Содержание
Какие бывают зависимые подвески автомобиля
Рессорная и пружинная. Первый тип можно разделить на два вида:
- С поперечным расположением рессор.
- С продольным – явными представителями этого вида являются отечественные грузовые автомобили. У них спереди и сзади видны рессоры.
Такой тип ходовой отличается большой выносливостью. Он позволяет не просто возить большие грузы, но и долго это делать. Рессорная пластина выдерживает большие нагрузки и не теряет своих упругих свойств.
Пружинная подвеска более комфортная. Пружины занимают меньше места под кузовом машины. Они легче, что снижает общую массу авто. Их проще обслуживать и менять. Недостаток один – на них нельзя долго возить большие грузы. Они быстро «просаживаются», теряют эластичность. Характерный признак этого – сзади сидят три человека, и слышно, как колесо трется об подкрылок.
С направляющими рычагами
В большинстве случаев применяется схема с четырьмя направляющими рычагами и тягой Панара. Она состоит из верхних и нижних рычагов, лучше их называть штангами, которые расположены вдоль кузова автомобиля.
Тяга Панара крепится на балке моста поперёк кузова. Она нужна для удержания моста он поперечных смещений, особенно во время поворотов. Продольные штанги фиксируют мост. Они не дают одному из колёс «уйти» вперед или назад, мост всегда остается строго поперёк кузова.
В некоторых случаях, рычаги такого вида подвески автомобиля располагают под небольшим углом, относительно движения авто. Это делается для того, чтобы мост в поворотах как бы «подруливал» в сторону поворота, улучшая поворачиваемость машины.
Вместо тяги Панара может применяться тип подвески Уатта. В его конструкции используются два параллельных рычага, соединенных между собой вертикальной, подвижной планкой. Это обеспечивает лучшую курсовую устойчивость.
Подвеска типа Де Дион является средним звеном между зависимой и независимой ходовой. В ней применяется неразрезная балка, которая крепиться к кузову. К ней подсоединяются ступицы колес. Сам редуктор моста или коробка передач закреплена жестко к кузову машины. Как на переднеприводном автомобиле, где момент от КПП передается колесам через качающиеся валы (полуоси).
Она дорого стоит в производстве. Поэтому её не используют в гражданских автомобилях.
Виды подвески
- Зависимая. Принцип ее устройства очень прост. Когда колеса расположенные на одной оси, жестко связаны друг с другом, а изменение положения одного колеса вызывает адекватное смещение другого. Например, задний мост грузового автомобиля. Лучше работает на бездорожье. Но хуже удерживает колесо в контакте с дорогой на высоких скоростях. Такое устройство ходовой части чаще встречается у автомобилей повышенной проходимости и грузовиков, когда автомобиль не должен обладать высокой скоростью движения и комфортабельностью.
- Независимая. Когда колеса расположенные на одной оси и не связаны между собой: перемещение одного не вызывает изменения положения другого. Для уменьшения поперечного раскачивания автомобиля в движении рычаги колес, принадлежащих одной оси, связывают между собой системой тяг, называемой стабилизатором поперечной устойчивости. Примером такой подвески может служить передняя подвеска большинства легковых автомобилей. На хороших дорогах такая подвеска отлично работает даже при высокой скорости движения. На бездорожье помехой может быть короткий ход рычагов. В этом виде подвески для крепления ступицы к несущему элементу используются, в зависимости от назначения автомобиля, до пяти рычагов. Среди преимуществ многорычажной подвески – более точная управляемость автомобиля, большая надежность системы и длительное время безотказной работы, а также стабильное поддержание пятна контакта протектора с покрытием дороги. Недостатками многорычажной подвески является более короткий, нежели у системы с одним рычагом, ход. Потому езда на автомобиле, оборудованном такой подвеской, менее комфортна и сопровождается большим шумом. Поэтому такой ходовой оснащаются чаще всего спортивные автомобили, передвигающиеся по ровным дорогам и имеющие повышенные требования к управляемости и сниженные к комфортабельности езды.
- Полунезависимая. Два продольных рычага связанные между собой поперечной торсионной балкой. Например, задняя подвеска ВАЗ 2108 и следующих за ним моделей. Отличается простотой, надежностью, хорошей управляемостью и большой поперечной жесткостью. Минусы ее немногочисленны — невозможность установки в передней части автомобиля и сварное соединение рычагов с поперечной балкой, которое на практике дает о себе знать крайне редко. Принцип ее действия можно понять, если представить что балка играет роль стабилизатора поперечной устойчивости между двумя продольными рычагами.
Преимущества торсиона в подвеске
Торсионы в независимой подвеске имеют по сравнению с другими элементами упругости такие плюсы:
- Большая плавность хода, достигающаяся благодаря лучшим характеристикам деформации. Это обеспечивает нелинейный рост жесткости, в зависимости от величины скручивания, то есть, в конце хода подвеска становится жестче, что смягчает ее удар в отбойник.
- Простота конструкции.
- Компактность.
- Возможность ремонта подвески без стяжек и другого специального инструмента.
- Доступность регулировки жесткости подвески и дорожного просвета.
Торсионная балка в ходовой части автомобиля применяется в полунезависимой задней подвеске, которая тоже имеет несколько достоинств:
- Так же проста, как и зависимая.
- Работает немногим хуже независимой подвески, причем не нуждается в стабилизаторе поперечной устойчивости.
Недостатки торсионов
К недостаткам задних торсионных балок импортных автомобилей можно отнести, пожалуй, только игольчатые подшипники в креплении их к несущим элементам которые время от времени выходят из строя, так как их трудно защитить от коррозии под днищем кузова. Приятно отметить, что задняя балка нашего ВАЗ 2108, прикрепленная к кузову через резинометаллические шарниры, лишена этого недостатка.
Подвеска на продольных и поперечных рычагах
Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.
По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.
Основные функции подвески в автомобиле
Подвеска — это множество объединенных деталей, которые связывают раму и мосты. Ее задача — уменьшить вибрацию, устранить толчки, удары, которые испытывает водитель (конструкция авто, а также все, что находится в салоне) при передвижении по дорожному полотну.
Параллельно с этим подвеска необходима, чтобы колеса непрерывно соприкасались с дорогой, а ведущее усилие (как и тормозная сила) хорошо передавались, и не происходило отклонение колес от нужного положения. Если регулировка независимой подвески проведена, вождение будет не только безопасным, но и комфортным.
На первый взгляд может показаться, что в независимой подвеске автомобиля нет ничего сложного. Но этот элемент — наиболее важная часть машины, которая с каждым годом усложняется и совершенствуется.
Независимая подвеска обладает специфическими характеристиками и функционалом. Они влияют на то, как машина управляется, насколько комфортно и безопасно передвигаться на ней. Подвеска любого типа должна решать нижеперечисленные задачи:
- Обеспечивать комфортное вождение, поглощать вибрацию от дорожного полотна, снижать нагрузку на кузов.
- Стабилизировать машину во время езды, создавая непрерывный контакт колес и дороги, исключая сильные крены кузова.
- Сохранять оптимальную геометрию передвижения и расположения колес, чтобы управление авто при движении (и торможении) было точным.
Подвеска с повышенной жесткостью обычно стоит на спорткарах. Так даже при быстром передвижении автомобиль чутко реагирует на любые действия человека. С такой подвеской дорожный просвет минимальный, а устойчивость наилучшая, машина не заваливается на один бок, не раскачивается.
Практически все легковые автомобили выпускаются с мягкой подвеской, которая поглощает вибрацию. Но благодаря такой независимой подвеске машина становится валкой, хуже управляется.
Когда необходимо, чтобы машина стояла на дороге лучше, следует установить винтовую подвеску. Выполнена она в виде стоек-амортизаторов, в которых можно регулировать силу натяжения пружины.
Подвеска может быть зависимой и независимой, это определяется кинематической схемой направляющего устройства.
1. Зависимая подвеска
Жесткая связь колес в конструкции зависимой подвески обеспечивается за счет неразрезного моста либо балок. Два колеса остаются в одном вертикальном положении (относительно оси), при этом передние колеса — поворотные. Задняя подвеска сконструирована точно так же. Бывает рессорная, пружинная и пневматическая зависимая подвеска. Причем в двух последних случаях потребуется использовать тяги, чтобы зафиксировать мосты и исключить их перемещение.
Преимущества:
- простота конструкции подвески, которая не ломается;
- повышенная грузоподъемность.
Недостатки:
- машина плохо управляется;
- при повышении скорости транспортное средство теряет устойчивость;
- передвигаться на авто с такой подвеской некомфортно.
2. Независимая подвеска
Колеса способны менять вертикальное положение относительно друг друга, при этом они находятся в одной и той же плоскости.
Преимущества:
- авто прекрасно управляется;
- машина хорошо держит дорогу;
- комфортное передвижение.
Недостатки:
- высокая стоимость сложной конструкции подвески;
- независимая подвеска менее надежная.
Иные виды
Выше рассмотрены основные виды подвесок, применяемые на автомобилях. Но типов их несколько больше, хотя остальные сейчас не используются. Такой к примеру, является подвеска «ДеДион».
В целом, «ДеДион» отличалась не сколько конструкцией подвески, а устройством трансмиссии заднеприводных автомобилей. Суть разработки сводилась к тому, что главная передача была вынесена из конструкции заднего моста (она жестко крепилась к кузову, а передача вращения выполнялась полуосями со ШРУСами). Сама же задняя ось могла иметь как независимую, так и зависимую подвеску. Но из-за ряда негативных качеств этот тип на авто широкого распространения не получил.
Подвеска De Dion
Также стоит упомянуть об активной (она же – адаптивная) подвеске. Она не является каким-то отдельным типом, а является, по сути, независимой подвеской, и отличается от описанных выше некоторыми конструктивными нюансами.
В этой подвеске используются амортизаторы (гидравлические, пневматические или комбинированные) с электронным управлением, что позволяет в некотором роде менять параметры работы этого узла – повышать и понижать жесткость, увеличивать клиренс.
Но ввиду сложности конструкции встречается она очень редко и только на автомобилях премиум сегмента.
Принцип работы и устройство подвески на поперечных рычагах
Учитывая марки автомобилей, на которых применяется подвеска на двойных поперечных рычагах, становится интересно само устройство подвески и принцип работы. Большинство автомобилей, на которых используется данный тип механизма, могут преодолевать большие перегрузки, а так же весьма комфортные в салоне. Основная задача – удержать автомобиль на дороге, и максимум держать управляемость.
Как уже понятно с названия, в основе такой подвески лежит два поперечных рычага, так же в набор входят сайлентблоки, пружины амортизаторов, сами амортизаторы, шаровые опоры и шарниры. В зависимости от производителя могут быть использованы и дополнительные детали, но классический вариант выглядит именно так. По типу скелета существует два типа рычагов – U-образные и L-образные, соответственно и по типу крепления они разные.
Независимо от типа рычага, каждый имеет по три точки крепления, две к кузову автомобиля и одну к поворотному кулаку. Если к кузову рычаги крепятся с помощью сайлентблоков, где движение осуществляется только в одной плоскости, то к поворотному кулаку осуществляется за счет шаровых шарниров (шаровые опоры). Верхний рычаг обычно меньший по габаритам, верхний больше, за счет чего колесо получает отрицательный угол развала при сжатии к центру автомобиля и положительный в случае растяжения от центра.
В результате автомобиль с такой подвеской получает больше устойчивости при прохождении крутых поворотов. Колесо всегда остается перпендикулярно дороге и не зависит от положения кузова машины. Что касается амортизатора и пружины, то они расположены соосно, но отличаются от МакФерсон. Верхняя часть амортизатора крепиться к кузовной части автомобиля, нижняя часть за счет шарнира к нижнему поперечному рычагу. Таким образом, амортизатор вполне отрабатывает поставленные перед ним задачи.
Теперь же рассмотрим принцип работы подвески на двойных поперечных рычагах. Первый вариант это езда по неровной дороге, многие говорят, что такая подвеска очень жесткая и вся вибрация и удары передаются на кузов автомобиля. На самом же деле все зависит от амортизаторов и жесткости пружин. Благодаря современным технологиям эту жесткость можно регулировать с помощью электроники, тем самым сделав подвеску жесткой или мягкой. Колесо, попав на неровность, передает всю силу удара на нижний и верхний рычаг, те в свою очередь на пружину стойки, а для смягчения удара в помощь приходит амортизатор.
Второй вариант, за который так ценят подвеску на двойных поперечных рычагах – это отличная отработка при перегрузках и резких поворотах. Верхний рычаг, как правило, меньше по размерам, нижний – больше. В результате колесо будет отлично держать вертикальное положение, если заходить в резкий поворот на большой скорости, рычаги не дают колесу крен, тем самым удерживая плоскость и хорошее сцепление с дорожным покрытием. Для быстрого разгона рычаги так же играют не малую роль, переключение между передачами не редко дает рывки кузова и перегрузки, а значит и дополнительное давление на колеса. В таком случае механизм не дает колесам разойтись в стороны, а на большой скорости хорошо держит управление автомобилем.
Учитывая характеристики и возможности подвески на двойных поперечных рычагах, можно понять, почему её так часто устанавливают на новые, современные автомобили, несмотря на столь не новую конструкцию. За все года существования механизм только улучшился и неоднократно показал отличные результаты в управлении автомобилем. Стоит еще раз напомнить, что в большинстве случаев такая подвеска устанавливается на переднюю ось машины, в очень редких случаях на заднюю ось.
Какие подвески бывают
В связи с особенностями конструкции подвески принято разделять на 3 вида: зависимая, независимая и полунезависимая подвеска
Зависимая подвеска
Подразумевает жесткое соединение противоположных колес, при котором перемещение одного колеса в поперечной плоскости влечет за собой перемещение другого. В состав моста автомобиля входит жесткая балка, заставляющая колеса двигаться параллельно. Изначально в качестве направляющих и упругих элементов использовались рессоры, но в современных автомобилях связующая колеса поперечина фиксируется двумя продольными рычагами и поперечной тягой.
Преимущества:
- невысокая стоимость
- легкость конструкции
- высокий центр поперечного крена
- постоянство развала и колеи
Другими словами, на ровной поверхности, не зависимо от раскачки, угол наклона колес относительно дороги не меняется, а машина имеет наилучшее сцепление с дорожным покрытием. На плохой дороге, к сожалению, это преимущество теряется, т. к. провал одного колеса влечет за собой провал и второго, в результате чего сцепление ухудшается.
Конструкция очень простая и надежная, потому широко используется для грузовых автомобилей и на задней оси легковых.
Полунезависимая
Включает в себя жесткую балку, которую торсионы удерживают на кузове. Эта конструкция делает подвеску относительно самостоятельной по отношению к кузову. Для примера можно изучить подвеску переднеприводного автомобиля ВАЗ.
Независимая подвеска
Предполагает автономную работу каждого колеса. Т.е. их перемещения не зависят друг от друга, что приводит к более плавному ходу. Независимая подвеска может быть как передней так и задней, и в свою очередь ее принято разделять на:
- Подвеска с качающимися полуосями — основным элементом конструкции выступают полуоси. При наезде на неровности колесо всегда сохранит перпендикулярное положение относительно полуоси.
- Подвеска с косыми рычагами — оси качания рычагов находятся под косым углом. Преимуществами такого вида прибора можно назвать уменьшение колебаний колесной базы и крена авто на поворотах.
- Подвеска на продольных рычагах — самый простой тип, среди независимых. Каждое колесо удерживается при помощи рычага, воспринимающего боковые и продольные усилия. Обычно рычаг крепится к кузову при помощи шарниров и обладает высокой устойчивостью. Недостаток такой подвески заключается в том, что на поворотах колеса наклоняются вместе с кузовом, создавая большой крен.
- С продольными и поперечными рычагами. Этот вид подвесок сложен в техническом плане и громоздок, поэтому слабо популярен (использовался на таких марках как Rover, Glas и т.д.).
- С двойными продольными и поперечными рычагами.
- Торсионно-рычажная подвеска — включает в свою конструкцию два продольных рычага и торсионную скручиваемую балку. Используется на задней оси переднеприводных автомобилей, в современном автомоделировании в основном на бюджетных китайских моделях. Преимуществом считается надежность и простота, а недостатком — излишняя жесткость, лишающая комфорта пассажиров заднего ряда.
- Подвеска МакФерсон — самая распространенная схема передней подвески современных автомобилей. Это обусловлено небольшой шириной, легкостью и простотой конструкции. Однако у такой подвески есть и существенный минус: высокое трение в амортизаторной стойке и, как следствие, снижение фильтрации дорожных шумов и неровностей.
- Гидропневматическая и пневматическая подвеска. Роль упругих элементов исполняют пневматические баллоны и гидропневматические элементы, объединенные в одно целое с системой гидроусилителя руля и гидравлической системой тормозов.
- Адаптивная подвеска отличается тем, что степень демпфирования амортизаторов изменяется в зависимости от качества дорожного полотна, параметров движения и запросов водителя. Результатом можно отметить повышенную маневренность и безопасность.
Все подвески имеют свои положительные характеристики и недостатки. Некоторые до сих пор широко используются, а какие-то давно не актуальны.
Типовое разнообразие
Любая из подвесок автомобилей должна обеспечивать необходимую плавность хода, обладать кинематическими характеристиками, отвечающих требованиям устойчивости и управляемости авто.
В авто с зависимой подвеской подразумевается жесткое соединение колес, стоящих напротив, движение одного из которых в поперечной плоскости содействует перемещению второго. Авто с независимой подвеской характеризуются более сложной конструкцией, у которой смещение колес не зависит друг от друга. Этот тип независимых подвески авто подразделяются на рычажные и свечные. Виды, которые встречаются чаще всего:
- с качающимися полуосями;
- на продольных рычагах (пружинная, торсионная);
- с косыми рычагами;
- с продольными и поперечными рычагами;
- с двойными продольными и поперечными рычагами (пружинные, торсионные, рессорные);
- торсионно-рычажные;
- «Макферсон»;
- гидропневматические и пневматические подвески;
- адаптивные.
Рекомендуем: Лучшие синтетические, полусинтетические и минеральные трансмиссионные масла в 2020 году
Зависимый тип
На авто этого типа подвески подразумевается жесткая связь между колесами. Агрегаты зависимого типа относятся к первым изобретениям человечества, которые ушли не очень далеко от конструкции телег, когда два колеса соединялись между собой осью.
Современные аналоги разделяются на рессорные и пружинные. Первый вариант в качестве упругого элемента предусматривает рессору, крепление которой проводится к балке моста, концами к раме или корпусу авто. Второй вариант подвесок подразумевает использование пружины.
Зависимая подвеска
Пусть этот тип и считается устаревшим в силу давности его изобретения, он до сих пор находит широкое применение среди грузовых автомобилей и внедорожников. Недостатки, которые безразличны на плохой дороге, становятся очевидными на трассе:
- управляемость остается желать лучшего из-за приличных подрессоренных масс при условии движения на высокой скорости;
- плохая устойчивость курсового типа;
- уровень комфорт для легковых автомобилей очень мал.
Независимый тип
Это вариант подвесок авто совершенно другой и не имеющий ничего общего с рассмотренным ранее. Подобная конструкция не имеет жесткой связи между колесами. На практике такая подвеска подразумевает автономное крепление каждого колеса к кузову авто, а при колебании одного из них эти изменения не передаются к остальным. Благодаря этому фактору крен кузова уменьшается, как результат устойчивость повышается. Практическая реализация варианта независимых подвесок автомобилей разнообразна, которая объедена в два основных типа: рычажные и свечные. Виды первых: двухрычажные, поперечнорычажные, косорычажные и продольнорычажные. Последние включают подвески МакФерсона.
Среди легковых автомобилей широко распространены подвески МакФерсона и поперечнорычажная. Причины, которые наделяют авто рядом преимуществ, объясняют фактор популярности подвесок, среди них:
- достойный уровень комфорта;
- высокая степень управляемости;
- хорошая обратная связь при рулении;
- крены минимальны;
- высокая скорость движения.
Независимая подвеска
Комбинированный тип
Это комбинация двух автомобильных подвесок, описанных ранее. Их конструкция спереди включает установку независимой подвески, а сзади – установку моста. Компромиссное решение разработчиков позволяет достичь комфортного передвижения по асфальту и свободного преодоления незначительного бездорожья.
Подобная комбинация легковых автомобилей идеально впишется в кроссоверы и паркетники. Возможность свободно передвигаться по городу, выезжать в лес на пикник либо проезда по проселочным дорогам становится воплощаемой задачей. Пусть и получится что-то среднее, зато в большинстве случаев обеспечит приемлемые условия движения.
Комбинации, заслуживающие внимания
Описанные выше виды подвесок не исчерпывают их многообразие. Существуют ещё некоторые типы агрегатов, которые заслуживают внимания:
- Торсионная. Основывается на работе специального элемента – торсиона, представляющего собой металлический вал. Его функция представлена в виде скручивания при возникновении нагрузки.
- Активная. Для легковых автомобилей с этой подвеской термин «активная» предусматривает возможность колебания параметров при эксплуатации агрегата.
- Пневматическая. Отвечает за изменение высоты автомобилей относительно дороги, другими словами, колебания клиренса. Конструкция пневмоподвески предусматривает применение пневмоупоров на каждом колесе. Отдельно взятая пневматическая подвеска легковых автомобилей не является отдельным видом, но служит своеобразным дополнением к стандартной.
