Типы подвесок автомобиля
Дорога для движения транспортных средств редко бывает идеальной. Даже на трассе с твердым покрытием всегда присутствуют трещины, выбоины и неровности. Без системы амортизации комфортное движение было бы невозможным, а кузов автомобилей долго не выдержал бы ударных нагрузок, передающихся с колес. Подвеска автомобиля создана для гашения такой нагрузки, и, в зависимости от назначения и стоимости, имеет разную конструкцию.
Назначение и устройство подвески автомобиля
При движении транспортного средства все колебания, возникшие от неровностей дороги, передаются на кузов. Задача подвески – смягчать или гасить подобные колебания. Дополнительной функцией является обеспечение соединения кузова и колес, при этом колеса имеют возможность менять расположение независимо от кузова, регулируя направление движения. Вместе с колесами, подвеска входит в число обязательных элементов ходовой части машины.
Подвеска – это технически сложное устройство, состоящее из следующих частей:
- Упругих элементов – металлических и неметаллических деталей, принимающих на себя всю нагрузку от движения по неровностям, и, в силу своих свойств, распределяющих ее на конструкцию кузова.
- Гасящих устройств (амортизаторов) – агрегатов с пневматическим, гидравлическим или комбинированным строением, нивелирующих колебания кузова, полученных от упругих частей.
- Направляющих деталей – различных рычагов, соединяющих подвеску с кузовом, и контролирующих смещение колес относительно друг друга и кузова.
- Стабилизаторов поперечной устойчивости – упругих штанг из металла, связывающих подвеску и кузов, и устраняющих возможный крен машины при движении.
- Колесных опор – деталей передней оси в виде поворотных кулаков, принимающих нагрузки от колес, и распределяющих их по подвеске.
- Средств крепления деталей, агрегатов и узлов, задача которых – соединять подвеску и кузов между собой. Это жесткие соединения на болтах, шаровые опоры или шарниры, композитные сайлентблоки.
Демпфирующие элементы
Части подвески, гасящие колебания во время движения автомобиля называют демпфирующими элементами. К ним относятся следующие устройства:
- Двухтрубные амортизаторы, состоящие из внутренней и внешней труб, и выполняющие функцию резервуара и поршня, которые сообщаются отверстиями и разнонаправленными клапанами, которые из-за инерционности рабочей среды тормозят возвратно-поступательные движения и гасят колебания.
В зависимости от внутренней рабочей среды, амортизаторы делятся на:
- Гидравлические;
- Газонаполненные;
- Газо-гидравлические.
Упругие элементы
Задача данных элементов подвески – гасить удары, поступающие с колес автомобиля на кузов, и представляют собой следующие детали:
- Пружина. Самый простой элемент, присутствующий почти во всех видах подвески. Для эффективности работы может иметь различную форму.
- Рессора. Самый древний элемент подвески, представляет собой набор стальных листов, соединенных вместе, и гасящих колебания за счет взаимного трения.
- Пневматический элемент. Выполняет роль альтернативы пружине и представляет собой подушку из резины, куда закачивается воздух.
- Торсион. Упругий компактный элемент в виде стержня, один конец которого соединен с рычагом подвески, а другой зажат кронштейном на кузове. При перемещении рычага подвески стержень выполняет роль упругого элемента и скручивается.
- Подрамник. Представляет собой промежуточную деталь между кузовом и элементами подвески, образуя с ними одну сборочную единицу.
- Стабилизатор поперечной устойчивости. Представляет собой стержень, связанный через стойки или рычаги подвесок колес для стабилизации движения автомобиля.
Принцип работы подвески
Автомобильная подвеска работает, преобразовывая силу удара от наезда колеса на неровное покрытие, в движение упругих частей (пружин). Жесткость таких перемещений контролируется и смягчается гасящими устройствами (амортизаторами). Благодаря этому сила ударов, передающихся на кузов, снижается, что обеспечивает плавность движения.
Жесткость подвески у разных автомобилей сильно различается: чем она жестче – тем легче и более предсказуемо управление, но уменьшается комфорт езды. Мягкая создает удобство эксплуатации, но за счет заметно сниженной управляемости (чего не рекомендуется допускать). По этой причине производители транспортных средств всегда стараются найти компромисс между комфортом и безопасностью.
Классификация подвесок
В современном автомобилестроении наиболее часто применяются следующие виды подвесок:
1. МакФерсон. Разработана в 1960 г. инженером, давшим конструкции свою фамилию. Состоит из следующих частей:
- Стабилизатора поперечной устойчивости, или «качающейся свечи». Крепится к кузову шарниром и имеет свойство качаться при вертикальном движении колеса.
- Блока (пружинного элемента и амортизатора телескопического типа);
- Рычага.
Преимущество подвески в невысокой цене, простоте и надежности. Недостатком выступает заметное изменение угла развала на колесах.
2. Двурычажная. Состоит из двух рычагов разной длины – верхнего короткого и нижнего длинного. Данная схема является одной из самых совершенных, так как автомобиль на ней имеет отличную поперечную устойчивость и низкий износ шин в виду минимальных поперечных перемещений колес.
3. Многорычажная. Имеет сходное строение с двурычажной, но намного совершеннее и сложнее. В ней все шарниры, рычаги и сайлент-блоки крепятся к специальному подрамнику. Множество шаровых опор и прорезиненных втулок прекрасно гасят удары при наезде на неровность, и уменьшают шумность в салоне. Данная схема подвески обеспечивает наилучшее сцепление шины с поверхностью, плавность хода и управляемость. Достоинства многорычажной подвески следующие:
- Оптимальная поворачиваемость колеса;
- Изолированные продольные и поперечные регулировки;
- Небольшие неподрессоренные массы;
- Независимость колес друг от друга;
- Отличный потенциал при полном приводе.
Но главным недостаток подвески – ее большая стоимость, хотя в последнее время таким агрегатом оснащают не только представительские машины, но и авто гольф-класса.
4. Адаптивная. Несет в себе принципиальные отличия от других типов механизмов, являясь логическим и усовершенствованным продолжением гидропневматической подвески, впервые реализованной фирмами Ситроен и Мерседес. Ее достоинства следующие:
- Малая раскачка на высокой скорости и минимальный крен кузова;
- Принудительно меняющееся демпфирование;
- Автоматическая адаптация к любому дорожному покрытию;
- Отличная устойчивость при прямом движении;
- Адаптация под водителя;
- Высокая степень безопасности.
Разные фирмы при изготовлении агрегата разрабатывают свою оригинальную схему, но в общем конструкция состоит из следующих компонентов:
- Регулируемых стабилизаторов поперечной устойчивости;
- Блока управления ходовой;
- Активными амортизаторными стойками;
- Различными датчиками (дорожного просвети, неровностей и т.д.).
Главный минус устройства состоит в его сложности.
5. Типа «Де Дион». Изобретение французского инженера имеет главную цель – максимально разгрузить задний мост транспортного средства отделением корпуса главной передачи, при этом он крепится непосредственно к кузову. Крутящий момент передается через полуоси и ШРУСы, что позволяет подвеске быть как зависимой, так независимой. Главные недостатки конструкции – «приседание» на задние колеса при резком старте и «клевки» при торможеии.
6. Задняя зависимая. Устройство можно наблюдать на классических моделях ВАЗа, где отличительной чертой в роли упругих элементов выступают цилиндрические винтовые пружины. На них «висит» балка заднего моста и крепится к кузову четырьмя продольными рычагами. Поперечная реактивная тяга гасит крены и улучшает управляемость. Конструкция не обеспечивает хорошего комфорта и плавности хода из-за неподрессоренных масс, и массивного заднего моста, но актуальна при креплении к балке картера главной передачи, редуктора и других массивных частей.
7. Полузависимая задняя. Широко применяется во многих полноприводных автомобилях, и состоит их пары продольных рычагов, крепящихся в центре к поперечине. Такая подвеска имеет следующие преимущества:
- Компактные размеры и относительно небольшой вес;
- Простота ремонта и обслуживания;
- Заметное снижение неподрессоренных масс;
- Самая лучшая кинематика колес.
Главный минус подвески – невозможность ее установки на заднеприводных машинах.
8. Пикапов и внедорожников. В зависимости от назначения и веса автомобиля, различают три вида подвески:
- Независимая передняя и зависимая задняя;
- Полностью независимая;
- Полностью зависимая.
В большинстве случаев на задней оси ставится рессорная или пружинная подвеска, взаимодействующая с жесткими неразъемными мостами. Рессоры применяют у тяжелых джипов и пикапов из-за способности выдержать внушительную нагрузку, неприхотливости и надежности. Такая подвеска недорога по стоимости, что повлияло на оснащение ею отдельных бюджетных автомобилей.
Пружинная схема – длинноходная, мягкая, и по строению не сложная, потому устанавливается чаще на легких джипах. На передних осях устанавливают пружинные и торсионные схемы.
9. Грузовиков. На грузовики устанавливают зависимые подвески с продольными и поперечными рессорами, и гидравлическими амортизаторами. Такая схема максимально проста и дешева в производстве. Но на высоких скоростях водитель сталкивается с плохой управляемостью, так как рессоры плохо выполняют функцию направляющих элементов.
Источник статьи: http://voditelauto.ru/%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8F/
Задняя подвеска автомобиля: особенности, виды
Отечественные дороги зачастую не могут похвастаться гладким и ровным покрытием. Для того чтобы сгладить движение автомобиля по неровной дороге с ямами и выбоинами и были придуманы подвески, которые теперь в автомобилях используются повсеместно. Элементы подвески тесно связаны с кузовом, парой передних и задних колес и способны снижать уровень вибрации при движении по неровному дорожному полотну.
Вне зависимости от типа подвески она выполняет всегда одну и ту же функцию. Однако видов подвесок существует несколько и необходимо разобраться с особенностями каждого типа подвески. Многие эксперты уверены в том, что на спортивных автомобилях следует использовать один тип подвески, а на компактных авто следует использовать другой тип подвески.
Элементы задней подвески
Каждый элемент подвески имеет свои конструктивные особенности, если разобрать подвеску на составные части, то в каждой подвеске имеется:
- гасящее устройство;
- стабилизатор;
- различные детали крепления;
- опора и направляющий элемент;
- упругий элемент.
Каждый перечисленный элемент может выполнять сразу несколько функций. Так, рессора считается и амортизатором и упругим элементом. Современные автомобили выпускаются со сложными системами подвески, где каждый элемент выполняет отдельную функцию и в сочетании позволяет снизить уровень вибрации при движении по неровному дорожному полотну.
Элементы упругости тесно связаны с кузовом автомобиля, сюда относятся рессоры и пружины. Эти элементы в большинстве случаев имеют одинаковый диаметр. А пружины с разным диаметром играют роль упругих элементом переменной жесткости. В центре каждой пружины находится отбойник, при полном сжатии пружины этот элемент позволяет сгладить эффект сильной вибрации. В каждой подвеске имеется несколько рессор, которые представляют собой пружины различной длины. Встречается несколько видов рессор – листовые рессоры, пружинные и торсионные.
Торсионные рессоры выполнены в форме трубок, внутри каждой трубки находятся стержни. Они находятся в плотном кольце амортизаторов. К торсионным рессорам также можно отнести гидропневматический и пневматический элементы. Гидропневматический элемент представляет собой баллон с газом, который поднимается или опускается в процессе передвижения автомобиля.
Распределяющие элементы подвески призваны равномерно распределять колеса относительно кузова, они фиксируют подвеску. Распределяющие элементы выполнены в виде рычагов. Амортизатор выполнен в форме металлической трубки, он позволяет гасить вибрации при их возникновении, когда автомобиль движется по неровной дороге. Амортизаторы могут быть выполнены в форме одной или сдвоенной трубки. Система срабатывания амортизатора может быть разной.
Типы задней подвески
Крепление элементов задней подвески производится за счет резинометаллических втулок и шаровых опор. По бокам нагрузка на поворотах равномерно распределяется за счет штанги. Она фиксирует рычаги колес и представлена в виде стабилизирующего элемента поперечной устойчивости. Подвески в автомобилях встречаются зависимые и независимые.
В зависимой подвеске имеется жесткая балка, которая плотно совмещает противоположные колеса. Когда одно колесо меняет свое положение, положение меняется и у второго колеса. Зависимый тип подвеске давно используется в отрасли автомобилестроения. Изначально в таком типе подвесок вместо упругих элементов использовались рессоры, теперь они чаще заменяются на рычаги. У зависимого типа подвески есть несколько важных преимуществ.
Во-первых, такой тип подвески имеет малый вес, с таким типом подвески удобно передвигаться по дороге с колеями. Во-вторых, зависимый тип подвески имеет высокий поперечный центр. Для такого типа подвески характерно то, что она позволяет с комфортом передвигаться по любому типу дороги. Однако на поворотах с зависимой подвеской трудно избежать заносов.
Если при движении на автомобиле с зависимой подвеской препятствие появляется только перед одним колесом, то сцепление с дорожным полотном падает. Зависимую подвеску в задней части автомобиля можно чаще всего встретить на внедорожниках и грузовиках. А для независимой подвески характерна более сложная конструкция. Взаимосвязи между колесной базой и кузовом при наличии независимой подвески нет. В такой подвеске встречаются продольные рычаги.
Колесо автомобиля сзади крепится к рычагу, рычаги крепятся к шарнирам, а они крепятся к кузову автомобиля. при этом эффект параллельности колес достигается за счет прочного продольного рычага. Втулки в подвески гасят удары, и автомобиль на поворотах наклоняется вместе с колесами.
При этом центр крена находится параллельно дороге. При использовании в автомобиле такого типа подвески можно преодолевать любые препятствия, однако перед поворотами рекомендуется снижать скорость.
Торсионно-рычажная подвеска
В современных автомобилях довольно часто встречается такой тип подвески, как торсионно-рычажная. Такой тип подвески сочетает в себе качества двух вышеописанных типов подвесок. Торсион в торсионно-рычажной подвеске играет роль элемента упругости. Он крепится к раме с одного конца, а с другого конца крепится на движущий элемент. В конструкции предусмотрено место для балки, которая работает под давлением. Торсион может быть выполнен с круглым или квадратным сечением. Такой тип подвески отличается компактностью и удобным использованием на небольших автомобилях.
Макферсон – это еще один тип распространенной подвески, такая задняя подвеска автомобиля широко используется в автомобильной отрасли. Такую подвеску можно создать для передних и задних колес. Между опорными узлами в такой подвеске имеется большое расстояние, что является весомым преимуществом. Такая конструкция подвески подходит больше для ровных дорог. На кочках с подвеской Макферсон сильно ощущаются толчки. Также все типы подвесок делятся на однорычажные и многорычажные.
Источник статьи: http://carsaround.ru/zadnyaya-podveska-avtomobilya-osobennosti-vidy.html
