В наше время многорычажная подвеска , история появления которой берет свое начало с середины прошлого столетия, является наиболее распространенным видом крепления задней оси автомобиля. Первые образцы с двойными поперечными рычагами были установлены на гоночных болидах Cooper.
Многорычажная подвеска – что это?
Первым серийным автомобилем, на котором установили подвеску нового типа, был Jaguar E-type 1961 года выпуска. Со временем ее с успехом стали применять и на передней оси автомобилей, как, например, на некоторых моделях Audi . Применение многорычажной подвески придает автомобилю изумительную плавность движения, превосходную управляемость и способствует снижению шума.
В данной конструкции крепление ступиц колес осуществляется при помощи четырех рычагов, что позволяет регулировку в продольной и поперечной плоскостях. Конструкция многорычажной состоит из следующих узлов и деталей:
- продольные рычаги;
- поперечные рычаги;
- подрамник;
- опора ступицы;
- амортизаторы;
- пружины.
Основным несущим элементом подвески выступает подрамник, к нему фиксируются поперечные рычаги, соединенные с опорой ступицы, что в свою очередь обеспечивает ее поперечное положение. Многорычажная задняя подвеска, которую устанавливают на современных автомобилях, состоит из трех или пяти поперечных рычагов
.
Как работает многорычажная задняя подвеска?
Стандартная комплектация включает в себя верхний, передний нижний и задний нижний рычаги. Передачу передних поперечных усилий осуществляет верхний рычаг, он же служит для соединения колесной опоры с подрамником. На задний нижний рычаг приходится значительная часть веса кузова автомобиля, передающаяся через пружину.
Продольный рычаг удерживает колеса в направлении продольной оси, крепление к осуществляется при помощи опоры. Противоположный край рычага соединяется с опорой ступицы. На этом элементе располагаются подшипники и крепежи колес. Амортизаторы и пружины в большинстве случаев устанавливаются раздельно.
Для снижения угла крена автомобиля при прохождении поворота в многорычажной подвеске используется стабилизатор поперечной устойчивости. Крепится он при помощи резиновых опор, а специальные тяги соединяют штанги с опорами ступиц. Как и любой другой узел автомобиля, независимая многорычажная подвеска требует ухода и своевременного ремонта.
Независимая подвеска – своими руками приводим ее в порядок
Основные дефекты подвески, которые проявляются после прохождения 40 000-80 000 км, – это стук и скрип , которые отчетливо слышны даже в салоне автомобиля во время езды по ухабистой дороге. С чем это связано? Стук возникает по нескольким причинам, они могут быть как серьезными, так и не очень. В любом случае должна срочно ремонтироваться независимая подвеска, своими руками сделать это можно, если починка заключается в замене деталей или подтяжке резьбовых соединений, в иных случаях не обойтись без посещения СТО.
Первым делом следует установить причину, провести визуальную диагностику подвески. Для этого автомобиль следует загнать на смотровую яму или воспользоваться домкратом, так как в разгруженном состоянии этот узел машины охотнее покажет свои дефекты. Да и вам подлезть под нее будет удобнее. Скажем наперед, если вы не слесарь высокого уровня, то вооружитесь руководством по устройству вашего автомобиля, которое всегда идет в комплекте при покупке.
Помните, что стук в области подвески может быть вызван не только неисправностью этой детали, но и поломкой других элементов вашего автотранспорта, например, рулевых тяг или ШРУСов.
Итак, вы расположились в удобной зоне для обследования передней подвески. Снимите амортизаторы и внимательно их осмотрите на наличие трещин. Проверьте следом на целостность шаровые опоры, рычаг, штангу, сайлентблоки. Обратите внимание на все крепежные болты и резиновые уплотнители. Нигде не должно быть трещин, разрывов, разрезов и прочих повреждений. Внимательно пройдитесь взглядом по периметру кузова: там, где детали касаются кузова, должна быть целая и невредимая резиновая прокладка.
Если какие-то «недуги» явно видны, оцените свои силы, сможете ли вы выкрутить поврежденную деталь и вставить новую, понятна ли последовательность сборки поврежденного узла, доходчиво ли изображена схема в книге по эксплуатации автомобиля. Если не сумеете, или внешне все оказалось целым, то пора наведаться на СТО.
Ни для кого не секрет, что подвеска – одна из самых главных деталей в автомобиле, влияющих на такие важные параметры, как управляемость, плавность хода и устойчивость автомобиля в целом. Сегодня мы постараемся разобраться в том, какие типы подвесок существуют и для каких автомобилей они подходят лучше всего.
Теория
Для начало нам необходимо понять, на что именно влияет конструкция подвески? Изначально подвеска отвечает за поведение колеса во время сжатия и отбоя. Идеальным считается случай, когда траектория движения колеса всегда остается перпендикулярным дороге – именно в этом случае пятно контакта покрышки с поверхностью остается максимально возможным. Однако это не всегда так, как правило, в процессе сжатия подвески у колес меняется угол развала, а в случае прохождения поворота угол колеса меняется в месте с наклоном кузова. Как вы понимаете, в таком случае это приводит к уменьшению пятна контакта покрышки с поверхностью. Таким образом, именно строение подвески автомобиля напрямую влияет на сцепные свойства шин.
Всю подвеску в современных автомобилях можно разделить на три группы элементов:
- направляющие элементы – рычаги;
- упругие элементы – пружины и стабилизаторы;
- демпфирующие элементы – амортизаторы.
Все эти элементы в конечном счете сказываются на плавности хода автомобиля, а также его экономичности. Также не стоит забывать о том, какое влияние подвеска оказывает на уровень кренов автомобиля. За этот параметр в подвеске отвечают не пружины и амортизаторы, а рычаги. Именно от их расположения зависит центр поперечного крена, то есть точка, вокруг которой начинает накреняться кузов автомобиля.
Одними из самых главных параметров подвески является развал и схождение колес:
- Развал – это отклонение плоскости колеса от перпендикуляра, которым, по сути, является дорожное полотно. Если верхняя часть колеса завалена наружу, значит, угол развала положительный, если внутрь – отрицательный.
- Схождение – это угол между направлением движения и самой плоскостью вращения колеса.
Опираясь на эти факты, можно сделать вывод, что проектирование подвески – отнюдь не самая тривиальная задача. Инженерам необходима уйма времени, чтобы найти необходимый баланс между сильными кренами, управляемостью и комфортом. Теперь от теории перейдем к практике и посмотрим на основные типы подвески, применяемые сегодня.
Практика
На данный момент можно различить аж семь видов различных типов подвесок. Для лучшего восприятия мы посмотрим на каждый тип по отдельности.
Зависимая подвеска. Это тип подвески автомобиля – один из старейших, но тем не менее, успешно используется по сей день. Отличительная черта данного типа подвески – жесткая связь осей колес по средствам моста или обыкновенной балки.
Изначально в качестве упругих направляющих элементов зависимой подвески использовались рессоры, но в современных аналогах применяется специальная поперечина, которая удерживается по бокам продольными рычагами. Сегодня чаще всего такой тип подвески можно встретить на внедорожниках и недорогих переднеприводных автомобилях.
Многие считают, что эта подвеска не имеет преимуществ, по сравнению с современными аналогами, но это не совсем так. Зависимая подвеска очень проста, имеет крайне низкий вес и не нуждается в регулировке развала колес. Но есть и один существенный недостаток – нестабильность поведения на неровном покрытии, что может привести к заносу.
Полузависимая подвеска (торсионно-рычажная). Этот тип подвески имеет много общего с предыдущим вариантом. Но в отличие от зависимой подвески поперечина между колесами находится не на одной оси колес, а смещена ближе к опорам рычагов. Кроме того, сама поперечина в данном случае не только противодействует боковым силам, но и играет роль стабилизатора поперечной устойчивости. Отличить данную подвеску очень легко по типу сечения поперечины, которое обычно имеет U-образную форму.
Как и в случае с зависимой подвеской, данный тип не меняет угол развала на относительно ровном покрытии. Но как только дорога становится хуже или необходим поворот поперечина скручивается, тем самым препятствуя наклону колес.
На данный момент этот тип подвески является самым популярным и применяется во многих автомобилей компактного класса. Простота конструкции, стабильность на прямой дороге и солидная устойчивость в поворотах сделали её мегапопулярной. Единственный существенный недостаток этого типа – необходимость большего пространства для её размещения под днищем.
Подвеска на продольных рычагах. Данный тип подвески является самым простым представителем так называемых независимых подвесок. Каждое из колес держится на собственном рычаге, который к тому же должен противодействовать продольным и боковым усилиям. Сами понимаете, насколько крепким должен быть рычаг в такой подвеске.
Во время эксплуатации данного типа подвески существует ряд как положительных, так и отрицательных моментов. Например, колеса в такой подвеске вращаются строго в продольной плоскости, что отлично на идеально ровном покрытии. Но с другой стороны, на неровном покрытии и во время поворотов колеса накреняются вместе с кузовом, что уменьшает сцепные свойства шин.
Казалось бы, зачем такой неуклюжий тип подвески? Ответ банально прост – данный тип подвески занимает очень мало места на днище автомобиля, кроме того её конструкция очень проста.
Подвеска на двойных рычагах. Данный тип подвески разработан в 1930-х годах прошлого века, но несмотря на это она до сих пор используется в большинстве спортивных автомобилей. Колесо крепится к кузову или подрамнику при помощи двух рычагов. Кроме того, обычно верхний рычаг всегда делают немного короче, что в момент сжатия подвески заваливает верхнюю часть колеса внутрь. Это в свою очередь обеспечивает лучшее сцепление колеса с поверхностью во время прохождения поворота.
Но такая податливость имеет и обратную, негативную сторону. Например, во время торможения колеса также сжимаются, что приводит к ухудшению контакта. Кроме того, сама структура подвески требует большой высоты установки, по этой причине в основном применяется она только на передней оси.
MacPherson. Этот тип подвески – самый популярный на сегодняшний день. Конструкция Макферсона очень проста и компактна, что позволяет отдавать больше места подкапотному пространству. Конструкция подвески этого типа состоит из нижнего поперечного рычага и стойки амортизатора, который играет роль верхнего направляющего элемента. Это приводит к тому, что данный тип подвески лишился возможности изменять развал при стабильной колее. Зато при разработке очередного автомобиля на подвеске MacPherson есть возможность изначально задавать развал. Например, выдвинув нижний рычаг наружу, можно получить лучшее сцепление в поворотах. А сдвинув рычаг внутрь, можно обеспечить стабильность колеи, но ухудшить поведение в поворотах.
Главный недостаток данного типа подвески – повышенная нагрузка на стойку амортизатора, а также на место его крепления.
Подвеска на «косых» рычагах. Данный тип подвески сегодня уже практически не применяется, но тем не менее, по нашим дорогам ездит еще достаточно автомобилей, выпущенных в 1990-годах, когда данный тип подвески был сверхпопулярен.
Строение подвески очень простое, как и в случае с подвеской на продольных рычагах, в этом типе применяются также два, но косых рычага. На стадии разработки автомобиля инженерам было необходимо выбрать угол наклона и длину рычага, чтобы обеспечить нужные кинематические свойства подвески будущего автомобиля.
Чаще всего данный тип подвески можно было встретить на задней оси в автомобилях концерна BMW. Баварские инженеры сразу отметили одно очень важное свойство этой подвески – в случае резкого торможения, кузов максимально прижимается к земле, что делает поведение автомобиля более прогнозируемым. Кроме того, меняя различные параметры (о которых описано чуть выше), можно влиять на управляемость авто, делая его склонным, например, к избыточной поворачиваемости.
Многорычажная подвеска. Данный тип подвески был разработан с целью объединить в себе достоинства двухрычажной и подвески на косых рычагах. Другими словами, многорычажка представляет собой двухрычажную подвеску, в которую интегрировали продольные рычаги, которые должны утягивать колесо в момент сжатия. Обычно данный тип подвески применяется на задней оси. Если автомобиль переднеприводный, то её настраивают нейтрализацию недостаточной поворачиваемости, а если заднеприводный, то данный тип подвески противодействует избыточной поворачиваемости.
Главными недостатками данного типа подвески можно считать дороговизну конструкции и её сложность. По этой причине чаще всего её можно встретить только в дорогих автомобилях.
Итог
Подводить итоги и говорить, какая из подвесок является лучшей, крайне сложно. Все описанные конструкции имеют право на существование и применяются производителями для решения определённого круга задач.
- , 19 Окт 2015
Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.
История появления
Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.
Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры
Первым способом создать упругую «прослойку» между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.
Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.
Основные функции и характеристики подвески автомобиля
У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:
- Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
- Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
- Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.
Дрифт-кар с жесткой подвеской Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.
Автомобиль класса «Люкс» с энергоемкой подвеской В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.
Внедорожник с длинноходной подвеской Ход подвески — расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет «внедорожные» возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.
Устройство подвески
Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:
- Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, пневмоэлементы и т.д.
- Демпфирующее устройство — гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы .
- Направляющее устройство — обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
- Стабилизатор поперечной устойчивости — уменьшает поперечный крен кузова.
- Резино-металлические шарниры — обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
- Ограничители хода подвески — ограничивают ход подвески в крайних положениях.
Классификация подвесок
В основном подвески подразделяются на два больших типа: и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.
Зависимая подвеска
Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.
Отличия зависимой и независимой подвески - простая и надежная в эксплуатации;
- высокая грузоподъемность.
- плохая управляемость;
- плохая устойчивость на больших скоростях;
- меньшая комфортабельность.
Независимая подвеска
Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.
- хорошая управляемость;
- хорошая устойчивость автомобиля;
- большая комфортабельность.
- более дорогая и сложная конструкция;
- меньшая надежность при эксплуатации.
Полузависимая подвеска Полузависимая подвеска или торсионная балка — это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.
Виды независимых подвесок
МакФерсон
— самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.
Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.
Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.
- простота конструкции;
- компактность;
- надежность;
- недорогая в производстве и ремонте.
- средняя управляемость.
Двухрычажная передняя подвеска
Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.
Пневматическая подвеска
Пневмоподвеска Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.
Гидравлическая подвеска
Регулировка высоты и жесткости гидроподвески Lexus Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.
Спортивные независимые подвески
Винтовая подвеска (койловеры) Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.
Октябрь 22nd, 2015 
Admin
Подвеска является одной из важнейших частей автомобиля. Именно от ее конструкции зависит, как хорошо машина будет стоять на дороге и насколько комфортным для водителя окажется процесс вождения. За все то время, что автомобили выпускаются в мире, инженеры придумали множество видов подвесок. Некоторые из них обрели большую популярность и с успехом используются уже многие годы, но есть и те, которые уже забыты в силу своей архаичности и несоответствия современным требованиям к машинам.
Виды и типы автомобильных подвесок:
Подвеска типа «МакФерсон»
Эта подвеска появилась целых 55 лет назад. Ее сконструировал Эрл МакФерсон, в честь которого она и названа. Данная схема быстро завоевала популярность и по сей день используется во многих автомобилях.
В конструкции присутствуют 3 элемента – это стабилизатор поперечной устойчивости, рычаг и так называемый блок, состоящий из телескопического амортизатора и пружины. Амортизатор прикреплен к кузову с помощью шарнира и поэтому может изменять свое положение в довольно широком диапазоне при перемещении колеса вверх и вниз.
К плюсам такой схемы относят ее простоту, дешевизну и надежность. Минус, пожалуй, один – негативное влияние на угол развала колес.
Двухрычажная подвеска
Схема двухрычажной подвески очень проста и при этом весьма эффективна, благодаря чему она без существенных изменений используется уже долгие годы (в частности, передняя подвеска классических «ВАЗов» именно такая).
Основными элементами ее конструкции являются 2 рычага разной длины (нижний больше верхнего). Благодаря этому отдельное колесо реагирует на неровности независимо от других, что позволяет достичь отличной устойчивости машины на дороге вкупе с низким износом покрышек.
Многорычажная подвеска
Данная схема представляет собой дальнейшее развитие двухрычажной подвески. Ее конструкция довольно сложна и включает в себя несколько рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые закреплены на подрамнике особой конструкции. Вследствие этого подвеска гарантирует отличную плавность хода. Кроме того, все достоинства двухрычажной подвески перешли и к «многорычажке». Единственный недостаток заключается в ее немалой стоимости, и поэтому она устанавливается на автомобили не ниже класса «С».
Адаптивная подвеска
В настоящий момент адаптивная подвеска представляет собой вершину конструкторской мысли. Прародители современной схемы – гидропневматика от «Ситроена» и «Мерседес-Бенц». Несколько десятков лет назад они не получили широкого распространения из-за дороговизны, ненадежности и высокого веса всей конструкции в целом. Однако нынешние технологии решили все эти проблемы.
Главными составными частями адаптивной подвески являются регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости, «умные» амортизаторы, электронный блок, управляющий всей ходовой частью и множество датчиков, собирающих для него информацию о вертикальных и горизонтальных ускорениях, дорожном просвете и пр.
На основе анализа данных от датчиков блок отдает команды по настойке стабилизаторов и амортизаторов под конкретные условия на дороге. В результате выходит, что подвеска моментально подстраивается к стилю вождения, дорожному покрытию и даже учитывает метеоусловия.
Недостатков у нее лишь 2:
- Первый – высокая сложность и как следствие меньшая надежность по сравнению с полностью механическими схемами.
- Второй – очень большая цена, вследствие чего она устанавливается лишь на автомобили люкс-класса.
Подвеска типа «ДеДион»
Схема, названная по фамилии конструктора Альберта ДеДиона. Создавая данную подвеску для машин с задним приводом, французский инженер преследовал цель снизить нагрузку на заднюю ось автомобиля, для чего решил отделить картер главной передачи от моста и прикрепить его к кузову.
Крутящий момент передавался с помощью полуосей и ШРУСов. Подвеску можно выполнить как зависимой, так и независимой.
На практике конструкция оказалась хуже, чем в теории. Машины с ней «клевали носом» на торможениях и нестабильно вели себя во время интенсивного разгона. В настоящий момент такая схема подвески не используется.
Задняя зависимая подвеска
Если вы – обладатель автомобиля «Жигули», то можете не рассматривать скучные картинки с этой подвеской, а залезть под свою машину и поглядеть на нее в живую.
Важнейшие элементы конструкции данной подвески – это 2 пружины, 4 продольных рычага и поперечная реактивная штанга. Пружины гасят колебания от проезда по неровностям, рычаги крепят балку моста к кузову, а штанга нивелирует крены и улучшает управляемость, насколько это возможно.
Схема отличается своей невероятной простотой и высокой надежностью, но управляемость и плавность хода машины с ней оставляют желать лучшего, а все из-за чрезмерного веса моста, особенно если автомобиль заднеприводный. В настоящий момент практически не используется.
Задняя полузависимая подвеска
Наиболее популярный тип задней подвески среди бюджетных автомобилей, поскольку совмещает простоту конструкции с легкостью в ремонте, невысокой ценой и хорошей эффективностью.
Конструктивно состоит их 2-х продольных рычагов, крепящихся по центру к поперечине. Недостаток этой подвески – ее полная непригодность к использованию на автомобилях с задним приводом.
Подвеска, характерная для внедорожников и пикапов
К автомобилям, которые эксплуатируются в условиях бездорожья, предъявляются совершенно другие требования, нежели чем к обычным легковушкам. Подвеска здесь должна в первую очередь быть надежной, простой и гарантировать хорошую плавность хода. Управляемостью можно пожертвовать – на грунтовых дорогах острые реакции руля не очень-то и нужны.
Задняя подвеска таких машин зачастую имеет рессоры в компании неразрезного моста. Это гарантирует большую надежность, способность выдерживать повышенные нагрузки (что очень актуально для пикапов) и простоту в обслуживании и ремонте. Кроме того, она очень дешева.
Если подразумевается, что внедорожник будет часто передвигаться и по асфальту, то сзади обычно ставится пружинная подвеска. Она мягкая и длинноходная, более комфортабельная на твердом покрытии и не сильно сложнее рессорной.
Передняя подвеска, как правило, бывает либо пружинной, либо торсионной. Они хорошо подходят для бездорожья, но губительно влияют на управляемость и величину кренов в поворотах.
Подвеска грузовых автомобилей
Самая важное качество для подвески грузовика – способность выдерживать большие нагрузки. Поэтому чаще всего используется схема с зависимой подвеской на продольных или поперечных рессорах. Они зафиксированы в кронштейнах в раме кузова, а к ним подвешены мосты. Амортизаторы же крепятся прямо к мостовой балке. В подавляющем большинстве современных грузовиков используются пневмоэлементы, значительно повышающие плавность хода автомобиля.
Исключение составляют малотоннажные развозные грузовички вроде «Газели» – из-за маленькой грузоподъемности пневматическая система там не нужна, а конструкция передней подвески имеет больше сходства с легковыми авто, чем с грузовиками.
В заключение хотелось бы сказать, что список, приведенный выше, не исчерпывающий. Конструкторская мысль не стоит на месте, и уже сейчас появляется какие-то новые схемы, которые в будущем заменят старые. Тем не менее, те подвески, о которых мы сегодня вам рассказали, в большинстве своем пользуются хорошей популярностью и еще долго не уступят своего места в мировом автомобилестроении.
Подвеска колес появилась значительно раньше автомобиля. Впервые она появилась еще на конных экипажах, предназначенных для более комфортного передвижения на большие расстояния. Количество колес таких экипажей было не менее четырех, поэтому их конструкторы вынуждены были предусмотреть возможность вертикального перемещения колес относительно кузова для преодоления неровных дорог.
Именно тогда появились первые конструкции подвесок, которые потом практически без изменений использовались в самых первых автомобилях, скорость которых не превышала 30 км/час. Но автомобили совершенствовались, скорости их движения быстро возрастали, и подход к конструкциям подвесок менялся.
Если на начальном этапе автомобилестроения подвеска рассматривалась только в качестве средства повышения комфортабельности движения, то с ростом скорости автомобилей всѐ большее внимание приходилось уделять вопросам управляемости. В третьем десятилетии 20 века проявилась тенденция создания независимой системы сначала передних, а впоследствии и задних колес автомобилей.
В настоящее время на легковых автомобилях применяется только независимая подвеска передних колес, которая может сочетаться с независимой, полунезависимой и зависимой системой задних. Несмотря на обилие применяемых в настоящее время схем, все они в настоящее время содержат следующие основные элементы:
- Направляющие элементы, обеспечивающие заданную траекторию перемещения колес относительно кузова;
- Упругие элементы, обеспечивающие необходимое усилие перемещения колес;
- Элементы, обеспечивающие гашение колебаний.
К направляющим элементам можно отнести рычаги, стойки, шаровые опоры и резинометаллические шарниры.
К упругим элементам можно отнести пружины, рессоры, торсионы и пневматические камеры.
К элементам, гасящим колебания можно отнести амортизаторы всех типов.
Изложенная выше классификация элементов в значительной мере условна, так как в разных типах подвесок некоторые детали могут совмещать несколько функций.
В качестве примера можно рассмотреть рессору, которая применялась ещё в каретах. Рессора может выполнять роль сразу всех трех основных элементов, так как взаимное трение ее листов позволяет достичь эффекта гашения колебаний, а участки рессор несимметричной формы можно использовать в качестве рычагов.
Именно этими свойствами рессор и объясняется их широкое распространение. Тем не менее, такое разделение основных элементов позволяет лучше понять зависимость изменения ее характеристик от замены какого-либо из вышеперечисленных элементов. То есть положение колес зависит от направляющих элементов, жесткость устройства подвески зависит от упругих элементов, а эффективность гашения колебаний – от амортизаторов.
Наиболее распространенные конструкции и устройство передней подвески
В настоящее время на легковых автомобилях малого и среднего классов наиболее распространенной является устройство типа Мак – Ферсон.
Устройство переднего узла такого типа показана на рисунке.
Главная особенность подвесок этого типа – совместное использование нижнего рычага и телескопической вертикальной стойки. В этой системе основная нагрузка от веса автомобиля передается на кузов в месте верхнего крепления телескопической стойки, так как упругий элемент (на рисунке пружина) располагается непосредственно на стойке.
Нижний рычаг треугольной формы контролирует траекторию перемещения колеса и передает на силовые элементы кузова продольные и поперечные усилия, возникающие при движении автомобиля. Такая система очень хорошо сочетается с приводом передних колес, так как ось вращения колеса проходит выше нижнего ее рычага.
Преимущества узла типа Мак – Ферсон следующие:
- Простота конструкции, позволяющая уменьшить количество деталей и их массу;
- Возможность увеличения ширины моторного отсека;
- Относительно малая трудоемкость обслуживания и ремонта.
Однако такой узел не лишен недостатков:
- Характер изменения угла развала при работе не оптимальный;
- Значительное изменение углов установки колес при изменении загрузки автомобиля;
- Верхняя точка крепления стоек ограничивает возможность понижения линии капота.
В автомобилях, на которых устанавливается такая передняя подвеска, чаще всего используют пружины в качестве упругих элементов. Амортизатор телескопического типа конструктивно выполняет дополнительно функцию направляющего элемента, поэтому штоки амортизаторов Мак – Ферсон имеют увеличенный диаметр.
Для компенсации изгибающих усилий, действующих на амортизатор, пружину на нем часто устанавливают под углом к оси штока (см. рисунок). Для уменьшения крена автомобиля при прохождении поворота предусматривается стабилизатор поперечной устойчивости. Чаще всего применяют стабилизатор торсионного типа из изогнутого стального прутка круглого сечения. Загнутые концы стабилизатора шарнирно соединяют с рычагами или стойками левого и правого колес.
Промежуточные опоры стабилизатора закрепляют на кузове или специальном подрамнике. При крене автомобиля балка стабилизатора работает на скручивание и перераспределяет часть усилия с наиболее нагруженного колеса на менее нагруженное, уменьшая таким образом крен автомобиля.
Соединение нижнего рычага с поворотным кулаком осуществляется через шаровую опору. Такое соединение позволяет не только изменять угол между поворотным кулаком и рычагом, но и поворачивать колесо при изменении направления движения.
Устройство шаровой опоры показано на рисунке:
Для того чтобы облегчить усилие поворота передних колес, в верхней опоре стойки применяют специальный опорный подшипник. Наиболее часто применяют упорный шарикоподшипник.
Для того чтобы стойка в процессе работы имела свободное угловое перемещение, опора содержит либо эластичный резиновый элемент, либо специальный шарнир. Схема устройства верхней опоры и действующих на нее сил показана на рисунке.
Под воздействием ударных знакопеременных нагрузок на подшипник может происходить усталостное разрушение деталей подшипника, что приводит к нарушению его работы.
Внешними признаками неисправности подшипника являются посторонние звуки при повороте колес под нагрузкой. В этом случае подшипник необходимо заменить. Кроме того, в процессе эксплуатации автомобиля может произойти разрушение резиновых элементов опоры.
