Двухрычажная подвеска
Двухрычажная подвеска — распространенный тип независимой подвески. Конструкция двухрычажной подвески основана на применении двух рычагов, верхнего и нижнего, прикрепленных одним концом к кузову, а другим — к ступице колеса.
На заре автомобильной эпохи, машины отличались от конных экипажей лишь наличием двигателя. Соответственно и подвеска в виде балки на эллиптических рессорах перекочевала на них практически без изменений. Однако ее несовершенство по мере увеличения скорости автомобилей все больше давало о себе знать, и в результате усилий инженеров и изобретателей ей на смену пришла независимая, двухрычажная.
Автомобили начала ХХ века, столь непохожие на современные, были далеки от понятий «комфорт» и «управляемость». А именно этого и не хватало покупателям отнюдь не дешевых автомобилей.
Добиться приемлемых ходовых качеств удалось с началом применения независимых подвесок. Они, как и большинство автомобильных разработок, перекочевали на гражданские автомобили из автоспорта.
Высокие скорости и зависимые подвески, оказались вещами несовместимыми. Управляемость на виражах оставалась на уровне тех же конных экипажей. Кроме того, кузов автомобиля находился над балками мостов, поэтому центр тяжести был высоким. И если при езде по прямой никаких проблем не возникало, то быстрые повороты приходилось преодолевать едва ли не со скоростью пешеходов.
Несмотря на то, что двухрычажная подвеска появилась на автомобилях еще до Второй мировой войны, она до сих пор считается самой сбалансированной и оптимальной для легкового автомобиля. Кроме того, на болидах самой известной гоночной серии «Формула-1», используется «двухрычажка». Российские автолюбители не понаслышке знакомы с такой конструкцией — на «Жигулях» классического семейства, от «Копейки» до «Семерки» передняя подвеска была независимой, двухрычажной.
Конструкция двухрычажной подвски
Также, как и почти сто лет назад, она представляет собой два рычага, расположенных поперечно, один над другим. Нижний, через сайлентблоки, опирается на балку или подрамник, а верхний – на кузов.
Другие концы рычагов, через шаровые опоры, соединены со ступицей колеса.
Для экономии пространства и достижения оптимальной кинематики работы подвески применяются рычаги разной длины. Верхний, короткий, выполнен в виде буквы «А», а нижний, в виде буквы «L».
В качестве упругого элемента в двухрычажной подвеске может быть использована пружина, торсион, пневмобаллон или полуэллиптическая рессора. Правда, последняя на легковых автомобилях практически не встречается и используется лишь на легких грузовичках.
Вместе с амортизатором упругий элемент одним концом крепится к нижнему рычагу, а другим к кузову автомобиля.
Плюсы и минусы двухрычажной подвески
Как уже упоминалось выше, независимая двухрычажная подвеска наделяет автомобиль хорошей управляемость. Но это не единственное ее достоинство. При проезде неровностей толчки при работе подвески гасятся более эффективно, что в лучшую сторону сказывается на уровне комфорта при езде. И самое главное, этот тип независимой подвески на сегодняшний день является самым надежным.
Если она настолько хороша, то почему она не ставится на все автомобили? Проблема в том, что у двухрычажной подвески есть существенный недостаток. Дело в том, что верхний рычаг довольно ощутимо «съедает» подкапотное пространство. А если учесть, что подавляющее большинство современных автомобилей переднеприводные, с поперечным расположением двигателя, то «двухрычажке» просто не находится места в кузове. По этому практически все автомобили А-, B- и С-класса довольствуются компактной и более дешевой в производстве подвеской типа McPherson. По той же причине двухрычажная подвеска практически не используется на задней оси автомобилей, потому как уменьшает полезный объем багажника.
Рано или поздно изнашивается любая, даже самая надежная подвеска. Тут всплывает еще один минус «двухрычажки». Дело в том, что сейчас рычаги делаются неразборными. То есть и шаровая опора и сайлентблоки выполнены одной деталью. А сами рычаги, для снижения неподрессоренных масс в основном изготавливаются из алюминия.
Поэтому при износе, скажем, «копеечных» сайлентблоков или шаровой опоры, приходится покупать недешевый рычаг целиком.
Состояние элементов подвески можно продиагностировать самостоятельно. Для этого достаточно поддомкратить нужное колесо, а затем при помощи монтажки проверить состояние шаровых опор и сайлентблоков. Последние чаще всего рассчитываются на весь срок службы автомобиля и не требуют к себе внимания. А вот самыми уязвимыми местами в двухрычажной подвеске являются шаровая опора и амортизатор. Несмотря на простоту конструкции, ремонт лучше доверить профессиональным автослесарям, но, при соответствующих навыках, приспособлениях и желании, можно сделть и самостоятельно.
1.2 Подвески легковых автомобилей Подвеска Макферсон
Подвеска
МакФерсона (рис. 6) представляет собой
подвеску колеса, состоящую из одного
рычага, стабилизатора поперечной
устойчивости и блока из пружинного
элемента и амортизатора телескопического
типа, называемого качающейся свечой, в
связи с тем, что он закреплен в верхней
части к кузову при помощи упругого
шарнира и может качаться при движении
колеса вверх-вниз.
Это наиболее широко применяемая система независимой подвески для передней подвески автомобилей небольших и средних размеров. Также она нашла применение и на тяжелых самосвалах.
Её особенностью является возможность совмещения в стойке функций направляющего и гасящего устройств, что приводит к упрощению конструкции и снижению массы подвески по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах. Также преимущества этой подвески: небольшое по объёму занимаемое пространство (большое подкапотное пространство и, как следствие, возможность разместить большой двигатель), меньшие по величине силы в местах присоединения к кузову, положение мгновенного центра крена подвески может быть достаточно высокое, что уменьшает высоту крена и снижает жесткость стабилизатора поперечной устойчивости. а также возможность осуществления больших ходов, что является, пожалуй, основным преимуществом и причиной её применения на переднем мосту.
К
её недостаткам можно отнести: несколько
худшие кинематические параметры, чем
у подвески на двойных поперечных рычагах,
трудности, связанные с обеспечением
изоляции от дорожных шумов и вибраций,
длинные рулевые тяги при верхнем
расположении реечного рулевого механизма,
меньшая компенсация дифферента при
торможении.
Но
в связи с технологичностью и дешевизной
данный тип подвески получил очень
большое распространение в современном
автомобилестроении.
Преимущества:
Простота конструкции;
Невысокие неподрессоренные массы;
Невысокая стоимость.
Недостатки:
Рис. 6 Подвеска Макферсон
Однорычажная подвеска
Однорычажная подвеска (рис. 3) – самая простая по конструкции независимая подвеска. Её недостаток заключается в значительном изменении размера колеи и плоскости вращения колеса, что приводит к гироскопическому эффекту, приводящий к колебаниям колес относительно оси поворота, поэтому такой тип подвески не применяется для передних управляемых колес.
Преимущества:
Недостатки:
Двухрычажная подвеска
Подвеска на двойных поперечных рычагах
7)
широко используется в качестве передней
подвески небольших грузовых автомобилей
и передней и задней подвески легковых
автомобилей. В
этой подвеске есть два поперечных
рычага, имеющих поворотные опоры
(сайлент-блоки) на раме, балке или кузове.
Внутренние
концы рычагов подвижно закреплены на
несущей системе автомобиля, а наружные,
в случае передней подвески, соединяются
с помощью шаровых опор с поворотным
кулаком.У большинства современных систем подвески рычаги выполняются непараллельными и неодинаковой длины (обычно с коротким верхним и длинным нижним). Это вызывает минимальные поперечные перемещения колеса, а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.
Подвеска считается, по сравнению с другими видами подвесок, наиболее совершенной с точки зрения кинематики и как следствие очень распространено ее использование на спортивных и гоночных автомобилях.
Преимущества:
Недостатки:
Рис.
7 Подвеска на двойных
поперечных рычагах
Что такое подвеска на двойных поперечных рычагах?
Вот что делает подвеску на двойных поперечных рычагах превосходной по сравнению с более распространенными стойками MacPherson
Напомнить позже
Когда появляется новый захватывающий спортивный автомобиль или суперкар, вы можете заметить, что в нем говорят о «подвеске на двойных поперечных рычагах». Вы, наверное, знаете, что это обычно считается довольно хорошей вещью. Но что, черт возьми, это значит?
Прежде чем мы двинемся дальше, нам нужно поговорить о концепции установки подвески со стойками МакФерсон, которую мы подробно описали несколько недель назад. Это гораздо более распространенная конструкция, чем двухрычажная, с рычагом управления и радиусным стержнем, соединяющимся со ступицей внизу, а амортизатор выступает сверху. Это просто, недорого и хорошо работает.
Выше вы увидите переднюю подвеску со стойками МакФерсона Audi TT RS.
Теперь сравните это с расположением двойных поперечных рычагов R8 ниже. Здесь у нас есть два рычага в форме поперечных рычагов (иногда называемых «А-образными рычагами»): один вверху и один внизу, с демпфером, прикрепленным к нижнему рычагу.
Этот дизайн предлагает совершенно другую геометрию. В отличие от установки MacPherson, чем больше сжата подвеска на двойных поперечных рычагах, тем больше отрицательный развал вводится благодаря использованию рычагов управления разной длины. Когда вы входите в крутой поворот и автомобиль начинает катиться, система подвески на двойных поперечных рычагах будет поддерживать лучшее пятно контакта шины с дорогой.
Конечно, автомобиль с подвеской MacPherson можно улучшить в этом отношении за счет более жесткой настройки, но прелесть двойного поперечного рычага в том, что его можно оставить мягче без ущерба для пятна контакта. Таков дух нового Alpine A110, например, с передними и задними двойными поперечными рычагами.
Он не такой жесткий, как у некоторых конкурентов, потому что в этом нет необходимости, что делает автомобиль более комфортным и менее нервным на неровных дорогах.
Анимация, показывающая увеличение отрицательного развала при сжатии подвески этого Alpine A110
Двойной поперечный рычаг более сложной конструкции позволяет лучше контролировать развал, кастер и центр крена. Это также дает гораздо больше свободы при размещении амортизаторов, что приводит к трюкам с внутренними настройками, которые вы увидите на многих гоночных автомобилях и даже на некоторых дорожных суперкарах.
Наконец, поскольку демпфер не выступает из верхней части ступицы, этот тип подвески гораздо более экономичен с точки зрения вертикального пространства. Вы все еще можете иметь разумную степень хода подвески, не увеличивая клиренс, что негативно влияет на управляемость из-за увеличения центра тяжести.
С точки зрения производительности двухрычажная подвеска превосходит MacPherson.
Так почему же больше автомобилей не строят таким образом?
Следующая проблема — упаковка. Хотя такое расположение занимает меньше места по вертикали, ему требуется больше места по горизонтали благодаря расположению верхней части руки. Вы либо съедаете пространство в салоне, либо расширяете автомобиль, либо делаете и то, и другое.
Как и в большинстве аспектов дизайна автомобиля, все дело в компромиссе. Двойной поперечный рычаг можно рассматривать как идеальную настройку подвески, но это не лучшее решение для каждого автомобиля.
Что такое подвеска на поперечных рычагах и как она работает?
Когда кто-то говорит вам, что его автомобиль или грузовик имеет «подвеску на поперечных рычагах», это не болтовня. Они имеют в виду особый тип конструкции подвески, которая позволяет колесам автомобиля двигаться, регулироваться и адаптироваться к быстро меняющимся дорогам и условиям вождения.
Хотя существует несколько других типов подвески, подвеска на поперечных рычагах (или, если быть точным, на двойных поперечных рычагах) довольно популярна и существует уже почти столетие.
Что такое подвеска на поперечных рычагах? Двойной поперечный рычаг — это независимая конструкция подвески, которую можно найти на переднем, заднем или всех четырех колесах. В этом контексте «независимый» означает, что движение одного колеса не зависит от трех других колес.
Другими словами, он может двигаться (в некоторой степени) независимо от шасси.
Эта конструкция имеет ряд преимуществ, особенно в условиях высокой производительности на дорогах и бездорожье. Ключевым преимуществом является то, что, в отличие от аналогичной конструкции со стойками MacPherson, конструкция с двойным поперечным рычагом не оказывает существенного влияния на развал колес и ход подвески.
Это означает постоянное пятно контакта шины с дорогой, независимо от крена кузова или дорожных неровностей.
Вот комплект левых и правых верхних рычагов для автомобиля Chevy Chevelle 1966 года выпуска, который на заводе имел двухрычажную подвеску. В конструкции GM амортизатор и винтовая пружина зажаты между верхним и нижним рычагами. (Изображение/Гонки на высшем уровне) Как работает подвеска на поперечных рычагах? Установка получила свое прозвище «треугольный рычаг» благодаря двум рычагам управления (треугольным рычагам или А-образным рычагам), которые удерживают поворотный кулак и шпиндель.
Хотя индивидуальные настройки могут различаться, существует базовый рецепт подвески на поперечных рычагах.
В современных системах верхние и нижние рычаги обычно используют шаровые шарниры для крепления шпинделя/ступицы в сборе. Затем рычаги соединяются с шасси или кузовом автомобиля, где им разрешено поворачиваться.
На ведущих колесах полуоси соединены с фланцами дифференциала и ступицы через ШРУС или U-образные шарниры, что позволяет каждому колесу двигаться вверх и вниз. Он также позволяет поворачивать рулевое колесо из стороны в сторону в автомобилях с передним приводом.
Амортизатор (демпфер) обычно располагается между верхним и нижним рычагами подвески для подавления раскачивания подвески.
Это независимая передняя подвеска вторичного рынка. Обратите внимание на А-образные рычаги (поперечные рычаги), соединяющиеся с верхней и нижней частью каждого амортизатора. Эта конкретная установка представляет собой версию оригинальной передней подвески Mustang II от Heidt.
(Изображение/Гонки на высшем уровне) Знакомство с Mustang II Обсуждение подвески на двойных поперечных рычагах было бы неполным без упоминания Ford Mustang II 1974-78 годов.
Ага, , что Mustang II — компактный автомобиль на базе Pinto, над которым любители пони-каров любят смеяться.
Недостаток стиля и мощности Mustang II компенсировал практичностью. Он отличался компактной, практически автономной независимой передней подвеской, которая включала дисковые тормоза, поперечину, рулевую рейку и крайне важную конструкцию с двумя поперечными рычагами.
Редукторам не потребовалось много времени, чтобы начать пересаживать передние подрамники Mustang II на свои старые хот-роды с балочной осью.
Замена была простой модернизацией, обеспечивающей более плавную езду, более легкое рулевое управление, большую мощность торможения и уверенное прохождение поворотов. Вскоре хотроддеры рыскали по свалкам в поисках списанных Mustang II.