Ключ к знанию

Подвеска легкового автомобиля


Лучшая подвеска легкового автомобиля |

В условиях  не всегда хороших дорог как отечественных, так и у ближайших соседей, наших автолюбителей всегда интересует вопрос выбора автомобиля с удобной и надежной подвеской, которая сможет выдержать наши ухабы, колдобины и которая сможет продержаться максимум без замены комплектующих. Так какая же она: лучшая подвеска автомобиля для наших условий? На этот поставленный вопрос мы и постараемся ответить в этой статье.

Для начала что же такое подвеска и для чего она служит?

Подвеска автомобиля — это связующий элемент между дорогой и собственно кузовом автомобиля.  Причем у полноценных «чистокровных» внедорожников подвеска связана с рамой (т.н. рамные внедорожники), а не с кузовом. Первые подвески появились еще у карет и повозок, так что первые автомобили получили уже запатентованные и проверенные временем системы амортизации нагрузок при езде по дорогам.

Рамные внедорожники, как следует из названия, основаны на сварной или сборной раме — своеобразном «скелете», к которому прикручиваются все узлы и агрегаты будущего автомобиля. При этом кузов, как кожу со змеи, можно снять без особых сложностей, оставив перед собой суть автомобиля.

Как видно, все амортизирующие элементы прикручены к раме, а не к кузову, который выполняет роль крепежа прочих декоративных и конструктивных элементов.

Все современные легковые автомобили оснащаются различными типами подвесок. Чаще всего спереди устанавливается подвеска МакФерсон (McPherson) или двухрычажная подвеска. Сзади может быть установлена зависимая, полузависимая и независимая подвеска с различным количеством рычагов.

Подвеска типа McPherson:

Данный тип подвески был разработан еще в 1960 году инженером Эрлом Макферсоном, в честь которого и получила свое название. Она имеет несколько основных частей:

‪1.‬Стабилизатор поперечной устойчивости;
‪2.‬Рычаг;
‪3.‬Блок (состоит из телескопического амортизатора и пружинного элемента).

Телескопический амортизатор называют еще «качающаяся свеча», потому как к кузову он крепится посредством шарнира и может качаться, когда колесо двигается вниз и вверх. Если интересно, можете почитать, как проверить амортизаторы.

Данный тип подвески имеет свои недостатки (значительное изменение угла развала колес), но он чрезвычайно популярен благодаря демократичной цене, невысокой сложности и надежности.

Двухрычажная подвеска:

Это одна из самых совершенных схем. Она представляет собой подвеску с 2-мя рычагами разной длины  длинный нижний и короткий верхний), что гарантирует автомобилю прекрасную поперечную устойчивость на дороге и минимальный износ покрышек (поперечные перемещения всего колеса незначительны).

Это значит, что каждое отдельное колесо воспринимает ямы и бугры независимо от остальных, что позволяет сохранять максимально вертикальное отношение к дорожному покрытию и оптимальное сцепление покрышки с поверхностью дороги.

Многорычажная подвеска:

Данный тип подвески немного похож на двухрычажную схему, но он гораздо сложнее и совершеннее. Неудивительно, что к ней перекочевали и все достоинства предыдущего вида. Это набор из рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые крепятся на специальный подрамник. Большое количество шаровых опор и «сайлентов» обеспечивают не только завидную плавность хода, но и отлично гасят удары в случае резкого наезда на какое-либо препятствие, а еще они уменьшают уровень шума в салоне от колес.

При такой схеме достигается наилучшее сцепление покрышки с дорогой (любой тип покрытия), отточенная управляемость и плавность хода.

Достоинства «многорычажки»:

  • малые неподрессоренные массы;
  • оптимальная поворачиваемость колес;
  • независимость каждого отдельного колеса от остальных;
  • отдельные поперечные и продольные регулировки;
  • хороший потенциал при условии полного привода.

Однако у многорычажной подвески есть один существенный недостаток – высокая стоимость. Хотя в последнее время наметился перелом: если раньше данный тип подвески применяли только на представительских авто, то сейчас ею оснащают даже машины гольф-класса.

Зависимые и независимые подвески:

 

Если коротко, то главное отличие зависимой подвески от независимой — это способность (у зависимой) подвески передавать перемещения от одного колеса оси на другое. Как видно на рисунке (а), наезд на неровность одним колесом приведет к изменению положения другого.

Задняя зависимая подвеска:

Типичным представителем такой конструкции может служить задняя подвеска с цилиндрическими винтовыми пружинами в качестве упругих элементов. Как пример можно привести конструкцию задних подвесок классических «Жигулей». В этом случае балка заднего моста «подвешивается» на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга.

Основным недостатком этого типа подвески является значительная масса балки заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется ведущим: приходится «нагружать» балку весом картера главной передачи, редуктора и т.п. А приводит все это к возрастанию так называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.

Полузависимая подвеска:

Данная схема получила широкое распространение и используется в конструкции большинства современных полноприводных машин. Она представляет из себя два
продольных рычага, которые в центре крепятся к поперечине. У такого типа подвески много преимуществ:

  • Небольшие размеры;
  • Малый вес;
  • Простота в обслуживании и ремонте;
  • Наилучшая кинематика колес;
  • Значительное уменьшение неподрессоренных масс.

Минус этой конструкции только один – невозможность применения на заднеприводных автомобилях.

Передняя подвеска автомобиля на двойных поперечных рычагах обладает витыми пружинами, которые придают упругость, и двумя рычагами, которые крепятся к подрамнику или к раме. Подобная подвеску можно встретить и у крупно размерных седанов (бизнес- и представительского класса), а также у кроссоверов и внедорожников. Подобный тип подвески характеризуется низким износом, кроме алюминиевых составляющих. Так алюминиевые рычаги в таком типе подвесок устанавливают такие марки, как Audi и BMW. С одной стороны это дает низкий вес неподрессоренных масс и увеличивает комфорт, но износ таких деталей слишком велик в условиях наших плохих дорог.

Также переднюю подвеску на двойных рычагах зачастую в дорогих автомобилях оснащают пневматическими или гидропневматическими элементами, которые делают подвеску наиболее комфортной, но стоят такие комплектующие весьма дорога. По российским дорогам пневмобаллоны могут выходить не более 50 000 километров.

Передняя подвеска типа МакФерсон построена на основе амортизационной стойки и витой пружины вокруг нее. В итоге мы получаем довольно компактную подвеску, которая легко помещается под капотом маленьких автомобилей. Собственно и популярен данный тип подвески у автомобилей А, В и С классов.

Большие седаны и кроссоверы оснащаются независимой многорычажной задней подвеской. Такой тип может гарантировать отличный комфорт и плавность езды. Но данная подвеска легко «убивается» по ямам и ухабам, которых много на наших дорогах. При таком типе подвески также часто устанавливаются пневмоэлементы в дорогих моделях автомобилей.

В качестве задней подвески на легковых автомобилях чаще всего используется простая торсионно-рычажная полузависимая подвеска. Ее вы можете встретить под днищем большинства современных моделей небольших хэтчбеков и седанов. Она весьма проста, дешева и вынослива. Среди недостатков можно отметить высокую жесткость подвески, но с другой стороны это означает, что ее сложно будет «пробить». Такой подвеской оснащаются, Lada Granta, Renault Logan, Peugeot 301, Volkswagen Polo Sedan и другие их одноклассники.

В итоге, можно сделать вывод, что самая лучшая подвеска автомобиля для наших дорог – это типа МакФерсон спереди и торсионно-рычажная полузависимая подвеска сзади.

krossovery.info

Виды задних подвесок автомобилей: проверка задней подвески

Конструкция каждого автомобиля использует несколько составляющих, за которыми закреплены определенные функции. Отдельное внимание стоит уделить ходовой части автомобиля, за счет которой машина, собственно, и перемещается. При этом главным элементом в этой части является подвеска, и о ней будет идти речь далее.

Назначение и конструкция

Подвеска транспортного средства выполняет несколько функций. Основные:

  • обеспечение упругого крепления колеса к кузову
  • гашение колебаний
  • обеспечение контакта колеса и дорожного полотна

Была изобретена одновременно с автомобилями. Ей столько же лет, сколько первому авто, выпущенному с производства. При этом все еще не удалось создать оптимальную подвеску, которая устроила бы любой автомобиль.

Несмотря на разновидности, изделия схожи между собой по своим комплектующим. Конструкция содержит:

  • Упругие элементы — рессоры, пружины, др. Их основной задачей является восприятие нагрузок, полученных при ударе колеса о ходовую часть.
  • Демпфирующие элементы или амортизаторы. Они гасят колебания, полученные от упругих элементов, через поглощение и рассеивание волн колебания. Поэтому и устанавливают их обычно рядом с упругими элементами.
  • Направляющие системы. Созданы для связи колеса с несущей частью, что обеспечивает возможность движения машины по нужной траектории. К этой группе можно отнести рычаги, тяги, балки.

Все составляющие выполняют ряд определенных функций, и даже без одного элемента она не представляет собой единую конструкцию.

Основные виды

Главное отличие между подвесками заключается в конструктивном исполнении составляющих и в их расположении в ходовой части. При этом любое изменение способно повлиять на технические и эксплуатационные характеристики.

В основном деление основных типов осуществляется по трем основным категориям:

  1. Зависимые.
  2. Полузависимые.
  3. Независимые.
  4. Другие виды.

Каждую из категорий стоит разобрать подробнее.

Зависимая подвеска

Самая первая из произведенных и используемых на автомобилях подвесок. Именно она считается долгожителем среди существующих конструкций. И прототипом для создания стала конная повозка.

Особенность — надежное соединение колес, предотвращая перемещение деталей относительно друг друга. В качестве соединяющей оси выступает задний мост. Упругие элементы — пружины, хотя не так давно ими были рессоры. Демпфирующий элемент — амортизатор. Устанавливают его двумя способами:

  1. Отдельно от пружин.
  2. На одной с ними оси. Подобное расположение требует установки внутри пружины.

Сверху амортизатор монтируют к кузову, снизу — к мосту. На амортизаторе две функции — одна подразумевает гашение колебаний, вторая — крепит колеса к оси.

Рычаги и тяга, расположенные в соответственно поперечном и продольном направлении, — это составляющие направляющей системы. Всего их задействовано четыре. Они следят за тем, чтобы движение оси с колесами было предсказуемым. Поперечная тяга служит для уменьшения угла крена во время поворота автомобиля при его движении. Плюсы:

  • простое исполнение;
  • надежность;
  • обеспечение качественного сцепления.

Главный минус — потеря сцепления колес с дорогой, если машина входит в поворот. Это может быть очень опасно. Сегодня не востребованы, и их стараются не использовать. В основном встречается на грузовых автомобилях.

Независимая

Отличием этой подвески от других, как нетрудно догадаться, является отсутствие связи между колесами, которые находятся на одной оси и расположены параллельно друг другу. Таким образом, если по каким-то причинам положение одного колеса изменится, это не отобразится на другом.

Делятся на несколько типов, и каждый из них стоит отдельного внимания.

Стойки Макферсона

Многие знают этот тип под названием «качающаяся свеча». Главное отличие — это наличие амортизационной стойки, выполняющей сразу несколько функций. При этом все функции выполняются одновременно. Конструкция задействует:

  • амортизатор;
  • пружина.

Снизу элемент крепят к ступице колеса, а сверху — к кузову. Во втором случае также используют дополнительные опоры. Благодаря подобному креплению удается обеспечить надежную фиксацию колеса с кузовом при раскачивании. Имеется и направляющая система. В ее роли выступают рычаги, имеющие поперечное направление.

Стойка — наиболее популярный и востребованный тип. Ее назначение — обеспечение комфортного передвижения по дороге. Подвеску ценят за ее надежность и долговечность.

Рычажная

Рычажный тип также является представителем независимого вида подвесок. Довольно известный вариант, имеющий два вида исполнения конструкции:

  1. Двухрычажную. Амортизационная стойка используется только для погашения колебаний. Креплением занимается управляющая система, включающая два поперечных рычага, имеющих А-образное исполнение. Деталь предотвращает ненужное перемещение колеса при движении. Однако по сравнению с ней стойка МакФерсона мягче и проще в управлении.
  2. Многорычажную. Доработанная двухрычажная конструкция. Два рычага дополнены еще восемью подобными деталями. За счет этого удалось улучшить плавность хода, комфортное вождение.

В основном предпочтение отдают стойкам МакФерсона и двухрычажному варианту конструкции. Встречаются в большинстве транспортных средств и особенно популярны среди современных и дорогостоящих моделей. Также предпочтительны для установки в автомобили с мягкими подвесками.

Полузависимая

Этот вид подвесок — что-то среднее между описанными выше вариантами. По внешнему виду конструкция напоминает зависимую подвеску. У нее также есть балка и продольные рычаги, благодаря которым удается соединить два колеса, расположенных на одной оси.

Крепление полузависимой подвески осуществляется при помощи рычагов. Упругие и демпфирующие элементы — знакомые пружины и амортизаторы соответственно.

А вот балка полузависимой — торсионная, что позволяет ей работать также на скручивание. Таким образом, колеса могут перемещаться в вертикальном направлении вне зависимости друг от друга.

Плюсы:

  • простота;
  • надежность.

Часто встречается на заднеприводных машинах.

Другие виды подвесок

Существуют и другие виды — современные варианты, которые не так давно начали эксплуатировать в конструкции автомобилей. Стоит изучить их подробнее.

Гидравлическая

Гидравлическая подвеска обладает рядом особенностей. Главная из них — это измененные амортизаторы. В отличие от стандартных амортизаторов используют детали конической формы, заполненные маслом. Дополнительно каждая деталь оборудуется шарообразным гидроаккумулятором.

Среди плюсов:

  • долговечность;
  • плавность хода при любых условиях;
  • возможность регулирования дорожного просвета дистанционно.

Они крепкие и вполне надежные. Однако минусом является наличие масла в конструкции. Дело в том, что если произойдет утечка масла, то из строя выйдет не только изделие, но также тормозная система и гидроусилитель руля.

Винтовая

Винтовая подвеска — обобщенное название для нескольких типов подвесок, устройство которых предусматривает возможность регулирования степени преднатяжения пружин. Плюсами такой конструкции являются:

  • простота в обслуживании;
  • прочность;
  • долговечность;
  • хорошую работу для России.

Она жесткая и почти неубиваемая. В случае поломки починить ее можно своими руками. При этом производители рекомендуют как можно чаще выполнять осмотр конструкции. Чтобы не возникало частых поломок, можно смазывать поверхность амортизаторов винтовой формы специальной смазкой.

Что делать, если подвеска скрипит?

В процессе эксплуатации авто иногда можно услышать скрип или стук подвески, если случайно попасть в яму или, например, проехать лежачего полицейского. Прежде чем приступать к ремонту, нужно выполнить проверку конструкции. Однако мало кто знает, как проверить изделие самостоятельно.

Проверка задней подвески

Стоит отметить, что ее проверять проще, чем переднюю. Основная поломка может произойти в стойках, которые является наиболее дорогой частью конструкции. Определить неисправность можно визуально, осмотрев детали на наличие трещин, расколов или других повреждений, деформаций. Если есть, значит, нужно менять.

Ремонт

Что входит в ремонт подвески? Устранение всех сломанных или вышедших из строя деталей, узлов, крепежных элементов. При необходимости осуществить починку, пробой или заменить косточки конструкции, яйца можно своими руками, закупившись необходимыми инструментами и комплектующими. Однако лучше обратиться за помощью профессионалов, которые смогут не только ответить на вопрос «как сделать подвеску», но также сделают ею.

Также читайте:

Из чего состоит Ходовая Часть автомобиля?

Подвеска автомобиля: Применение, виды подвесок, принцип работы, неисправности

Обзор на Двигатель М271: История Создания Характеристики Плюсы и Недостатки

Мерседес-Бенц SL 500: машина для настоящих джентльменов

Обзор на Мерседес-бенц ГЛЕ 400: Интерьер Экстерьер Двигатель Плюсы и Минусы

promercedes.ru

Виды подвесок автомобиля: Неисправности Принцип работы

Не всегда во время движения автомобиля дорога гладкая и ровная. Зачастую на ней встречаются различные выбоины или трещины на асфальте, также водитель сталкивается с ухабами и кочками. Без внимания не стоит оставлять и «лежачих полицейских». Все вместе негативно бы отражалось на состоянии транспортного средства, если бы не такая замечательная система, как подвеска автомобиля.

Применение

При езде кузов машины получает волны колебания, вызванные ухабами, выступами или другими неровностями, встречаемыми на дорогах. Подвеска машины гасит или смягчает возникающие колебания, предотвращая деформацию железного коня. Назначение подвески заключается в обеспечении связи между колесами и кузовом.

Благодаря деталям подвеска колеса перемещаются отдельно от кузова, из-за чего и изменяется направление движения машины. Также посредством подвески удается правильно организовать ходовую часть авто. Что касается строения, то в конструкцию входят:

  1. Упругие элементы. Изготавливаются как из металла, так и из других материалов. Упругие характеристики способствуют изменению и перераспределению получаемых колебаний на кузов.
  2. Гасящие устройства. С их помощью удается добиться нивелирования колебательных волн.
  3. Направляющие. Представляют собой набор различных деталей, имеющих строение рычага. За счет них обеспечивается соединение подвески с кузовом, а также определяется движение колес относительно кузовной оси и плоскости.
  4. Стабилизатор поперечной плоскости. Выглядит как штанга. Выполняется из металла. Стабилизатор используют для соединения подвески с кузовом. Таким образом, крен транспортного средства при движении минимален.
  5. Опоры. Их называют поворотными кулаками. На них передается нагрузка от колес, а они ее уже потом распределяют на систему.

Также в конструкцию входят крепежные элементы. С их помощью осуществляется соединение деталей и устройств. Зачастую как элементы крепления используются болты, шарниры.

Принцип работы

Посредством работы схемы сила колебаний преобразуется в энергию, которая затем перемещает упругие элементы. Нагрузка от колес постепенно переходит на пружину, и кочка становится не такой страшной. При желании можно настроить жесткость перемещения элементов упругости, и, если есть такая необходимость, смягчить действие гасящих деталей.

Плавность хода авто обеспечивается за счет уменьшения силы удара. Чтобы убедиться в этом, стоит посмотреть видео в интернете — таких роликов полно.

Следует отметить, что автомобили обладают различными по типу жесткости подвески. И чем жестче конструкция, тем эффективнее будет управление транспортным средством, но от этого пострадает комфорт сидящих в салоне. И, наоборот, если будет обеспечено удобство эксплуатации, может пострадать управляемость. Ни то, ни другое недопустимо. Поэтому владельцы авто стремятся найти наиболее верное решение путем выбора подходящей системы подвеска.

Виды подвесок автомобиля

Существует множество типов подвесок автомобиля. Так, например, известен магнитный подвес и другие подобные конструкции. Главным их отличием является критерий, заложенный в основу градации. Если рассматривать классификацию в зависимости от расположения направляющих, то подвески бывают:

  • независимыми. В такой системе колеса друг от друга существуют автономно, за счет чего повышаются амортизационные характеристики конструкции. Применяют преимущественно на легковых авто;
  • зависимыми. Производятся исключительно с жесткой балкой в конструкции, за счет чего достигается параллельное движение колес. Конструкция довольно простая, благодаря чему считается надежной и долговечной. Обычно применяют внутри грузовых машин или на задней оси «легковушек»;
  • полунезависимыми. Конструкция подразумевает использование жесткой балки. Она ставится на кузов и фиксируется на нем посредством торсионов. Подобная схема позволяет добиться независимого положения подвески от кузова. Зачастую можно встретить на моделях компании ВАЗ.

Отдельный тип подвеса — активный. Схема конструкции подразумевает изменение параметров с помощью электронной системы управления. Таким образом, во время движения владелец авто может настраивать подвес так, как ему удобно. Среди параметров для настройки доступны:

  • степень жесткости упругой детали;
  • состояние стабилизатора;
  • длины элементов, направляющих подвес.

Активная подвеска — это система, соединившая в себе механику и электронику. Однако модели, в каких установлена подобная конструкция, стоят значительно дороже.

Основные виды

Большая часть современных автомобилей оснащена независимыми конструкциями подвесных конструкций. Выбор обусловлен достижением качественного управления авто и отсутствием необходимости в постоянном контроле за поведением машины на дороге и траекторией ее движения. Среди основных видов такой подвески стоит рассмотреть отдельно несколько наиболее популярных. Они будут разобраны далее.

С двумя рычагами

Конструкция подразумевает использование двух рычагов. Они крепятся к кузову с помощью сайлентблоков, которые обеспечивают их надежную фиксацию и работу. Также в конструкцию системы входят амортизатор, способствующий снижению колебаний, и витую пружину.

Подвеска макферсон

В качестве рычага используют амортизационную стойку. Данный вариант считается более упрощенным, но в то же время довольно надежным и востребованным. Стоит заметить, что большая часть выпускаемых моделей оснащается системой по схеме МакФерсон. Особенно это актуально для легковушек. Интересен факт, что эта конструкция — производная от предыдущего варианта.

Подвеска с большим количеством рычагов

По названию понятно, что в данной системе используется несколько рычагов вместо стандартных двух поперечных. Вариант считается усовершенствованным. Помимо поперечных деталей также присутствуют продольные. Схема также считается довольно распространенной и применяемой на сегодняшний день. Обычно встречается на задней оси легковых автомобилей.

Подвеска торсионная

Основу системы представляет деталь с упругими свойствами. При производстве ей дали название — торсион. С его помощью осуществляют соединение между собой используемых рычагов и кузова машины. Принцип работы — скручивание. Вариант считается современным и еще не пользуется особой популярностью, так как не до конца опробован. В основном такую подвеску предпочитают устанавливать на внедорожниках и крупных машинках.

Регулировка

За счет правильной регулировки системы владелец авто сможет обеспечить комфортную езду на любом типе дорог. Под регулировкой понимают выбор угла установки колес. Многие подобный метод называют еще «сход-развал».

Известно, что колеса стоят не перпендикулярно оси кузова и не параллельно дороги во время движения. В большинстве случаев выдержан небольшой угол, обеспечивающий наклон колеса и транспортного средства в обеих плоскостях.

Преимущества правильной регулировки:

  • уменьшение сопротивления движению;
  • снижение степени износа протектора;
  • уменьшение расхода масла внутри двигателя.

Выполнить установку углов подвески автомобиля своими руками сложно, так как данная процедура требует наличия особого оборудования и хотя бы минимального опыта в проведении подобных работ. Рекомендуется за этим обращаться в автосервис или станцию технического обслуживания, где также могут провести акустическую диагностику по доступной цене.

Неисправности

Порой возникают ситуации, когда амортизатор подвесной системы выходит из строя. И. несмотря на то, что такая проблема не относится к специальному «Перечню…» неисправностей, из-за которых может быть запрещено движение, эксплуатация автомобиля станет невозможной. Дело в том, в процессе дальнейшей поездки каждая неровность будет вызывать раскачку кузова, и в скором времени автомобилем будет невозможно управлять. Далее лопнет упругий элемент подвески, и владельцу авто ничего не останется, кроме как остановить железного коня.

Чтобы подобных ситуаций не возникло, рекомендуется регулярно выполнять проверку подвески автомобиля. Любое же возникновение скрипов, шумов или стуков должно насторожить водителя и убедить его в посещении СТО, где проводится акустическая диагностика. Также довольно распространена диагностика подвески автомобиля на вибростенде.

Также читайте:

Что такое VIN CODE ? Как расшифровать вин код автомобиля Мерседес

Что означает индикатор Check Engine и почему может гореть?

Топ 5 самых надежных Мерседесов

Компрессор Мерседес: Виды компрессоров Плюсы и Минусы

Система полного привода 4MATIC Как работает?

promercedes.ru

Независимая подвеска автомобиля

Существует два варианта подрессоривания кузова автомобиля – зависимая и независимая подвеска. В современных легковых автомобилях применяется, как правило, независимая подвеска. Это подразумевает, что колеса на одной оси не имеют жесткой связки друг с другом, а изменение положения относительно кузова машины одного никак или почти никак не влияет на положение второго. При этом углы развала и схождения колес способны меняться в довольно значительных пределах.

Подвеска с качающимися полуосями

Это один из наиболее простых и дешевых видов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие шарниры на внутренних концах, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединяются со ступицей. В роли упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции заключается в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.


Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных машин, выпускавшихся в середине прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.

Недостаток такой независимой подвески в ее кинематическом несовершенстве. Это значит, что при движении по неровным дорогам развал колес и ширина колеи меняются в больших пределах, что негативно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметным на скоростях более 60 км/ч. Среди достоинств можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.

Подвеска на продольных рычагах

Существует две разновидности независимой подвески на продольных рычагах. В первой в качестве упругих элементов используются пружины, а во второй – торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленяются с рамой или кузовом. Свое применение такая подвеска нашла во многих французских переднеприводных авто, выпускавшихся в 70-80-е годы, а также мотороллерах и мотоциклах.


Среди достоинств такой конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков она имеет куда больше: во время движения в значительных пределах меняется колесная база, а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, и управляемость далека от идеала.

Подвеска на косых рычагах

Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.


Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:
  1. одношарнирные;
  2. двухшарнирные.

В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).

Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.

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.

Подвеска на двойных продольных рычагах

Ее второе название «система Порше», по фамилии изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля присутствуют по два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, мотор которых расположен сзади (модели ранних спортивных машин Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).


Независимая подвеска на продольных рычагах отличается компактностью, кроме того, она позволяет вынести салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, сократить длину машины. Из минусов можно отметить изменения колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала колес при кренах кузова. Также, вследствие того, что рычаги подвергаются постоянным сильным нагрузкам на изгиб и кручение, приходится усиливать их, увеличивая размер и массу.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.


Упругие элементы применяются различные:
  • витые пружины;
  • торсионы;
  • рессоры;
  • гидропневматические элементы;
  • пневматические баллоны.

На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.

Многорычажная подвеска

Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.


Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.

Подвеска типа МакФерсон

Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А – С выполнена по типу «МакФерсон». Основные элементы конструкции – амортизационные стойки и витая пружина в роли упругого элемента. Более подробно устройство подвески МакФерсон, ее достоинства и недостатки рассмотрены в отдельной статье.

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.

znanieavto.ru

теория — Renault Clio Sport, 2.0 л., 2013 года на DRIVE2

Начиная рассказ про подвеску спортивного автомобиля, особое внимание нужно уделить амортизаторам.

У всех на слуху такие фирмы, как Reiger, Ohlins, Proflex, EXE-TC, KW, TEIN, KONI, AST и другие. Часть производителей специализируются на ралли, часть на кольце. Кто-то делает подвески для тюнинга. Есть и менее известные производители как с простыми, так и с очень сложными и дорогими продуктами.

У всех достойных производителей самым сложным элементом подвески является амортизатор, именно он либо позволяет быстро ехать, либо нет.

1. Амортизатор

В чем состоит задача амортизатора? В способности гасить колебания кузова автомобиля при движении по различным покрытиям. Если амортизатор не справляется – машина слишком раскачивается. Если амортизатор слишком жесткий – машина «подпрыгивает». Но это слишком просто. На самом деле, амортизатор должен по-разному работать в разных условиях, обеспечивая постоянство контакта колеса с дорогой и не передавая излишние колебания на кузов.

В обычных автомобилях сейчас широко используются двухтрубные газо-масляные амортизаторы. Они компактны, просты в изготовлении и служат достаточно долго. Из минусов можно отметить то, что газ смешан с маслом, при активной работе идет нагрев и появляются пузыри. Все это ухудшает стабильность работы.

Спортивный амортизатор, во-первых, должен позволять быстро ехать. Во-вторых, он должен быть надежным. Поэтому «размер не имеет значения». Спортивный амортизатор больше.

Вот пример того, как работает раллийная подвеска. Короткий кусочек видео.

Если кто бывал на гонке «Южный Урал», тот знает, насколько это покрытие требовательное. Нам удавалось несколько лет там выигрывать и занимать призовые места, в том числе благодаря правильно сконструированной и настроенной подвеске.

Размеры и варианты исполнения.

В спортивном амортизаторе гораздо больший объем масла, поэтому он более громоздкий и имеет выносную камеру, резервуар. Наличие выносного резервуара позволяет увеличить рабочий ход амортизатора, т.к. газ и разделительный поршень не находятся на оси движения штока амортизатора. Иногда выносной резервуар выполнен на гидравлическом шланге. В этом случае резервуар крепится где-то в подкапотном пространстве или в багажнике автомобиля. Некоторые амортизаторы выполнены с резервуаром, жестко закреплённым к корпусу в нижней части (рюкзачного типа). Все зависит от конструкции и компоновки. В любом случае суть одна. Больший объем масла внутри – большая стойкость к продолжительным нагрузкам с разной амплитудой и как следствие, меньший нагрев. Большая стойкость, в данном случае – отсутствие эффекта вспенивания масла и потери рабочих характеристик. Гонка может быть и в пустыне, где температура на улице плюс 40-50 градусов.

Также в выносном резервуаре имеется отсек для закачки инертного газа (как правило, азота), который имеет низкий коэффициент расширения при нагреве, что обеспечивает практически одинаковую характеристику газового подпора во всем диапазоне работы.

Часто спортивная подвеска выполнена «перевернутой», а именно шток амортизатора «спрятан» внутри стойки, т.е. находится внизу. Из явных плюсов:

— на шток нет изгибающих нагрузок,

— на шток нет внешнего механического воздействия, т.к. не летят камни, пыль, влага.

То есть, когда вы смотрите через витки пружины и видите полированную трубу большого диаметра – это только корпус амортизатора, который по тефлоновым направляющим скользит в корпусе стойки.

Алгоритмы работы амортизаторов

Работа амортизатора обычного автомобиля осуществляется практически по линейным зависимостям, а именно, чем выше колебания в подвеске, тем выше сопротивление перемещению поршня. Но любой гражданский амортизатор имеет ограничение по работе гидравлики, и при скоростях перемещения поршня около 2 м/c амортизатор «пробивает», гидравлика не справляется.

Спортивный амортизатор рассчитан на гораздо большие нагрузки. К тому же есть принципиальная разница в базовом алгоритме работы амортизаторов на скользких (гравий, грунт, снег) и твердых (асфальт, особенно кольцевой) покрытиях.

В ралли автомобиль постоянно скользит и задача подвески – обеспечить максимально возможный контакт всех колес с поверхностью дороги в скольжении.

В кольце автомобиль движется без явных скольжений, на пределе сцепления шины с полотном, и в этих условиях важно максимально нагрузить опорное колесо, перемещая на него вес.

В гражданском же автомобиле задача сделать езду предельно комфортной, максимально уменьшив колебания кузова.

На рисунке ниже схематически показаны алгоритмы работы подвески (пружина и амортизатор) на гражданском, раллийном и кольцевом автомобиле. Эскиз графика создан исключительно для наиболее наглядной иллюстрации различных процессов, это не результаты замеров на стенде конкретных амортизаторов.

Здесь хочу остановиться подробнее и разобрать работу каждого типа подвески в различных условиях для разных характеристик.

Сжатие – способность подвески сжиматься при внешнем воздействие на колесо. Обратите внимание, насколько абсолютные величины по сопротивлению сжатию для кольцевого автомобиля больше, чем для раллийного, при скорости штока до 1 м/c. Это важно для понимания анализа ниже.

Диапазон 1 (см. рисунок) – «Low speed» или низкая скорость перемещения штока поршня. Пусть это будут скорости от 0 до 0,25 м/c. На практике это движение по ровной дороге или вход в поворот.

Кольцевой автомобиль должен быть пропорционально жестким в этом режиме. Вся энергия должна уходить в разгон или поддержание скорости, а не теряться на «отработку» раскачки. Если на входе в поворот подвеска мягкая на сжатие, то выберется весь ход амортизатора (который достаточно короткий) и машину «сорвет».

Раллийный автомобиль здесь должен быть гораздо мягче кольцевого, и сопротивление на сжатие должно быть небольшим для обеспечения максимального пятна контакта колес с дорогой и постоянного плавного перераспределения веса. Если на входе в поворот подвеска будет сильно сопротивляться приходу веса на колесо, то автомобиль «сорвет», а не «загрузит».

Диапазон 2а – «Medium Speed», скорость перемещения штока поршня от 0,25 до 1 м/c.

Для кольцевого автомобиля задача – уменьшить сопротивление сжатию, т.к. любая неровность может начать его подбрасывать и разбалансировать. Конструктивно усилие уменьшить практически невозможно (только сложной системой клапанов с электронным управлением), поэтому сопротивление сжатию стараются сохранить хотя бы на постоянном уровне.

На неровной дороге сопротивление сжатию для раллийного автомобиля растет пропорционально самим неровностям, но график пока не резкий.

Диапазон 2b – «Medium Speed», скорость перемещения штока поршня от 1 до 1,5 м/c.

Волны, подбросы и поребрики – враги кольцевого автомобиля. Характеристику в этом диапазоне стараются также сохранить ровной.

В ралли кочки и волны на траектории это норма. Сопротивление сжатию (усилие демпфирования) увеличивается достаточно сильно и пропорционально. Чем больше кочка или подброс, тем лучше подвеска должна сопротивляться перемещению колеса в арку.

Диапазон 3 – «High Speed», скорость перемещения штока поршня от 1,5 м/c и выше.

Малоактуально для кольца, разве что в случае внезапного наезда на высокий поребрик.

А вот тут начинается то, за что все любят ралли: полеты и трамплины! На некоторых спецучастках автомобиль проводит в воздухе не меньше времени, чем на земле. Усилие на шток поршня при приземлении очень большое, соответственно скорость перемещения резко растет – как видно на рисунке – кривая сжатия имеет резкий рост. При приземлении подвеску не должно «пробить», раллийный автомобиль должен «прилипать» к дороге. Этот эффект достигается и за счет правильной характеристики сжатия.

Отбой – способность подвески выталкивать колесо при потере пятна контакта. Это может быть как отрыв колеса при прыжке, так и наезд на яму. Отбой также вступает в работу, когда колесо сначала на кочке ушло в арку. Его тоже нужно вытолкнуть, вернув на землю и обеспечив контакт.

Вообще, настройка отбоя это всегда компромисс, тема неоднозначная. Если сопротивление отбою настроено слишком мягко, то возникает раскачка автомобиля, т.к. колесо слишком энергично выталкивается. Если сопротивление отбою слишком велико, колесо «подвисает» и не возвращается на землю. А дальше может возникнуть эффект «сбора» подвески, когда сопротивление отбою значительно превышает динамическую характеристику пружины и подвеска перестает отрабатывать.

В кольце сопротивление отбою масштабно всегда выше, т.к. используются более жесткие пружины.

Диапазон 1 – «Low Speed», скорость перемещения штока поршня от 0 до 0,25 м/c.

При движении по относительно ровной дороге (кольцо) задача отбоя «успокоить» колесо при наличии жесткой пружины, поэтому величина сопротивлению отбоя очень высокая при практически нулевой скорости хода штока. То есть пружина всегда стремится вытолкнуть колесо, гидравлика удерживает, компенсируя жесткость.

В ралли характеристика похожа, но диапазон сдвинут пропорционально мягкости пружины.

Диапазон 2 – «Medium Speed», скорость перемещения штока поршня от 0,25 до 1,5 м/c.

Идеология базово одинакова. При движении по неровностям, волнам и кочкам пружина стремится вытолкнуть колесо и неподрессоренную массу для возврата в пятно контакта, сопротивление отбою не должно мешать ей это сделать, поэтому по графику характеристика практически не растет. Разве что в ралли сопротивление увеличивается в абсолютном значении при больших неровностях.

В диапазоне быстрых скоростей тенденция такая же.

Как все просто в теории и как сложно порой настроить автомобиль!

Но это еще не все. Помимо трех характеристик (отбой, медленное сжатие, быстрое сжатие), которые мы можем самостоятельно регулировать в достаточно широком диапазоне, подбирая настройки под ту или иную трассу и погодные условия,

www.drive2.ru


Смотрите также



© 2009-: Каталог автоинструкторов России.
Карта сайта, XML.