зоны контакта шины (отпечаток стопы). Радиус крена - это расстояние между этими двумя линиями.
Схема №82
- Положительный радиус крена существует, когда линия рулевой оси находится внутри центральной линии шины.
- Отрицательный радиус крена существует, когда линия рулевой оси находится вне центральной линии шины.
Когда радиус рулевого крена чрезмерно положителен, устойчивость при торможении снижается. Когда радиус рулевого крена чрезмерно отрицательный, стабильность направления снижается, и уменьшается обратная связь с водителем через рулевое колесо. Автомобили BMW разработаны со слегка положительным радиусом рулевого крена. Это дает водителю лучшее «ощущение дороги» без ущерба для стабильности торможения.
Радиус рулевого крена не регулируется, но может зависеть от неправильных комбинаций шин и колес. Колеса с неправильными смещениями могут поставить под угрозу характеристики управляемости. Scrub Radius - это еще один термин, используемый для описания радиуса рулевого крена.
Угол наклона оси рулевого управления (SAI)
Наклон рулевой оси - наклон (угол) стойки в сборе внутрь относительно вертикальной линии к поверхности дороги.
SAI приводит к возникновению самокорректирующихся сил, которые заставляют передние колеса и рулевое колесо возвращаться в положение прямолинейного движения после прохождения поворота.
SAI не регулируется, но на него влияют поврежденные компоненты подвески. Самое современное оборудование для центровки может измерять SAI и может помочь в диагностике поврежденных деталей. Изогнутые стойки или шпиндельные узлы являются частыми причинами неправильных показаний SAI.
Включенный угол (IA)
Включенный угол является комбинированным углом развала и SAI. ИА также полезен при попытке диагностировать гнутые компоненты подвески. Знание IA и SAI полезно при настройке развал колёс. Если желаемый угол развала не может быть достигнут, то просмотр SAI и IA может помочь определить причину.
Схема №83
Расхождение колёс на поворотах
Также называемый «углом поворота», расхождение колёс на поворотах является результатом различных углов (дуг), взятых передними колесами при движении через угол. При повороте уголка внешнее колесо должно пройти большее расстояние, чем внутреннее. Дополнительный угол носка определяется конструкцией рулевого рычага. Отклонения от указанного значения могут указывать на возможный изгиб рулевого привода. Типичная жалоба, которая была бы связана с этим состоянием, была бы чрезмерным визгом шины или «царапанием» на поворотах.
Схема №84
Геометрическая ось
Геометрическая ось (осевая линия) - это воображаемая линия, проведенная между средними точками передних и задних колес. Ось перпендикулярна передней и задней осям под углом 90 градусов. Это воображаемый угол, который не регулируется.
Линия осевого напора/Угол осевого напора
Линия тяги представлена воображаемой линией, которая делит пополам задний угол носка. Этот угол представляет общее «направление», в котором направлены задние колеса. Угол тяги - это разница между геометрической осью и линией тяги. Оптимальный Угол Тяги - Ноль Градусов, любое отклонение от этого повлияет на положение рулевого колеса.
Положительный угол осевого напора (Positive угол смещения задней оси) - образуется, когда линия осевого напора находится справа от геометрической оси (осевой линии). При возникновении такой ситуации положение рулевого колеса будет выключено и вправо. Задняя часть транспортного средства будет стремиться переместиться вправо, что приведет к повороту передней части транспортного средства влево, водитель переместит рулевое колесо вправо для компенсации.
Отрицательный угол осевого напора (Negative Trust Angle) - образуется, когда линия осевого напора находится слева от геометрической оси (осевой линии). При возникновении такой ситуации положение рулевого колеса будет выключено и влево. Задняя часть транспортного средства будет стремиться двигаться влево, что приведет к тому, что передняя часть транспортного средства будет поворачивать вправо, водитель будет перемещать рулевое колесо влево для компенсации.
Передние оси
Две передние оси базовой конструкции используются на автомобилях BMW, включая
- Одношарнирная пружинная распорная ось
- Двойная поворотная пружинная распорная ось
Одношарнирная пружинная распорная ось
Одношарнирная ось рессорной стойки используется на моделях E30, E36 (все включая Z3 и 318ti) и E85. Балка моста крепится к кузову болтами через четыре установочные втулки. Он поддерживает опоры двигателя, рулевую рейку, стабилизатор поперечной устойчивости и нижнее крепление рычага управления.
Нижний рычаг управления в форме «С» дополнительно крепится через резиновую втулку к кузову и служит нижним шкворнем для рулевой системы.
Схема №85
Передняя подвеска E46
Передняя подвеска E46 основана на конструкции E36. Были внесены некоторые изменения в конструкцию для улучшения качества езды и характеристик управляемости. Следующие изменения были включены в систему передней подвески E46
Схема №86
- Используется новый кованый алюминиевый нижний рычаг управления (Кроме полного привода). Если предлагает преимущества снижения веса и более низкой неподрессоренной массы.
- Для опоры заднего нижнего рычага управления используются гидравлические втулки.
- Для уменьшения веса используются полые стержни поршня стойки.
- Поворотные кулаки запрессованы в трубы стоек, что уменьшает допуски геометрии передней подвески.
- Кастер был увеличен для улучшения стабильности прямой линии.
- Колея была расширена для улучшения прохождения поворотов
- Для снижения веса используются алюминиевые тормозные пылезащитные щитки. Всего в передней подвеске 5,72 фунта. Меньше неподрессоренного веса, что повышает комфорт езды и управляемость.
Двойная поворотная пружинная распорная ось
«Двойная поворотная пружинная распорная ось» используется на следующих транспортных средствах
Схема №87
- Все серии 5, включая E34 и E39
- E53, X5 Все модели
- Все серии 7, включая E32, E38 и E65/E66.
- E31 8-й серии Балка моста двойного шкворня крепится болтами к подрамнику тремя монтажными болтами треугольной формы. Балка моста поддерживает рулевую коробку, крепление двигателя и нижние рычаги управления. Трубчатая поперечина и компрессионные стойки завершают работу рамы подвески с двойным шарниром.
Двойной шкворень относится к нижнему креплению стойки и шпинделя в сборе, вокруг которого вращается колесо.
Нижний рычаг управления и компрессионная стойка образуют две нижние точки поворота.
Нижняя точка поворота фактически является воображаемой точкой, образованной продолжением двух нижних монтажных рычагов.
Схема №88
Схема №89
Системы задней подвески
BMW использует несколько различных конфигураций для систем задней подвески в зависимости от модели и конкретных потребностей автомобиля с точки зрения управляемости, езды и производительности. Углы выравнивания не регулируются на ранних системах задней подвески. Задняя подвеска Central «C» Link и задняя подвеска Integral Link имеют регулируемые развал колёс и Toe. Различные используемые системы задней подвески включают
Схема №90
- Полуобхват - E30, E36/5 318ti и E36/7 купе и родстеры
- Полуприцеп с гусеничным полотном - E32, E34, E28, E24
- Центральная линия связи «C» - E36, E46 и E85
- Integral Multi-Link - E38, E39, E31, E53, E65, E66 и E52.
Полубортный рычаг
Задняя подвеска с полубортным рычагом используется на следующих транспортных средствах
- E30 Все модели, включая трансформеры, M3 и iX
- E36/7 Z3 Roadster и купе, включая M Roadster и купе
- E36/5 318ti (компактный)
Полуторовой рычаг представляет собой независимую систему подвески. Геометрия оси такова, что все точки на водиле ступицы движутся по круговой траектории, на одной плоскости во время отскока и отскока. В результате этого задний развал и колея будут изменяться при движении колеса вверх и вниз. На этой системе подвески нет регулируемых углов. На задний развал влияет высота езды. В случае неправильной ситуации с задним носком на продольных рычагах могут быть установлены смещенные втулки для внесения незначительных поправок.
Схема №91
Полуприцеп с «трековым звеном»
Задняя подвеска «Track Link» используется на следующих транспортных средствах
- E24 Все модели, включая M6 и L6
- E28 Все модели, включая M5
- E32 Все модели
- E34 Все модели
Гусеничное звено представляет собой модифицированную заднюю подвеску с полубунком. Он включает в себя дополнительное звено, которое установлено между задним рычагом и балкой заднего моста. Путевое звено монтируется через резиновые втулки, которые позволяют ему изгибаться при отскоке и отскоке. Гусеничное звено уменьшает ось поворота с 20 градусов до 13 градусов, что уменьшает величину развала и изменения дорожки во время отскока и отскока.
Он обеспечивает лучшую управляемость, уменьшает тенденции к «приседанию» и «погружению» и позволяет меньше менять развал из-за большой нагрузки.
Регулировок задней подвески нет, небольшие поправки можно внести со смещенными втулками.
Схема №92
Центральная задняя подвеска звена «С»
Задняя подвеска Central «C» Link используется на следующих
- E36 Все модели, кроме E36/7 и E36/5.
- E46 Все модели
- E85 Z4 Родстер
Задняя подвеска Central Link состоит из чугунной продольной арки, которая крепится к кузову болтами через резиновую втулку. Колеса дополнительно поддерживаются двумя поперечными рычагами, которые соединены с подрамником заднего моста.
Конструкция этой подвески позволяет индивидуально настраивать продольные и боковые силы, действующие на автомобиль. Продольные силы, такие как запуск и остановка, поглощаются центральным рычагом. Поперечные силы, такие как поворот, поглощаются поперечными связями. Полная подвеска демонстрирует незначительное изменение схождения во время движения или его отсутствие.
Схема №93
Задняя подвеска E46
Задняя подвеска Central «C» Link на E46 практически идентична E36 с некоторыми незначительными изменениями
Схема №94
- Верхние Поперечные Рычаги Управления (Боковые Звенья) изготовлены из алюминия.
- Подрамник (водило заднего моста) имеет трубчатую стальную конструкцию.
- Дифференциал монтируется на подрамник с гидравлическим креплением.
Задняя подвеска E85
Задняя подвеска E85 взята из конструкции E46 с некоторыми незначительными изменениями для родстера. Ширина колеи увеличена на 30 мм. Для увеличения жесткости добавлена усиливающая пластина. Из-за аэродинамики днища добавлен воздуховод для направления воздушного потока на дифференциал. Крышка дифференциала имеет охлаждающие ребра, которые помогут удерживать дифференциал в рабочем диапазоне температур.
Схема №95
Задний носок
Регулировка носка осуществляется перемещением вперед оправки втулки центрального плеча специальным инструментом. Номер детали инструмента у разных моделей разный.
Схема №96
Инструмент № 90 88 6 323 080 для скв. E36
Не используется для Z3 и 318ti
Схема №97
Инструмент № 90 88 6 323 030 для скв. E46 и E85
Задняя камера
Задний развал регулируется вращением эксцентрикового болта, расположенного на внешнем конце заднего нижнего бокового звена. Для регулировки развал колёс не требуется специальных инструментов.
Схема №98
Схема №99
Многорычажные задние подвески
Системы задней подвески Multi-Link используются на следующих транспортных средствах
- E31 серии 8, включая 850i, 850Ci, 850CSi и 840Ci
- Серия E38 7 - все модели
- E39 5 Series - Все модели, включая M5 (версия Touring немного изменена)
- E53 X5 3.0i, 4.4i и X5 4.6is
- E52 Z8
- E65 и E66
«Интегральная» многорычажная подвеска была введена на E31, и ее разновидности используются на автомобилях 5-й и 7-й серий. Слегка модифицированные версии также используются в X5 и E39 Sportwagon с EHC. Многозвенные подвески включают в себя то, что называется «эластокинематикой», которая позволяет каждому колесу двигаться и изгибаться индивидуально, не передавая нагрузки и усилия через подрамник на другое колесо.
Эти системы подвески включают в себя анти-пикирование, анти-приседание геометрии, которая служит для поддержания уровня автомобиля во время жесткого ускорения и торможения.
Схема №100
Эластичная кинематика
Эласто-кинематика относится к типу конструкции подвесной системы. Термин «эластичный» подразумевает растяжение, что на самом деле и делает система. При экстремальных нагрузках (ускорение, поворот, торможение) подвеска изменяет свою геометрию, чтобы противодействовать неотъемлемым изменениям, вызванным повышенными нагрузками.
Схема №101
Изменения в системе заранее определены и встроены в систему. Изменения геометрии, обеспечиваемые этой системой, исправляют нежелательные изменения, которые происходят под нагрузкой в неэластичных кинематических системах.
E38/E39 многозвенная подвеска
В E38 и E39s используется модифицированная версия E31 многорычажной системы задней подвески. Система была модифицирована, чтобы быть более компактной, но при этом обеспечивать те же характеристики управляемости и движения, что и E31 система.
Продольный рычаг был устранен, и все крепление подвески осуществляется к подрамнику автомобиля. Многорычажная задняя подвеска E38/E39 состоит из следующих компонентов:
Схема №102
Схема №103
E39 Sportwagon и задняя подвеска X5
С появлением E39 Sportwagon и E53 X5 система задней подвески была модифицирована, чтобы соответствовать увеличенной грузоподъемности. Задняя подвеска также модифицирована, чтобы обеспечить опциональную систему EHC. Задние подвески X5 и Sportwagon отличаются от стандартных E38 и E39. Пружины теперь расположены на окорочках, которые являются частью колесного несущего узла. Задние подвески E39 и E53 также немного отличаются друг от друга, верхние амортизационные опоры E39 являются частью узла подрамника. Верхние амортизаторы E53 по-прежнему расположены в корпусе.
Как E39, так и E53 доступны с дополнительным EHC, это означает, что задние пружины будут либо спиральными пружинами, либо «воздушными пружинами».
В задней подвеске E39 также используются специальные «гидроопоры». Данная модификация необходима из-за того, что верхние амортизационные крепления находятся на подрамнике. «Гидроопоры» используются для изоляции подрамника, чтобы подавить дорожный шум и вибрации от передачи на кузов.
Схема №104
E65/E66 Задняя подвеска
Задний мост на E65/E66 также является неразъемным. Он очень похож на E38/E39 заднюю подвеску. Водило заднего моста (подрамник) выполнено из трубчатого алюминия. Кроме того, E65/E66 поставляется с дополнительными системами, такими как
Схема №105
- Электронный регулятор демпфирования EDC-K (непрерывный)
- Активная стабилизация крена ARS
- Система пневматической подвески
Задний носок и задняя камера регулируются с помощью эксцентриковых болтов. Для внесения этих корректировок не нужны специальные инструменты.
Измерение высоты езды
При выполнении центровки на автомобиле BMW необходимо установить и проверить высоту езды, прежде чем приступать к каким-либо измерениям или регулировкам. Высота езды измеряется от нижней кромки обода колеса до нижней кромки корпуса колеса. Характеристики высоты езды приведены в миллиметрах. Для получения правильной спецификации необходимо идентифицировать транспортное средство и тип подвески. Характеристики высоты езды зависят от размера обода (15", 16", 17" и т.д.), размера двигателя и типа подвески. Есть 4 различных типа пакетов подвески
- Серия - Стандартный серийный автомобиль
- Спортивная подвеска низкий Slung - используется на транспортных средствах с опцией спортивного пакета.
- Пакет Rough Road - для восточно-европейских дорог Rough. Не используется в США.
- M Sports Package - используется на автомобилях Motorsport или автомобилях с M Package Option.
Пример, показанный ниже, является спецификацией высоты езды для E39 540i (передняя ось).
| Серия | ||
|---|---|---|
| Обод 15" | Мм +/- 10 | 579 |
| Обод 16" | Мм +/- 10 | 592 |
| Обод 17" | Мм +/- 10 | 607 |
| Обод 18" | Мм +/- 10 | 620 |
| Спортивная подвеска низкий Slung | ||
| Обод 15" | Мм | 559 |
| Обод 16" | Мм | 572 |
| Обод 17" | Мм | 587 |
| Обод 18" | Мм | 600 |
| Пакет Rough Road | ||
| Обод 15" | Мм +/- 10 | 599 |
| Обод 16" | Мм +/- 10 | 612 |
| Обод 17" | Мм +/- 10 | 627 |
| Обод 18" | Мм +/- 10 | 640 |
| Спортивный пакет M | ||
| Обод 15" | Мм +/- 10 | 562 |
| Обод 16" | Мм +/- 10 | 575 |
| Обод 17" | Мм +/- 10 | 590 |
| Обод 18" | Мм +/- 10 | 603 |
СПЕЦИФИКАЦИЯ ВЫСОТЫ
Высота посадки
При измерении высоты езды измеряйте от нижней кромки обода колеса до нижней кромки проема колеса. Используйте метрическую рулетку с делениями 1 мм.
Схема №106
Инструмент Z3 Ride Height
При измерении высоты езды на E36/7 (Z3). Используйте специальный инструмент № 313 010. Благодаря конструкции капота на Z3 этот инструмент используется для имитации нижней кромки проема колеса.
Схема №107
Загрузка транспортного средства
Для получения правильной высоты езды транспортное средство должно быть загружено указанным весом. Нормальный указанный вес для большинства транспортных средств является следующим:
- 68 кг. на каждом переднем пассажирском сиденье
- 68 кг на заднем сиденье
- 21 кг в багажнике
- Топливный бак заполнен.
Не все транспортное средство нужно утяжелять. Обычно E39 M5 и E36/E46 M3 измеряют без какого-либо веса. Надлежащие условия испытания можно найти в разделе «Нормальное положение/условия контроля».
Если топливный бак автомобиля не заполнен, компенсируйте это добавлением веса в багажнике. Топливо примерно 7 фунтов (около 3,2 кг) на галлон. Например: Если автомобиль имеет 18-галлонный бак и он заполнен на 1/2, добавьте около 63 фунтов (около 28 кг).