Независимая подвеска заднеприводного автомобиля

Независимая подвеска автомобиля. Принцип работы, типы и устройство

Независимая подвеска – самый популярный вид подвесок. Он отличается от других тем, что каждое колесо не влияет на другие, и между колесами нет жесткой связи. Типов независимой подвески существует много, но самой популярной остается многорычажная «МакФерсон». Она отличается от других хорошими характеристиками и сравнительно низкой стоимостью.

Типы независимых подвесок

Подвеска с качающимися полуосями

В такой подвеске применяется две полуоси вместо одной. Каждая ось закрепляется на шасси с помощью шарнира, благодаря чему обеспечивается перпендикулярное положение колеса по отношению к полуоси. Помимо этого, при поворотах боковые силы подвески могут подбрасывать машину, из-за чего страдает устойчивость автомобиля. Чаще всего этот вид подвески используется для грузовых машин.

Подвеска на продольных рычагах

Этот тип подвески заключается в том, что каждое колесо на одной оси с обеих сторон прикрепляется к рычагу, намертво закрепленного на раме. При использовании этой подвески может изменяться колесная база, но колея остается такой же, как и была. Устойчивость этого типа независимой подвески автомобиля не отличается хорошими характеристиками, из-за чего колеса могут поворачиваться вместе с кузовом. Это негативно сказывается на сцеплении шин с дорогой. При движении продольные рычаги берут на себя всю нагрузку со всех направлений. По этой причине данному типу подвески не хватает жесткости и утяжеления. Плюсом подвески на продольных рычагах является возможность сделать ровный пол в машине, благодаря чему внутри увеличивается объем салона. Такая подвеска нередко применяется в производстве легких прицепов.

Подвеска Дюбоне

Этот тип независимой подвески автомобиля применялся на машинах в первой половине ХХ века. На каждом борте автомобиля был рычаг с реактивной тягой. Рычаг оказывал действие на пружину, а реактивная тяга соединялась с кожухом, в котором находилась пружина и передавала усилия при торможении. Этот тип подвески не прижился, потому как из кожуха постоянно вытекала жидкость.

Подвеска на косых рычагах

Данный тип подвески – это всего лишь усовершенствованная подвеска на продольных рычагах. Она используется для ведущей оси. Конструкция подвески делает минимальной вероятность изменения ширины между колесами, а также оказывает влияние кренов на наклон колес. Когда во время поворота усиливается подача топлива, задняя часть машины немного приседает, из-за чего происходит развал передних колес. Когда уменьшается подача топлива, передняя часть становится ниже, а задняя часть машины поднимается.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

С каждой стороны подвески есть два рычага, которые крепятся на раму внутри на эластичном креплении. Снаружи они соединяются со стойкой колеса. Преимущество данного типа подвески в том, что у Вас есть возможность отрегулировать все необходимые параметры и ее характер во время работы. Эта подвеска очень популярна на спорткарах, потому как на ней можно отрегулировать:

• Высота центров крена;
• Ширину колеи;
• Развал колес;
• Продольные и поперечные показатели;

Подвеска «МакФерсон»

В данном типе подвески имеется направляющая стойка и дополнительный нижний рычаг. Это позволяет качаться, когда работает верхний шарнир. Макферсон – это продолжение свечной подвески. Поворотный кулак скользит вверх и вниз по раме направляющей, которая обеспечивает поворот. Тип подвески макферсон очень популярен, потому как подвеска этого типа проста, компактна и недорогая.

Многорычажная подвеска

Многорычажная подвеска – это подвид подвески на двойных поперечных рычагах. Они применяются на машинах с задним приводом. Долгое время ее использовали спереди, но потом конструкторы смогли повысить управляемость и устойчивость машины. В новой подвеске уже не было ввинчивания.

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном, этот тип подвески используется на легковых машинах. Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Когда одно колесо попадает в яму, на втором это никак не сказывается. Если машина на большой скорости попадает в большую яму, то у нее меньший риск перевернуться, если установлена независимая подвеска автомобиля. Машины с этим типом подвески более безопасны и мобильны. Также у них более высокий уровень сцепления с дорогой, что отчетливо видно на хорошей скорости.

Главный недостаток подвесок такого типа – это более высокая вероятность того, что она быстрее выйдет из строя, чем зависимая подвеска автомобиля. Этот момент хорошо заметен во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо идет по препятствию, а второе идет по своей траектории. Из-за этого клиренс становится меньше, в результате чего может повредиться дно машины. Одно можно сказать точно: асфальтовые дороги – стихия независимых подвесок автомобилей.

Источник статьи: http://mitsu-motors.ru/nezavisimaya-podveska-avtomobilya-princip-raboty-tipy-i-ustrojstvo/

Что такое зависимая и независимая подвеска, и какая из них лучше

Современные тест-драйвы приучили нас к понятиям «зависимая и независимая подвеска», и вторая в большинстве случаев не остается без своей доли похвалы, а первая – без тени упрека. В отдельных случаях – например, у Renault Duster – она и вовсе может разниться даже у одной модели в разных исполнениях. Что же такое зависимая и независимая подвеска, чем они отличаются, каковы их достоинства и недостатки, и стоит ли уделять им такое внимание при выборе нового автомобиля?

Для начала, говоря о типах подвески, стоит понять, о какой «зависимости» и «независимости» идет речь. А речь в них идет прежде всего о зависимости друг от друга колес одной оси при прохождении неровностей. Соответственно, зависимая подвеска – это такая подвеска, в которой ось жестко связывает между собой два колеса.

Из конструкции зависимой подвески напрямую следуют одновременно ее главный недостаток и некоторое преимущество: недостаток заключается в том, что при наезде одного колеса оси на неровность наклоняется и другое колесо оси, что снижает комфорт передвижения и равномерность сцепления колес с поверхностью, а преимущество – в том, что при движении по ровной дороге колеса, жестко закрепленные на оси, не меняют своего вертикального положения при прохождении поворотов, что обеспечивает равномерное и постоянное сцепление с поверхностью.

Однако недостатки зависимой подвески на этом не заканчиваются. Кроме зависимости колес друг от друга, распространение такой подвески в современных легковых автомобилях было сведено к нулю из-за больших неподрессоренных масс, а также необходимости сильно поднимать пол автомобиля для обеспечения полноценной артикуляции подвески, особенно в случае с ведущим мостом.

Говоря о зависимой подвеске, стоит отметить несколько важных фактов. Во-первых, зависимая подвеска в современных автомобилях практически не встречается на передней оси – там ее вытеснила более совершенная, легкая и удобная схема МакФерсон. На улицах еще можно встретить автомобили с мостом спереди – но это либо старые полноприводные внедорожники с двумя ведущими мостами, либо грузовики и автобусы. Таким образом, говоря о зависимой подвеске при выборе современного автомобиля, мы имеем в виду ее применение на задней оси.

Во-вторых, зависимая подвеска может быть разной конструкционно и присутствовать как на ведущей, так и на ведомой задней оси. В первом случае это мост, подвешенный на продольных рессорах или продольных направляющих рычагах: такая схема еще встречается на некоторых современных внедорожниках и пикапах. Во втором случае – это задняя балка, которая применяется на недорогих переднеприводных автомобилях. Иногда в конструкции такой балки применены торсионы, работающие на скручивание, и речь идет о так называемой полузависимой балке – но конструктивно это все та же зависимая подвеска с несколько иным принципом работы.

Независимая подвеска – это такая подвеска, в которой колеса одной оси не связаны друг с другом, и изменение положения одного колеса не оказывает влияния на другое.

В противовес зависимой подвеске, одним из основных преимуществ независимой является именно то, что при наезде одного колеса на неровность другое не меняет своего положения. Эта независимость работы подвесок на разных сторонах оси обеспечивает больший комфорт и более равномерное сцепление с поверхностью при прохождении неровностей. Кроме того, независимая подвеска обеспечивает меньшие неподрессоренные массы, а также позволяет работать над их уменьшением за счет изменения конфигурации и материалов изготовления элементов подвески – к примеру, алюминиевые рычаги на сегодняшний день являются довольно популярным способом снижения неподрессоренных масс у дорогих автомобилей. Один из недостатков – то, что параметры положения колеса вроде развала, схождения и ширины колеи могут меняться при работе подвески.

Конструктивных вариаций независимых подвесок существует намного больше, чем зависимых – за многие годы были разработаны схемы на продольных, косых и поперечных рычагах, многорычажные, пневматические, гидропневматические и активные подвески, и даже вариации с магнитореологическими амортизаторами, заполненными ферромагнитной жидкостью, изменяющей свои свойства под воздействием магнитного поля. Однако принципиальные цели разработки всех этих конструкций остались теми же, что и раньше: это обеспечение максимального комфорта при передвижении, стабильности в поведении автомобиля и улучшения его управляемости.

При выборе автомобиля стоит учитывать потенциальные сценарии его эксплуатации и собственные пожелания к стоимости его обслуживания. В целом здесь работает простой принцип «чем сложнее, тем дороже».

Зависимая подвеска более проста по конструкции и, соответственно, ее обслуживание будет более простым и дешевым, а ремонт ей, скорее всего, потребуется позже, чем независимой у автомобилей в одной ценовой категории. Однако, выбирая простоту и надежность, придется смириться с чуть меньшими комфортом и управляемостью. Отдельно стоит упомянуть внедорожники: в случае выбора автомобиля высокой проходимости зависимая мостовая подвеска (как минимум, сзади) является практически безальтернативным выбором.

Независимая подвеска имеет более сложную конструкцию – это означает, что с одной стороны, она обеспечит больший комфорт и более азартную управляемость, но при этом ее ресурс, скорее всего, окажется пониже, а ремонт не ограничится заменой пары сайлентблоков. Но, справедливости ради, стоит отметить, что ремонт и обслуживание многорычажных подвесок популярных автомобилей в настоящее время не является чем-то запредельно сложным или дорогим.

Таким образом, если вы готовы немного переплатить за больший комфорт, а сценарий использования автомобиля – преимущественно городской или по хорошим дорогам, то оптимальным выбором станет независимая подвеска. Если же при выборе машины вы стремитесь к максимальной экономичности в ремонте и обслуживании, или автомобиль будет эксплуатироваться в жестких условиях, где ресурс подвески приоритетнее комфорта и управляемости, то стоит предпочесть более простую зависимую подвеску.

Источник статьи: http://www.kolesa.ru/article/chto-takoe-zavisimaya-i-nezavisimaya-podveska-i-kakaya-iz-nih-luchshe

Независимая подвеска заднеприводного автомобиля

Подвеска — это совокупность элементов ходовой части, обеспечивающая упругую связь между колёсами и кузовом (рамой) автомобиля. Подвеска отвечает за снижение динамических нагрузок на несущую основу автомобиля, сглаживание неровностей дороги и необходимое перемещение колёс относительно кузова (рамы).

Каждый автомобиль характеризуется определённым соотношением подрессоренных и неподрессоренных масс. К неподрессоренной массе относятся детали, вес которых передаётся непосредственно на дорогу (колёса, шины, тормозные механизмы и т.д.), а к подрессоренной — часть конструкции автомобиля, вес которой воспринимается подвеской (кузов, салон, двигатель, трансмиссия и т.д.). Как правило, чем меньше неподрессоренная масса автомобиля, тем выше его плавность хода и комфортабельность. Этим объясняется использование почти на всех современных моделях независимой подвески, так как у неё неподрессоренная масса ниже.

С подвеской также тесно связаны такие параметры конструкции автомобиля, как развал и схождение. Развал — это угол наклона колеса относительно вертикальной плоскости (считается отрицательным при наклоне внутрь и положительным при наклоне наружу). Схождение — это угол наклона колеса относительно горизонтальной плоскости, то есть соответствующей оси. Значения развала и схождения определяются геометрией подвески и при отклонении от заданных показателей свидетельствуют об нарушении её элементов.

Автомобильная подвеска состоит из трёх групп элементов:

• Упругие элементы — воспринимают вертикальные силы, возникающие при наезде колеса на неровность дороги, и деформируются под их воздействием.
• Направляющие элементы — обеспечивают подвижную связь колеса с кузовом или рамой и определяют направление перемещения колёс, воспринимая продольные и боковые силы.
• Гасящие элементы (амортизаторы) — отвечают за уменьшение амплитуды колебаний несущей системы (кузова) автомобиля, возникающих под действием неровностей дороги.

Существует две принципиально различных конструкции подвески:

Зависимая подвеска

Независимая подвеска

В конструкции зависимой подвески колёса одной оси жёстко связаны между собой и всегда параллельны друг другу. Перемещение одного колеса оси так или иначе влияет на положение другого. На ровной поверхности оба колеса перпендикулярны дороге; при наезде одного колеса на неровность оба колеса смещаются относительно вертикальной оси, а ось — относительно горизонтальной. Зависимая подвеска имеет самую простую и дешёвую конструкцию, но является непрактичной из-за большой неподрессоренной массы и недостаточной управляемости.

Независимая подвеска предполагает отсутствие жёсткой связи между колёсами одной оси. Перемещение одного из них никак не отражается на другом или оказывает минимальное воздействие. Колёса могут занимать различные положения относительно дороги или друг друга.

В зависимости от типа направляющего элемента выделяют следующие разновидности подвески:

Зависимая на поперечной рессоре	Самый простой вид зависимой подвески. Состоит из неразрезной балки моста и расположенной над ним поперечной полуэллиптической листовой рессоры, выступающей одновременно в качестве упругого и направляющего элемента. Применялась на самых дешёвых довоенных и некоторых послевоенных автомобилях как на передней, так и на задней осях.
Зависимая на продольных рессорах	Рессорная подвеска была унаследована первыми автомобилями от конных экипажей и успешно применялась на протяжении всей автомобильной истории, а сегодня сохранилась только на грузовиках и пикапах. Это объясняется её надёжностью, простотой в обслуживании, дешевизной и способностью выдерживать большую нагрузку. Большинство довоенных моделей оснащались зависимой подвеской на листовых рессорах спереди и сзади. До конца 70-х гг. основная масса заднеприводных автомобилей имели жёсткий задний мост на полуэллиптических рессорах, но позже от него отказались из-за плохой управляемости автомобиля вследствие смещения моста под действием боковых сил. Подвеска на двух продольных рессорах сочетается с балками переднего или заднего мостов, которые могут располагаться как под, так и над рессорами. Рессора крепится металлическим хомутом к мосту и шарнирами на концах к кузову или раме. На легковых автомобилях листовые рессоры бывают эллиптические, 3/4-эллиптические, полуэллиптические и четвертьэллиптические.
Зависимая рычажная с тягой Панара	Зависимая подвеска с поперечной реактивной штангой (тягой Панара), шарнирно закреплённой одним концом на балке моста, а другим — на кузове или раме. В качестве направляющих элементов используются продольные или поперечные рычаги, в качестве упругих — витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Тяга Панара ограничивает продольные и поперечные перемещения моста, сохраняя устойчивость и управляемость автомобиля. Более эффективным и сложным усовершенствованием тяги Панара является механизм Уатта, состоящий из закреплённых с разных сторон шасси двух горизонтальных балок и коротким вертикальным звеном между ними, центр которого прикреплён к центру оси.
Зависимая с толкающей трубой или дышлом	Разновидность жёсткого моста на листовых рессорах или пружинах, в котором продольное перемещение балки ограничивается опирающейся на картер коробки передач защитной трубой карданного вала или Л-образным (А-образным) рычагом (дышлом), шарнирно соединённым с кузовом или рамой. При отсутствии рессор комплектуется тягой Панара или механизмом Уатта для устранения поперечных смещений моста.
Зависимая де Дион	Разновидность зависимой подвески с минимальной неподрессоренной массой. В её конструкции колёса соединены смещающейся неразрезной балкой, а главная передача неподвижно закреплена на раме или кузове и передаёт крутящий момент на колёса через полуоси с двумя шарнирами на концах. В качестве направляющих элементов выступают продольные или поперечные рычаги, в качестве упругих — листовые рессоры или пружины в сочетании с тягой Панара. Из-за небольшого веса и высокой стоимости подвеска типа Де Дион получила распространение на спортивных автомобилях.
Полунезависимая с рычагами и торсионной балкой	Полунезависимая подвеска для задних колёс переднеприводного автомобиля. Состоит из двух продольных рычагов, соединённых работающей на скручивание торсионной балкой.
Независимая с качающимися полуосями	Одна из ранних конструкций независимой подвески с полуосями, закреплёнными на шасси с помощью шарниров, но неподвижными относительно колёс. В такой подвеске колёса всегда остаются перпендикулярными своим полуосям и при недостаточной нагрузке на шасси имеют положительный угол развала. Упругими элементами могут быть пружины, рессоры или торсионы, а роль рычагов выполняют либо сами полуоси, либо металлические кожухи этих полуосей. Подвеска на качающихся полуосях не обеспечивает необходимой управляемости на высоких скоростях, поэтому использовалась в основном на лёгких заднемоторных автомобилях, часто в сочетании с хребтовой рамой.
Независимая на продольных рычагах	На раме или кузове подвижно закреплены продольные рычаги, к которым крепятся колёса. Бывает пружинной, торсионной или гидропневматической. Лучше всего подходит в качестве задней подвески для небольших переднеприводных автомобилей, так как позволяет сделать сзади ровный пол. Недостатки — продольное перемещение колёс, большие нагрузки на рычаги и невозможность использования на ведущем заднем мосту.
Независимая на косых рычагах	Модификация независимой подвески на продольных рычагах для заднего ведущего моста. В ней рычаги расположены не продольно, а под некоторым углом к поперечной оси автомобиля, при этом полуоси имеют по одному или по два шарнира. Второй вариант подвески использовался во многих заднеприводных моделях 70-х — 80-х гг. как замена неразрезного моста.
Независимая на двойных продольных рычагах	Двойные продольные рычаги присутствуют в конструкции независимых подвесок типа Dubonnet и с поперечными торсионными стержнями. Обе разновидности применялись только на неведущей передней оси и обладали теми же недостатками, что и подвеска на продольных рычагах.
Независимая на двойных поперечных рычагах	Эта схема независимой подвески получила название параллелограммной, так как расположенные один над другим сдвоенные рычаги образуют объёмную фигуру. Внутренние концы рычагов подвижно закреплены на раме или кузове, а внешние соединяются со стойками колёс при помощи шаровых шарниров с двумя степенями свободы на поворотных колёсах или цилиндрических шарниров с одной степенью свободы на неповоротных колёсах (а также на передней оси со шкворневым узлом). Подвеска на двойных поперечных рычагах считается наиболее совершенной с точки зрения кинематики, так как её геометрия позволяет заранее задать все необходимые параметры. Этим объясняется распространённость параллелограммной подвески на спортивных и люксовых автомобилях. На заднем мосту заднеприводного автомобиля также может применяться усложнённая версия этой подвески — многорычажная подвеска. Упругими элементами подвески на двойных поперечных рычагах могут быть пружины (самый распространённый вариант), торсионы (расположенные как продольно, так и поперечно), пневмобаллоны (гидропневматическая подвеска с изменяемым дорожным просветом) или рессоры. В последнем случае используются одна или две поперечных полуэллиптических рессоры (реже — четыре четвертьэллиптических), установленных под или над осью и закреплённых на шасси в одной или двух точках. При этом рессора обычно заменяет собой верхний или нижний рычаг параллелограмма.
Независимая свечная	Исторически самая древняя, но малораспространённая разновидность независимой передней подвески. Состоит из жёстко закреплённой на раме стойки круглого сечения, по которой скользит кулак с колесом, подпираемый сверху пружиной или поперечной рессорой. Стойка выступает в качестве шкворня, обеспечивая поворот колеса. Эта подвеска надёжна и занимает мало места, но достаточно жёсткая и всегда удерживает колёса в вертикальном положении.
Независимая Макферсон	Наиболее распространённая среди современных независимых подвесок вследствие её компактности, дешевизны и простоты. Состоит из одного нижнего поперечного рычага и вертикальной амортизаторной стойки, закреплённой на шарнире под крылом кузова. Упругий элемент — пружина или торсион — может находиться как на стойке, так и рядом с ней. На передней оси стойки Макферсона служат в качестве шкворней для поворота колёс. Подвеска Макферсона появилась на европейских автомобилях в 50-х гг. и широко применяется до сих пор, хотя в настоящее время наблюдается тенденция её замены на двойные поперечные рычаги, особенно на моделях высшего класса.

Для снижения бокового крена автомобиля на поворотах в конструкции некоторых подвесок предусматривается стабилизатор поперечной устойчивости. Он представляет собой торсионную штангу, закреплённую шарнирно на кузове или подрамнике и соединённую концами с подвижными элементами подвески. Если возникает крен кузова, стабилизатор скручивается и оказывает на автомобиль выравнивающее воздействие.

В зависимости от типа упругого элемента подвески бывают:

Рессорная	Рессора — самая простая и надёжная разновидность упругого элемента. Состоит из скрепленных между собой стальных листов разной длины. Чаще всего рессора имеет форму половины или четверти эллипса.
Пружинная	Витая пружина — спирально закрученный упругий металлический стержень круглого сечения. При сжатии её витки сближаются, поглощая энергию удараю.
Торсионная	Торсион — металлический упругий стержень, работающий на скручивание. Располагается продольно или поперечно, обеспечивая упругую связь между рамой или кузовом и направляющими элементами подвески за счёт скручивания при перемещении колеса.
Пневматическая	Пневматические упругие элементы обычно представляют собой композитные пневмобаллоны в которые под давлением подаётся воздух от компрессора. Пневматическая подвеска даёт высокую плавность хода и возможность регулировки жёсткости путём снижения или повышения давления в пневмобаллоне. Более сложный и дорогой вариант — гидропневматическая подвеска, в которой упругие элементы состоят из двух камер, наполненных одна сжатым газом, другая — жидкостью. Преимущество такой подвески заключается в функции регулировки дорожного просвета.

Многие современные автомобили оснащаются активной (адаптивной) подвеской. Эта технология позволяет изменять жёсткость упругих элементов и уровни демпфирования в зависимости от режима вождения или автоматически при помощи набора датчиков, анализирующих дорожные условия. К адаптивным также относятся пневматические и гидропневматические подвески с регулируемым дорожным просветом, которые могут опускать или поднимать автомобиль относительно опорной поверхности или сохранять постоянный уровень пола.

Подвески можно классифицировать и по типу гасящих элементов (демпферов). Различают фрикционные амортизаторы, действие которых основано на механическом трении металлических дисков, и гидравлические амортизаторы, предполагающие снижение колебаний за счёт перемещения жидкости. К гидравлическим относятся рычажные амортизаторы и более современные телескопические амортизаторы, состоящие из заполненного жидкостью герметичного цилиндра и перемещающегося в нём поршня с клапанами. По количеству камер для жидкости телескопические амортизаторы могут быть однотрубными и двухтрубными.

Источник статьи: http://automotive-heritage.ru/article/20