Какой тип подвески лучше? Ликбез ЗР — журнал За рулем
Какую подвеску предпочесть, мягкую или жесткую, зависимую или независимую? Ответ простой — ту, которая нравится вам, но при этом ту, которой оснастили данную модель автомобиля разработчики.
— Сударыня, почему же, позвольте вас спросить, вы не надели алмазные подвески? Ведь вы знали, что мне было бы приятно видеть их на вас.
А. Дюма «Три мушкетера»
Напомним: подвеской автомобиля называется вся совокупность деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами.
Перечислим основные элементы подвески:
- Элементы, обеспечивающие упругость подвески. Они воспринимают и передают вертикальные силы, которые возникают при проезде неровностей дороги.
- Направляющие элементы — они определяют характер перемещения колес. Также направляющие элементы передают продольные и боковые силы, и возникающие от этих сил моменты.
- Амортизирующие элементы. Предназначены для гашения колебаний, возникающих при воздействии внешних и внутренних сил
Вначале была рессора
У первых колесных не было никаких подвесок — упругие элементы попросту отсутствовали. А затем наши предки, вероятно, вдохновившись конструкцией стрелкового лука, стали применять рессоры. С развитием металлургии стальным полосам научились придавать упругость. Такие полосы, собранные в пакет, и образовали первую рессорную подвеску. Тогда чаще всего использовалась так называемая эллиптическая подвеска, когда концы двух рессор были соединены, а их середины крепились к кузову с одной стороны и к оси колес с другой.
| У первых колесных транспортных средств никакой подвески не было. У первых колесных транспортных средств никакой подвески не было. | И на передней, и на задней осях применены классические эллиптические рессоры. И на передней, и на задней осях применены классические эллиптические рессоры. |
Затем рессоры стали применять на автомобилях, причем как в виде полуэллиптической конструкции для зависимых подвесок, так и установив одну, а то и две рессоры поперек. При этом получали независимую подвеску. Отечественный автопром долго использовал рессоры — на Москвичах до появления переднеприводных моделей, на Волгах (за исключением Волги Сайбер), а на УАЗах рессоры применяются до сих пор.
Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.
Рессоры эволюционировали вместе с автомобилем: листов в рессоре становилось меньше, вплоть до применения однолистовой рессоры на современных малых развозных фургонах.
Плюсы рессорной подвески | Минусы рессорной подвески |
|
|
www.zr.ru
Что такое зависимая и независимая подвеска, и какая из них лучше
Современные тест-драйвы приучили нас к понятиям «зависимая и независимая подвеска», и вторая в большинстве случаев не остается без своей доли похвалы, а первая – без тени упрека. В отдельных случаях – например, у Renault Duster – она и вовсе может разниться даже у одной модели в разных исполнениях. Что же такое зависимая и независимая подвеска, чем они отличаются, каковы их достоинства и недостатки, и стоит ли уделять им такое внимание при выборе нового автомобиля?
1. Что такое зависимая подвеска?
Для начала, говоря о типах подвески, стоит понять, о какой «зависимости» и «независимости» идет речь. А речь в них идет прежде всего о зависимости друг от друга колес одной оси при прохождении неровностей. Соответственно, зависимая подвеска – это такая подвеска, в которой ось жестко связывает между собой два колеса.
2. Каковы преимущества и недостатки зависимой подвески?
Из конструкции зависимой подвески напрямую следуют одновременно ее главный недостаток и некоторое преимущество: недостаток заключается в том, что при наезде одного колеса оси на неровность наклоняется и другое колесо оси, что снижает комфорт передвижения и равномерность сцепления колес с поверхностью, а преимущество – в том, что при движении по ровной дороге колеса, жестко закрепленные на оси, не меняют своего вертикального положения при прохождении поворотов, что обеспечивает равномерное и постоянное сцепление с поверхностью.
Однако недостатки зависимой подвески на этом не заканчиваются. Кроме зависимости колес друг от друга, распространение такой подвески в современных легковых автомобилях было сведено к нулю из-за больших неподрессоренных масс, а также необходимости сильно поднимать пол автомобиля для обеспечения полноценной артикуляции подвески, особенно в случае с ведущим мостом.
Говоря о зависимой подвеске, стоит отметить несколько важных фактов. Во-первых, зависимая подвеска в современных автомобилях практически не встречается на передней оси – там ее вытеснила более совершенная, легкая и удобная схема МакФерсон. На улицах еще можно встретить автомобили с мостом спереди – но это либо старые полноприводные внедорожники с двумя ведущими мостами, либо грузовики и автобусы. Таким образом, говоря о зависимой подвеске при выборе современного автомобиля, мы имеем в виду ее применение на задней оси.
Во-вторых, зависимая подвеска может быть разной конструкционно и присутствовать как на ведущей, так и на ведомой задней оси. В первом случае это мост, подвешенный на продольных рессорах или продольных направляющих рычагах: такая схема еще встречается на некоторых современных внедорожниках и пикапах. Во втором случае – это задняя балка, которая применяется на недорогих переднеприводных автомобилях. Иногда в конструкции такой балки применены торсионы, работающие на скручивание, и речь идет о так называемой полузависимой балке – но конструктивно это все та же зависимая подвеска с несколько иным принципом работы.
3. Что такое независимая подвеска?
Независимая подвеска – это такая подвеска, в которой колеса одной оси не связаны друг с другом, и изменение положения одного колеса не оказывает влияния на другое.
4. Каковы преимущества и недостатки независимой подвески?
В противовес зависимой подвеске, одним из основных преимуществ независимой является именно то, что при наезде одного колеса на неровность другое не меняет своего положения. Эта независимость работы подвесок на разных сторонах оси обеспечивает больший комфорт и более равномерное сцепление с поверхностью при прохождении неровностей. Кроме того, независимая подвеска обеспечивает меньшие неподрессоренные массы, а также позволяет работать над их уменьшением за счет изменения конфигурации и материалов изготовления элементов подвески – к примеру, алюминиевые рычаги на сегодняшний день являются довольно популярным способом снижения неподрессоренных масс у дорогих автомобилей. Один из недостатков – то, что параметры положения колеса вроде развала, схождения и ширины колеи могут меняться при работе подвески.
Конструктивных вариаций независимых подвесок существует намного больше, чем зависимых – за многие годы были разработаны схемы на продольных, косых и поперечных рычагах, многорычажные, пневматические, гидропневматические и активные подвески, и даже вариации с магнитореологическими амортизаторами, заполненными ферромагнитной жидкостью, изменяющей свои свойства под воздействием магнитного поля. Однако принципиальные цели разработки всех этих конструкций остались теми же, что и раньше: это обеспечение максимального комфорта при передвижении, стабильности в поведении автомобиля и улучшения его управляемости.
5. Какую подвеску предпочесть при покупке автомобиля?
При выборе автомобиля стоит учитывать потенциальные сценарии его эксплуатации и собственные пожелания к стоимости его обслуживания. В целом здесь работает простой принцип «чем сложнее, тем дороже».
Зависимая подвеска более проста по конструкции и, соответственно, ее обслуживание будет более простым и дешевым, а ремонт ей, скорее всего, потребуется позже, чем независимой у автомобилей в одной ценовой категории. Однако, выбирая простоту и надежность, придется смириться с чуть меньшими комфортом и управляемостью. Отдельно стоит упомянуть внедорожники: в случае выбора автомобиля высокой проходимости зависимая мостовая подвеска (как минимум, сзади) является практически безальтернативным выбором.
Независимая подвеска имеет более сложную конструкцию – это означает, что с одной стороны, она обеспечит больший комфорт и более азартную управляемость, но при этом ее ресурс, скорее всего, окажется пониже, а ремонт не ограничится заменой пары сайлентблоков. Но, справедливости ради, стоит отметить, что ремонт и обслуживание многорычажных подвесок популярных автомобилей в настоящее время не является чем-то запредельно сложным или дорогим.
Таким образом, если вы готовы немного переплатить за больший комфорт, а сценарий использования автомобиля – преимущественно городской или по хорошим дорогам, то оптимальным выбором станет независимая подвеска. Если же при выборе машины вы стремитесь к максимальной экономичности в ремонте и обслуживании, или автомобиль будет эксплуатироваться в жестких условиях, где ресурс подвески приоритетнее комфорта и управляемости, то стоит предпочесть более простую зависимую подвеску.
Зависимая или независимая подвеска. Почему автопроизводители не отказываются от балки
Прогресс постепенно стирает разницу между различными конструктивными решениями. Достаточный уровень комфорта и безопасности водителю обеспечен в любом случае. Но характер автомобилей во многом все равно зависит именно от того, как реализованы те или иные узлы. Сегодня разговор пойдет о сравнении независимой многорычажной и полузависимой подвески, так называемой подвески со скручиваемой балкой, и об области применения различных технических решений.
Подвески автомобилей бывают зависимые и независимые. Но в отношении одной из самых массовых конструкций классификация начинает сбоить. Подвеска со скручиваемой балкой в спецификациях на любой автомобиль указывается как независимая, но ее второе название — полузависимая — подсказывает: что-то тут не так. Порой встречается мнение, что это не настоящая независимая подвеска и что она априори уступает настоящим независимым по комфорту и управляемости. Попробуем разобраться, в чем дело.
К середине XX века практика автомобилестроения смогла сформулировать основные требования к эластокинематике подвесок неуправляемых колес. Во‑первых, требовалось минимальное изменение колеи при ходах сжатия и отбоя. Также при ходе подвески продольные углы установки подвески должны были оставаться неизменными или меняться по заданному конструктором правилу (обычно требовалось отрицательное схождение при любом ходе). И при ходе сжатия развал относительно уровня поверхности должен оставаться неизменным либо меняться в сторону отрицательного.
Самая распространенная на тот момент зависимая подвеска задних колес обеспечивала только постоянный нулевой угол развала, а углы схождения менялись по сложному правилу в зависимости от конструкции крепления моста. На неровностях и при движении по дорогам со сложным профилем она не давала оптимального пятна сцепления, вызывая перекосы оси с изменением колеи. И к тому же неподрессоренные массы при зависимой подвеске ведущих колес были слишком велики, а подвеска типа «Де Дион» при меньшей неподрессоренной массе занимала избыточный объем.
На Smart используется хитрая схема задней подвески типа «Де Дион». Только она смогла обеспечить необходимую устойчивость и комфорт при столь компактных габаритах
Независимые подвески обеспечивали намного лучшее использование внутреннего объема машин, но не все они выдавали оптимальное изменение геометрии подвески на ходу. Такие конструктивно простые варианты, как подвеска на продольных рычагах и подвеска с качающимся рычагом, оказались по эластокинематике даже хуже зависимой подвески. А очень распространенный в передних подвесках макферсон для задней подходит плохо.
У подвески на продольных рычагах угол развала при крене машины увеличивался, что ухудшало сцепление нагруженного колеса в повороте, а схождение оставалось практически неизменным, с минимальным положительным значением за счет податливости элементов подвески. Подвеска с качающимся поперечным рычагом, как на ЗАЗе, вообще оказалась откровенно опасной: развал не просто изменялся при ходе сжатия, он менялся в очень широких пределах в зависимости от нагрузки машины. И схождение у этого типа подвески также сильно менялось в процессе движения, причем не в оптимальную сторону.
Более конструктивно удачными оказались два варианта исполнения задней подвески. Наиболее совершенная по кинематике — подвеска на двойных поперечных рычагах. Подвеска на диагональных рычагах заметно ей уступала по характеристикам, но зато конструктивно была значительно проще и надежнее.
Подвеска с диагональным рычагом по конструкции максимально проста. Один рычаг установлен под углом 15–25 градусов к оси движения машины. За счет поворота оси рычага в двух плоскостях можно задать почти оптимальные параметры изменения геометрии подвески в небольшом диапазоне ходов сжатия. А если применять дополнительную реактивную тягу для изменения развала, то кинематика становится еще лучше. Так делали, например, на BMW 80‑х до E34 включительно. И при этом все максимально просто и технологично, всего два несущих сайлентблока, цена и объем конструкции — минимальные.
Подвеска на двойных поперечных рычагах была более сложной и объемной. И к тому же — до массового внедрения надежных сайлентблоков и шаровых шарниров — еще и не особенно надежной и требовательной в обслуживании. Но в спорте ее возможности сразу оценили по достоинству. Этот тип подвески позволяет задать кинематику движения колеса с большой точностью. Можно «запрограммировать» любое поведение подвески в зависимости от хода сжатия и направления приложения нагрузки за счет эластокинематики упругих элементов и геометрии рычагов.
Многорычажная подвеска — результат эволюции этих двух вариантов подвесок. Классическая многорычажная подвеска — это, например, задняя подвеска Mercedes в кузове W201, которая применялась компанией на протяжении почти 20 лет. Пять рычагов подвески задают сложную траекторию движения колеса, позволяя придать заднеприводной машине оптимальную управляемость.
Четыре рычага геометрически соответствуют двум сдвоенным рычагам подвески на двойных поперечных рычагах, а еще один помогает программировать эластокинематику. Другой очень распространенный вариант многорычажной подвески эволюционно восходит к подвеске на диагональном рычаге. Тут рычагов может быть меньше — всего три. Несущий диагональный рычаг дополнен двумя или более поперечными рычагами. Эта конструкция тоже позволяет задать сложную кинематику движения колеса в любых условиях. Оба варианта подвесок обеспечивают отличные возможности по настройке управляемости для машин.
Четырехрычажная подвеска
Пятирычажные подвески применяются в основном на заднеприводных машинах, требования к подвеске у которых выше, а трехрычажные — как правило, на переднеприводных. Но исключений хватает: так, на машинах BMW часто используют варианты, основанные на диагональном несущем рычаге именно с тремя рычагами. И вряд ли кто скажет, что у BMW в кузове E46 управляемость не отличная.
Подвеска со скручиваемой балкой появилась на машинах VW Golf в далеком 1974 году как вариант самой недорогой независимой подвески. Конструктивно это почти неразрезной мост, но даже лучше, потому что это единая деталь, которая мало того что обеспечивает независимые ходы подвески, но и сама по себе является стабилизатором поперечной устойчивости и направляющей конструкцией. Практически инженерный шедевр.
Основная особенность этого типа подвески в том, что тут сама балка, которая служит и торсионом, и рычагами, в сборе имеет высокую степень податливости. Другими словами, она гибкая. И в зависимости от расположения точек крепления, поперечной скручиваемой балки, жесткости продольных рычагов и положения опор пружин и амортизаторов можно задавать эластокинематику в широких пределах.
Балочная подвеска Ford Fiesta
Чистая кинематика подвески далеко не идеальна. При ходе сжатия большинство конструктивных вариантов подвески изменяют развал в сторону отрицательного, что неплохо, но схождение остается неизменным. На помощь приходит такая особенность, как податливость рычагов на кручение относительно точек крепления подвески и расположения их оси вращения. И получается, что по возможностям задать изменение углов установки колес этот тип подвески приближается к многорычажным. Вот только есть два существенных «но».
У многорычажных подвесок рычаги условно жесткие, эластичными являются только их сайлентблоки. И кинематика подвески зависит в основном от взаимного расположения элементов. У подвески со скручиваемой балкой конструкция гибкая, что делает возможным задавать кинематику движения колес. Такая конструкция работоспособна в сравнительно небольшом диапазоне изменения нагрузки и перегрузок.
При увеличении массы кузова автомобиля или полезной нагрузки становится все сложнее обеспечить требуемую эластокинематику балки. Дополнительный негативный фактор — еще одна особенность конструкции: поперечная часть балки является одновременно и стабилизатором поперечной устойчивости, задающей коэффициент независимости подвески, и конструктивным элементом, определяющим поперечную жесткость конструкции. Иными словами, с ростом массы сложно оптимизировать разумное соотношение между угловой жесткостью балки и податливостью рычагов в поперечном направлении. Сохранить простоту подвески в таких условиях непросто. Пока единственным недорогим способом увеличить нагрузку или улучшить комфорт остается установка механизма Уатта, частично разгружающего рычаг от поперечных сил.
Для машин до С и даже D‑класса включительно получается неплохая альтернатива многорычажной подвеске, не сильно уступающая ей по кинематике, а значит, и управляемости, зато куда более простая и дешевая. Но с ростом массы автомобиля все более серьезными становятся компромиссы между комфортом и управляемостью. На данный момент граница применяемости и обоснованной востребованности у легковушек проходит где-то на границе С‑класса.
dvizhok.su
Неполная независимость: как устроена и чем хороша полузависимая подвеска
Мы уже рассказывали о зависимых и независимых подвесках. Но за кадром остался еще один тип подвесок – полузависимые. В характеристиках автомобиля такой тип подвески часто указывается как независимый, но на первый взгляд, выглядит самая распространенная конструкция именно как обычная балка зависимой подвески. В чем же тут секрет?
Насколько независима независимая подвеска?
Казалось бы, раз подвеска независимая, то перемещения одного колеса от другого никак не зависят. Такое чаще встречается в теории. На практике же полностью независимые подвески – большая редкость.
Почти всегда в конструкции подвески предусмотрена такая деталь как стабилизатор поперечной устойчивости. Благодаря ей вертикальные перемещения одного колеса через упругий торсион передаются на другое. Подобное «нарушение независимости» нужно для улучшения управляемости автомобиля, а точнее, для уменьшения кренов в поворотах. Решение не самое изящное, имеющее и ряд недостатков, но при этом недорогое, ведь активные подвески дороже на порядки. А так достаточно простая деталь не дает машине заваливаться в повороте.
Конечно, управляемость можно настроить и без этой детали, и даже плавность хода улучшится. Примеров тому немало: вот Renault Logan, например, после первого рестайлинга лишился стабилизатора спереди, а у классических Жигулей в задней подвеске его и не было никогда. Но большинство современных машин его имеет и в передней, и в задней подвесках.
Не редкость и «активные» стабилизаторы, которые умеют менять угловую жесткость торсиона или вообще отключаться. Такие есть, например, на машинах BMW или на внедорожниках Nissan. Это позволяет снизить негативные факторы от использования стабилизатора.
На фото: Nissan Patrol ‘2014–н.в.Получается, подвески у абсолютного большинства машин не абсолютно независимые, перемещение одного колеса все же вызывает перемещение и другого. Пусть и в меньшей степени, чем при наличии связи в виде общей жесткой оси, как у зависимой подвески, когда перемещение одного колеса всегда однозначно связано с перемещением второго.
С неразрезными мостами, кстати, стабилизатор поперечной устойчивости также применяют: крены есть у машин с любыми подвесками.
Полузависимые: редкие и самые распространенные
Если стабилизатор все равно нужен, то может быть, его можно сделать частью несущей конструкции подвески? Наверное, именно так рассуждали инженеры, когда придумали переднюю подвеску МакФерсон для Audi 100/A6 в кузове С4. Не удивляйтесь, но МакФерсон у нее – полузависимый, ведь вместо переднего нижнего рычага подвески тут используется мощный стабилизатор поперечной устойчивости. Оба колеса связывает единая упругая деталь, являющаяся частью несущей конструкции. Восьмидесятые годы были щедры на интересные технические решения, так что я не удивлюсь, если на каких-то еще машинах использовали подобную схему, ведь торсион стабилизатора очень удобно использовать в качестве рычага. По кинематике подвеска Audi может считаться полностью независимой за одним существенным «но»: вертикальное перемещение одного из колес обязательно вызывает перемещение второго колеса на существенную величину, связанную с достаточно высокой жесткостью торсиона.
Очень распространенная схема полузависимой подвески со скручиваемой балкой – в том числе и плод усилий инженеров концерна Volkswagen. Ведь появилась она именно на VW Golf в 1974 году. Гениальность идеи была в том, что тут направляющий аппарат обоих задних колес был единой деталью, которая крепилась к кузову всего в двух точках. А эластокинематика движения каждого из колес была почти подобна кинематике подвески на продольных рычагах. Балка в форме буквы Н крепится к кузову в двух крайних точках, а ступицы колес расположены на нижних концах буквы. Самая важная часть конструкции – поперечина, которая соединяет конструкцию воедино и обеспечивает необходимую жесткость. Если балку расположить вплотную к точкам крепления к кузову (когда балка превратится в букву П), то подвеска по кинематической схеме будет полностью подобна конструкции на продольных рычагах, а если перенести ближе к точкам крепления колес, то будет больше похожа на зависимые подвески. Центральная часть балки в этой конструкции обязательно имеет податливость и может изгибаться, обеспечивая колесам возможность независимого перемещения. Отнести такую подвеску к зависимым можно лишь конструктивно: колеса связаны единой деталью несущей конструкции. Но в работе такая подвеска все же подобна именно независимым.
На фото: Volkswagen Golf ‘1974–83Конструкция настолько удобна для массового автомобилестроения, что ее применяют для машин до D класса включительно, а порой используют и в сочетании с ведущим задним мостом. Например, на кроссовере Opel Mokka сзади стоит именно скручиваемая H-образная балка, даже на вариантах с полным приводом.
Секрет подобного успеха прост. Во-первых, конструкция предельно надежна: мощные боковые рычаги связаны мощным торсионом, а к кузову она крепится большими и прочными сайлентблоками. Эти детали служат долго, а сломать их тяжело. И такая конструкция недорога как в изготовлении, так и в эксплуатации.
Кинематика движения колес изначально удачна и может варьироваться в широких пределах путем изменения жесткости креплений, жесткости торсиона, боковых рычагов и их взаимного расположения. К тому же подвеска очень компактна, позволяет разнести амортизаторы максимально широко, что обеспечивает отличные условия их работы. Можно расположить пружины и амортизаторы очень низко и плотно, что увеличивает внутренний объем задней части машины. Из всех типов независимых подвесок для неведущих колес лучшей кинематикой обладают разве что многорычажные конструкции на базе двухрычажных подвесок или стоек МакФерсона, но они значительно более дороги.
Недостатки у такой схемы тоже есть. Эластокинематика Н-образной балки такова, что угловая жесткость балки всегда связана с податливостью подвески в поперечном направлении и нагрузкой. В результате балка всегда избыточно жесткая для ее роли стабилизатора поперечной устойчивости. Неподрессоренные массы у такого типа подвески тоже достаточно высоки, а попытка уменьшить массу балки за счет уменьшения длины продольных рычагов ведет к ухудшению кинематики ее работы и увеличению жесткости связи. И развязать жесткость резинометаллических элементов в продольном и поперечном направлении тоже конструктивно сложно, они будут всегда связаны, ведь это всего два сайлентблока, работающих на кручение и разрыв.
Усложнение конструкции введением реактивной тяги, например, в виде механизма Уатта — ход не новый. Сравнительно недавно его применяли в серийном производстве на Opel Astra J/Chevrolet Cruze, а спортсмены при подготовке машин с Н-образной балкой часто использовали дополнительные реактивные рычаги для улучшения управляемости и контроля кинематики.
Механизм Уатта
Опорные элементы балки стараются ставить под углом к плоскости качения балки: так обеспечивается уменьшение передачи вибраций на кузов при снижении податливости блоков в поперечном направлении и улучшение кинематики. Дополнительные хитрости в виде выноса опорных площадок пружин на внешние кронштейны позволяют обеспечить необходимый угол доворота колес под нагрузкой. Но в любом случае этот тип подвески остается конструктивно простым и дешевым. И именно поэтому его применяют столь массово.
А на практике оно как?
Сравнение различных автомобилей с различными типами задней подвески не дает возможности выбрать однозначного лидера. Разумеется, многорычажную подвеску проще наделить и хорошей управляемостью, и высокой плавностью хода в сочетании с высокой нагрузочной способностью. Но вот беда: сравнивая даже авто одного класса, нельзя сделать вывод о том, какая применяется подвеска лишь на основании их ходовых характеристик. Настоящим подарком для любителей выяснить, что лучше, а что хуже, являются машины на платформе MQB: у многих из них в зависимости от мотора в задней подвеске может применяться как балка, так и многорычажная конструкция.
Мой личный опыт показывает, что только серьезное сравнение позволяет выявить нюансы, а в обычной эксплуатации можно заметить лишь несколько другую акустическую картину при проезде неровностей и более явное изменение управляемости с нагрузкой у машин с Н-образной скручиваемой балкой относительно машин с многорычажной подвеской. Слепое сравнение обычно не дает возможности выявить однозначного победителя. А все это говорит о том, что энтузиазм производителей по поводу этого типа подвески на бюджетных автомобилях вполне обоснован: по цене недорогой зависимой подвески вы получаете полноценную независимую с хорошей кинематикой.
Опрос
А у вашего автомобиля какая подвеска?
Всего голосов:
www.kolesa.ru
Виды подвесок
На проходимость, плавность хода, управляемость влияет ряд характеристик. Один из основных факторов влияния – подвеска.
Автомобильная промышленность выпускает три разных вида подвесок:
- зависимая;
- независимая;
- полузависимая.
Внутри каждого вида существуют подтипы – это многорычажная, двухрычажная, рессорная, пружинная и другие. Также есть адаптивная подвеска, созданная на основе гидропневматики.
Виды подвесок. Преимущества и недостатки
Зависимая подвеска
Этот тип отличает от прочих наличие жесткой балки, которая осуществляет связь между колесами. Функциональный принцип предусматривает влияние работы одного колеса на другое. Простая конструкция, неприхотливость в обслуживании, и как следствие, бюджетная стоимость. Чаще используется на легковых автомобилях эконом класса, грузовиках и внедорожниках.
В процессе работы такой подвески, если одно колесо попадает на неровность (поднимается или опускается), то второе колесо, как на рычаге, принимает противоположную позицию. В стандартном виде балка соединена с кузовом рессорами. Этот тип соединения считается наиболее надежным. При езде по ухабистому покрытию кренится весь кузов автомобиля. В салоне ощущаются все неровности дорожного полотна, на которые попадают колеса авто.
Маневренность, управляемость, плавность хода имеют средние показатели при зависимом типе подвески.
Подтипы подвески
Жесткий мост подвешен на продольных рессорах. Балка (мост) связана с рессорами прочными креплениями-хомутами. Рессора является «смягчающим» элементом, который первым принимает удары и сглаживает их силу. Это самый первый тип устройств, которые использовались еще в египетских колесницах, но не потерявший свою актуальность и в современном автомобилестроении.
Этот подтип подразумевает использование поперечной (реактивной) штанги и диагональных или продольных рычагов. Кузов автомобиля соединяется каждым из рычагов с балкой. Рычаги выполняют функцию мягкой фиксации оси. Смягчение ударов в таком подтипе подвески выполняют амортизаторы и пружины.
Для прицепов и отечественных грузовых автомобилей часто применяется зависимая рессорно-балансирная подвеска. Нейтрализаторами ударов выступают не только рессоры, но и балансиры, перераспределяя нагрузку по осям.
Составные части подвески:
- Основа (мост). Жесткая балка, которая соединяет колеса.
- Рессора. Устанавливается количество n рессорных листов на каждую сторону (продольные элементы) или поперечных, расположенных вдоль балки. Рессоры принимают участие в демпфировании. Количество листов зависит от марки/модели автомобиля и его назначения.
- Кронштейн. Крепление рессор к кузову. Кронштейны устанавливаются фиксировано или не фиксировано. Нефиксированные кронштейны называют серьгой.
- Хомуты.
- Амортизаторы.
- Стремянка.
- Рессорные опоры.
- Ступицы.
- Пружины.
- Рычаги.
- Тяга Панара.
- Стабилизаторы.
- Придаточный вал (Де Дион подвеска).
- Дифференциал.
- Муфта.
- Тормозной диск.
- Балансиры.
В зависимости от вида и подтипа, составные элементы имеют отличия и не каждый элемент присутствует в определенном подтипе подвески. Реже используются пневмоэлементы.
Независимая подвеска
Этот вид подвески используется наиболее часто. В отличие от зависимой, здесь колеса не имеют жесткой связи, и не влияют в полной мере друг на друга. Внутри независимой системы есть много подтипов, чаще применяют такие как:
- Двухрычажные. Два рычага, верхний и нижний, выполняют функцию крепежа. Один конец рычага установлен на ступице, а второй крепится на кузове. Более полувека этот тип применяется в различного типа автомобилях, чаще для легковых. В «Формуле-1» использовалась именно двухрычажная система. Большинство представителей семейства Жигулей оборудованы такой подвеской.
Конструктивно, нижний рычаг от ступицы направляется к балке или подрамнику, а верхний, вторым концом крепится к кузову. За основу шарнирных креплений выступают сайлентблоки. Нейтрализатором ударов в таком типе могут применятся пружины, пневмабаллоны, рессоры полуэллиптические, торсионы.
- Пневматические. По сути, это оборудование амортизирующей части подвески на пневматике. Следовательно, тип подвески может быть различным (одно, двух и четырехконтурные, зависимым, независимым, полузависимым и т.д.).
Пневмооборудование позволяет изменять клиренс, настраивать жесткость подвески. Автоматический режим предусматривает адаптацию подвески к характеру дорожного покрытия и интенсивности движения.
- Дюбонне. В довоенное время эта система была популярна за счет улучшеных ходовых качеств при недорогой стоимости. Технически, устройство представляло рычаг, упирающийся в пружину, которая заключалась вместе с амортизатором в общий корпус. Рычаг представлял вид колена. В корпусе находилась амортизаторная жидкость. Распространение этот способ не нашел, так как из кожуха с амортизатором и пружиной, в месте выхода рычага постоянно сочилась жидкость. Но есть интересный факт, такую систему применяли в подвеске Leopard 1 и течь амортизатора на подвеске танка была устранена, что не отразилось на автомобильных пневмоэлементах.
- Гидравлические. Принцип работы таких систем схож с пневматикой. Различие в упругом элементе и специальной жидкости. Гидравлические системы рассчитаны на более длительный срок службы.
- Макферсон. Создана в 1960 году инженером МакФерсоном. Состоит из рычага, пружинного блока с амортизатором «качающаяся свеча», выполняющего роль шкворня и стабилизатора устойчивости. Менее эффективная система против двухрычажной поперечной или продольной, но нашедшая широкое применение за счет малой себестоимости и технологичности.
Преимущества и недостатки независимых подвесок
Независимые подвески популярны на легковых автомобилях за счет высокой эффективности и повышения ходовых качеств. Находясь в салоне при движении на автомобиле с независимой подвеской менее ощутимы неровности дороги. Значительно смягчаются даже грубые удары при попадании одного колеса в выбоину. Такая подвеска повышает безопасность минимизируя крен автомобиля при значительном изменении положения одной оси. Повышена управляемость в сравнении с авто, имеющими зависимую подвеску. Осуществляется более совершенное сцепление с дорожным полотном, что имеет значение, особенно на высокой скорости.
Из недостатков, такие системы имеют больше элементов, дороже в эксплуатации и ремонте. В некоторых случаях, независимость осей может влиять на просвет в худшую сторону. При значительном изменении положения одного колеса есть вероятность повредить днище.
Полузависимая подвеска
Такой тип подвески используется для заднего моста, при условии, что автомобиль переднеприводный. Два продольных рычага подвески соединены поперечной балкой, в результате внешне получается П-образная форма. Один конец рычага закреплен на ступице, а второй на кузове или раме авто.
В отечественном автопроме такую схему можно увидеть на ВАЗах от 2108 до 2115 моделей.
К положительным моментам полунезависимых подвесок относятся:
- высокая ремонтопригодность;
- простота обслуживания и ремонта;
- при изменении геометрии поперечного сечения балки, можно регулировать характеристики подвески;
- высокая жесткость в поперечном сечении;
- компактность и легкость, что снижает неподрессоренные массы;
- оптимальные кинематические характеристики.
Полунезависимая подвеска, в основном, собирается на производстве на отдельном конвейере. Полностью собранная подвеска готова к установке в один прием.
К недостаткам относят:
- применение только на заднем мосту авто с передним приводом;
- система предусматривает определенную форму днища.
В целом, полунезависимая подвеска находит положительный отклик и аргументы в поддержку эффективности по многим ходовым показателям.
Заключение
Многие типы подвесок можно самостоятельно заменить. Если нет цели экспериментировать, то автомобильный рынок, как российский, так и зарубежный предлагает большое количество вариантов с различными типами подвесок. При выборе следует руководствоваться такими факторами, как, условия эксплуатации, интенсивность, требования к техническим данным и комфорту, возможность обслуживания и просто собственные предпочтения.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!vazweb.ru
Виды задних подвесок автомобилей: проверка задней подвески
Конструкция каждого автомобиля использует несколько составляющих, за которыми закреплены определенные функции. Отдельное внимание стоит уделить ходовой части автомобиля, за счет которой машина, собственно, и перемещается. При этом главным элементом в этой части является подвеска, и о ней будет идти речь далее.
Назначение и конструкция
Подвеска транспортного средства выполняет несколько функций. Основные:
- обеспечение упругого крепления колеса к кузову
- гашение колебаний
- обеспечение контакта колеса и дорожного полотна
Была изобретена одновременно с автомобилями. Ей столько же лет, сколько первому авто, выпущенному с производства. При этом все еще не удалось создать оптимальную подвеску, которая устроила бы любой автомобиль.
Несмотря на разновидности, изделия схожи между собой по своим комплектующим. Конструкция содержит:
- Упругие элементы — рессоры, пружины, др. Их основной задачей является восприятие нагрузок, полученных при ударе колеса о ходовую часть.
- Демпфирующие элементы или амортизаторы. Они гасят колебания, полученные от упругих элементов, через поглощение и рассеивание волн колебания. Поэтому и устанавливают их обычно рядом с упругими элементами.
- Направляющие системы. Созданы для связи колеса с несущей частью, что обеспечивает возможность движения машины по нужной траектории. К этой группе можно отнести рычаги, тяги, балки.
Все составляющие выполняют ряд определенных функций, и даже без одного элемента она не представляет собой единую конструкцию.
Основные виды
Главное отличие между подвесками заключается в конструктивном исполнении составляющих и в их расположении в ходовой части. При этом любое изменение способно повлиять на технические и эксплуатационные характеристики.
В основном деление основных типов осуществляется по трем основным категориям:
- Зависимые.
- Полузависимые.
- Независимые.
- Другие виды.
Каждую из категорий стоит разобрать подробнее.
Зависимая подвеска
Самая первая из произведенных и используемых на автомобилях подвесок. Именно она считается долгожителем среди существующих конструкций. И прототипом для создания стала конная повозка.
Особенность — надежное соединение колес, предотвращая перемещение деталей относительно друг друга. В качестве соединяющей оси выступает задний мост. Упругие элементы — пружины, хотя не так давно ими были рессоры. Демпфирующий элемент — амортизатор. Устанавливают его двумя способами:
- Отдельно от пружин.
- На одной с ними оси. Подобное расположение требует установки внутри пружины.
Сверху амортизатор монтируют к кузову, снизу — к мосту. На амортизаторе две функции — одна подразумевает гашение колебаний, вторая — крепит колеса к оси.
Рычаги и тяга, расположенные в соответственно поперечном и продольном направлении, — это составляющие направляющей системы. Всего их задействовано четыре. Они следят за тем, чтобы движение оси с колесами было предсказуемым. Поперечная тяга служит для уменьшения угла крена во время поворота автомобиля при его движении. Плюсы:
- простое исполнение;
- надежность;
- обеспечение качественного сцепления.
Главный минус — потеря сцепления колес с дорогой, если машина входит в поворот. Это может быть очень опасно. Сегодня не востребованы, и их стараются не использовать. В основном встречается на грузовых автомобилях.
Независимая
Отличием этой подвески от других, как нетрудно догадаться, является отсутствие связи между колесами, которые находятся на одной оси и расположены параллельно друг другу. Таким образом, если по каким-то причинам положение одного колеса изменится, это не отобразится на другом.
Делятся на несколько типов, и каждый из них стоит отдельного внимания.
Стойки Макферсона
Многие знают этот тип под названием «качающаяся свеча». Главное отличие — это наличие амортизационной стойки, выполняющей сразу несколько функций. При этом все функции выполняются одновременно. Конструкция задействует:
- амортизатор;
- пружина.
Снизу элемент крепят к ступице колеса, а сверху — к кузову. Во втором случае также используют дополнительные опоры. Благодаря подобному креплению удается обеспечить надежную фиксацию колеса с кузовом при раскачивании. Имеется и направляющая система. В ее роли выступают рычаги, имеющие поперечное направление.
Стойка — наиболее популярный и востребованный тип. Ее назначение — обеспечение комфортного передвижения по дороге. Подвеску ценят за ее надежность и долговечность.
Рычажная
Рычажный тип также является представителем независимого вида подвесок. Довольно известный вариант, имеющий два вида исполнения конструкции:
- Двухрычажную. Амортизационная стойка используется только для погашения колебаний. Креплением занимается управляющая система, включающая два поперечных рычага, имеющих А-образное исполнение. Деталь предотвращает ненужное перемещение колеса при движении. Однако по сравнению с ней стойка МакФерсона мягче и проще в управлении.
- Многорычажную. Доработанная двухрычажная конструкция. Два рычага дополнены еще восемью подобными деталями. За счет этого удалось улучшить плавность хода, комфортное вождение.
В основном предпочтение отдают стойкам МакФерсона и двухрычажному варианту конструкции. Встречаются в большинстве транспортных средств и особенно популярны среди современных и дорогостоящих моделей. Также предпочтительны для установки в автомобили с мягкими подвесками.
Полузависимая
Этот вид подвесок — что-то среднее между описанными выше вариантами. По внешнему виду конструкция напоминает зависимую подвеску. У нее также есть балка и продольные рычаги, благодаря которым удается соединить два колеса, расположенных на одной оси.
Крепление полузависимой подвески осуществляется при помощи рычагов. Упругие и демпфирующие элементы — знакомые пружины и амортизаторы соответственно.
А вот балка полузависимой — торсионная, что позволяет ей работать также на скручивание. Таким образом, колеса могут перемещаться в вертикальном направлении вне зависимости друг от друга.
Плюсы:
- простота;
- надежность.
Часто встречается на заднеприводных машинах.
Другие виды подвесок
Существуют и другие виды — современные варианты, которые не так давно начали эксплуатировать в конструкции автомобилей. Стоит изучить их подробнее.
Гидравлическая
Гидравлическая подвеска обладает рядом особенностей. Главная из них — это измененные амортизаторы. В отличие от стандартных амортизаторов используют детали конической формы, заполненные маслом. Дополнительно каждая деталь оборудуется шарообразным гидроаккумулятором.
Среди плюсов:
- долговечность;
- плавность хода при любых условиях;
- возможность регулирования дорожного просвета дистанционно.
Они крепкие и вполне надежные. Однако минусом является наличие масла в конструкции. Дело в том, что если произойдет утечка масла, то из строя выйдет не только изделие, но также тормозная система и гидроусилитель руля.
Винтовая
Винтовая подвеска — обобщенное название для нескольких типов подвесок, устройство которых предусматривает возможность регулирования степени преднатяжения пружин. Плюсами такой конструкции являются:
- простота в обслуживании;
- прочность;
- долговечность;
- хорошую работу для России.
Она жесткая и почти неубиваемая. В случае поломки починить ее можно своими руками. При этом производители рекомендуют как можно чаще выполнять осмотр конструкции. Чтобы не возникало частых поломок, можно смазывать поверхность амортизаторов винтовой формы специальной смазкой.
Что делать, если подвеска скрипит?
В процессе эксплуатации авто иногда можно услышать скрип или стук подвески, если случайно попасть в яму или, например, проехать лежачего полицейского. Прежде чем приступать к ремонту, нужно выполнить проверку конструкции. Однако мало кто знает, как проверить изделие самостоятельно.
Проверка задней подвески
Стоит отметить, что ее проверять проще, чем переднюю. Основная поломка может произойти в стойках, которые является наиболее дорогой частью конструкции. Определить неисправность можно визуально, осмотрев детали на наличие трещин, расколов или других повреждений, деформаций. Если есть, значит, нужно менять.
Ремонт
Что входит в ремонт подвески? Устранение всех сломанных или вышедших из строя деталей, узлов, крепежных элементов. При необходимости осуществить починку, пробой или заменить косточки конструкции, яйца можно своими руками, закупившись необходимыми инструментами и комплектующими. Однако лучше обратиться за помощью профессионалов, которые смогут не только ответить на вопрос «как сделать подвеску», но также сделают ею.
Также читайте:
Из чего состоит Ходовая Часть автомобиля?
Подвеска автомобиля: Применение, виды подвесок, принцип работы, неисправности
Обзор на Двигатель М271: История Создания Характеристики Плюсы и Недостатки
Мерседес-Бенц SL 500: машина для настоящих джентльменов
Обзор на Мерседес-бенц ГЛЕ 400: Интерьер Экстерьер Двигатель Плюсы и Минусы
promercedes.ru
Подвеска автомобиля. Типы подвесок | Подвеска автомобиля
Что такое подвеска?
Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу. Она состоит из трех устройств:
- упругого
- направляющего
- демпфирующего
Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.
Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна
Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.
Демпфирующее устройство (амортизатор) 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.
Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.
Зависимая подвеска
Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.
Рис. Схема зависимой подвески колес
Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.
Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях. К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.
Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.
На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.
Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником
Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей применяются винтовые цилиндрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.
На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообразную (фасонную) пружину с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.
Рис. Спиральные пружины:
а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина
На ряде автомобилей для обеспечения прогрессивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасонных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.
Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стабилизатора.
Рис. Торсион
Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.
Независимая подвеска
Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.
Рис. Схема независимой рычажной подвески колес
Рис. Схема независимой подвески Макферсона
Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.
Подвеска Макферсона, основным элементом которой служит амортизаторная стойка, является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет только снизу один или два поперечных рычага.
Снизу амортизаторная стойка крепится к поворотному кулаку, а сверху – к кузову автомобиля.
При повороте управляемых колес амортизаторная стойка поворачивается вместе с закрепленной на ней пружиной, что требует применения в верхней опоре подшипника качения или скольжения с низким значением трения. Винтовые пружины, расположенные вокруг амортизаторной стойки, обычно устанавливаются под некоторым углом к ее оси. Такой способ установки обеспечивает снижение величины «пороговой жесткости» подвески, когда сначала при небольших вертикальных усилиях со стороны колеса не происходит сжатия пружины а затем она сжимается довольно резко. Это позволяет устранить неприятные ощущения при движении по относительно ровным дорогам. Подвеска Макферсона обеспечивает незначительное, по сравнению с подвеской на двойных рычагах, изменение развала колес при их вертикальном перемещении.
К основным преимуществам подвески Макферсона следует отнести то, что она занимает небольшой объем и создает удобства при поперечном размещении силового агрегата, что обусловило ее широкое применение.
Рычаги направляющего устройства подвески соединяются с колесом и кузовом с помощью шаровых шарниров и втулок. Шарниры могут быть направляющими и несущими. Например, в независимой подвеске на поперечных рычагах на нижний рычаг опирается упругий элемент. Шаровой шарнир такого рычага воспринимает силы, действующие в различных направлениях, следовательно, шарнир должен быть несущим. Шарнир на верхних рычагах не воспринимает вертикальные силы, а передает в основном поперечные. В этом случае применяется направляющий шарнир. На рисунке показаны несущие шаровые шарниры и направляющий шарнир, применяющиеся на автомобилях.
Рис. Несущие и направляющие шаровые шарниры направляющего устройства подвески:
а – прямой несущий шарнир с цельным пластмассовым вкладышем; б – несущий шарнир с дополнительной шумоизоляцией; в – направляющий шарнир с поджатием нижней половины вкладыша к сферической головке
Следует отметить, что аналогичные шарниры применяются и на рулевых тягах. Шарниры имеют цилиндрический или конусный направляющий хвостовик, шаровая головка охватывается пластмассовым (из ацетильной смолы) вкладышем, защитный чехол заполняется специальной смазкой. Такие шарниры (фирмы-изготовители «Эренрайх», «Лемфёрдер Метальварен») обладают хорошей герметичностью от попадания грязи и практически не требуют обслуживания. Обращает на себя внимание несущий шарнир, имеющий дополнительную шумоизоляцию в виде упругих резиновых вкладышей, используемый фирмой «Даймлер-Бенц» для изоляции шумов от качения радиальных шин.
Опорные узлы направляющего устройства подвески должны иметь небольшое трение, быть достаточно жесткими и обладать шумопоглощающими свойствами. Для обеспечения этих требований в конструкцию опорных элементов вводятся резиновые или пластмассовые вкладыши. В качестве материалов вкладышей применяют такие, которые не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, например, полиуретан, полиамид, тефлон и др. Использование резиновых вкладышей во втулках обеспечивает хорошую шумоизоляцию, эластичность при кручении и упругое смещение под нагрузкой. Наибольшее распространение в опорных элементах получили сайлент-блоки, состоящие из резиновой цилиндрической втулки, запрессованной с большим обжатием между наружной и внутренней металлическими втулками. Эти втулки допускают углы закручивания ±15° и перекос до 8°. Втулка применяется на автомобиле БМВ, изготовлена методом вулканизации резины между двумя стальными втулками, обладает хорошими шумопоглощающими свойствами и достаточной жесткостью. Втулка нашла широкое применение в поперечных тягах и амортизаторах.
Рис. Опорные втулки элементов подвески:
а – сайлент-блок; б – сайлент-блок качающейся опоры автомобиля БМВ; в – шарнирная втулка, применяемая в тягах Панара и амортизаторах
На поперечных рычагах автомобилей «Даймлер-Бенц» и «Фольксваген» устанавливают так называемые скользящие опоры, в которых промежуточная втулка может скользить по внутренней, обеспечивая малую жесткость при кручении (деформация не превышает 0,5 мм при боковой силе 5 кН). Опору смазывают, а подвижную часть герметизируют торцевыми уплотнениями.
При повороте автомобиля его кузов наклоняется на определенный угол, называемый углом крена. В подвесках легковых автомобилей автобусов и некоторых грузовых автомобилей применяется дополнительное устройство – стабилизатор поперечной устойчивости. Он способствует уменьшению бокового крена и поперечных угловых колебаний кузова автомобиля и перераспределяет вес по колесам автомобиля.
Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля представляет собой упругую штангу из пружинной стали в виде растянутой буквы П, прямые, дугообразные и т.п. Штанга закреплена шарнирно в средней части на кузове или подрамнике, а своими концами соединяется с подвижными элементами подвески. Упругие свойства стабилизатора проявляются при его закручивании, как у торсиона. Если при движении автомобиля левое и правое колесо перемещаются одновременно и на одинаковое расстояние, стабилизатор практически не оказывает влияния на жесткость основных упругих элементов подвески. При повороте автомобиля стабилизатор закручивается и изменяет жесткость, уменьшая тем самым величину крена автомобиля. Большинство современных легковых автомобилей оборудуются как минимум передним стабилизатором поперечной устойчивости.
Стабилизатор может устанавливаться как в передней, так и в задней части автомобиля на резиновых втулках для обеспечения упругой деформации в опорах. Как правило, стабилизаторы изготавливают из пружинной стали.
Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости
Зависимая подвеска на легковых автомобилях устанавливается на задних колесах. Отличительной особенностью конструкции применяющихся зависимых подвесок является наличие упругих элементов, передающих вертикальные нагрузки и не имеющих трения, жестких тяг и рычагов, воспринимающих поперечные (боковые) нагрузки и обеспечивающих колесу и кузову определенную кинематику.
Характерной конструкцией задней зависимой подвески заднеприводного автомобиля (классическая компоновка) является подвеска автомобиля ВАЗ.
Рис. Подвеска задних колес:
1 – распорная втулка шарнира; 2 – резиновая втулка; 3, 17 – нижняя и верхняя продольные штанги; 4 – нижняя изолирующая прокладка пружины; 5 – нижняя опорная чашка пружины; 6 – буфер хода сжатия; 7, 8 – болт и кронштейн крепления верхней продольной штанги; 9 – пружина подвески; 10, 11 – верхние чашки и изолирующая прокладка пружины; 12 – опорная чашка пружины; 13 – тяга рычага привода регулятора давления; 14, 15 – резиновая втулка и кронштейн крепления амортизатора; 16 – дополнительный буфер хода сжатия; 18 – кронштейн крепления нижней продольной штанги; 19 – кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 20 – регулятор давления; 21 – амортизатор; 22 – поперечная штанга; 23 – рычаг привода регулятора давления; 24 – обойма опорной втулки; 25 – опорная втулка; 26 – шайбы; 27 – дистанционная втулка
В подвеску установлены под углом к вертикальной оси автомобиля два амортизатора. Такое расположение амортизаторов обеспечивает дополнительно к гашению вертикальных колебаний повышение поперечной устойчивости кузова. Аналогичная установка амортизаторов принята в подвесках автомобилей «Фольксваген», «Опель», «Форд», «Фиат» и др.
На автомобилях «Ауди», «Мицубиси», «Тойота» и др. применяется подвеска задних ведомых колес с двумя продольными рычагами работающими на изгиб. Через широко разнесенные рычаги, жестко связанные с поперечной балкой передаются тяговый и тормозной моменты, а за счет восприятия изгибающего момента рычагами и скручивающих нагрузок поперечной балкой уменьшается продольный и поперечный крены кузова.
Рис. Задняя подвеска переднеприводного автомобиля «Мицубиси Галант» со скручиваемой поперечной балкой:
1 – продольный рычаг; 2 – несущая балка подвески; 3 – резиновая втулка; 4 – стабилизатор; 5 – поперечная тяга; 6 – амортизатор с пружиной; Б – опора стабилизатора; В – резиновая втулка крепления рычага к кузову
Широкое распространение на легковых автомобилях получила конструкция подвески (в ряде случаев ее называют полузависимой) со связанными продольными рычагами. Простейшим вариантом такой конструкции может служить подвеска задних колес переднеприводных автомобилей ВАЗ ЗАЗ-1102, «Рено», «Фольксваген Поло», «Сирокко», «Пассат», «Гольф», «Аскона» и др.
Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ
Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 15 и соединителя 14, которые сварены между собой через усилители. В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 16 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 2, к которым крепятся болтами оси задних колес. Спереди рычаги подвески имеют приварные втулки 3, в которые запрессованы резинометаллические шарниры 4. Через шарнир проходит болт, соединяющий рычаг подвески со штампованно-сварным кронштейном 5, который крепится к лонжерону кузова приварными болтами Пружина 12 подвески опирается одним концом на чашку амортизатора 1, а другим через изолирующую прокладку 13 в опору, приваренную к внутренней арке (брызговику) кузова. На шток амортизатора задней подвески устанавливается буфер 7 хода сжатия закрываемый крышкой 8 с кожухом 6, и детали крепления амортизатора — распорная втулка 11, подушки 10 и опорная шайба 9.
Такая подвеска в переднеприводных автомобилях обеспечивает легкость компоновки всех элементов подвески, небольшое количество деталей в подвеске, отсутствие направляющих рычагов и штанг, оптимальное передаточное отношение от кузова к упругому устройству подвески исключение стабилизатора, высокую стабилизацию схода и колеи при разных ходах подвески, благоприятное расположение центров крена, уменьшающих возможность перераспределения массы кузова при торможении.
Подвеска с виртуальной осью поворота колеса
Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.
Рис. Подвеска с виртуальной осью поворота колеса:
1…4 — направления продольных осей рычагов; R — центр колеса; A — центр опорной поверхности колеса; n — вынос оси поворота по отношению к центру опорной поверхности; nv — вынос оси поворота по отношению к центру колеса; p — плечо обката; a — плечо действия возмущающих сил; AS — точка пересечения оси поворота колеса с плоскостью дороги
Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса. Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.
Список видов подвесок легковых автомобилей
В настоящей статье рассмотрены лишь основные виды подвесок автомобилей, в то время как их видов и подвидов на самом деле существует намного больше и, к тому же инженерами постоянно разрабатываются новые модели и дорабатываются старые. Для удобства приведем список наиболее распространенных. В последующем каждая из подвесок будет рассмотрена подробней.
- Зависимые подвески
- На поперечной рессоре
- На продольных рессорах
- С направляющими рычагами
- С упорной трубой или дышлом
- «Де Дион»
- Торсионно-рычажная (со связанными или с сопряжёнными рычагами)
- Независимые подвески
- С качающимися полуосями
- На продольных рычагах
- Пружинная
- Торсионная
- Гидропневматическая
- Подвеска «Дюбонне»
- На двойных продольных рычагах
- На косых рычагах
- На двойных поперечных рычагах
- Пружинная
- Торсионная
- Рессорная
- На резиновых упругих элементах
- Гидропневматическая и пневматическая
- Многорычажные подвески
- Свечная подвеска
- Подвеска «Макферсон» (качающаяся свеча)
- На продольных и поперечных рычагах
- Активные подвески
- Пневматические подвески
Видео: Электромагнитная подвеска
ustroistvo-avtomobilya.ru