Что такое торсионная подвеска и как она работает: устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

устройство и принцип работы, плюсы и минусы

В конструкциях современных независимых подвесок наряду с пружиной или пневмобаллоном в качестве основного упругого элемента может также применяться и торсион (torsion – кручение, в переводе с французского). Торсионная подвеска обеспечивает автомобилю ряд преимуществ, главными из которых являются высокая плавность хода и компактность подвески. Однако ее существенные недостатки в виде худшей управляемости и валкости автомобиля не позволяют применять торсионы в основной массе современных легковых автомобилей.

История появления

Торсионная подвеска начала применяться еще с середины 1930-х годов на автомобилях французской марки Citroen. В 1940-х торсионы использовались на гоночных автомобилях Porsche.

автомобиль реноавтомобиль реноЛегендарный французский автомобиль Renault 16 с торсионной подвеской

Впоследствии их применяли и многие другие автопроизводители. Например, Renault, ЗиЛ и Chrysler. Применение торсионной подвески было обусловлено в первую очередь хорошими показателями плавности хода и простотой конструкции.

Что такое торсион?

Устройство торсиона представляет собой металлический вал или стержень, работающий на скручивание в одном направлении. В поперечном сечении торсион может быть круглым или квадратным, реже пластинчатым –  состоящим из нескольких слоев, совместно работающих на кручение.

торсионторсионУпругий элемент торсионной подвески с креплениями

Один из концов торсиона жестко прикреплен к несущему рычагу подвески посредством шлицевого соединения, второй аналогичным образом фиксируется на кузове или раме автомобиля. Ось вращения рычага и ось закручивания торсиона находятся на одной линии. Обладая рассчитанным сопротивлением к скручиванию под нагрузкой, торсион удерживает вес автомобиля и обеспечивает эффективное упругое соединение подвески и кузова при перемещениях рычага. Принцип работы торсиона используется также в стабилизаторе поперечной устойчивости при противоположных ходах подвески одной оси.

торсионные валыторсионные валыТорсионные валы круглого сечения

Сплав стали, из которого изготавливается торсион, обладает высокими характеристиками упругости и выносливости, способен выдерживать длительные нагрузки без ухудшения своих свойств. Длина и толщина вала также влияет на рабочие характеристики и мягкость подвески. Для защиты от ржавчины и разрушения поверхность торсиона покрывают специальным антикоррозийным составом, либо прорезиненным покрытием.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионная подвеска работает аналогично пружинной, рессорной или пневматической. В качестве пружинного элемента выступает стальной стержень – торсион. При работе подвески на торсион передается усилие от несущего рычага, заставляющее стержень скручиваться до определенного предела. После этого упругий элемент возвращается в исходное состояние, выравнивая и положение рычага.

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах

схема торсионной подвескисхема торсионной подвескиУстройство и принцип работы торсионной подвески

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

  • Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину.
  • Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион.
  • Демпфирующий элемент  – амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении.
схема автомобилясхема автомобиляНезависимая передняя торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах Toyota Hilux Surf

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней – с поперечно.

схема задней торсионной подвескисхема задней торсионной подвескиЗадняя подвеска с поперечным расположением торсионов

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение – один находился позади другого, что конструктивно влекло  разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

задняя балказадняя балкаЗадняя полузависимая U-образная торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Преимущества торсионной подвески

  • Высокая плавность хода.
  • Компактность и малый вес.
  • Высокая ремонтопригодность.
  • Простота и надежность конструкции.

Недостатки торсионной подвески

  • Сложность производства торсионов.
  • Посредственная управляемость автомобиля.

В настоящее время передняя независимая  подвеска, где в качестве упругих элементов устанавливаются торсионы, применяется при производстве грузовиков и внедорожников, не предназначенных для динамичной езды. Кроме этого, торсионная подвеска успешно используется в конструкциях шасси танков и другой специальной гусеничной техники.

принцип работы, устройство и преимущества независимой подвески автомобиля

Продолжая рубрику устройства ходовой части современного автомобиля, нельзя не затронуть тему подвески, а точнее одной из ее разновидностей, основанной на принципе торсиона, которая не покидает автомобильную индустрию уже порядка 80 лет и встречается на большинстве бюджетных моделей современности.

Содержание статьи:

История появления торсионной подвески

Впервые торсионную подвеску начали использовать на задней оси в первой половине XX века. Первопроходцами были Citroen, а позднее ее можно было встретить на всех автомобилях Porsche. Следом устройство оценили Renault, Chrysler, наш отечественный ЗиЛ и прочие.

Такое широкое распространение обусловлено по большей части отсутствием аналогов, которые могли бы обеспечивать схожую плавность хода (главная проблема тех лет), простоту, надежность и, что было важно в послевоенные годы — дешевизну, главный фактор и по сей день.

Правда в 1989 году торсионная подвеска окончательно отжила свое и с того года все уважающие себя компании перешли на системы МакФерсона и многорычажки (не считая откровенно бюджетных авто).

Принцип работы торсиона в автомобиле

Как понятно из названия, в основе системы заложен принцип торсиона — металлический стержень скручивается вокруг своей оси, погашая неровности на дороге.

Когда нагрузка увеличивается, рычаг получает нагрузку, которую забирает на себя стержень. Он начинает скручиваться, уводя за собой рычаг колеса. Когда неровность минует, торсионный вал разгибается.

Читайте также: Какие бывают амортизаторы в автомобиле, признаки неисправностей

Сила сопротивления при скручивании рассчитывается специально под каждый автомобиль, чтобы при максимально допустимой нагрузке вал не лопнул, а при езде «налегке» обеспечивал оптимальное гашение неровностей дороги.

Также торсионы играют роль стабилизаторов. Аналогично сегодня в автомобилях проектируется система поперечной устойчивости.

Устройство

Сам механизм выглядит следующим образом. В соответствии с инженерными решениями, металлический вал размещается продольно или поперечно к кузову автомобиля. На концах нарезаны шлицы для надежного соединения.

Один конец стержня крепится к рычагу, а другой непосредственно к кузову или лонжеронам. Чтобы система работала, инженеры устанавливают вал с отклонением в несколько градусов, так, чтобы во время нагрузки обеспечивался допустимый уровень скручивания. Чем больше градус, тем сильнее будет «эффект».

Во многом устройство торсионной подвески напоминает рессорную, но в отличие от последней, стержень скручивается быстрее, обеспечивая тот самый знаменитый плавных ход, который так оценили автолюбители.

Типы подвесок

За годы применения, система видоизменялась для установки на разных осях автомобилей. Также в некоторых случаях конструкция требовала продольной или наоборот поперечной установки упругого элемента относительно рамы.

Из такого множества можно выделить три вида конфигурации, которые были и до сих пор остаются популярными.

Передняя на поперечных рычагах

Единственный вариант данной системы, встречающийся на передней оси. С одной стороны, упругий элемент крепится к поперечным рычагам (верхнему или нижнему в зависимости модели), а с другой к раме или кузову автомобиля.

Торсион располагается продольно. Рычаги передают нагрузку на скручивающийся элемент, который в свою очередь дополнительно выполняет роль стабилизатора.

Данную систему часто можно было встретить на рамных внедорожниках и коммерческих автомобилях. Такая конфигурация освобождала много места спереди, например, для установки полного привода.

Задняя с поперечными торсионами

Система на поперечных торсионах сегодня не применяется ввиду не лучших характеристик управления и необходимости устанавливать задние колеса на разном расстоянии относительно передней оси (разница составляла до 5 см).

С другой стороны, данный вариант позволял значительно увеличить объем багажника, что для старых европейских автомобилей было приоритетной задачей. Суть механизма аналогична первому. Одна сторона торсиона крепилась к рычагу, вторая к раме.

Задняя полузависимая

А вот этот тип подвески дожил до наших дней и успешно используется производителями при проектировании бюджетных моделей с передним приводом.

Статья по теме: В чем разница между кроссовером, внедорожником и паркетником

В данном случае колеса надежно связаны между собой с помощью скручивающиеся балки, которая не сколько работает на гашение неровностей дороги, сколько является стабилизатором.

Амортизируют здесь все те же поперечно расположенные торсионы, которые соединяются с рычагами и крепятся к втулке в центре. Так нивелируется необходимость в установке колес на разном расстоянии и сохраняется необходимая жесткость.

Подвеска считается полузависимой, так как колеса задней оси не могут полноценно двигаться отдельно друг от друга. Движение одного влияет на другое, хоть и не в значительной мере.

Плюсы и минусы

Как уже понятно, главное преимущество торсионной системы в современном ее облике — это дешевизна производства, но есть и другие:

  • Небольшое количество деталей, соответственно, повышенная надежность;
  • Отличная амортизация;
  • Легкость в обслуживании из-за небольшого количества деталей;
  • Снижение нагрузки на подшипники;
  • Компактность;
  • Можно самостоятельно регулировать клиренс автомобиля.

Но с недостатками автомобильная индустрия смирится не может.

  1. Во-первых, само производство упругих элементов достаточно сложный и трудоемкий процесс.
  2. Во-вторых, они начинают скрипеть.
  3. В-третьих, торсионная система не дает той управляемости, которую могут предложить современные системы.

Что лучше торсионная балка или многорычажная подвеска?

Многорычажная система однозначно стала большим скачком вперед в плане технологичности. В отличие от торсиона, многорычажка дает каждому колесу двигаться независимо друг от друга, при этом не вызывает кренов кузова и скрипа.

Что положительно сказывается на сцеплении с дорогой, управляемости и уровне комфорта пассажиров, с которым не сравнится даже система МакФерсона.

Но сложность конструкции значительно повлияла на ее конечную стоимость в производстве и ремонтопригодности (любой элемент заменяем, но процесс крайне трудоемкий из-за запрессовки сайлентблоков и пр.).

принцип работы торсионов, виды, плюсы и минусы

Есть несколько видов подвесок: пневматическая, пружинная, рессорная, но речь сегодня пойдет о торсионной подвеске. А знаете ли вы, что разрабатывалась эта модель подвески для танков и используют ее в бронемашинах до сегодняшнего дня? И только со временем ее модифицировали и установили на легковые автомобили и внедорожники. По какому принципу работает данная подвеска, и какими плюсами и минусами она наделена? Давайте попробуем разобраться.

История создания и развития торсионной конструкции

Принято считать, что первыми торсионно-рычажную подвеску на автомобиль установили немцы в 30-х годах прошлого столетия на Volkswagen Beetle. Но это не так, французы их опередили и впервые установили модель подвески подобного типа на автомобиль Citroen Traction Avant, и было это в 1934 году. Наиболее удачно торсионы в подвеске применяла американская компания «Крайслер». А в Советском Союзе торсионные подвески ставили на автомобили ЗиЛ и ЛуАЗ, а также «Запорожец».

Усовершенствованием подвески занимался чешский профессор Ледвинка и уже в 1938 году подобие его торсионной подвески начали массово использовать в KdF-Wagen автомобильной компании Фердинанд Порше.

Немецкому изобретателю больше всего приглянулся малый вес подвески. Он понимал, как важен этот момент в строительстве военной техники и спортивных автомобилей. И этот преимущество подвески актуально на сегодняшний деть. Это подтверждается использованием торсионной подвески в таких марках как Феррари и Тойота Лэндкруизер.

Во временна Второй мировой войны торсионная подвеска применялась в бронетехнике, а именно в немецких и советских танках. Из самых знаменитых немецких танков, которые имели торсионную модель подвески, были КВ-1 и Pz. V «Panther». А после окончания войны торсионные подвески использовались большинством европейских производителей авто. Пиком использования торсионных подвесок были 50-60-е года. Внимание привлекала простота изготовления устройства и его компактность. В 1961 году торсионную балку впервые применили на передней подвеске. Автомобиль, на котором решили провести эксперимент, был Jaguar E-Type. Со временем производители отказались от такого вида подвесок, так как это стало не рентабельно. Но некоторые производители, например,

Ford, Dodge, General Motors, Mitsubishi Pajero, до сих пор предпочитают устанавливать торсионную подвеску на свои внедорожники и грузовики.

Разработчики во всем мире усердно работают над усовершенствованием торсионной подвески и снижением ее себестоимости. К процессу активно подключается современное оборудование и новейшие компьютерные программы. Некоторые специалисты даже заявляют, что через несколько лет торсионная подвеска догонит по популярности своих конкурентов. Но большинство производители пока массово не используют торсионные подвески в изготовлении автомобилей. В любом случае остается надежда, что тенденция измениться к лучшему. Ведь торсионная подвеска – уникальная разработка достойная особого внимания.

 Устройство и принцип работы торсионной балки

Торсионная балка — это вид подвески, в которой роль рабочего элемента играют торсионы. Торсион – это металлический рабочий элемент, который работает на закручивание. Обычно он состоит из металлических стержней, а реже пластин, круглого или квадратного сечения, которые совместно работают на скручивание. В автомобиле торсионы могут использоваться как упругий элемент, или в качестве вспомогательного устройства – стабилизатора поперечной устойчивости. Закрепляясь на ступичном узле левого колеса стабилизатор поперечной устойчивости, проходит к шарнирному узлу в виде резинометаллического шарнира.

Далее к параллельному борту автомобиля в поперечном направлении, где крепится к другому борту в зеркальном положении. Роль рычагов при работе подвески в вертикальном направлении выполняют отрезки торсионов. В современных автомобилях торсионная балка может применяться поперечно или продольно. При этом на легковых автомобилях применяется поперечная балка. А продольная больше подходит для грузовиков. В обоих случаях она призвана облегчить плавность хода и скорректировать крен при повороте. На современных моделях торсионная балка используется с электродвигателем при выравнивании в автоматическом режиме. Подвеска, которая может регулировать высоту колес может использоваться при замене колеса. В таком случае три колеса приподнимают автомобиль, а четвертое колесо поднимается без помощи домкрата.

Принцип работы данной подвески довольно прост. Концы торсионной балки жестко закреплены на раме или кузове автомобиле. Метал из которого он сделан имеет особый сплав и это позволяет ему работать как пружинный элемент. Во время движения на него действует сила скручивания и вал стремиться вернуть колесо на место. Если вал установлен в автомобиле вместе с дополнительным электромотором, то у водителя есть возможность в ручном режиме изменять жесткость подвески. Можно сказать, что принцип работы данной подвески аналогичен подрессоренной и пружинной.

Плюсы и минусы торсионной балки

Со времен создания торсионная балка прошла множество стадий модификаций. При этом усовершенствовались ее положительные качества и по возможности убирались недостатки. Но убрать все недостатки невозможно. Давайте же рассмотрим все плюсы и минусы современной торсионной подвески.И так начнем с задач, которые должна выполнять подвеска:

1. обеспечить плавный ход автомобиля;

2. стабилизация колес;

3. регулировка угла крена на поворотах;

4. поглощение колебаний колес и рамы.

К преимуществам торсионной подвески мы можем отнести:

1. Подвеска очень проста в эксплуатации. Она очень простая и это позволяет легко провести ремонт подвески. При этом ремонт может провести даже начинающий автолюбитель.

2. Очень проста и понятная регулировка жесткости. Это позволяет автолюбителю самостоятельно увеличить жесткость подвески и нарастить торсионы под свой стиль езды.

3. По сравнению с другими видами подвесок она имеет весьма небольшой вес и компактно размещается под кузовом автомобиля.

4. Возможность автоматически влиять на подвеску есть не у всех автомобилей, но производители стараются добавить данную опцию в новые модели. И это понятно, ведь гораздо удобней регулировать жесткость и высоту подвески нажатием кнопки с салона автомобиля.

5. Самым приятным плюсом данной подвески для автомобилиста является ее долговечность. Вся конструкция и торсионы способны отслужить весь период эксплуатации без видимых проблем. А если подвеска потеряла былую жесткость, то ситуацию поможет исправить гаечный ключ.

Есть у такой подвески и ряд недостатков, а именно:

1. Одной из самых больших проблем торсионной подвески, которую до сих пор не могут решить производители – это излишняя поворачиваемость автомобиля. На резком повороте автомобиль начинает разворачивать и от водителя требуется определенные навыки, чтоб удержать его на дороге. Отечественные автомобилисты могли сталкиваться с этой проблемой управляя «Запорожцем».

2. Еще одним минусом являются дополнительные вибрации, которые с помощью подвески перекладываются с колес на кузов. Это способствует низкому комфорту пассажиров задних сидений. Также невозможно сделать качественную шумоизоляцию.

3. Недостатком торсионного вала есть также наличие игольчатых подшипников. Они имеют ограниченный ресурс пробега около 60-70 тис. км. И это обвязывает водителей чаще заглядывать под днище автомобиля. Подшипники защищены резиновыми сальниками и прокладками, но из-за воздействия агрессивной среды и старения резина дает трещины. Через них просачивается вода с пылью и грязью и выводит подшипник из строя. В свою очередь вышедший из строя подшипник развальцовывает посадочные места торсионной балки и это изменяет вал колес.

4. Одной из причин по которой производители отказываются ставить торсионную подвеску на свои автомобили, это высокая себестоимость изготовления подобного вала. Дело в том, что сложной является технология изготовления и обработки торсионов. Чтоб предотвратить появление трещин на их поверхности, необходимо использовать пластических осадок и других технологий. Все это повышает стоимость торсионной подвески, кроме того, максимальная нагрузка на сам вал не очень велика.

Эксплуатация торсионной подвески

Хоть торсионная балка и проста в эксплуатации, она все же требует некоторого ремонта. Ремонт подвески связан со следующими моментами: регулировка высоты подвески, замена игольчатых подшипников, замена торсионов задней балки, замена пальцев задней балки, ремонт рычагов задней балки.

Регулировку высоты торсионной подвески нельзя рассматривать как полноценный ремонт. Чаще всего это делают водители, исповедующие спортивный стиль езды. Им необходимо приподнимать заднюю часть автомобиля. Также изменение высоты подвески имеет смысл при увеличении жесткости подвески и меньшей осадки автомобиля при максимальной нагрузке. Но следует помнить, что тогда торсион работает в более агрессивных условиях и это, скорее всего, скажется на его ресурсе.

Если же производится ремонт самой торсионной балки, то наверняка понадобиться демонтаж торсионов. В этом случае необходимо точно наметить положение торсионна на балке, чтобы при монтаже было ясно, куда его вставлять. Чтобы демонтировать торсион, а именно снять его из шлицевого соединения, вам понадобиться специальный инструмент, инерционный съемщик. Может быть, придется почистить резьбу шлицевого соединения, на которую садиться торсион, для этого запаситесь метчиком. Довольно часто эти самые шлицевые соединения как говориться «закисают», и тогда снять торсион становится проблемой и инерционный съемщик не помогает. В таком случае выручит обычная кувалда.

Самым частым моментом в ремонте торсионной балки является замена изношенных игольчатых подшипников. Чтобы произвести их замену необходимо снять торсион и рычаги задней балки. С каждой стороны есть два подшипника. Самым опасным является то, что определить вышел ли подшипник из строя, самостоятельно невозможно. А эксплуатация неисправного подшипника приводит к изнашиванию оси. Замена самой оси возможна, но очень затруднительна в «домашних» условиях. Поэтому производители призывают водителей следить за работой подшипника и производить его замену вовремя, это сбережет ваши деньги и время. Еще более затруднительным является ремонт рычага задней балки. Он выходит из строя по тем же причинам что и палец задней балки, но ремонт его производиться на токарно-расточном станке. И тут проблемой становится поиск необходимого оборудования и мастера.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Без проблем из ХХ в ХХI век

Немного истории. Как мы уже сказали в начале статьи, этот вид подвесок появился не вчера. Если точнее, то в 30-х годах ХХ века, и первым автомобилем с похожей конструкцией стал легендарный Volkswagen Beetle. Удачное инженерное решение заметил и взял на вооружение в те же годы и Фердинанд Порше.

Затем, во времена Второй мировой войны торсионы оказались незаменимыми в бронетанковой технике, причём использовалась такая подвеска и у советских, и у немецких машин.

В послевоенные годы аналогичные системы стали настоящим хитом – они были и остаются на вооружении практически у всех крупных автопроизводителей в мире.

Как работает

Основные задания, которые выполняет торсионная подвеска:

  • плавность хода;
  • регулирование крена на поворотах;
  • снижение колебания управляемых колес;
  • обеспечение оптимального затухания кузова.

Хотя многие машины оборудованы такой подвеской с целью автоматического выравнивания. Для этого используется двигатель, который стягивает балки, придавая дополнительную жесткость. Все это происходит в зависимости от состояния покрытия дороги, а также скорости передвижения.

Если подвеска регулируемая, то ее можно использовать для замены колес. То есть, когда вам необходимо приподнять одну сторону вы можете обойтись без домкрата.

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах

Устройство и принцип работы торсионной подвески

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

  • Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину.
  • Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион.
  • Демпфирующий элемент  — амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении.

Независимая передняя торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах Toyota Hilux Surf

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней — с поперечно.

Задняя подвеска с поперечным расположением торсионов

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение — один находился позади другого, что конструктивно влекло  разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

Задняя полузависимая U-образная торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Торсионная подвеска – что это такое?

Торсион представляет собой вал, изготовленный из специальной пружинящей стали, обработанной термически. К сплаву предъявляются весьма жесткие требования. Он должен выдерживать продолжительные нагрузки, не теряя при этом свои первоначальные свойства. От этого зависит надежность и долговечность подвески в целом. Для уменьшения негативного воздействия внешней среды торсион покрывают антикоррозийным составом и краской. Наиболее защищены от появления ржавчины валы, которые покрыты прорезиненным составом.

Популярные марки:

Acura RSX , Citroen C5 , Skoda Yeti

Во время преодоления автомобилем неровностей торсионы работают на скручивание в одном направлении. В зависимости от конструктивных особенностей они бывают:

  • круглые;
  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • набранные из нескольких слоев металла.

Концы торсиона жестко крепятся к:

  • несущему рычагу;
  • кузову или раме автомобиля (в зависимости от конструкции).

Фиксация происходит посредством шлицев. Крепление к кузову может быть реализовано при помощи профиля, отличного от круглого. Для нормальной работы подвески ось вращения рычага и ось торсиона должны лежать на одной линии.

Сопротивление скручиванию рассчитывается таким образом, чтобы торсион удерживал вес автомобиля, но при этом позволял двигаться рычагу, обеспечивая упругое соединение колес с кузовом. На жесткость подвески влияют форма, упругость сплава, длина и прочие рабочие характеристики торсиона.

Торсионная подвеска принцип работы

Пришло время поговорить о вариантах исполнения. Торсионная подвеска принцип работы которой основан на скручивании, можно встретить в следующих конструкциях:

  • на двойных поперечных рычагах;
  • на продольных рычагах;
  • со связанными продольными рычагами или так называемой торсионной балке.

Первые два типа относятся к независимым подвескам. В случае с поперечными рычагами торсионы устанавливают параллельно кузову.

Такое позиционирование позволяет регулировать мягкость системы в широких пределах – чем длиннее стержень, тем мягче ход. Крепится он одной стороной к верхнему или нижнему рычагу, а второй к раме авто.

Используется такая конструкция, как правило, на передней оси внедорожников и кроссоверов. К примеру на Мерседесе М-класса 163-й серии.

В подвеске с продольными рычагами торсионы располагаются поперечно кузову и также одним из концов закреплены на рычагах. Стоит отметить, что такой вариант распространён на задней оси различных небольших легковушек.

Торсионная подвеска принцип работы которой, как нам известно, основан на скручивании, относится к так называемым полузависимым подвескам. Колёса на оси имеют жёсткую связь между собой, но в тоже время имеют возможность двигаться вверх и вниз по отдельности.

В основе системы лежит торсионная балка, соединяющая продольные рычаги каждого колеса (всего таких рычагов два). Встретить её можно у легковых автомобилей на задней оси.

Устройство

Торсион – это металлический стержень, который имеет форму цилиндра. Он характеризуется очень большой степенью упругости. Чтобы он хорошо пружинил во время скручивания, его делают из прочной стали. Стержни имеют круглое или квадратное сечение. Торсионная подвеска разработана таким образом, что валы работают на кручение. Один из валов крепится к шасси, а что касается второго – его размещают возле специального рычага. Последний имеет перпендикулярное расположение, его привязывают к оси.

В основе такой конструкции – сталь, которая обработана при помощи высокой температуры. Подобная технология помогает при работе под высокими нагрузками. Конструкция выдерживает кручение и многие другие процессы, которые влияют на детали во время движения автомобиля. Торсионная подвеска имеет принцип работы на изгиб.

Интересный факт, что торсионная подвеска прошла долгий путь прежде, чем стать такой, которую мы ее видим сейчас. Впервые ее использовали в машине Volkswagen Beetle в 30-х годах ХХ века. Это было достижение чешского ученого Ледвинка, который увидел возможности торсиона и начал их использовать на автомобилях Tatra. После это начинается длительный путь к совершенству. Вначале были разработаны двойные рычаги, затем началось использование такой характеристики, как жесткость.

Торсионная система получила широкое распространение благодаря малому весу. Эта характеристика была очень кстати при производстве спортивных, армейских машин. Прижилась она и в производстве внедорожников. Сегодня такая подвеска стоит на Феррари F2001, Тойоте Лэндкруизере, МАЗе-547.

Во время Второй мировой войны ее использовали очень широко при производстве военной техники. Торсионную балку могут размещать поперечно или продольно. Все зависит от целей, которые поставлены перед конструкцией. На легковых авто чаще всего используют поперечное расположение. Чаще всего он находится на заднем приводе. А вот продольно ставят подвески на тяжелых машинах. Но независимо от расположения задачи не меняются.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионная подвеска работает аналогично пружинной, рессорной или пневматической. В качестве пружинного элемента выступает стальной стержень — торсион. При работе подвески на торсион передается усилие от несущего рычага, заставляющее стержень скручиваться до определенного предела. После этого упругий элемент возвращается в исходное состояние, выравнивая и положение рычага.

Торсионная подвеска активно применяется в тяжелой технике, внедорожниках, а также в автомобилях бюджетного сегмента. Ее простота, надежность, долговечность и отменные прочие эксплуатационные характеристики позволили использовать ее на транспортных средствах, не требующих хорошей управляемости на высокой скорости, так как для спортивной, динамичной езды такого типа подвеска, к сожалению, совсем не подходит.

Принцип торсионной подвески. Устройство и как она работает

Приблизительно уже 80 лет применяется торсионная подвеска при разработке автомобилей. Первый раз ее использовали на автомобилях Ситроен еще в 30-х годах ХХ века. Чуть позже эта конструкция заинтересовала немцев, которые реализовали идею в автомобили Фольксваген Жук. Отечественный автопром отстал в этом отношении и в первый раз этот тип подвески использовался на машине «Запорожец».

Сейчас принцип торсионной подвески используется в большинстве автомобилей. Он завоевал большую популярность потому, что его конструкция очень проста, а стоимость намного ниже других вариантов.

Торсионная подвеска – что это?

Главное действие в подвеске этого типа выполняет торсион. Торсионом называется круглый или квадратный металлический стержень, который выполняет работу на скручивание. Его можно собрать из нескольких пластин или цельного материала, на концах которого должны быть шлицы для соединения с другими частями устройства.

torsionnaya-podveska

Теперь рассмотрим принцип работы торсионной подвески. Один край стержня неподвижно соединяется с кузовом, а другой – с рычагом. Весь принцип работы основывается на упругости торсиона. Когда колесо машины находится в вертикальном положении, оно закручивает его, из-за чего и появляется упругая связь между кузовом и колесом машины. Когда торсион раскручивается до своего нормального положения, колесо возвращается в исходное положение. Посмотрите принцип торсионной подвески видео.

В некоторых случаях торсионная подвеска может применяться для того, чтобы выравнивать положение колес автоматически с применением двигателя, стягивающего балки для придания повышенной жесткости в зависимости от состояния дороги и скорости движения. Также данный тип подвески может использоваться в случае регулируемой высоты подвески.

Главным и основным преимуществом торсионной подвески является долговечность, компактность и простота при регулировке высоты. Если сравнивать данный тип подвески с McPherson, то старая добрая «торсионка» занимает меньше места и пространства. Также она очень проста в обслуживании и эксплуатации.

Разболтавшаяся торсионная подвеска не является большой проблемой для автолюбителя. Чтобы отрегулировать  ее положение, достаточно взять обычный гаечный ключ и подтянуть болты. Главное, не затянуть их слишком сильно. Это поможет избежать лишней жесткости хода во время движения.

Прототип современной торсионной подвески появился в 1930-х годах. Его потом модернизировал чехословацкий профессор Ледвинк. В 1938 году Фердинанд Порше просто скопировал дизайн торсионной подвески и внедрил ее в массовое производство автомобилей своей марки.

Преимущества и недостатки торсионной подвески

Основными преимуществами торсионной подвески являются:

  • Компактность;
  • Легкость монтажа;
  • Маленький вес;

Ключевым недостатком является возможность использования данного типа подвески только на неведущем мосту.

Преимущества торсионной подвески

Ремонт торсионной подвески

Если смотреть на все проблемы торсионных балок, то можно сказать, что нужно вмешиваться в механизм в случае:

  • Демонтажа или замены торсионов;
  • Замена игольчатых подшипников;
  • Замена осей задней балки и пальцев;
  • Регулировка высоты подвески;
  • Ремонт рычагов задней балки;

Посмотрите видео о том, как правильно регулировать и ремонтировать торсионную подвеску.

В статье мы разобрали принцип торсионной подвески и поняли, что она доказала свое качество временем. Интересен тот факт, что подвеска данного типа используется на многих самоходных механизмах – от запорожца до танка.

Торсионная подвеска автомобиля: принцип работы

Автомобильная промышленность развивается стремительными темпами. Каждый год компании придумывают все новые системы и технологии. Сегодня все привыкли к автомобилям с независимой многорычажной подвеской. Но не так давно машины выпускались только с торсионной подвеской («Рено» — не исключение). Что она собой представляет и как работает? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

Характеристика и устройство

Торсионная подвеска – это разновидность подвески, где функцию рабочего элемента выполняют торсионы. Что это за элементы? Торсион представляет собой металлический механизм, действующий на закручивание. Состоит из пластин или стержней круглого (реже – квадратного) сечения. Эти пластины работают совместно на скручивание. Торсион может использоваться в качестве вспомогательного устройства (как стабилизатор поперечной устойчивости) либо как упругий элемент. Крепится элемент на ступичном узле колеса и проходит в виде резинометаллического шарнира к шарнирному узлу. Отрезки торсионов выполняют роль рычагов подвески.

подвеска авто

Сама балка может применяться продольно либо поперечно. Последний вариант используется чаще всего на легковых автомобилях. Продольный вариант встречается на грузовиках. Но вне зависимости от типа расположения, балка призвана скорректировать крен при повороте и увеличить плавность хода при прохождении неровностей.

В целом, система состоит из следующих элементов:

  • Привода.
  • Тормозного диска.
  • Нижнего и верхнего рычага.
  • Моста.
  • Торсиона.
  • Балки.
  • Тяги поперечной устойчивости.
  • Амортизатора.

Как это работает?

Принцип работы торсионной подвески весьма прост. Так, концы балки жестко крепятся на кузове или раме автомобиля (если это легковой автомобиль или грузовик). При движении на балку действует сила скручивания. При этом вал стремится вернуть колесо на место. Если он установлен с дополнительным электромотором, водитель может иметь возможность корректировать жесткость подвески. Таким образом, работа торсионной подвески аналогична пружинной либо подрессоренной. Система выполняет несколько задач:

  • Регулирует угол крена в повороте.
  • Обеспечивает плавность хода.
  • Поглощает колебания от колес и от рамы.
  • Производит стабилизацию колес.

Где применяется?

Такую подвеску можно встретить на старых рамных внедорожниках. К таким относятся «Митсубиси-Паджеро», а также американские «Субурбаны» и «Тахо». На легковых авто такая схема подвески практически не используется (во времена СССР такая конструкция применялась на «Запорожце»). Среди знаменитых иномарок стоит отметить «Рено-Лагуну» и «Пежо 405». Использовать многорычажную подвеску тогда было сложно и дорого, а торсионная обеспечивала высокую плавность хода.

Преимущества

Среди плюсов торсионной подвески автомобиля стоит выделить простоту эксплуатации. Так, система устроена очень просто, что позволяет легко проводить ремонт и обслуживание. Также данная подвеска может настраиваться по жесткости. Автолюбитель самостоятельно может нарастить торсионы под свой стиль езды, сделать ходовую часть более мягкой либо жесткой.

торсионная подвеска авто

Следующее преимущество касается массы. Такая подвеска весит гораздо меньше, чем ее аналоги. При этом отличается небольшими размерами. Данная особенность позволяла применять торсионную подвеску на «Пежо» и других малолитражных автомобилях.

Одно из самых значимых преимуществ – это надежность. Такая ходовая часть практически не требует ремонта. А если это торсионная подвеска прицепа, то она и вовсе вечная. За весь период эксплуатации владельцы сталкивались лишь с необходимостью регулировки жесткости.

Особенности

Среди прочих особенностей нужно отметить возможность регулировки клиренса. Такая возможность есть далеко не на каждом современном авто. При этом для настройки дорожного просвета использовался один ключ. Необходимо было открутить либо закрутить необходимый регулировочный болт внутри поперечной балки. При подъеме рычага клиренс автомобиля возрастает. При опускании дорожный просвет уменьшается. Как показывает практика, клиренс можно изменить на 5-7 сантиметров.

торсионная подвеска

Недостатки

Теперь отметим минусы торсионной подвески. Они достаточно серьезные, а потому такая система больше не применяется на автомобилях. Итак, почему торсионная подвеска ушла в прошлое?

Первая проблема – это излишняя поворачиваемость автомобиля. По сравнению с современными многорычажными аналогами, данная ходовая часть лишь незначительно снижает крены. Удержать такой автомобиль на скорости очень трудно. Особенно это касается рамных внедорожников, которые имеют высокий центр тяжести и огромную снаряженную массу.

Следующий недостаток – это постоянные вибрации, которые передаются на кузов и на раму в случае проезда неровностей. Особенно это ощущают задние пассажиры. Комфортной такую подвеску назвать нельзя.

работа торсионной

Далее стоит отметить игольчатые подшипники. Они являются неотъемлемой частью торсионного вала. Ресурс данных подшипников составляет 70 тысяч километров. Элементы защищены прокладками и резиновыми сальниками, однако из-за постоянного воздействия агрессивной среды данные уплотнения дают трещины. Сквозь них начинают просачиваться грязь и вода. В результате подшипник выходит из строя. Это развальцовывает посадочные места балки. Данное явление способствует изменению вала колес. Если запустить проблему, придется менять полностью балку.

О ремонте

Так как со временем данная подвеска теряет упругость, уменьшается клиренс машины. Чтобы его возобновить до заводских значений, требуется выполнить регулировку подвески при помощи ключа. Также к ремонтным операциям можно отнести замену:

  • Торсионов задней балки.
  • Рычагов задней балки.
  • Игольчатых подшипников.
  • Пальцев задней балки.

В случае капитального ремонта балки требуется выполнить демонтаж торсионов. Чтобы при сборке не было проблем, требуется предварительно наметить положение торсиона на балке. Для извлечения самого торсиона требуется снять его из шлицевого соединения. Чтобы это сделать, необходим инерционный съемщик. Иногда необходимо зачистить резьбу на шлицевом соединении. Этот участок закисает, и произвести демонтаж торсиона не так просто.

торсионная подвеска автомобиля

При ремонте такой подвески чаще всего выполняют замену игольчатых подшипников. Для этого требует извлечь такие элементы:

  • Рычаги задней балки.
  • Торсион.

Всего в системе есть два подшипника (по одному с каждой стороны). Проблема заключается в том, что определить исправность элемента самостоятельно невозможно. А дальнейшая эксплуатация балки с изношенным подшипником приводит к необратимому изнашиванию оси. Ремонт рычага задней балки – наиболее сложная операция. Она выполняется на специальном токарно-расточном станке. Самостоятельно выполнить подобную работу нельзя. Это требует наличия навыков и знаний.

торсионная авто

А найти хорошего специалиста в данной области с нужным оборудованием довольно трудно.

Обратите внимание

Перед тем как произвести регулировку данной подвески, стоит выполнить диагностику ходовой части. Часто на старых автомобилях есть скрытые дефекты по ходовой. Именно они влияют на работу торсионов. Также следует проверить развал-схождение. Торсионы встанут на нужную высоту только тогда, когда углы соответствуют норме. В противном случае владелец столкнется с такой проблемой, как жор протектора резины. Также следует изменить расстояние от центра оси передка до края крыла. Данный параметр должен составлять порядка 50 сантиметров. Если все хорошо, можно приступать к настройке. Сам регулировочный болт находится по центру и немного утапливается в раму.

торсионная автомобиля

Вместо заключения

Итак, мы выяснили, что собой представляет торсионная подвеска. Как видите, она имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Но какой бы надежной она ни была, большинство автопроизводителей отдают предпочтение пружинной независимой подвеске. Сейчас ее ресурс стал не меньше, чем у торсионной. А уровень комфорта не сравнить.

Торсионная подвеска: устройство и принцип работы

Добрый день, друзья! Продолжаем вести разговор о разнообразных тонкостях устройства автомобиля. Мы уже рассмотрели принцип работы двухтактного двигателя и разновидности систем регулирования фаз газораспределения.  Пришло время уделить больше внимания вопросам подвески и ходовой части. Знаете ли Вы, что представляет собой торсионная подвеска? Если нет, то пришла пора поговорить об этом детальнее.

   Основные отличия и составляющие

На сегодняшний день существуют различные варианты автомобильных подвесок, каждая из которых отличается собственным принципом действия. Но мы уделим внимание именно указанному выше типу. По своей сути, это торсионные валы, которые предназначены для работы на кручение. Один конец вала фиксируется на шасси, тогда как другой на рычаге, расположенном перпендикулярно ему. Для изготовления деталей применяется высокопрочная сталь, способная в процессе кручения выдерживать очень большие нагрузки.

В отличие от пружинной конструкции, где основным рабочим элементом выступает пружина, здесь эту роль выполняет торсион. Это упругий вал, который жестко закреплен на несущей раме, а вторым концом он соединяется с колесной ступицей. Если подвеска передняя, то в таких случаях торсионы крепят на поперечном нижнем рычаге.

Основными элементами торсионной подвески являются следующие детали и механизмы:

  • верхний и нижний поперечные рычаги;
  • колесная ступица;
  • стабилизатор поперечной устойчивости;
  • амортизатор;
  • продольный торсион;
  • подрамник.

   Варианты крепления

Расположение торсионных балок может быть поперечным и продольным. На легковых машинах, особенно обладающих задним приводом, располагаются они обычно поперечно. Принцип работы торсионной подвески направлен на то, чтобы сделать ход более плавным, регулировать крен автомобиля во время совершения маневров, снизить колебания управляемых колес. В некоторых транспортных средствах данный вариант подвески используется для автоматического выравнивания, чтобы придать балкам дополнительную жесткость, которая бывает нужна при движении по некачественному дорожному покрытию.

Самый распространенный вариант подвески такого типа — это полузависимая задняя подвеска в транспортных средствах с передним приводом. В таком случае это пара продольных рычагов, которые между собой связаны балкой U‑образной формы. Благодаря такому устройства балка имеет возможность работать на скручивание, вследствие колеса преодолевают неровности дороги независимо друг от друга.

   Преимущества и недостатки

Итак, главные плюсы данной конструкции заключаются в следующем:

  • легкая регулировка по высоте при необходимости;
  • сравнительно малый вес и габариты;
  • долговечность и надежность;
  • компактность конструкции относительно ширины автомобиля, по сравнению с некоторыми другими типами подвесок;
  • удобство в обслуживании и эксплуатационная простота.

Кроме того, подвеска торсионного образца обладает возможностью регулировки ее жесткости, чего не получится в случае с пружинной конструкцией. Такая регулировка может производиться не только в ручном режиме, но и при помощи специально предназначенных для этого электрических двигателей.

Из недостатков, присущих такой подвеске, можно отметить излишнюю маневренность, которую приобретает автомобиль. Особенно сильно такие минусы могут быть заметны в случае с маленькими машинами. Вместо обычного поворота они запросто могут развернуться, если водитель потеряет бдительность. На сегодняшний день торсионы применяются уже не так часто, как прежде. Их постепенно вытеснили многорычажные конструкции. Но торсионами частенько оснащаются грузовые автомобили, прицепы и классические внедорожники, предназначенные не только для передвижений в городском режиме.

   Немного истории напоследок

Впервые конструкции данного типа стали применяться на автомобилях Фольксваген Жук с 30‑х годов минувшего века. В военное и послевоенное время они неоднократно дорабатывались, модернизировались, использовались в грузовом автомобиле строении. Сегодня торсионные балки можно встретить в некоторых моделях Тойоты (в частности, ею оснащаются внедорожники), спортивных автомобилях Феррари. Французская автопромышленность разработала собственные разновидности таких систем. Так, концерн Ситроен нашел связь между длиной балки и степенью комфортности подвески, что нашло выражение в собственных конструкциях этого производителя.

Система работала настолько надежно, что ее не раз применяли для военной техники. Что касается советской автопромышленности, то торсионами оснащали грузовики ЗИЛ, а также легковые Запорожцы и ЛУАЗы. До начала 1960‑х годов их устанавливали исключительно на заднюю подвеску, но именно Ягуар впервые использовал передние торсионы.

Вот мы и разобрались, как работает подвеска данного типа. Подписывайтесь на обновления блога, а также рекомендуйте мой блог всем, кого знаете. Буду благодарен, а также обещаю в ближайшее время подготовить несколько новых интересных публикаций. А пока идет лето — сезон отпусков, посмотрите интересную информацию о путешествиях на автомобиле. Всем пока!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Место для контестной рекламы


Автор:Андрей

Торсионная подвеска. Устройство и принцип работы.

Подробности
Автор: Сергей
Категория: Подвеска
Опубликовано: 01 октября 2015
Просмотров: 23839

Торсионная подвеска – это тип подвески, основным элементом которой является металлический стержень цилиндрической формы (торсион). Этот элемент обладает большой упругостью и отменно пружинит при скручивающих воздействиях. Обычно торсионы изготавливают из специальный сталей высокой прочности, которые проходят предварительную термическую обработку. Торсион выдерживает феноменальные механические нагрузки, отлично сопротивляется большим крутящим напряжениям и практически не подвержен деформации при больших углах закручивания. Торсионные стержни бывают круглыми или квадратными в сечении, могут быть наборными (из нескольких металлических пластин).

Торсион одной своей стороной жестко крепится к раме автомобиля, а другой стороной через рычаг соединен с колесной ступицей. Перемещения колеса в вертикальной плоскости вызывают скручивание торсиона (торсион пружинит). В итоге получается прочная и упругая конструкция, которая соединяет кузов автомобиля и его подвижную ходовую часть. Для того, чтобы повысить надежность и долговечность торсионных подвесок, основные соединения и узлы оснащают защищающими от ударных нагрузок элементами (газовыми или масляными амортизаторами или дополнительными пружинами спиральной формы).

История появления торсионной подвески.

Впервые такая подвеска использовалась на знаменитом автомобиле Фольксваген Жук (выпуск стартовал в 1930-х годах). Нынешний вариант торсионной схемы, который применяется на современных автомобилях это эволюционное детище множества доработок и усовершенствований конструкции этой подвесочной схемы.

Сразу после появления новой для тех лет конструкции подвески она начала дорабатываться инженерами европейских и американских автомобильных компаний под установку на различные выпускаемые ими автомобили. Чех Ледвинка придумал модернизированный торсион, который использовался на большегрузных автомобилях Tatra. После нескольких лет испытаний именно конструкция Ледвинки стала массово устанавливаться на автомобили, сходящие с конвейера компании Фердинанда Порше.

Сам Фердинанд Порше очень тепло отзывался о торсионной схеме подвески. Она легкая и прочная. Эти два главных преимущества способствовали тому, что практически все хорошие автомобили того времени (спортивные, внедорожные и армейские) имели торсионную подвеску. Сейчас торсионы применяют в нескольких моделях Феррари, в конструкции подвески внедорожника Toyota Landcruiser и в других моделях японского автогиганта, в подвесках большинства тяжелых авто. Порше продолжал работать над оптимизацией торсионов. Он разработал торсионы с двойными рычагами (поперечные стержни в них скрывались внутри стальных труб, которые располагались друг за другом), вместе они составляли первую в истории автомобилестроения торсионную балку.

Французские автомобилестроители тоже работали над собственными торсионными системами подвесок. Андре Лефэвр из компании Citroen придумал как использовать зависимость жесткости подвески от длины торсионной балки. Чем длиннее был торсион, тем комфортнее получалась подвеска. Помимо этого, длинный вал торсиона отлично распределяет нагрузку от дорожного покрытия по всему кузову автомобиля. Это существенно повышается устойчивость машины на трассе и улучшает её управляемость.

Во время Второй мировой войны торсионам нашли применение в конструкции танков и тяжёлых армейских броневиков. Торсионной подвеской оснащались отечественные танки «КВ», знаменитые гитлеровские «Пантеры». Реальные боевые условия еще раз подтвердили – торсионная схема работает успешно и надежно. В послевоенные годы практически весь мировой автопром переключился на выпуск автомобилей с торсионами в подвеске. Долгое время (до 1960 годов) торсионы ставили только на заднюю подвеску, но фирма Jaguar впервые применила передние торсионы на знаменитом E-Type. В США торсионами комплектовали автомобили Chrysler и Cadillac. В СССР с такой подвеской выпускались автомашины ЗИЛ, Запорожец и ЛУАЗ.

Основные достоинства и недостатки торсионной подвески.

Торсионная балка может быть размещена под кузовом автомобиля как в продольном, так и в поперечном направлении. Продольная схема больше подходит для тяжелых и крупных машин. На легковушках ставят легкие и компактные поперечные торсионы задней подвески.

Торсионная подвеска решает следующие задачи:

  • Гарантирует плавный ход.
  • Максимально сглаживает и поглощает механические колебания рамы и колес автомобиля.
  • Способствует стабилизации положения колес.
  • Регулирует угол крена в поворотах.

Торсионы, устанавливаемые поперечно, ограничиваются шириной колеи автомобиля. По бокам кузова рабочие края торсионных стержней соединяются с рычагами подвесок. Следовательно, сделать бесконечно плавную и мягкую подвеску не получается (из-за ограниченных физических размеров торсионов).

Продольные торсионы не имеют серьезных ограничений по длине. По уровню обеспечиваемой мягкости и плавности хода продольные торсионные балки легко могут соперничать с пружинами и рессорами. К тому же, установка продольного торсиона технологически более простой процесс.

Преимущества торсионной подвески:

  • Малый вес и габариты в сравнении с пружинами.
  • Простота ремонта, замены и обслуживания.
  • Возможность изменять величину дорожного просвета без вмешательства в конструкцию других деталей подвески.
  • Высокая надежность.
  • Простота настройки и регулировки.
  • Длительные межсервисные интервалы.

По факту все операции по обслуживанию торсионной подвески сводятся лишь к проверке болтов крепления (момента их затяжки). Для регулировки торсионной схемы мастеру нужен всего один гаечный ключ. Общий совет – строго соблюдать момент затяжки болтов, указанный в техническом описании. Если болты перетянуть, то подвеска станет жесткой и некомфортной.

Недостатки торсионной схемы:

  • Автомобиль приобретает «излишнюю поворачиваемость». От водителя требуется особенная концентрация в поворотах. Да, машина кренится меньше, но и развернуться вместо того, чтобы повернуть – вполне может. Особенно сильно этот недостаток проявляется в небольших автомобилях. — Процесс производства торсионов сложен и дорог. Сталь нужна специальная, предварительно подготовленная. Именно это гарантирует прочность и упругость торсиона. К таким сталям приходится добавлять немало различных присадок, использовать дорогостоящие технологии проверки качества. Тем не менее, нередко именно торсионная схема используется для обеспечения комфортной езды по любым покрытиям (автомобили-вседорожники).
  • Применение игольчатых подшипников в местах крепления торсионов к рычагам ограничивает ресурс торсионной балки. Подшипники портятся от постоянного воздействия соли, влаги, дорожных реагентов. Особенно быстро это происходит тогда, когда в сальниках есть трещины. Торсионная балка может выйти из строя даже быстрее, чем состарятся резиновые элементы подвески. Это зависит именно от условий эксплуатации, а не от агрессивного стиля вождения, как считают многие. Совет при такой беде один – как можно чаще инспектировать подвеску. Если проблему вовремя определить, то ремонт обойдется лишь заменой сальников и подшипников. Если же ситуацию запустить, то неисправные подшипники быстро разобьют посадочные места, и тогда торсионную балку нужно будет ремонтировать целиком. Обычно ресурс подшипников колеблется в диапазоне 60-70 тысяч километров пробега.

Сейчас торсионные подвески применяют не столь массово. Основная проблема – довольно сложно обеспечить полностью независимую колесную подвеску с высоким уровнем комфорта. Однако, с другой стороны, торсионная схема все же позволяет строить достаточно свободные подвески, особенно на тяжелых автомобилях (Renault Laguna и Pegeout 405).

Многорычажные подвески постепенно вытеснили торсионную схему. Её продолжают использовать только на настоящих внедорожника (Dodge, Mitsubishi Pajero, Ford) и на грузовых автомобилях.

Плюсы и минусы торсионных стержней

от Сэма Гровера

Роскошный автомобиль — модель игрушечного автомобиля изображение alma_sacra с Fotolia.com

Торсионы — это своего рода система подвески. Они сводят к минимуму силу неровностей и ям на дороге, ощущаемых водителями автомобиля. Эти стержни делают это, поглощая часть этой силы, двигаясь вместе с неровностями, а не действуя против них. Торсионы, благодаря своей «податливости», минимизируют воздействие неровностей дороги, и пассажиры автомобиля остаются более комфортными.

Как они работают

Торсионы работают следующим образом: под автомобилем прикрепляется стержень, который проходит либо вдоль, либо вдоль. Штанга поглощает удары, потому что прикреплен только один конец штанги; другой остается свободным, чтобы двигаться вместе с неровностями машины. Это означает, что несколько торсионов с противоположными фиксированными концами могут дешево и эффективно амортизировать удары. Торсионы — это всего лишь один из видов подвески. Они конкурируют с пружинными системами и более сложными системами продольных рычагов.

Плюсы

Главный плюс торсионного вала — его низкая стоимость. На самом деле это не так уж и много — это стержень, установленный на металле, поэтому его можно изготавливать быстро и с минимальными затратами, что также снижает стоимость автомобиля. Простота торсионов также означает, что их легко обслуживать, а их части можно легко заменить. Их можно относительно легко добавить к другим подвесным системам. Это означает, что они могут работать самостоятельно или дополнять более сложную систему подвески.

Минусы

Главный недостаток торсионов заключается в том, что они не работают так же хорошо, как другие системы. Это связано с их простотой: если система подвески недостаточно сложна, она также не справится с ударами. Это означает, что езда на автомобиле с торсионным стержнем может быть менее приятной, чем поездка на автомобиле с другой системой подвески, хотя это лучше, чем ничего. Другой минус в том, что автомобили с торсионами плохо управляются.

Еще статьи
.

Как работает торсионный стержень

Автор

http://rennlight.com/howto/torsion/

Основы

Торсион — это гибкая пружина, которую можно перемещать вокруг своей оси путем скручивания. Торсионы конструируются в зависимости от крутящего момента, используемого при скручивании пружины, угла закручивания, общих размеров торсиона и материалов, из которых он изготовлен. Чаще всего торсион можно найти в подвеске легкового или грузового автомобиля, в машинах, используемых для производства, или в других точных устройствах.Гибкость пружины — основная причина использования торсиона. Если бы использовалась более жесткая конструкция, такая как стальной стержень, то слишком большое давление, несущее нагрузку, оказывалось бы как на колесах, так и на днище транспортного средства.

Как работает торсионный стержень

Торсионный стержень работает, сопротивляясь приложенному к нему крутящему моменту. Когда один конец торсионного стержня прикреплен к объекту, который нельзя переместить, другой конец стержня скручивается, вызывая накопление крутящего момента.Когда это происходит, торсион устойчив к крутящему моменту и быстро возвращается в исходное положение после снятия крутящего момента. Как правило, объект, который нельзя переместить, обычно представляет собой рамку. Если к торсиону не приложена сила, он будет оставаться в том же положении, пока не будет приложена сила.

Практический пример

Пример, другой конец стержня будет контактировать с рычагом управления. Рычаг управления неподвижно перемещается на раме, и это создает вращательное движение на штанге.Это, в свою очередь, обеспечивает крутящий момент, необходимый для создания пружины.

Регулировка торсиона

Иногда может возникнуть необходимость отрегулировать высоту транспортного средства. Это делается с помощью регулировочного болта, расположенного на торсионном конце рамы. При выполнении этой регулировки вес, приходящийся на рычаг торсиона, не меняется. Когда торсион перемещается таким образом, поездка в автомобиле может казаться несколько жестче. Это связано с новым углом наклона поперечного рычага.Также возможно, что регулировочные болты были слишком сильно намотаны. Это вызывает недостаток места между рычагом управления транспортного средства и верхней частью торсиона, ближайшей к нижней стороне транспортного средства. После изменения высоты торсиона рекомендуется проверить выравнивание вашего автомобиля, чтобы убедиться, что вес кузова распределяется должным образом.

Еще статьи
.

Как работает подвесной мост?

Вам когда-нибудь приходилось пересекать водоем? Мы уверены, что у вас есть! Может быть, вы перелетели океан на самолете. Возможно, вы переплыли озеро на лодке. Вы, вероятно, перешли реку по мосту.

Представляете, как сложно было бы перейти реку без этих построек? Возьмем, к примеру, Миссисипи. Многие люди не смогут переплыть. Было бы сложно даже взять лодку! Мосты значительно повысили способность людей переходить водные пути.

Одним из самых популярных типов является подвесной мост. Вы когда-нибудь видели фотографии моста Золотые Ворота в Сан-Франциско? Если да, то вы знаете, что эти структуры не только полезны. Также они могут быть красивыми и элегантными.

Висячие мосты получили свое название от того, что проезжая часть подвешена на тросах с двух высоких башен. Большую часть веса поддерживают две башни. Они, в свою очередь, передают сжимающие силы от кабелей прямо в землю.

Подвесные мосты также имеют тросы меньшего размера, называемые подтяжками.Они проходят вертикально от палубы до основных поддерживающих тросов. Подвески передают силы сжатия палубы к башням через основные опорные тросы. Это создает изящные дуги между башнями и спуском к земле.

Башни подвесного моста могут быть довольно тонкими. Это потому, что действующие силы тщательно сбалансированы с каждой стороны башен. Сила палубы притягивает башни внутрь. В то же время основные опорные тросы выходят за пределы башен, чтобы закрепить каждый конец.Обычно это твердая скала или тяжелые бетонные блоки, закрепленные под землей.

Якоря тянут наружу башни с силой, равной силе палубы. Это центрирует вес моста на башне. Современные подвесные мосты могут преодолевать расстояния до 7000 футов и более.

Ранние формы этой конструкции имели конструктивные недостатки. Например, некоторые использовали цепи для основных кабелей. Они могут рухнуть, если разорвется одна ссылка. Эта проблема была решена путем изготовления основных опорных линий из пучков высокопрочной стали.Некоторые части связки могут выйти из строя, и мост останется стоять.

У некоторых ранних подвесных мостов также были тонкие и неустойчивые настилы. Под сильным ветром они тряслись. Сегодня конструкции имеют более толстые и жесткие настилы. Они вряд ли поколеблются.

Подвесные мосты кажутся чудом современной инженерии. Но первые построили инки более 500 лет назад. Они были сделаны из скрученной травы и часто превышали 150 футов. Их использовали для пересечения глубоких горных ущелий в Перу!

Вы когда-нибудь переходили подвесной мост? Вы когда-нибудь видели такое издалека? Они и красивы, и полезны.Может быть, вы когда-нибудь захотите помочь построить такой!

Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.SL.2

,

Pickup Trucks 101: как работают системы подвески

Отправленный Марком Уильямсом | 22 июня 2017 г.


Мэтью Барнс

Подвеска — один из важнейших компонентов любого автомобиля. Система должна быть спроектирована так, чтобы справляться с ожидаемыми и неожиданными условиями во время вождения. При выборе систем подвески будьте готовы пойти на компромисс в отношении качества езды, грузоподъемности, цены, места и долговечности.

Сегодня на рынке представлено множество типов подвески, и все они функционируют по-разному, у каждой есть свои сильные и слабые стороны. Вот наше руководство по их пониманию.

Независимая и жесткая подвеска

Важно понимать разницу между независимой подвеской и жесткой (также называемой ведущей) подвеской оси.

На независимой подвеске колеса оси действуют независимо друг от друга. Сегодня почти все автомобили, за исключением некоторых сверхмощных полноразмерных пикапов, имеют независимую переднюю подвеску.Если одна сторона ударяется о неровность или провал, она действует независимо от другой стороны, чтобы компенсировать возмущение. Это помогает сгладить езду и предохранить ее от раскачивания из стороны в сторону, как в случае с жесткой подвеской моста.

Независимая подвеска может освободить место для других компонентов в определенных областях применения, например, в задней части грузового отсека внедорожников. Независимые подвески имеют больший клиренс, что делает их хорошими для бездорожья и плавностью хода при неровном беге по пустыне.Например, военный M1152 HMMWV имеет 18 дюймов дорожного просвета под межосевым дифференциалом. Обратной стороной является то, что в большинстве случаев независимые подвески предлагают меньший ход колес, чем цельные оси.

Когда любители пикапов слышат слово «ось», первое, что приходит на ум, — это цельная ось. Сплошная ось соединяет колеса стержнем или трубкой. Если это ведомая ось (что означает, что она передает мощность от двигателя через валы), дифференциал будет размещен где-то посередине оси.Когда колесо на твердой оси ударяется о неровность или провал, оно напрямую воздействует на колесо с другой стороны оси. Это может привести к раскачиванию автомобиля из стороны в сторону и ухудшению езды. Подвески твердых мостов обычно менее сложны, чем независимые оси; они часто считаются более прочными и с ними легче работать. Тем не менее, многие военные автомобили, для которых условия вождения одни из худших в мире, имеют независимую подвеску.

При движении по бездорожью неразрезные мосты создают большую подвижность.Повышенное сочленение достигается за счет точки поворота, которая создается, когда одно колесо находится на более высоком уровне, чем другое. Точка поворота — это место, где рессорная подвеска соединяется с осью; это движение может увеличить нагрузку на нижнее колесо, увеличивая его сцепление. Цельные мосты имеют меньший дорожный просвет, но они по-прежнему предпочтительны для гусеничных машин из-за их дополнительной шарнирности и прочности.

Винтовые пружины и листовые пружины

Винтовые пружины могут использоваться как в независимой, так и в жесткой подвеске моста.На сегодняшний день они являются наиболее распространенными пружинами, используемыми для подвески автомобилей, и используются в самых разных областях. Они могут иметь переменную жесткость пружины, что означает, что чем сильнее пружина сжимается, тем жестче она становится. Это помогает создать плавную езду, позволяя пикапу перевозить тяжелый груз.

Винтовые пружины весят меньше, чем более длинные листовые рессоры, и могут обеспечивать хорошее сочленение. При использовании в подвесках жестких мостов подвески со спиральными пружинами не так сильно подпрыгивают колеса, как листовые рессоры.Это связано с тем, что рычаги управления используются для удержания оси на месте. Винтовые пружины обычно не так долговечны, как листовые, и со временем могут прогнуться. Винтовые пружины также используются в системах койловерной подвески, где амортизатор помещается внутри винтовой пружины для создания компактной системы подвески. Койловеры можно найти во внедорожниках, таких как Ford Expedition и Toyota Sequoia, и в пикапах, таких как Titan и Titan XD.

Листовые рессоры — самый старый тип автомобильных рессор.Они используются в подвесках жестких мостов и в настоящее время производятся только для задних мостов пикапов, фургонов и коммерческих автомобилей. Листовые рессоры удерживают ось на месте, а также снижают вес автомобиля, что означает отсутствие необходимости в рычагах управления. Как и винтовые пружины, листовые рессоры имеют переменную жесткость пружины и могут даже иметь дополнительные пружины, называемые пружинами перегрузки, которые включаются только после того, как транспортное средство нагружено до определенного веса. Можно добавить дополнительные листы для дополнительной жесткости и несущей способности.Если один лист сломается, скорее всего, в других останется достаточно опоры, чтобы доставить автомобиль в ремонтную мастерскую, не повредив его. Недостатки рессорной подвески заключаются в том, что они могут быть шумными, ездить грубо и склонны к скачку колес.

Торсионный стержень

Торсионы, также известные как торсионные пружины, не так распространены, как другие системы подвески; однако GM до сих пор использует их на своих звукоснимателях. Торсионы используются только в системах независимой подвески.Торсионы — это длинные круглые стержни, которые действуют как пружины из-за их прочности на скручивание. Одна сторона штанги жестко закреплена на раме, а другой конец — в нижнем рычаге передней подвески. Торсионы сопротивляются движению колеса, скручивая его при движении колеса вверх или вниз. Это простейшие автомобильные пружины. Как и листовые рессоры, они долговечны и, вероятно, прослужат дольше автомобиля. Недостатки заключаются в том, что они не имеют большого шарнирного сочленения колес по сравнению со спиральными и листовыми рессорами, и у них нет переменной жесткости пружины.

Пневматические рессоры / подушки безопасности

Пневматические подвески — самые сложные из предлагаемых систем подвески. К ним относятся клапаны, воздушный компрессор, воздуховоды, датчики высоты, модули управления, воздушные резервуары и сами пневморессоры. Пневматические рессоры используются как в независимых, так и в неразрезных осях, а подушки безопасности чаще всего используются с неразрезными мостами в задней подвеске для выравнивания загруженного автомобиля.

Пневматические подвески — самые универсальные подвесные системы. Дорожный просвет автомобиля можно регулировать «на лету».Это означает, что когда автомобиль находится в неровном месте бездорожья, подвеска может приподнять его, чтобы увеличить дорожный просвет. При движении по шоссе подвеска может опустить автомобиль, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить экономию топлива.

Многие системы пневмоподвески включены в дополнительные пакеты, которые также имеют амортизаторы с регулируемым демпфированием. С помощью регулируемой пневматической подвески и регулируемых амортизаторов пользователь может настроить автомобиль так, чтобы он ездил как Lincoln Town Car 1980-х годов или как однотонный дизельный грузовик, в зависимости от его или ее предпочтений.Другие преимущества включают выравнивание транспортного средства, когда оно загружено, и опускание транспортного средства для выезда / въезда и погрузки груза. Однако эти системы позволяют легко перегрузить автомобиль, они дороги в ремонте и повышают вероятность выхода из строя какого-либо компонента подвески.

Подводя итоги

Автопроизводители проектируют автомобили, чтобы удовлетворить потребности как можно большего числа людей, чтобы они могли продавать больше автомобилей. Это означает, что большинство внедорожников будут иметь независимую переднюю и заднюю подвески для более плавного движения по дороге.Грузовики большой грузоподъемности будут иметь как минимум задний неразрезной мост; Ford и Ram HD также имеют прочный передний мост. Большинство грузовиков HD имеют сзади листовые рессоры. Роскошные автомобили и некоторые заводские внедорожники, такие как Jeep Grand Cherokee, Land Rover Discovery и

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.