Центр Качания (Roll Center)
Для описания поведения шасси при боковых ускорениях вводится понятие центра качания или центра наклона (Roll Center - анг. или Wankzentrum - нем.). Центр Качания (ЦК) представляет собой воображаемую точку или ось, относительно которой кренится кузов под действием боковой силы. В случае наиболее типичной конструкции подвески автомоделей положение ЦК определяется пересечением продолжений рычагов подвески (см. рис 13).

Направление и величина крена зависят от положения центра тяжести (ЦТ) относительно ЦК и жесткости пружин подвески. Так, в случае, когда ЦТ расположен выше ЦК, направление крена будет из поворота. В противном случае - в поворот.
Любое шасси имеет минимум две оси и достаточно жесткий кузов, который связывает не всегда одинаковые конструктивно переднюю и заднюю подвески. ЦК передней оси совсем не обязательно такой же как у задней. Поэтому крен кузова характеризуется т.н. осью качания, которая получается соединением ЦК передней и задней подвесок (см. рис 14)

Рассмотрим несколько случаев.

а) Верхние и нижние рычаги подвески параллельны друг другу или же их продолжения со стороны кузова просто не имеют общей точки пересечения (рис 15 а). В таком случае ЦК распложен очень низко, а крен в поворотах велик.
б) Рычаги располагаются, как показано на рисунке 15 (б). При этом ЦК лежит довольно близко к ЦТ и поэтому крен кузова мал.
г) Верхний рычаг короче, чем нижний, так, что развал при ходе подвески вверх увеличивается в отрицательную сторону (положительный уменьшается, отрицательный увеличивается по модулю). См. Рис.16 (а).

В зависимости от положения ЦК относительно ЦТ кузов может крениться или в поворот, или из поворота. При этом одна из сторон шасси приподнимается, а другая приопускается. Изменение развала в обоих случаях представлено на рисунке 16 (b) и 16 (c).

Как видно, в случае, когда ЦТ лежит ниже ЦК, отрицательный развал внешнего колеса увеличивается, а отрицательный развал внутреннего - уменьшается. Следовательно, увеличивается и сцепление колес с дорогой. Подобный эффект часто применяется на задней оси для предотвращения раннего сноса. При этом ЦК передней оси лежит несколько ниже ЦТ, и развал передних колес изменяется в сторону некоторого ухудшения сцепления с дорогой. Таким образом, возможно подобрать оптимальные моменты сноса передней и задней осей и повысить тем самым скорость прохождения поворотов.
Пружины и амортизаторы.
Для предотвращения передачи кузову колебаний, вызванных неровностями покрытия трассы, и для улучшения контакта колес с поверхностью дороги применяется упругая подвеска колес. Роль упругого элемента может выполнять рессора, пружина, торсион и т.д. В современной автомобильной практике в основном используются пружины. В линейной области деформации цилиндрической пружины сила сжатия или растяжения пропорциональна абсолютному удлинению пружины.
F = k x, где
F - сила деформации
k - коэфицент жесткости
x - абсолютное удлиннение
Одна из конструкций подвески представлена на рисунке 17. Жесткость подвески зависит от величины коэффициента жесткости и от расположения точек крепления пружины относительно нижнего рычага.

В общем случае жесткость подвески пропорциональна квадрату плеча АВ. Чем ближе к колесу закреплена пружина, тем больше жесткость подвески.
Для гашения колебаний кузова применяются энергопоглощающие элементы - амортизаторы. При наезде на неровность пружина одного из колес кратковременно сжимается и на это тратится энергия. При разжимании пружины энергия сжатия приподнимает один из углов кузова. Так начинается колебание шасси, которое в случае минимального трения в шарнирах подвески может продолжаться довольно долго. Амортизатор частично поглощает энергию сжатой пружины, и тем самым уменьшает амплитуду и частоту колебаний кузова. При использовании амортизаторов, колебания шасси затухают за один, полтора хода подвески.
Наибольшее распространение получили гидравлические амортизаторы. Упрощенно гидравлический амортизатор представляет собой герметичный цилиндр с жидкостью, закрепленный торцом на одном конце пружины. Внутри цилиндра может свободно перемещаться поршень, имеющий одно или несколько перепускных отверстий, через которые перетекает жидкость при движении поршня. Поршень крепится на штоке-толкателе, который через уплотнительные кольца выходит из цилиндра и крепится к другому концу пружины (см. рис. 18).

Энергопоглощающая способность амортизатора зависит от площади перепускных отверстий и вязкости жидкости.
Чем больше площадь отверстий и чем меньше вязкость жидкости, тем меньше энергии поглощает амортизатор, и тем дольше будут затухать колебания шасси.
В идеальном случае настройка пружин и амортизаторов должна производится под конкретную трассу или под конкретное покрытие. Так, на ровной и быстрой трассе используются жесткие пружины, для пересеченной местности необходимы пружины мягкие и большой ход подвески. Для неровной, но быстрой трассы, мягкие пружины уже не подходят, так как возможен пробой подвески, а в поворотах кузов будет недопустимо сильно крениться. Но слишком жесткие пружины не обеспечат требуемого стабильного сцепления с дорогой.
В общем случае, чем жестче пружины, тем меньше кренится кузов в поворотах, но тем хуже сцепление с дорогой, так как идеально ровных трасс не бывает. Жесткие пружины хорошо работают при больших скоростях, а мягкие - наоборот, при маленьких. Поэтому всегда нужно искать оптимум между устойчивостью на скорости и сцеплением при прохождении поворотов.
Кроме того, каждой жесткости пружин соответствует оптимальное энергопоглощение амортизаторами. Например, если пружина жесткая, а амортизатор "слабый", то гашение колебаний будет продолжаться значительное время, а это приводит к неустойчивости движения. Если же пружина мягкая, а амортизатор "жесткий", то на кузов будет передаваться большая часть неровностей дороги, так как амортизатор слишком замедляет сжатие - растяжение пружины. Помимо этого, колеса после наезда на неровности будут с опозданием отслеживать рельеф дороги, а значит, сцепление также ухудшается.
Жесткость передних и задних пружин зависит от распределения веса шасси между осями. Чем больше веса приходится на ту или иную ось, тем более жесткими должны быть пружины и амортизаторы.
(c)