Подвеска автомобиля – это слаженный механизм, состоящий из более мелких деталей. Создана была подвеска для того, чтобы неровности дороги не передавались напрямую от колес к кузову. Она является соединительным звеном между колесами и кузовом автомобиля и представляет собой часть шасси. Известны разные виды подвесок автомобиля.
Зачем нужна
Подвеска автомобиля нужна для механического соединения рамы или кузова автомобиля с колесами. Благодаря подвеске, неровности дороги не передаются на кузов, то есть подвеска отрабатывает удары колес и сглаживает их при передаче на кузов либо вообще не передает их. В конструкцию подвески входят упругие и направляющие элементы. Такой элемент подвески, как рессоры, которые устанавливались ранее на заднюю подвеску автомобиля, являлись одновременно и упругим и направляющим элементом. На данный момент подвеска автомобиля состоит из множества элементов, включая электронные устройства и датчики, что позволяет обеспечивать должный комфорт пассажирам автомобиля. Рессорная подвеска сейчас устанавливается только на грузовые автомобили, точнее, на карьерные самосвалы.
Классификация
Подвески настолько разнообразны, что их даже можно классифицировать по некоторым признакам.
Если брать в целом, то все виды подвесок легковых автомобилей делятся на две большие группы: зависимая подвеска и независимая. Они заметно различаются, но не имеют весомых преимуществ друг перед другом, чтобы можно было выявить однозначного лидера.
Независимая подвеска
Независимая подвеска получила свое название за то, что колеса одной оси не связаны между собой механически. То есть вполне возможно такое, что одно колесо крутится, а другое нет. Этот вид подвески был разработан позже зависимой подвески. Постоянные параметры, например такие, как схождение и развал колес, не имеют постоянного значения при работе подвески. Это значит, что во время отбоя подвески эти параметры временно нарушаются. Этот вид подвески наиболее дешев по сравнению с другими, поэтому чаще применяется на бюджетных автомобилях. Наиболее распространены такие типы независимой подвески, как, например, Мак-Ферсон или «многорычажная».
Зависимая подвеска
Эта подвеска подразумевает жесткую связь колес на одной оси. Движение одного колеса приводит в движение второе колесо. Это наиболее традиционный метод соединения колес, он известен еще со времен гужевых повозок.
Соединительная связь между колесами образуется посредством так называемой неразрезной балки. Минус этого вида подвески в том, что он несовершенен и на данный момент является устаревшим. Наезд на неровность одним колесом заставляет другое колесо менять угол наклона. Из-за этого на высоких скоростях может возникнуть отклонение оси. Если же зависимая подвеска применяется на ведущей оси, то на большой скорости также может возникнуть отклонение от проектируемой траектории движения. Применяется такая подвеска сейчас только на грузовиках и автобусах.
Модернизированная зависимая подвеска «Де Дион» лишена практически всех вышеназванных недостатков, но мало распространена из-за того, что для такой подвески нужно много места, так как необходима установка неразрезной балки. К тому же она имеет слишком высокую стоимость, что делает ее малоконкурентной.
Независимая подвеска с качающимися полуосями
Подвеска с качающимися полуосями отличается от остальных типов тем, что каждая из двух качающихся осей закреплена на шасси. Таким образом, каждое колесо всегда находится под углом 90 градусов к своей полуоси. Из-за этого создается эффект подрессоривания и подвеска становится несовершенной с кинематической точки зрения. Также существует зависимость схода и развала колеса, колеи от длины полуоси. Чем полуось длиннее, тем меньше зависимость. Из-за действия центробежной силы и несовершенства такой подвески в долгих поворотах возникает сила, направленная вверх, и она слегка «подбрасывает» ось вверх.
В качестве упругого элемента часто выступают поперечные рессоры либо пружины. Часто устанавливали такую подвеску на довоенные автомобили, так как они не развивали больших скоростей. По мере роста скорости такая подвеска становится некомфортной и опасной.
Со временем автомобили модернизировали и постепенно отказывались от такого типа подвески. Например, на «горбатом» запорожце использована именно такая подвеска, а на его преемнике ЗАЗ-966 использована модернизированная подвеска с использованием косых рычагов. В современном мировом автомобилестроении на легковых автомобилях такая подвеска не используется из-за ее несовершенства. Единственный грузовой автомобиль, на который до сих пор устанавливают эту подвеску - это Татра-815.
Подвеска типа «качающаяся свеча»
Является самой первой независимой подвеской. На современных автомобилях используется только на британских автомобилях спортивного типа.
Является предшественницей подвески типа Мак-Ферсон. Основой здесь является кулак поворотный, закрепленный пружиной. Имеет свободный ход вверх-вниз по трубчатой направляющей, намертво прикрепленной к раме автомобиля.
Езда на автомобиле с такой подвеской является очень жесткой и некомфортной. Именно из-за этого фактора, а также дороговизны, она не получила большого распространения.
Подвеска типа Мак-Ферсон
Подвеска типа Мак-Ферсон в отличие от свечной подвески дополнена нижним рычагом и имеет возможность качаться в поперечном направлении.
Является самой примитивной, но действенной и дешевой подвеской. Большинство бюджетных автомобилей оснащается именно такой простой, но надежной подвеской. Подвеска типа Мак-Ферсон первая по соотношению цена-качество. Отличается неубиваемостью и простотой обслуживания. Позволяет себя не обслуживать, не менять расходники. Например, при сроке службы поворотного кулака примерно 40–50 тысяч километров, такая подвеска спокойно может проехать и 200 тысяч километров.
Детали будут стучать, греметь, но автомобиль будет технически исправным и сможет продолжать движение. В конце службы, если за автомобилем не ухаживать, эта деталь просто развалится и машина остановится. Ремонт такой подвески несложный, поэтому, поменяв деталь, можно снова начинать движение – при поломке одной детали она не деформирует другие.
Активная подвеска
Активная подвеска – это подвеска, в которой по желанию водителя механически меняется клиренс и жесткость амортизаторов. Водитель, нажав на устройство управления подвеской, меняет также и режимы, например, спортивный, комфортный, нормальный.
Активная подвеска бывает трех видов: гидравлическая, гидропневматическая и самая распространенная пневматическая.
Пневмоподвеска еще в начале 2000-х годов начала использоваться на автомобилях марки Ситроен Ксара. В автомобилях среднего класса это был своеобразный прорыв. Но дальше в автомобильные массы он не пошел. Кроме таких мировых брендовых лидеров, как БМВ, Мерседес-Бенц и Ауди сейчас, пожалуй, только Ситроен серийно производит легковые автомобили с такой активной подвеской.
Работает подвеска на пневмобаллонах следующим образом: внутри пружины вместо стойки или амортизатора стоит пневмобаллон, содержащий воздух. В багажнике находится компрессор, с помощью которого в эти баллоны этот самый воздух поступает. Водитель внутри автомобиля может управлять подвеской с помощью тумблеров на панели. Накачал воздух в баллон – автомобиль поднялся. Спустил воздух – автомобиль опустился.
К плюсам пневмоподвески можно отнести неизменяющийся клиренс. То есть если даже в самом высоком положении машину загрузить пассажирами и грузом клиренс автомобиля не изменится. Также такая подвеска обеспечивает отсутствие кренов в поворотах и улучшенную управляемость.
Минусы такой подвески – это обязательная установка компрессора в багажнике, у которого небольшой срок службы, как и у пневмобаллонов. Долговечность работы компрессора напрямую зависит от климата – если в регионе высокая влажность воздуха, то при частой работе компрессора он выходит из строя. Такая подвеска стоит достаточно дорого, к тому же устанавливать ее должны профессионалы, а это и дорого и профессионалы есть не в каждом городе.
Пневмоподвеска может быть одно, двух или четырехконтурная. Одноконтурная способна опустить или поднять только весь автомобиль. Двухконтурная может опустить отдельно переднюю или заднюю ось. Четырехконтурная система способна изменять положение каждого колеса по отдельности.
Активная пневмоподвеска сейчас часто используется для тюнинга автомобилей. Молодые водители, желая выделить свой автомобиль из серой массы других, устанавливают такую подвеску на свои автомобили.
Видео
Обзор основных видов подвесок представлен в видеоматериале:
Подвеска является одной из самых важных составляющих транспортного средства. Именно к данному узлу приковано внимание массы инженеров и конструкторов. Типы автомобильных подвесок бывают различными, что зависит от стоимости автомобиля, привода и, конечно же, сегмента, занимающего моделью. Об этом далее в статье.
Система подрессоривания либо подвеска автомобиля — совокупность механизмов, узлов и деталей, которые играют роль соединительного звена между дорогой и кузовом автомобиля. Подвеска выполняет такие функции:
- Физически соединяет неразрезные мосты либо колеса с несущей системой авто — рамой либо кузовом.
- Подает на несущую систему моменты и силы, которые возникают в процессе взаимодействия колес с дорожным полотном.
- Обеспечивает нужный характер перемещения колес сравнительно рамы либо кузова, а также требуемую плавность хода.
Основными компонентами подвески являются:
- Компоненты обеспечения упругости.
- Компоненты распределения направления силы.
- Компоненты стабилизации поперечной устойчивости.
- Гасящий компонент.
- Крепеж.
Существует масса типов подвесок. Некоторые применялись ранее, другие используются и сейчас, поэтому мы рассмотрим те типы, которые в современном автомобилестроении получили наибольшее распространение.
Подвеска MCPherson, устройство, достоинства и недостатки
Данная вариация подвески была разработана инженером Эрлом Макферсоном в 1960 году. Названа в честь изобретателя. Ее основные составляющие:
- Рычаг.
- Стабилизатор поперечной устойчивости.
- Блок (состоит из пружинного элемента и телескопического амортизатора).
Еще одно название телескопического амортизатора — «качающаяся свеча», поскольку он крепится к кузову посредством шарнира и способен качаться, когда колесо перемещается вверх и вниз.
У данного типа подвески есть свои недостатки — существенное преобразование угла развала колес, однако он очень популярен благодаря простоте конструкции, надежности и демократической цене.
Подвеска двухрычажная, устройство, достоинства и недостатки
Одна из наиболее совершенных схем. Являет собой подвеску с двумя рычагами различной длины (короткий верхний и длинный нижний), что гарантирует машине минимальный износ покрышек и отличную поперечную устойчивость на дорожном полотне (поперечные перемещения колеса в целом несущественны).
Следовательно, каждое колесо воспринимает бугры и ямы независимо от остальных — это дает возможность сохранять нормальное сцепление покрышки с дорожным полотном и наибольшее вертикальное отношение к дороге.
Подвеска многорычажная, устройство, достоинства и недостатки
Данная вариация подвески немного похожа на двухрычажную систему, однако она гораздо совершеннее и сложнее. Неудивительно, что к ней перешли и все преимущества предыдущего типа. Это набор из шарниров, сайлент-блоков и рычагов, крепящихся на специальный подрамник. Большинство «сайлентов» и шаровых опор обеспечивает не только отличную плавность хода, а и превосходно гасят удары при резком наезде на любое препятствие. Кроме того, они снижают шум в салоне автомобиля от колес.
Такая схема позволяет достигнуть максимально лучшего сцепления покрышки с любым типом дорожного покрытия, отточенной управляемости и плавности хода. Преимущества многорычажной подвески:
- Оптимальная поворачиваемость колес.
- Малые неподрессоренные массы.
- Отдельные продольные и поперечные регулировки.
- Независимость каждого колеса от остальных.
- Хороший потенциал в условиях полного привода.
Единственный, но существенный недостаток «многорычажки» — высокая стоимость. Стоит отметить, что ранее данный вид подвески использовали лишь на представительских автомобилях. В наше же время ею оборудуют даже машины гольф-класса.
Подвеска адаптивная, устройство, плюсы и минусы подвески
Адаптивные подвески в корне отличаются от остальных вариаций. При создании такой схемы за основу была взята гидропневматическая подвеска, которая реализовывалась на автомобилях Mercedes Benz и Citroen. Однако тогда она была достаточно тяжелой, примитивной и занимала много места. Сегодня от всех подобных минусов конструкторы избавились, а единственный недостаток адаптивной подвески основывается на ее сложности.
Преимущества адаптивной подвески:
- Автоматическая адаптация под любое дорожное покрытие.
- Адаптация под определенного водителя.
- Принудительно изменяемое демпфирование.
- Отличная устойчивость.
- Высокая безопасность.
- Волновая раскачка на больших скоростях и минимальные крены кузова.
Разные концерны применяют свои схемы адаптивной подвески, однако их общие черты одинаковы. В любую адаптивную конструкцию входят такие компоненты:
- Электронные датчики — клиренса, неровной дороги и так далее.
- Блок управления ходовой секцией.
- Активные стойки амортизаторов.
- Стабилизаторы поперечной устойчивости (есть возможность регулировки).
Блок управления анализирует информацию, полученную от датчиков, после чего посылает команды на амортизаторы и стабилизатор. Все это происходит фактически моментально.
“Де Дион” подвеска, плюсы и минусы
Данная подвеска также названа в честь изобретателя (как и MCPherson), которым стал француз Альберт Де Дион. Назначение такого типа подвески — максимально уменьшить нагрузку (посредством отделения картера основной передачи) на задний мост авто. Если ранее он крепился непосредственно к балке моста, то сейчас картер закреплен на самом кузове.
Это дает возможность передавать крутящий момент путем полуосей, которые закреплены на ШРУСах. Однако избавиться от основных недостатков всех зависимых вариаций данной подвески не удалось. Например, фактически невозможно затормозить «без клевков», а в случае резкого старта автомобиль попросту «приседает» на задние колеса. Вопреки попыткам ликвидации данных недостатков посредством установки дополнительных компонентов (направляющих), несбалансированное поведение машины остается главной проблемой.
Задняя зависимая подвеска, подвеска классики
Данный тип является характерной чертой «классики» Жигулей. Особенность этой конструкции — цилиндрические винтовые пружины, которые играют роль упругих компонентов. На этих двух пружинах «висит» балка заднего моста, которая фиксируется к кузову путем четырех продольных рычагов.
Этот набор дополняет реактивная поперечная штанга, назначение которой улучшать показатели управляемости и гасить крены кузова.
Плавность хода и комфорт оставляют желать лучшего, в результате большого веса неподрессоренных масс и самого заднего моста. Это особенно актуального тогда, когда оказывается ведущим задний мост, поскольку к балке крепят картер главной передачи, редуктор и прочие элементы.
Полузависимая задняя подвеска, устройство, достоинства и недостатки
Эта схема получила большое распространение и применяется в конструкции множества современных полноприводных автомобилей. Представляет собой два продольных рычага, крепящиеся в центре к поперечине. Данный тип подвески имеет массу преимуществ:
- Малый вес.
- Небольшие размеры.
- Наилучшая кинематика колес.
- Простота в ремонте и обслуживании.
- Существенное уменьшение неподрессоренных масс.
Минус данной конструкции — невозможность использования на заднеприводных машинах.
Подвески внедорожника и пикапа, устройство, достоинства и недостатки
В разных моделях джипов конструкторы идут различными путями. Это зависит от назначения и веса внедорожника. Возможны три вариации применяемых подвесок:
- Полностью зависимая подвеска.
- Полностью независимый вариант.
- Передняя независимая и зависимая задняя схемы.
Задняя ось, как правило, оборудуется пружинной или рессорной подвеской в сочетании с неразрезными жесткими мостами. Рессоры применяются при создании тяжелых джипов и пикапов, поскольку они неприхотливы, надежны и способны выдерживать большие нагрузки. Помимо этого, такая схема достаточно дешево стоит, в результате чего рессорами оборудуют некоторые бюджетные авто.
Пружинная схема обладает длинноходностью и мягкостью. Она больше ориентирована на комфорт и монтируется на легкие джипы.
В передней оси, как правило, применяются зависимые пружинные или торсионные схемы. Некоторые джипы оборудуют жесткими неразрезными мостами, однако такое решение в наше время наблюдается достаточно редко.
Подвески грузовых машин, устройство, достоинства и недостатки
В грузовиках, как правило, используется зависимая конструкция с амортизаторами гидравлического типа и продольными или поперечными рессорами. Благодаря своей простоте данная подвеска широко применяется в производстве до настоящего времени.
В кронштейнах кузова фиксируются продольные рессоры. Также к кронштейнам подвешивается мост. Амортизаторы крепятся к балке заднего моста. Главная роль в такой конструкции отводится рессорам, которые выдерживают мост, связывают кузов с колесом и выступают в роли направляющих компонентов.
Подвеска автомобиля при каждой поездке подвергается неимоверным нагрузкам. Это влияние усиливается тогда, когда качество дорожного полотна ухудшается, механизмам необходимо сдерживать большое число ударов, приходящихся на колеса, и перенимать их на себя. Сегодня мы расскажем все о : как они устроены, из чего изготавливаются и как выглядят.
Как это работает?
Задняя работает по торсионному типу. Когда одно начинает проваливаться в яму или отскакивать от небольшого ухаба, второе колесо, жестко связанное с первым металлическим торсионом и осью, начинает двигаться с той же скоростью и интенсивностью в противоположном направлении.
С одной стороны, добиться желаемого комфорта с такой системой - дело проблематичное. Еще бы, ведь если одно колесо перенимает на себя удар, то его неизбежно придется перенимать и второму, за счет чего почувствуется дискомфорт у пассажиров с обеих частей салона.
Торсион включает в себя пружину, которая встраивается в стержень и работает на скручивание. Как только колесо начинает прижимать ось к раме, пружина сжимается и старается максимально нивелировать крен, который пришелся на машину. За счет этого происходит не просто смягчение удара, а компенсация крена, которая очень важна для поддержания управляемости и должного сцепления с дорогой.
Несмотря на то, что большую часть нагрузки, которая приходится на колеса, на себя перенимает торсион, существуют дополнительные элементы, которые компенсируют продольную и поперечную нагрузку на колесо и максимально стабилизируют его положение. К примеру, продольный рычаг задней подвески не позволяет колесу колебаться в горизонтальной плоскости и удерживает его в одной точке. Поперечные рычаги задней подвески предназначены для того, чтобы не нарушался сход-развал колеса, покрышка всегда имела максимальную площадь соприкосновения с дорожным полотном и оказывалась перпендикулярной ему.
Детальный взгляд
Поперечные рычаги, которые располагаются в узле задней подвески, изнашиваются намного чаще продольных. Это вызвано тем, что вертикальные нагрузки, которые приходится испытывать колесам, намного больше, чем горизонтальные, и для борьбы с ними нужны детали, выполненные из качественных материалов и имеющие действительно надежную конструкцию.
По этой причине на каждую ось приходится по четыре рычага поперечной устойчивости: правый верхний, правый нижний, левый верхний и левый нижний. Правый верхний и правый нижний рычаги, соответственно, работают с тем колесом, которое располагается со стороны пассажира, а левые функционируют исключительно с водительской стороны.
Верхние и нижние рычаги выполняют разные функции, даже несмотря на то, что располагаются в пределах одного узла и служат для стабилизации машины во время движения.
К примеру, когда правое колесо попадает на ухаб, нижний рычаг задней подвески частично сдерживает его продольные колебания, но при этом не допускает и поперечных сдвигов, которые могут привести к внезапной потере управляемости. При этом правое колесо подвергается максимальным нагрузкам, и даже может погнуться диск, тогда как в салоне почувствуется лишь небольшой толчок, который при качественной шумоизоляции не доставит водителю и пассажирам практически никаких неудобств.
Из чего изготавливают рычаги? На старых моделях автомобилей чаще всего можно увидеть детали, выполненные из стали. Такой материал пригоден для ремонта и нередко используется несколько раз на одной и той же машине. Тем не менее в современных авто чаще можно встретить рычаги из легких сплавов. Их ремонт практически невозможен, зато замена неимоверно проста, да и сама деталь стоит сравнительно недорого.
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 — 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 () 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.
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.
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
