Подвеска автомобиля: устройство, классификация

Подвеска автомобиля (ПА) служит для перемещения колёс вверх – вниз без изменения направления движения транспортного средства. 

Назначение

Назначение подвески – сделать езду безопасной, плавной, уберечь авто от крена (наклона) кузова во время разгона, прохождения поворота и при торможении.

Фактически элементы подвески решают несколько задач:

1. Увеличивают комфорт при езде. Это достигается за счёт демпфирования вибрации, толчков, ударов. Устройство «работает» с действующими силами колебания и гашения (трансформирует воздействия в допустимые колебания), обеспечивает упругую связь между кузовом и колёсами. Качественная подвеска позволяет достичь эффективного перераспределения энергии колебаний автомобиля между кузовом транспортного средства и колёсной базой. Амортизаторы поглощают эту энергию, превращая ее в тепло. Чем больше энергии поглощает амортизатор, тем быстрее будут затухать колебания кузова.
2. Оказывают помощь при маневрах, регулируют (стабилизируют) положение кузова во время езды, обеспечивают противостояние дифференту – «кивкам» при торможении. От подвески зависит устойчивость авто и его управляемость. Шины транспортного средства находятся в постоянном контакте с дорожным покрытием.
3. Минимизируют нагрузки на колеса. Благодаря этому вместе с правильно подобранными протекторами улучшают сцепление. 
4. Оптимизируют уровень точности рулевого управления во время езды. Ведь под контролем – геометрия положения и перемещения колёс.

Устройство подвески автомобиля

Конструкция включает следующие элементы:

• Упругие устройства. Принимают на себя нагрузки от дорожного полотна во время движения по кочкам, ухабам, минимизируют динамические нагрузки, вертикальные ускорения, смягчают удары, уберегают от «копирования» дорожных неровностей кузовом, отпружинивают толчки, обеспечивают транспортному средству плавную езду (оптимальный вариант – колебания 1 — 1,3 Гц).
  Популярные упругие элементы – витые пружины, торсионы.
• Демпфирующие элементы. Представлены всевозможными видами амортизаторов – пневматическими, газомасляными, масляными, магнитными. Поглощают тряску, не дают удару пройти к кузову авто.
• Направляющие. Обеспечивают корректное положение колесной базы при совершении маневров во время движения по прямой траектории и при поворотах. Роль направляющих выполняют рычаги, поперечные тяги.
• Стабилизатор поперечной устойчивости. Предохраняет авто от заваливания набок на поворотах.
• Крепления для амортизаторов, рычагов, стабилизатора поперечной устойчивости. Упругие вставки гасят вибрации и колебания, передаваемые в самой ПА от одного узла к другому. Если вставка сделана из полиуретана, то это хорошее условие, обеспечивающее профилактику для всей подвески от «выжимания» и нежелательной деформации.
• Шаровые опоры. Связывают рычаг ПА со ступицей (центральной вращающейся частью) колеса. Если в непорядке шаровая опора, то во время движения колеса могут начать выворачиваться наружу, а сама машина начнёт заваливаться на одно из крыльев.
• Сайлентблоки. Втулки из металла с резиновой или полиуретановой вставкой, образующие шарниры.

На упругих элементах, входящие в схему подвески автомобиля, остановимся наиболее подробно.

Витые пружины

Главная задача пружин – поддержка веса транспортного средства, гашение вибраций и ударов от дорожного полотна, сохранение надлежащего дорожного просвета.

Стандартные пружины средней жёсткости ставятся на городские легковые автомобили. 

Усиленные пружины с высокой жесткостью – элементы задней подвески автомобиля. Их активно монтируют на транспортные средства, у которых на заднюю ось приходятся заметные весовые нагрузки. Это грузовики, легковые авто с прицепом. 

На некоторые транспортные средства могут ставиться пружины с переменным сечением прута – с переменной жесткостью. Благодаря ним автомобиль легко  адаптируется  к любой дорожной ситуации.

Большинство пружин изготавливается в печах из прутков из рессорно-пружинной, торсионной стали. При деформации материал способен возвратиться в исходное положение. Пружины делают из прутков круглого сечения. Могут быть бочкообразными, коническими, цилиндрическими.  Для гоночных авто выпускают пружины из углепластика.

Торсионы

Представляют собой металлические упругие стержни круглого сечения. Имеют на концах шлицевое соединение. Отлично работают на скручивание. Обеспечивают упругую связь между колесом и кузовом при перемещении колес.

Чаще всего монтируются на независимых подвесках  у многоосных транспортных средств. Крепятся одним концом к кузову, другим – к рычагу.

Торсионы – распространённые компоненты передней ПА у рамных внедорожников и грузопассажирских фургонов RENAULT KANGOO, Iveco Daily, MERCEDES-BENZ.

Рессоры

Рессоры – упругие элементы ПА из металла. Эффективны для передачи нагрузки от кузова к ходовой (колесам, гусеницам). Могут быть однолистовыми и многолистовыми.

Одни из самых первых типов упругих элементов ПА. Изначально активно присутствовали и на легковом, и на грузовом транспорте. В странах СНГ рессоры в составе подвески хорошо знакомы владельцам машин «Москвич», «Волга».

Сейчас рессоры ставятся на коммерческий транспорт, преимущественно тяжёлые грузовики, строительную спецтехнику с двумя задними мостами.

Отказ от рессор у производителей легковых авто и интерес к ним со стороны производителей тяжёлого транспорта вызван тем, что главный недостаток большинства рессор – невозможность обеспечить плавный ход на хорошем полотне (это связано с высоким трением в самих компонентах устройства данного типа) , при этом это наиболее надёжное решение, когда нужно удержать кузов гружёной машины на заданной высоте, обеспечить тяжёлому грузовому транспорту безопасность движения.

И пока одни производители говорят, что рессоры уходят в прошлое, другие удивляются новыми решениями: рессорами с графитовым покрытием (существенно снижается трение), дробеструйным упрочнением.

Принцип работы подвески

Принцип работы подвески основан на преобразовании энергии удара.

1. Колёса наезжают на неровность.
2. Возникает сам удар.
3. Упругие элементы (пружины, торсионы, рессоры) перемещаются 
4. Освобождается энергия.
5. Боковые, продольные силы и их моменты передают направляющие (рычаги, поперечные тяги). Они же оказывают влияние на характер перемещения колёс.
6. Гашения колебаний осуществляются амортизаторами. Ведь мало просто погасить удар. Важно, чтобы когда машина попадает на неровность, она не раскачивалась. По сути, если у ПА не было бы амортизаторов, то при попадании на колдобину, элементарно бы ухудшалось сцепление и машина бы “улетала”.

Классификация подвески

Существует большое многообразие типов подвесок автомобиля.

Классификационными признаками могут выступать

• Направляющие. В таком “срезе” ПА может быть независимой  (телескопической, рычажной, комбинированной) и зависимой  (с жёсткой балкой, с реактивными штангами).
• Особенности перемещения колеса. В поперечной, продольной плоскостях, в обеих из них.
• Тип гасящего устройства (в амортизаторах, рессоре и шарнирах, рессорах и амортизаторах).
• Тип базового упругого элемента (металлическая – торсионная с витой пружиной, с листовой рессорой,  неметаллическая – гидравлическая, пневматическая, резиновая), комбинированная (рессорно-пружинная).

Виды подвесок автомобиля

Многообразие видов подвесок на рынке связано с тем, что производителям постоянно приходится искать новые решения.

Крайне важно, чтобы ПА не просто справлялась с базовыми функциями, но и была компактной, надёжной, доступной по стоимости, простой в установке и обслуживании. Давно прошли те времена, когда транспортное средство выбирали исключительно по двигателю, кузову и трансмиссии. Свою ПА требуют городские авто,  внедорожники постоянно сталкивающиеся с ямами и ухабинами, грузовики. Также своё решение требуется для передней и задней подвески автомобиля.

Универсальных решений нет и в ближайшее время не предвидятся. Зато для каждого транспортного средства можно подобрать свою идеальную ПА.

Зависимая ПА

Дольше всего существует зависимая ПА. Она базируется на жесткой неразрывной оси, представляющей собой связующую колёс. Фактически такая подвеска была ещё до того, как не было авто. Это был распространенный элемент карет, конных повозок. 

Такое устройство способно решить главную задачу — предупредить смещение колёс относительно друг друга. Если одно колесо попадает в яму или на камень, то другое смещается в эту же сторону.

Исполнение при этом может быть различным. Самые популярные варианты – на продольных рессорах и с направляющими рычагами.

Конструкция с продольными рессорами — это устройство с балкой, которая подвешена на двух рессорах. Соединение выполнено с помощью стремянок.

Концы рессоры монтируются прямо на несущем кузове. Для этого используются кронштейны разных видов.

Один из них в виде эластичной опоры снижает вибрации, другой — в виде серьги создаёт благоприятные условия для продольного перемещения.

Один из недостатков конструкции c продольными рессорами – проблемы при противодействии на большой скорости  боковым и продольным силам. В этом случае нет гарантии, что не сместится мост, а в итоге машина и вовсе не потеряет управляемость.

По этой причине автоконцерны уже не ставят ПА с продольными рессорами на легковые автомобили, но не отказались от её использования на коммерческом транспорте, особенно тяжёлой технике.

Впрочем, этот недостаток не встретить у  конструкции с направляющими рычагами. Как правило, четыре из рычагов продольные, а один поперечный – в виде штанги, которая широко известна под названием “тяга Панара”, но у некоторых производителей возможны и другие вариации. Вместо тяги Панара в системе может присутствовать механизм Ватта, представляющий собой вертикальный рычаг,  эффективно решающий проблему колебаний, или механизм Скотта-Рассела.

Последний базируется на чередовании рычагов разной длины.  Для того, чтобы обеспечить курсовую устойчивость транспортного средства – именно то, что требуется.

Рычаги присоединены с одной стороны к раме, а с другой стороны к балке моста, лояльны к продольным, боковым, вертикальным усилиям. 

5-ти рычажная зависимая подвеска – популярное решение для многих современных автомобилей марок Volvo, Kia, Fiat, и Hyundai. Особенно хорошо данное решение подходит для внедорожников.  ПА такого типа обеспечивает транспортному средству хорошую проходимость, а сама характеризуется надёжностью и длительным сроком эксплуатации. Единственное, как показывает практика, если с такой ПА что-то случается  в силу сложности конструкции, обслуживание, ремонт – не самые дешёвые.

Но если автомобилист понимает необходимость таких трат на обслуживание, а среди маршрутов – регулярно дороги с плохим покрытием, это то, что нужно. А если есть желание, чтобы была более чёткая езда на ровном асфальте, всегда есть возможность выбрать покрышки с низким профилем.

Подвеска МакФерсон (McPherson) 

Отдельным подвидом независимой ПА является McPherson с поворотным кулаком. Фактически ПА МакФерсон напоминает классическую ПА, базирующуюся на двойных поперечных рычагах, но вместо поперечного рычага как-такового у конструкции есть специальная амортизационная стойка.

Производители переднеприводных легковых авто получают отличные возможности для размещения в подкапотном пространстве коробки передач и ДВС. Можно использовать поперечную схему. Другие ПА не всегда позволяют это сделать. 

Большой ход и простота конструкции – это ещё одни весомые плюсы решения. При этом конструкция неуниверсальная. Есть проблемы с углом наклона в вертикальной плоскости. Для производителей спорткаров, это например, – существенное ограничение.

Полунезависимая подвеска

• Общей осью для колес выступает скручивающая  торсионная балка. Она имеет П-форму.
• Балка способна «играть», гася на поворотах крены транспортного средства.
• Продольные рычаги крепятся одним концом  к кузову либо раме (смотря что перед нами — грузовой транспорт или легковой автомобиль), а другой – к ступице.
• При разгоне и торможении транспортного средства  ПА ощущает силы скручивания,  при этому балка “подтягивает” колёса на место.

У некоторых транспортных средств с полузависимой ПА на балке есть электромотор. И жёсткость ПА в этом случае можно изменять прямо в ручном режиме. Это очень практично.

Чаще всего такой тип ПА можно встретить у ВАЗ (модели от 2108 до 2115), HОNDA, Renault.

Автомеханики любят такие устройства за легкость монтажа,  автомобилисты — за отличную кинематику колес и возможность получить высокий уровень жесткости в поперечном направлении.

Возникает вопрос: “А почему же такое решение не самое распространённое?” Увы, монтировать устройство можно далеко не на любом транспортном средстве. У решения достаточно специфические требования к геометрии днища.

Подвеска Де-дион (сбалансированная)

Фактически эта ПА гибридного типа. У неё есть признаки и зависимой, и независимой ПА. Основные элементы решения – витая пружина, амортизатор, приводной, задний и поперечный рычаг,  балка, приводной вал, дифференциал, тормозной диск.

Решение обеспечивает отличную возможность сбалансировать неподресоренные массы автомобиля (массы рамы, кузова и другие элементы “верхней части” транспортного средства), добиться идеальной плавности хода. Недостаток решения – риск возникновения дисбаланса в момент торможения и при разгоне. 

Конструкция достаточно сложна. Поэтому у неё высокая себестоимость. Высока и стоимость ремонта такой ПА.

На практике  ПА Де-дион  можно встретить у ряда Alfa Romeo, Mercedes-Benz  Р-класса и Ferrari.

Независимая подвеска

Главная особенность независимой ПА – это то, что каждое колесо способно двигаться самостоятельно. Поэтому решение и называют независимым. Если правое колесо попадает на камень, то левое останется в статичном положении. То есть одно колесо сдвинется вместе с пружинами или другими элементами, а второму будет гарантировано хорошее сцепление с дорожным полотном. Пассажиры при езде на авто с независимой подвеской, напротив, чувствуют наибольший комфорт.

Но при этом – в “сцепке” с ПА находятся развал-схождение, ширина колеи. Для водителя это создаёт определённые трудности. Но на фоне легкой управляемости на больших скоростях с этим недостатком чаще на практике готовы смириться.

Исполнение

Исполнение независимых ПА бывает очень разным:

• На двойных поперечных рычагах. Верхний рычаг короче, нижний – длинней. Конструкция на двойных поперечных рычагах может иметь абсолютно разные упругие элементы. У автомобилей Fiat, например, распространены торсионные ПА на поперечных рычагах, у Jaguar – пружинные (пружины могут монтироваться с упором на брызговик или в зоне, находящейся между поперечными рычагами).
• На двойных продольных рычагах. Как правило, в качестве упругих элементов выступают торсионы. Решение хорошо подходит для тех ситуаций, когда производитель авто хочет обеспечить максимальный комфорт водителю и пассажиру, который находится рядом с ним. Неплохой вариант для городских автомобилей, предназначенных для езды, преимущественно, двух пассажиров. Правда, важно понимать, что такая конструкция требует увеличенных рычагов. А для того же городского автомобиля, требующего компактности, это уже проблема.
• На поперечных и продольных рычагах (одновременно). Гибридное решение минимизирует влияние сил на крепления подвески к кузову транспортного средства, но с показателями кинематики у конструкции – явные проблемы. В частности, при больших ходах ПА – изменение угла развала очень существенное.
• На косых рычагах. Оси качания – под косым углом. Производители таких ПА добились минимизации крена транспортного средства на повороте, но не всех устраивает изменения развал-схождения колёс. Такие подвески можно нередко встретить на машинах Opel, Fiat.
• С качающимися полуосями. Упругими элементами могут быть пружины и рессоры. Качающиеся полуоси создают идеальные условия для того, чтобы при наезде на камень или другое препятствие, колесо могло уберечь относительно полуоси перпендикулярное размещение. Но при езде со скоростью выше 60 км/час сразу же начинаются проблемы с развалом. Поэтому решение нельзя назвать практичным. При установке на легковые автомобили от него давно отказались. Хотя ранее такое решение можно было встретить у Chevrolet, Ford, Mercedes-Benz.

Пневматическая подвеска

ПА базируется на баллонах  со сжатым воздухом. На характеристики ПА можно влиять именно при помощи изменения величины давления. Решение позволяет получить максимальную  плавность хода, а также взять под полный контроль регулировку клиренса автомобиля.

Чаще всего решение можно встретить на коммерческом транспорте. Особенно на автобусах и большегрузных автомобилях, тягачах.

На легковой транспорт пневматические системы ставят реже. В основном, только на машины премиум-класса.

Массовый автопром прибегал к решению разве что только при выпуске отдельных моделей Citroen.

Гидравлическая подвеска

Альтернатива классическим амортизаторам и у решения – гидростойки и гидроподъемники со значительным рабочим ходом.

Гидравлическая подвеска автомобиля (с резервуаром с гидравлической жидкостью). Хорошо подходит для эффективного решения двух задач:

• контроля за жёсткостью,
• регулировкой высоты клиренса.

Лучше всего показывает себя на транспортных средствах с управляющей электроникой, подстраиваясь под особенности дорожного покрытия, скорость передвижения.

При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески гидравлическая ПА самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Электромагнитная подвеска

Работает за счёт преобразователей с мощными магнитами.

Особенности решения:

• От блока управления на магниты подается электричество,
• Автоматически изменяется жёсткость амортизаторов, клиренс.
• Автомобиль получает идеальную управляемость.
• Система отлично гасит  мельчайшие неровности, даже те, которые проявляют себя на уровне вибрации.

Некоторые электромагнитные ПА, как, например, подвеска Bose (названа так по фамилии разработчика), дополнительно способны эффективно справляться с функцией электрогенератора. Колебания из-за неровностей дороги превращаются в электрическую энергию и накапливаются в аккумуляторах. 

Многорычажная подвеска

Многорычажная ПА или Multilink – одна из наиболее активно устанавливаемых конструкций на заднюю ось.  Включает в себя комплекс рычагов – поперечных и продольных, опору, пружину, амортизатор, подрамник,  стабилизатор.

Для крепления ступицы колеса используется не менее 4-х рычагов. Это важно для того, чтобы обеспечить корректную регулировку колеса. 

Плюсы Multilink:

• высокая плавность хода машины,
• хорошая управляемость,
• малошумность,
• независимая поперечная и продольная регулировка колес.

При этом решение сложно в изготовлении, поэтому себестоимость его достаточна высока. Непроста и установка ПА. Установить её способны только опытные автомеханики.

Двухрычажные push-rod и pull-rod

Для спорткаров очень важно, чтобы ПА мало весила, была жёсткой, обеспечивала согласованность кинематических параметров при высоких нагрузках.

Этим характеристикам соответствуют двухрычажные конструкции push-rod и pull-rod.

У обеих конструкций между монококом и колесом находится наклонная тяга – штанга. Она может быть тянущей (pull-rod) или толкающей (push-rod). Каждое колесо взаимосвязано с одной штангой. Толкающие штанги более популярны. Их проще установить в поднятую носовую часть авто. А ведь большинство гоночных авто в силу аэродинамических особенностей именно такие. 

Чтобы детально изучить устройство подвески автомобиля, её виды, можно приобрести специальный онлайн-курс для самообучения на базе LCMS ELECTUDE. Обучающий продукт предназначен для самообучения. Электронная программа представляет собой интерактивный тренинг из 25 модулей.  Среднее время прохождения тренинга – 6 часов. Но всё достаточно индивидуально и зависит от базовой подготовки. Кроме систематизированной теоретической базы вас ждёт работа на специализированном симуляторе. В том числе, вы сможете отточить навыки проведения сервисных операций.

Назначение и классификация подвески автомобиля

Автомобильная подвеска — это устройство, которое обеспечивает упругое сцепление колес автомобиля с несущей системой, а также регулирует положение кузова во время движения и уменьшает нагрузки на колеса. Современное автомобилестроение предлагает различные типы автомобильных подвесок: пневматические, пружинные, рессорные, торсионные и т.д.

Направляющие устройства подвески.Совокупность устройств, связывающих колеса и кузов автомобиля, образует подвеску. Основное назначение подвески состоит в преобразовании воздействия на автомобиль со стороны дороги в допустимые колебания кузова и колес. Эти взаимодействия должны быть такими, чтобы автомобиль не только быстро набирал скорость (разгонялся), но и мог еще быстрее замедлять ход (вплоть до полной остановки). Кроме того, машина во время движения должна легко управляться и быть устойчивой. Для выполнения названных задач и служит подвеска, конструкция которой определяет основные эксплуатационные свойства легковых автомобилей, включая безопасность движения.

При движении автомобиля колеса перемещаются относительно кузова и дороги в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также под углом (вращение вокруг оси, наклон относительно кузова и дороги, вращение вокруг оси поворота — оси шкворня). Для выполнения требований, связанных с эксплуатационными свойствами автомобиля, приходится существенно ограничивать перемещение колес. При поперечном (боковом) перемещении колес в горизонтальных направлениях изменяется колея, а при продольном — база автомобиля. Наличие таких перемещений приводит к увеличению сопротивления движению, износу шин, ухудшению устойчивости и управляемости. Вертикальные перемещения колес относительно кузова у легковых автомобилей могут превышать 20 см. Углы поворота колес составляют 30. .. 45°.

Для того чтобы автомобиль успешно разгонялся и тормозил, хорошо «держал» дорогу, необходимо иметь надежное сцепление колес с ее поверхностью. Влияет ли подвеска на сцепление? Безусловно. Сцепление зависит не только от характеристик протектора шин и качества дороги, но и от нагрузки, которая передается на колеса. Изменение вертикальной нагрузки на колеса определяется прогибом рессор и усилиями со стороны амортизаторов. При уменьшении вертикальной нагрузки снижается сцепление колес с поверхностью дороги.

Подвеска легкового автомобиля содержит следующие основные устройства: направляющие устройства (рычаги, стойки, тяги, растяжки), упругие элементы (листовые рессоры, пружины, пневморессоры и т. п.), гасящие устройства (гидравлические амортизаторы) и, наконец, устройства регулирования и управления (регуляторы высоты и крена, ЭВМ и т. д.).

Направляющие устройства подвески влияют на характер движения кузова и колес автомобиля при колебаниях. Будет ли, например, подъем колеса сопровождаться его наклоном, боковым или продольным перемещением зависит от того, по какой схеме выполнены направляющие устройства. Направляющие устройства служат для передачи тяговых и тормозных сил, а также боковых сил, возникающих при повороте, движении по косогору от колес к кузову.

По типу направляющих устройств все подвески делятся на зависимые и независимые. При зависимой подвеске правое и левое колеса связаны жесткой балкой — мостом. Поэтому при наезде на неровность одного из колес оба колеса наклоняются в поперечной плоскости на одинаковый угол. В независимой подвеске перемещения одного колеса жестко не связаны с перемещениями другого. Наклоны и перемещения правого и левого колес существенно отличаются.

Упругие устройства (упругие элементы) служат для уменьшения нагрузок, действующих между колесом и кузовом. При наезде на дорожные неровности происходят деформации упругих элементов. После проезда неровностей упругие элементы вызывают колебания кузова и колес. Основной характеристикой упругих элементов является жесткость, т.е. отношение вертикальной нагрузки к прогибу (или осадке пружины). Упругие элементы подвески колес различают не только по конструкции, но и в зависимости от того, из какого материала они сделаны. Если используются упругие свойства металла (сопротивление изгибу или кручению), то имеют место металлические упругие элементы. Учитывая упругие свойства резины и пластмасс, широко применяют резиновые и пластмассовые рессоры. В последнее время значительное распространение получили пневморессоры, где используются упругие свойства воздуха или газов.

Гасящие устройства подвески (гидравлические амортизаторы) предназначены для гашения колебаний кузова и колес. Во время работы подвески происходит перераспределение энергии колебаний автомобиля между кузовом и колесами. Амортизаторы поглощают эту энергию, превращая ее в тепло. Чем больше энергии поглощает амортизатор, тем быстрее будут затухать колебания кузова и колес, меньше будет раскачиваться кузов. Ездить на мягких рессорах без амортизаторов практически невозможно.

Существенно уменьшить наклон и поперечное перемещение колес можно, используя схему двухрычажной подвески. С помощью короткого верхнего и длинного нижнего рычагов удается снизить угловые и поперечные перемещения колес. Влияние наклона (угла) можно уменьшить с помощью развала (наклона) колес в вертикальной плоскости и схода (разница между боковыми поверхностями шины впереди и сзади) колес. Поперечные перемещения колес можно компенсировать податливостью шин.

Двухрычажная подвеска обладает рядом преимуществ в расположении основных элементов: амортизатор закреплен внутри пружины; пружина и амортизатор опираются на нижний рычаг, что снижает габариты по высоте; поперечные рычаги надежно передают толкающие и тормозные силы от колеса к кузову. Двухрычажные направляющие устройства получили широкое распространение в передних независимых подвесках легковых автомобилей.

Еще меньше угловые и поперечные перемещения у направляющих устройств в телескопических пружинных стойках переднеприводных автомобилей, где вместо двух рычагов в поперечной плоскостиустановлен один нижний поперечный рычаг с растяжками. Такая подвеска получила название качающаяся свеча, или, как ее называют по имени изобретателя, подвеска Макферсона. При наличии только нижнего рычага и верхней опоры подвеска имеет незначительные изменения колеи и наклона колес, что уменьшает износ шин и повышает устойчивость автомобиля. К недостаткам схемы следует отнести высокое расположение верхней опоры, которую надо размещать в передней части кузова, а также большие нагрузки, возникающие в местах крепления верхней опоры к кузову.

Использование продольных рычагов в направляющих устройствах позволяет избежать изменения наклона колес при вертикальных перемещениях. Однако длинные продольные рычаги испытывают значительные нагрузки под действием боковых сил (при повороте, съезде на обочину, воздействиях от неровностей дороги). При такой конструкции направляющего устройства в независимых подвесках трудно осуществить привод к колесу с помощью карданных передач; чтобы уменьшить боковой крен кузова, приходится устанавливать дополнительный упругий элемент — стабилизатор поперечной устойчивости. Направляющие устройства с продольными рычагами используют на задних подвесках переднеприводных автомобилей.

Упругие элементы подвески.Рассмотрим конструкции упругих элементов (рессор) подвески колес. Самым старым упругим элементом является листовая рессора. Обычная листовая рессора представляет собой пакет (в виде трапеции) стянутых плоских стальных полос. Самый длинный коренной лист на концах имеет проушины, с помощью которых рессора крепится к кузову. Наиболее часто продольные листовые рессоры устанавливают на задних подвесках легковых автомобилей. Чем больше листов в пакете, тем большую нагрузку может воспринять рессора. Увеличение длины рессоры дает возможность увеличить прогиб и, следовательно, ход колес, т.е. сделать подвеску длинноходной и мягкой. Основная особенность листовых рессор состоит в том, что они могут выполнять роль не только упругого элемента, но и направляющего устройства. Через листовую рессору передаются все нагрузки, возникающие при качении колес. Рессоры передают толкающие усилия при разгоне и торможении. Во время движения по косогору, при повороте автомобиля, а также под действием других боковых сил рессоры подвергаются кручению. Наибольшие нагрузки приходятся на коренные листы рессоры. Долговечность листовых рессор при больших нагрузках существенно снижается. Другой особенностью листовых рессор является наличие трения между листами. Силы трения препятствуют прогибу рессоры и ухудшают ее упругие свойства. Происходит блокирование упругого элемента, и нагрузка от колес передается непосредственно на кузов. В результате существенно ухудшается плавность хода. Эти недостатки листовых рессор заметно проявляются при движении автомобиля по неровностям дороги, имеющим небольшую высоту. Тогда при увеличении скорости возникают интенсивные вибрации и шум в салоне автомобиля. Чтобы избавиться от вредного влияния трения, между листами устанавливают неметаллические прокладки.

Кроме указанных недостатков, многолистовым рессорам присущи и другие. В подвеске с такими рессорами устанавливают дополнительные упругие элементы — упоры (буферы) для ограничения пробоя и увеличения жесткости; рессоры имеют большую массу, малый срок службы, их трудно расположить в системах независимой подвески легкового автомобиля.

Совершенствование конструкции листовых рессор привело к созданию так называемых малолистовых рессор. Листы такой рессоры представляют собой полосы переменного сечения по длине. Изготовление малолистовых рессор связано с рядом технологических трудностей, однако малолистовые рессоры той же грузоподъемности, что и обычные многолистовые, имеют значительно меньшую массу (на 20… 30%). У них существенно меньше межлистовое трение. В последние годы с целью снижения массы предприняты попытки изготовить малолистовые рессоры из композитных материалов.

Более совершенными по сравнению с листовыми рессорами оказались металлические упругие элементы, выполненные в виде витых пружин и стальных стержней (торсионов). При одинаковой грузоподъемности с листовыми рессорами пружины и торсионы имеют существенно меньшую массу и более долговечны.

С появлением передней независимой подвески пружины получили самое широкое распространение. Наиболее простые витые пружины с постоянной толщиной проволоки и неизменным шагом навивки. Такие пружины обеспечивают подвеске необходимый ход колес и малую жесткость.

Однако мягкие пружины не позволяют обеспечить подвеске защиту от ударов и толчков в конце хода колес вверх (сжатие) и вниз (отбой). Как правило, необходимо ужесточение подвески с пружиной в конце хода сжатия и отбоя, которое достигается за счет установки дополнительных упругих элементов.

В качестве дополнительных упругих элементов чаще всего применяют резиновые или пластмассовые буфера.

Для улучшения характеристики рессоры используют фасонные пружины с разным шагом навивки и толщиной проволоки (конические, бочкообразные и др). Однако изготовление таких пружин в условиях массового производства легковых автомобилей существенно сложнее

Устройство подвески автомобиля, ее типы

Подвеска автомобиля является одной из основных составляющих самого автомобиля и играет в процессе его эксплуатации одну из главных ролей. Поэтому устройство подвески автомобиля желательно знать каждому автовладельцу, особенно владельцам отечественных авто.

На сколько важна подвеска автомобиля

Важность подвески автомобиля не оспорима. Ведь она не только объединяет в одно целое кузов автомобиля и его колеса, но и обеспечивает комфорт во время его движения, необходимую управляемость и устойчивость на дороге.

Основными узлами и деталями подвески автомобиля являются амортизаторы, различные продольные и поперечные рычаги, пружины, шарниры и стабилизаторы, и ряд других деталей.

Типы подвески

Подвеска автомобиля может быть как мягкой, так и жесткой, все зависит от конструкции автомобиля и его назначения.

Допустим, спортивные автомобили изготавливают с жесткой подвеской, что обеспечивает им лучшую устойчивость и управляемость в разных скоростных режимах эксплуатации.

Автомобили с мягкой подвеской выпускаются в основном представительского класса, при езде которых не допустимы резкие развороты и рывки в движении.

Так же подвеску автомобиля делят на два типа:

1. Зависимая;
2. Независимая.

На современных автомобилях в основном устанавливают независимую подвеску. При ее работе колеса перемещаются не зависимо друг от друга, при этом добивается меньший наклон кузова, большая комфортность и безопасность. При этом вес самой подвески значительно меньший.

В зависимой подвеске одно колесо при движении влияет на движение другого колеса, здесь тоже есть свои преимущества и главное это то, что у автомобиля есть постоянная колея его колес.

На современных автомобилях так же применяют два вида подвесок, подвеску МакФерсон и более дорогую многорычажную подвеску.

Подвеска МакФерсон

Подвеска МакФерсон используется на всех других автомобилях среднего и малого классов.

Благодаря этому данные автомобили значительно дешевле, а простота и надежность конструкции такой подвески обеспечивает не дорогое техническое обслуживание.

Многорычажная подвеска

Как вы догадались многорычажная подвеска, которая очень сложная, используется на автомобилях представительского класса. Благодаря ей такие автомобили отличаю от других значительный комфорт при движении.

Основные требования к подвеске автомобиля

Но какая бы подвеска автомобиля не была, к ней применимы одинаково жесткие требования. Однако это в меньшей мере касается многорычажной подвески.

Подвеска автомобиля должна быть конструктивно простой, легкой, не большой, надежной в эксплуатации, выдерживать большие нагрузки, особенно в условиях не качественного покрытия дорог (мягко сказано для дорог России и Украины).

Читайте также:

Кинематика

Если рассматривать подвеску любого автомобиля со стороны кинематики, то здесь довольно все сложно выглядит. Кинематика сама по себе наука сложная.

Поэтому в разработке подвески для того или иного автомобиля принимают участие выдающиеся инженеры с огромным опытом работы в этой сфере.

Все автомобильные компании очень тщательно подбирают персонал на эту работу, ну и соответственно хорошо платят.

Цель одна, добиться максимальной точности управления автомобиля и его активной безопасности.

Главная дорога — Подвеска автомобиля — тест драйв.

Устройство, назначение и типы подвесок автомобиля. | Методическая разработка на тему:

Устройство, назначение и типы подвесок

Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами  Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу.

Она состоит из трех устройств:

• упругого
• направляющего
• демпфирующего

Упругий элемент обеспечивает уменьшение динамических нагрузок, действующих на несущую систему (а следовательно, и на водителя, пассажиров, агрегаты трансмиссии и перевозимый груз) и обусловленных главным образом наличием вертикальных сил. В некоторых случаях упругий элемент может передавать и другие составляющие сил взаимодействия движителя с дорогой.

Гасящее устройство (а также трение в подвеске) обеспечивает затухание колебаний несущей системы и движителя за счет перехода механической энергии колебаний в тепловую и последующего ее рассеивания.

Направляющее устройство обеспечивает необходимую кинематику перемещения колес (катков) относительно несущей системы, ограничивает эти перемещения и разгружает в большинстве случаев упругие элементы от передачи продольных и боковых усилий, а также реактивных моментов, возникающих в результате передачи на колесные движители вращающего момента от двигателя и при торможении.

Конструкция подвески и ее характеристики оказывают существенное влияние на основные эксплуатационные свойства ТС: управляемость, проходимость и плавность хода. В связи с этим к подвеске ТС предъявляют следующие требования:

• обеспечение высокой плавности хода машины с заданными скоростями при движении по грунтовым дорогам и местности;
• обеспечение необходимого распределения нагрузок на мосты (катки) ТС;
• надежная передача от движителей к несущей системе всех сил и моментов при минимальной массе всех деталей подвески;
• обеспечение хорошей устойчивости движения и малых поперечного и продольного кренов ТС;
• малые изменения (по сравнению со статическими) траекторий качения колес (катков) при движении по неровной дороге и на повороте;
• обеспечение необходимой характеристики и величины затухания колебаний ТС.

В ряде случаев к подвеске предъявляют дополнительные требования: регулирование дорожного просвета и положения несущей системы и изменение характеристики подвески с целью улучшения эксплуатационных свойств ТС. В некоторых конструкциях подвесок имеются устройства для их блокировки, т.е. обеспечения жесткой связи между несущей системой и мостами (катками) ТС.

Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.

Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна

Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.

Демпфирующее устройство (амортизатор) 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.

Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода  иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.

Общие сведения

Все типы подвесок можно разделить на две группы.

(1) Зависимые подвески

При зависимой подвеске оба колеса связаны жёсткой балкой. Поэтому перемещения колёс

взаимосвязаны. Характеристики зависимой подвески:

• Простота конструкции и изготовления. Лёгкость технического обслуживания.

• Зависимая подвеска обладает высокой прочностью и надёжностью.

• При зависимой подвеске колёс уменьшается поперечный крен кузова автомобиля во время

поворота.

• Небольшие изменения углов установки колёс при ходах подвески. При этом уменьшается износ шин.

• Ухудшение плавности хода из за увеличения неподрессоренной массы.

• Повышенная склонность к колебаниям и вибрациям

Из за жёсткой связи колёс.

(2) Независимые подвески

При независимой подвеске каждое из колёс имеет собственное направляющее устройство. Поэтому

перемещения колёс не влияют друг на друга. Характеристики независимых подвесок:

• Независимые подвески имеют небольшие неподрессоренные массы и обеспечивают хорошую

плавность хода.

• Пружины являются только упругими элементами подвески. Это позволяет использовать пружины с

небольшой жёсткостью.

• В случае независимой подвески отсутствует балка, что позволяет опустить уровень пола в

пространстве между колёсами. При этом центр тяжести автомобиля будет ниже.

• Устройство независимой подвески более сложное.

• Изменение колеи и углов установки колёс при ходах подвески.

• Большинство автомобилей с независимой подвеской оборудованы стабилизатором поперечной устойчивости, уменьшающим крен кузова во время поворотов.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.

Рис. Схема зависимой подвески колес

Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.

Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях.  К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.

На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.

Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником

Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей  применяются винтовые цилиндрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.

На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообразную (фасонную) пружину с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.

Рис. Спиральные пружины: а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина

На ряде автомобилей для обеспечения прогрессивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасонных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например  в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.

Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стабилизатора.

Рис. Торсион

Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Независимая подвеска

Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.

Подвеска Макферсона, основным элементом которой служит амортизаторная стойка, является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет только снизу один или два поперечных рычага.

Снизу амортизаторная стойка крепится к поворотному кулаку, а сверху – к кузову автомобиля.

При повороте управляемых колес амортизаторная стойка поворачивается вместе с закрепленной на ней пружиной, что требует применения в верхней опоре подшипника качения или скольжения с низким значением трения. Винтовые пружины, расположенные вокруг амортизаторной стойки, обычно устанавливаются под некоторым углом к ее оси. Такой способ установки обеспечивает снижение величины «пороговой жесткости» подвески, когда сначала при небольших вертикальных усилиях со стороны колеса не происходит сжатия пружины  а затем она сжимается довольно резко. Это позволяет устранить неприятные ощущения при движении по относительно ровным дорогам. Подвеска Макферсона обеспечивает незначительное, по сравнению с подвеской на двойных рычагах, изменение развала колес при их вертикальном перемещении.

К основным преимуществам подвески Макферсона следует отнести то, что она занимает небольшой объем и создает удобства при поперечном размещении силового агрегата, что обусловило ее широкое применение.

Рис. Схема подвески McPherson: 1 — шаровая опора; 2 — ступица; 3 — тормозной диск; 4 — защитный кожух; 5 — поворотный рычаг; 6 — нижняя опорная чашка; 7 — пружина подвески; 8 — защитный чехол телескопической стойки; 9 — буфер сжатия; 10 — верхняя опорная чашка; 11 — подшипник верхней опоры; 12 — верхняя опора стойки; 13 — гайка штока; 14 — шток; 15 — опора буфера сжатия; 16 — телескопическая стойка; 17 — гайка; 18 — эксцентриковый болт; 19 — поворотный кулак; 20 — вал привода переднего колеса; 21 — защитный чехол шарнира; 22 — наружный шарнир вала; 23 — нижний рычаг.

В настоящее время большинство легковых автомобилей оборудованы передней подвеской типа McPherson (Макферсона).

 По другому ее еще называют «качающаяся свеча». Это независимая подвеска, которая создана более пятидесяти лет назад специально для переднеприводных автомобилей. Появилась она в 1949 году, когда автомобили начали оснащать приводом передних колес. Для этого двигатель размещали поперечно, что занимало намного больше места под капотом. Также, многорычажная подвеска на то время не позволяла совмещать ее с шарнирами равных угловых скоростей. Для того, чтобы упростить всю эту конструкцию и был разработан данный тип подвески.

Подвеска типа McPherson состоит из одного нижнего рычага и амортизатора, который выполняет роль стойки. Сверху амортизатор крепится к брызговику крыла через упорный подшипник. В основном он состоит из двух частей — самого подшипника и подушки. Таким образом он исполняет сразу две функции. С одной стороны вращается при вывороте руля, а со второй — гасит колебания подвески. Здесь очень важную роль играет наклон стойки, причем не только продольный, но и поперечный.

Основным преимуществом такого типа подвески является ее простота, так что ее ремонт и обслуживание намного проще, чем у многорычажной. Подвеска McPherson занимает намного меньше места, а кроме этого она одновременно работает и как направляющий, и как упругий элемент. Такая конструкция намного надежнее, ведь основная нагрузка ложится на верхнюю опору стойки.

Недостатком данной конструкции является слишком большое усилие, передаваемое на крыло. Очень часто у автомобилей с подвеской McPherson после пробега в 100 000 км встречается разрыв на месте сварных швов. Данную подвеску не устанавливают на автомобилях высокого класса, ведь использование такой конструкции вызывает небольшую вибраций и шум. Причем изолировать этот шум практически невозможно.

Рычаги направляющего устройства подвески соединяются с колесом и кузовом с помощью шаровых шарниров и втулок. Шарниры могут быть направляющими и несущими. Например, в независимой подвеске на поперечных рычагах на нижний рычаг опирается упругий элемент. Шаровой шарнир такого рычага воспринимает силы, действующие в различных направлениях,  следовательно, шарнир должен быть несущим. Шарнир на верхних рычагах не воспринимает вертикальные силы, а передает в основном поперечные. В этом случае применяется направляющий шарнир. На рисунке показаны несущие шаровые шарниры и направляющий шарнир, применяющиеся на автомобилях.

Рис. Несущие и направляющие шаровые шарниры направляющего устройства подвески:
а – прямой несущий шарнир с цельным пластмассовым вкладышем; б – несущий шарнир с дополнительной шумоизоляцией; в – направляющий шарнир с поджатием нижней половины вкладыша к сферической головке

Следует отметить, что аналогичные шарниры применяются и на рулевых тягах. Шарниры имеют цилиндрический или конусный направляющий хвостовик, шаровая головка охватывается пластмассовым (из ацетильной смолы) вкладышем, защитный чехол заполняется специальной смазкой. Такие шарниры (фирмы-изготовители «Эренрайх», «Лемфёрдер Метальварен») обладают хорошей герметичностью от попадания грязи и практически не требуют обслуживания. Обращает на себя внимание несущий шарнир, имеющий дополнительную шумоизоляцию в виде упругих резиновых вкладышей, используемый фирмой «Даймлер-Бенц» для изоляции шумов от качения радиальных шин.

Опорные узлы направляющего устройства подвески должны иметь небольшое трение, быть достаточно жесткими и обладать шумопоглощающими свойствами. Для обеспечения этих требований в конструкцию опорных элементов вводятся резиновые или пластмассовые вкладыши. В качестве материалов вкладышей применяют такие, которые не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, например, полиуретан, полиамид, тефлон и др. Использование резиновых вкладышей во втулках обеспечивает хорошую шумоизоляцию, эластичность при кручении и упругое смещение под нагрузкой. Наибольшее распространение в опорных элементах получили сайлент-блоки, состоящие из резиновой цилиндрической втулки, запрессованной с большим обжатием между наружной и внутренней металлическими втулками. Эти втулки допускают углы закручивания ±15° и перекос до 8°. Втулка применяется на автомобиле БМВ, изготовлена методом вулканизации резины между двумя стальными втулками, обладает хорошими шумопоглощающими свойствами и достаточной жесткостью. Втулка нашла широкое применение в поперечных тягах и амортизаторах.

Рис. Опорные втулки элементов подвески:
а – сайлент-блок; б – сайлент-блок качающейся опоры автомобиля БМВ; в – шарнирная втулка, применяемая в тягах Панара и амортизаторах

На поперечных рычагах автомобилей «Даймлер-Бенц» и «Фольксваген» устанавливают так называемые скользящие опоры, в которых промежуточная втулка может скользить по внутренней, обеспечивая малую жесткость при кручении (деформация не превышает 0,5 мм при боковой силе 5 кН). Опору смазывают, а подвижную часть герметизируют торцевыми уплотнениями.

При повороте автомобиля его кузов наклоняется на определенный угол, называемый углом крена. В подвесках легковых автомобилей  автобусов и некоторых грузовых автомобилей применяется дополнительное устройство – стабилизатор поперечной устойчивости. Он способствует уменьшению бокового крена и поперечных угловых колебаний кузова автомобиля и перераспределяет вес по колесам автомобиля.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля представляет собой упругую штангу из пружинной стали в виде растянутой буквы П, прямые, дугообразные и т.п. Штанга закреплена шарнирно в средней части на кузове или подрамнике, а своими концами соединяется с подвижными элементами подвески. Упругие свойства стабилизатора проявляются при его закручивании, как у торсиона. Если при движении автомобиля левое и правое колесо перемещаются одновременно и на одинаковое расстояние, стабилизатор практически не оказывает влияния на жесткость основных упругих элементов подвески. При повороте автомобиля стабилизатор закручивается и изменяет жесткость, уменьшая тем самым величину крена автомобиля. Большинство современных легковых автомобилей оборудуются как минимум передним стабилизатором поперечной устойчивости.

Стабилизатор может устанавливаться как в передней, так и в задней части автомобиля на резиновых втулках для обеспечения упругой деформации в опорах. Как правило, стабилизаторы изготавливают из пружинной стали.

Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости

Зависимая подвеска на легковых автомобилях устанавливается на задних колесах. Отличительной особенностью конструкции применяющихся зависимых подвесок является наличие упругих элементов, передающих вертикальные нагрузки и не имеющих трения, жестких тяг и рычагов, воспринимающих поперечные (боковые) нагрузки и обеспечивающих колесу и кузову определенную кинематику.

Характерной конструкцией задней зависимой подвески заднеприводного автомобиля (классическая компоновка) является подвеска автомобиля ВАЗ.

Рис. Подвеска задних колес:
1 — распорная втулка шарнира; 2 — резиновая втулка; 3, 17 — нижняя и верхняя продольные штанги;

4 — нижняя изолирующая прокладка пружины; 5 — нижняя опорная чашка пружины; 6 — буфер хода сжатия; 7, 8 — болт и кронштейн крепления верхней продольной штанги; 9 — пружина подвески;

10, 11 — верхние чашки и изолирующая прокладка пружины; 12 — опорная чашка пружины; 13 — тяга рычага привода регулятора давления; 14,15 — резиновая втулка и кронштейн крепления амортизатора; 16 — дополнительный буфер хода сжатия; 18 — кронштейн крепления нижней продольной штанги;     19 — кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 20 — регулятор давления; 21 — амортизатор; 22 — поперечная штанга; 23 — рычаг привода регулятора давления; 24 — обойма опорной втулки;         25 — опорная втулка; 26 — шайбы; 27 — дистанционная втулка

В подвеску установлены под углом к вертикальной оси автомобиля два амортизатора. Такое расположение амортизаторов обеспечивает дополнительно к гашению вертикальных  колебаний                 повышение поперечной устойчивости кузова. Аналогичная установка амортизаторов принята в подвесках автомобилей «Фольксваген», «Опель», «Форд», «Фиат» и др.

На автомобилях «Ауди», «Мицубиси», «Тойота» и др. применяется подвеска задних ведомых колес с двумя продольными рычагами  работающими на изгиб. Через широко разнесенные рычаги, жестко связанные с поперечной балкой  передаются тяговый и тормозной моменты, а за счет восприятия изгибающего момента рычагами и скручивающих нагрузок поперечной балкой   уменьшается продольный и поперечный крены кузова.

Рис. Задняя подвеска переднеприводного автомобиля «Мицубиси Галант» со скручиваемой поперечной балкой:
1 — продольный рычаг; 2 — несущая балка подвески; 3 — резиновая втулка; 4 — стабилизатор;

5 — поперечная тяга; 6 — амортизатор с пружиной; Б — опора стабилизатора; В — резиновая втулка крепления рычага к кузову

Широкое распространение на легковых автомобилях получила конструкция подвески (в ряде случаев ее называют полузависимой) со связанными продольными рычагами. Простейшим вариантом такой конструкции может служить подвеска задних колес переднеприводных автомобилей ВАЗ ЗАЗ-1102, «Рено», «Фольксваген Поло», «Сирокко», «Пассат», «Гольф», «Аскона» и др.

Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ

Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 15 и соединителя 14, которые сварены между собой через усилители. В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 16 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 2, к которым крепятся болтами  оси задних колес. Спереди рычаги подвески имеют приварные втулки 3, в которые запрессованы резинометаллические шарниры 4. Через шарнир проходит болт, соединяющий рычаг подвески со штампованно-сварным кронштейном 5, который крепится к лонжерону кузова приварными болтами  Пружина 12 подвески опирается одним концом на чашку амортизатора 1, а другим через изолирующую прокладку 13 в опору, приваренную к внутренней арке (брызговику) кузова. На шток амортизатора задней подвески устанавливается буфер 7 хода сжатия  закрываемый крышкой 8 с кожухом 6, и детали крепления амортизатора — распорная втулка 11, подушки 10 и опорная шайба 9.

Такая подвеска в переднеприводных автомобилях обеспечивает легкость компоновки всех элементов подвески, небольшое количество деталей в подвеске, отсутствие направляющих рычагов и штанг, оптимальное передаточное отношение от кузова к упругому устройству подвески  исключение стабилизатора, высокую стабилизацию схода и колеи при разных ходах подвески, благоприятное расположение центров крена, уменьшающих возможность перераспределения массы кузова при торможении.

Подвеска с виртуальной осью поворота колеса

Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.

Рис. Подвеска с виртуальной осью поворота колеса:
1…4 — направления продольных осей рычагов; R — центр колеса; A — центр опорной поверхности колеса; n — вынос оси поворота по отношению к центру опорной поверхности; nv — вынос оси поворота по отношению к центру колеса; p — плечо обката; a — плечо действия возмущающих сил; AS — точка пересечения оси поворота колеса с плоскостью дороги

Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса. Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.

Устройство передней подвески автомобиля | Изучение устройства автомобиля AvtoLegko.ru

Совместное действие рессор и амортизаторов обеспечивает пассажирам при движении автомобиля достаточную комфортабельность. Передние колеса могут иметь как независимую подвеску, так и зависимую. Зависимую рессорную подвеску имеют грузовые автомобили. Независимую подвеску передних колес (рис. 39) применяют на современных легковых автомобилях. При такой подвеске передние колеса подвешены независимо друг от друга к поперечине при помощи рычагов и пружин. Поперечная балка — поперечина служит основанием для крепления деталей, составляющих устройство передней подвески автомобиля. Она сварена из листовой стали в виде вытянутой и несколько изогнутой коробки. Поперечину крепят болтами к подрамнику, вынесенному за пределы нижней панели кузова. К поперечине крепят оси двух рычагов: верхнего и нижнего. К рычагам на шаровых пальцах прикреплена поворотная стойка с цапфой переднего колеса. На цапфе вращается ступица колеса. Она устанавливается на двух подшипниках и удерживается гайкой, которая шплинтуется. Ступицу и колесо крепят между собой при помощи шпилек и гаек. Нижний рычаг имеет гнездо, в котором расположена пружина. Своим верхним концом пружина упирается в поперечину. Внутри пружины помещен телескопический амортизатор такого же типа, как у задней подвески. Его проушина закреплена в опорном гнезде пружины нижнего рычага, а связанный с поршнем шток соединен с поперечиной. При наезде колеса на какую-то неровность поворотная цапфа со стойкой передвигается вверх, поднимая качающиеся на своих осях верхний и нижний рычаги. Нижний рычаг при этом сжимает пружину. Действие амортизатора сдерживает обратную реакцию пружины и гасит ее колебания. Такое устройство передней подвески автомобиля позволяет смягчать толчки, непосредственно передаваемые колесу. Благодаря этому значительно уменьшается тряска кузова при движении по плохим дорогам, повышается срок службы ходовой части и комфортабельность автомобиля.

Устройство передней подвески автомобиля имеет резиновые буфера. Один буфер мягко ограничивает ход нижнего рычага вверх при сжатии пружины, а следовательно, и максимальный подъем колеса. Другой также мягко останавливает опускание верхнего рычага при максимальном ходе колеса вниз — его отбойном ходе.

Уменьшение наклона и раскачивания автомобиля при поворотах достигается при помощи стабилизатора поперечной устойчивости. Стабилизатор представляет собой стальной стержень, закрепленный в резиновых втулках параллельно поперечине. Его концы загнуты назад и шарнирно связаны с нижними рычагами подвески. При наклонах автомобиля штанга, оказывая сопротивление скручивающему ее усилию, противодействует наклону автомобиля и уменьшает его раскачивание.

Передние колеса автомобиля устанавливаются не вертикально и не параллельно друг к другу, хотя кажутся стоящими вертикально и параллельно. Они имеют небольшой развал внутрь и некоторое схождение вперед.

устройство, виды и принцип работы

Назначение и устройство подвески

К сожалению дорожное полотно не всегда ровное и гладкое, а все возникающие колебания передаются на кузов машины. Подвеска предназначена для смягчения этих колебаний. Другими словами, подвеска предотвращает излишнюю тряску при езде, обеспечивая максимальный комфорт пассажирам. Она, на ряду с колесами, входит в число обязательных элементов ходовой части автомобиля.

Функции подвески:

1. Соединение мостов и колес с кузовом автомобиля. Благодаря наличию подвески, колеса могут поворачиваться, задавая направление движению транспортного средства.
2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
3. Обеспечение плавности хода и сглаживание отдачи от дорожных неровностей. Большая нагрузка на ходовую часть происходит во время движения по разбитому дорожному полотну, что может привести к быстрой поломке.

Подвеска должна быть прочной и долговечной для качественного выполнения своих функций, поэтому все производители ищут всевозможные решения в этом направлении, внедряя нововведения.

В современном автомобиле подвеска представляет собой достаточно сложную техническую систему, в которую входят:

• Упругие элементы. К ним относятся металлические (торсионы, пружины, рессоры) и неметаллические (резиновые, пневматические и гидропневматические) детали, которые принимают на себя нагрузку от колебаний, связанных с неровностью дороги, и равномерно распределяют ее по всему кузову. Эти детали обладают упругими характеристика, в связи с чем и относятся к данной группе элементов.
• Направляющие элементы — детали, обеспечивающие соединение подвески с кузовом. Это различные рычаги (поперечные или продольные), регулирующие взаимодействие колес и кузова по отношению друг к другу.
• Амортизаторы — гасящие устройства, предназначенные для выравнивания колебаний кузова, полученных от упругого элемента. Они имеют гидравлическое (принцип работы основан на протекании масляной жидкости через систему отверстий и создании гидравлического сопротивления), пневматическое (действующим веществом выступает газ) и гидропневматическое (комбинированное) строение.
• Стабилизатор поперечной устойчивости. Это некая металлическая штанга, препятствующая образованию чрезмерного крена в процессе движения автомобиля.
• Опоры колеса — элементы на передней оси, принимающие на себя, и распределяющие по всей подвеске нагрузку, исходящую от колес.
• Крепежные элементы, соединяющие детали между собой (например, болты, втулки шаровые шарниры и т. д.)

СПРАВКА: на передней подвеске обычно располагаются две шаровые опоры, иногда четыре (например на внедорожниках), реже три

Принцип работы

Подвеска функционирует за счет того, что в момент наезда на неровность, перемещаются упругие элементы (например, пружины), преобразуя ударную энергию. Жесткость перемещения этих элементов контролируется, сопровождается и смягчается при помощи амортизирующих устройств. В конечном итоге, благодаря подвеске, сила удара на кузов автомобиля воздействует гораздо слабее, что обеспечивает более плавный ход транспорта.

В зависимости от уровня жесткости различают подвески:

• Жесткие — позволяют повысить информативность и эффективность управления автомобилем, но при этом уменьшается комфорт.
• Мягкие — обеспечивают лучшую комфортабельность при поездке, но управляемость ухудшается.

Опытные водители стараются выбрать оптимальный вариант, сочетающий лучшие качества устройства.

Помимо помощи в преодолении неровностей дорожного покрытия, подвеска участвует в прохождении поворотов и совершении бокового маневра, в разгоне и торможении.

Какие подвески бывают

В связи с особенностями конструкции подвески принято разделять на 3 вида: зависимая, независимая и полунезависимая подвеска

Зависимая подвеска

Подразумевает жесткое соединение противоположных колес, при котором перемещение одного колеса в поперечной плоскости влечет за собой перемещение другого. В состав моста автомобиля входит жесткая балка, заставляющая колеса двигаться параллельно. Изначально в качестве направляющих и упругих элементов использовались рессоры, но в современных автомобилях связующая колеса поперечина фиксируется двумя продольными рычагами и поперечной тягой.

Преимущества:

• невысокая стоимость
• легкость конструкции
• высокий центр поперечного крена
• постоянство развала и колеи

Другими словами, на ровной поверхности, не зависимо от раскачки, угол наклона колес относительно дороги не меняется, а машина имеет наилучшее сцепление с дорожным покрытием. На плохой дороге, к сожалению, это преимущество теряется, т. к. провал одного колеса влечет за собой провал и второго, в результате чего сцепление ухудшается.

Конструкция очень простая и надежная, потому широко используется для грузовых автомобилей и на задней оси легковых.

Полунезависимая

Включает в себя жесткую балку, которую торсионы удерживают на кузове. Эта конструкция делает подвеску относительно самостоятельной по отношению к кузову. Для примера можно изучить подвеску переднеприводного автомобиля ВАЗ.

Независимая подвеска

Предполагает автономную работу каждого колеса. Т.е. их перемещения не зависят друг от друга, что приводит к более плавному ходу. Независимая подвеска может быть как передней так и задней, и в свою очередь ее принято разделять на:

• Подвеска с качающимися полуосями — основным элементом конструкции выступают полуоси. При наезде на неровности колесо всегда сохранит перпендикулярное положение относительно полуоси.
• Подвеска с косыми рычагами — оси качания рычагов находятся под косым углом. Преимуществами такого вида прибора можно назвать уменьшение колебаний колесной базы и крена авто на поворотах.
• Подвеска на продольных рычагах — самый простой тип, среди независимых. Каждое колесо удерживается при помощи рычага, воспринимающего боковые и продольные усилия. Обычно рычаг крепится к кузову при помощи шарниров и обладает высокой устойчивостью. Недостаток такой подвески заключается в том, что на поворотах колеса наклоняются вместе с кузовом, создавая большой крен.
• С продольными и поперечными рычагами. Этот вид подвесок сложен в техническом плане и громоздок, поэтому слабо популярен (использовался на таких марках как Rover, Glas и т.д.).
• С двойными продольными и поперечными рычагами.
• Торсионно-рычажная подвеска — включает в свою конструкцию два продольных рычага и торсионную скручиваемую балку. Используется на задней оси переднеприводных автомобилей, в современном автомоделировании в основном на бюджетных китайских моделях. Преимуществом считается надежность и простота, а недостатком — излишняя жесткость, лишающая комфорта пассажиров заднего ряда.
• Подвеска МакФерсон — самая распространенная схема передней подвески современных автомобилей. Это обусловлено небольшой шириной, легкостью и простотой конструкции. Однако у такой подвески есть и существенный минус: высокое трение в амортизаторной стойке и, как следствие, снижение фильтрации дорожных шумов и неровностей.
• Гидропневматическая и пневматическая подвеска. Роль упругих элементов исполняют пневматические баллоны и гидропневматические элементы, объединенные в одно целое с системой гидроусилителя руля и гидравлической системой тормозов.
• Адаптивная подвеска отличается тем, что степень демпфирования амортизаторов изменяется в зависимости от качества дорожного полотна, параметров движения и запросов водителя. Результатом можно отметить повышенную маневренность и безопасность.

Все подвески имеют свои положительные характеристики и недостатки. Некоторые до сих пор широко используются, а какие-то давно не актуальны.

Характеристики подвески автомобиля

Автомобильную подвеску можно характеризовать по нескольким направлениям:

Упругая характеристика

Под ней понимают зависимость вертикальной нагрузки на колесо от прогиба подвески. Помимо этого, за упругую характеристику принимают статический прогиб, динамический ход, жесткость подвески, и т. д.

• Статический прогиб (статический ход) подвески — прогиб под весом автомобиля. При нагрузке, как правило, рычаги подвески принимают горизонтальное положение, а рессоры распрямляются. Статический прогиб приблизительно равен динамическому ходу или чуть меньше.
• Динамический ход — прогиб под воздействием ответных сил дороги при движении по ней.
• Жесткость подвески (жесткость хода) не стоит путать с жесткостью упругого элемента. Жесткая подвеска делает управление более четким.

Другими словами, упругая характеристика определяет качество самой подвески.

Плавность хода

Колебания автомобиля влияют практически на все его основные свойства, такие как плавность хода, комфортабельность, расход топлива и качество управления. Они возрастают в связи с увеличением скорости или ухудшением качества дороги. Плавность хода напрямую влияет на ощущения пассажиров во время поездки. Чем ровнее дорога, тем приятнее в пути, без тряски и сильных вибраций. Установлены некие стандарты допустимых колебаний, от которых зависят цена и качество авто. Эти стандарты призваны защитить пассажиров и груз от быстрой утомляемости, и повреждений в пути.

Невозможно полностью исключить вибрации, но производители стараются максимально повысить уровень комфорта. Если по колебаниям колес оценивают устойчивость и сложность в управлении машины, то колебания кузова определяют плавность хода.

Под плавностью хода принято понимать свойство авто обеспечивать максимальную защиту пассажиров и груза от сильных толчков и ударов, возникающих при контакте автомобиля с дорогой. Частота колебаний кузова в пределах от 0,5 до 1,0 Гц свидетельствует о том, что плавность хода нормальная.

СПРАВКА: частота от 0,5 до 1,0 Гц схожа с частотой толчков, испытываемых при ходьбе

Во время поездки пассажиры испытывают медленные колебания с большими амплитудами и быстрые, с малыми рывками. Если быстрые можно устранить с помощью сидений, виброизоляций, резиновых опор и т. д., то для защиты от медленных используется упругая подвеска колес.

Таким образом, можно сказать, что плавность хода является важной характеристикой, на которую стоит обратить внимание при выборе автомобиля.

Кинематика

Эта характеристика обуславливает изменения положения колес во время движения. Как было написано ранее, в зависимости от вида подвески колеса могут двигаться как параллельно друг другу, так и с небольшими отклонениями не зависимо друг от друга. Казалось бы, особой разницы в том, как перемещаются колеса нет, но это не так, поскольку кинематика влияет на безопасность передвижения.

Эластокинематика

Процесс изменения положения колес относительно кузова, с применением в подвеске эластичных элементов (рессоров, сайлент-блоков и др.) принято называть эластокинематикой. Благодаря этим элементам, подвеска может подстраиваться под дорожные условия. Для примера можно рассмотреть ситуацию, при которой во время торможения с одной стороны дорожное покрытие состоит из гравия, а с другой — асфальт. В этом случае углы схождения колес меняются индивидуально. Эластокинематическая подвеска позволяет произойти более равномерному сцеплению колес и дорожного полотна во время поворотных маневров, реагирует на отклонение кузова от горизонтального положения, осуществляя небольшой доворот задних колес. Благодаря чему водитель может увереннее чувствовать себя во время поворотов и перестройки.

Демпфирующая характеристика

Демпфирование — искусственное подавление механических колебаний. Учитывая то, что колебания кузова выводят пассажиров из зоны комфорта, данная характеристика очень важна при выборе авто. Затухание колебаний происходит благодаря работе, в первую очередь, амортизаторов, которые выравнивают вибрации, путем равномерно распределения ударной силы. Свойства их работы описывает данная характеристика.

Подрессоренные и неподрессоренные массы

Для начала необходимо определиться с отличием подрессоренной и неподрессоренной массы.

Неподрессоренная масса включает в себя массу колес и других деталей, прикрепленных непосредственно к ним. Это диски, шины, детали тормозной системы, находящиеся на колесе.

Подрессоренная масса — это та часть автомобиля, которая воздействует на подвеску. Грубо говоря — это детали верхней части машины.

Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы существенно влияет на плавность хода и безопасность езды. Большая величина неподрессоренных масс оказывает влияние на характер работы подвески, что выражается, например, в большой силе инерции, возникающей в подвеске при преодолении неровностей. Если взять за основу волнообразную поверхность, то на скорости, задний мост под воздействием упругих элементов, не будет успевать приземляться, что приведет к ухудшению сцепления колес с дорогой.

Меньшая величина неподрессоренных масс меньше воздействует на плавность хода на неровной дороге, поэтому производители стремятся к ее снижению.

Неисправности и обслуживание подвески авто

Несмотря на то, что производители активно улучшают износостойкость оборудования, из-за плохого состояния дорог их усилия сводятся на «нет» и водители сталкиваются с таким проблемами, как:

1. Деформация рычагов подвески. Причиной такого рода поломки можно назвать низкое качество материала, из которого изготовлена деталь. Проявляется, как правило, при наезде на высокое препятствие или наоборот, въезде в глубокую яму. При достаточно серьезной поломке, появляется характерная вибрация от работы двигателя. Обслуживание на СТО заключается в снятии деформированного рычага, замене вышедших из строя деталей или полной замене оборудования.
2. Изменение углов установки передних колес. Зачастую это происходит в результате изнашивания шарниров передней подвески и приводит к ухудшению вращения колес, чрезмерному расходу топлива. При такой поломке помогает регулировка развала схождения.
3. Износ или поломка амортизатора, нарушение герметичности. Происходит из-за длительной работы, большой нагрузки или попадания мусора. При перемещении жидкости, неисправно работающие клапаны подвержены излишней нагрузке, что со временем приводит к их поломке — образовании течи. Использование неисправных амортизаторов может серьезно навредить транспортному средству, вплоть до разрушения деталей подвески.
4. Поломка опоры амортизатора. Обычно происходит по двум причинам: а) в опоре изнашивается резина; б) выходит из строя подшипник. Характерным признаком поломки является стук, даже при езде по незначительным неровностям.
5. Износ креплений подвески. Крепления можно отнести к расходному материалу, во время эксплуатации их износ неизбежен. Своевременная замена не позволит разрушениям перейти на остальные детали.

Основной причиной поломок подвески является некачественное дорожное покрытие. Кроме того, на срок службы агрегата влияет стиль вождения водителя, качество технического обслуживания или низкопробные комплектующие.

Изучив строение, принцип работы и характеристики подвески, мы можем сделать вывод, что это сложный механизм, требующий внимательного контроля и качественного обслуживания, прежде всего, в целях безопасности в пути. Подвеска оказывает огромное влияние на работу всего автомобиля и условий вождения. Классификация подвесок разнообразна, поэтому каждый сможет выбрать авто по своим критериям.

устройство оффроуд подвески, типы подвесок машины

Что такое подвеска?

Качество автомобильных дорог в Украине оставляет желать лучшего. Ямы, ухабы, бездорожье и даже «лежащие полицейские» оказывают негативное влияние на комфорт езды и управляемость транспортным средством. Во время передвижения по ухабистым дорогам появляются вибрации и колебания, передающиеся на кузов машины. Особо большие нагрузки испытывают кузова внедорожных автомобилей, автовладельцы которых любят колесить по бездорожью или принимают участие в соревнованиях по оффроуду. Уменьшить нагрузку на основные элементы машины и сделать комфортным пребывание в автомобиле при езде по плохой дороге, призвана амортизационная система, которая всем автолюбителям известна как подвеска автомобиля.

Важнейшей функцией подвески машины служит поглощение ударов и колебаний, возникающих на неровном дорожном покрытии. Она обеспечивает кинематическую связь между кузовными комплектующими и автомобильными колесами. Составные части подвески позволяют дискам вращаться автономно от рамы кузова, вместе с тем, изменяя направление траектории движения железного коня. Совместно с колесами, устройство является составной частью ходовой авто. Далее рассмотрим, что такое подвеска, и какие модификации узлов используются в современных внедорожниках.

Подвеска — это очень сложный механизм в конструкции любой машины, выполняющий роль некой буферной зоны между колесами и кузовной частью.

Из чего состоит подвеска автомобиля

1. Упругие компоненты в виде металлических деталей. Сюда относятся торсионы и рессоры, а также расходники, воспринимающие и перераспределяющие вибрации по всему кузову.
2. Гасящие детали – пневмо- или гидравлические амортизаторы, выполняющие функции поглощения вибраций, передающиеся от упругих элементов.
3. Направляющие механизмы – это различные детали (например, рычаги продольного типа), служащие для сопряжения подвески с кузовом и связи с колесами.
4. Стабилизатор поперечной устойчивости, визуально схожий на металлическую штангу, которая не только соединяет узлы ходовой системы с кузовом, но и контролирует крен авто при езде.
5. Колесные опоры или как их еще называют поворотные кулаки, которые одни из первых принимают динамически удары при попадании колес на кочки или в ямы и перераспределяют нагрузку на все детали системы подвески.
6. Детали для крепежа механизмов подвески к раме (сайлентблоки, опоры шаровые и др.).

Принцип работы подвески автомобиля

Функционирование системы подвески внедорожника основано на поглощении энергии от ударов, возникающих во время преодоления препятствий, и переходящих в работу демпфирующих устройств (пружин, торсионов). При этом жесткость упругих деталей нивелируется работой гасящих колебания амортизаторов. В итоге, устройство подвески машины позволяет снизить величину динамического воздействия, передающегося на кузов. В результате улучшается плавность движения.

Одной из главных характеристик подвески является ее жесткость. Жесткая подвеска обеспечивает эффективное безопасное управление внедорожником. Но при этом снижается комфорт во время езды по кочкам. Мягкая подвеска, наоборот, позволит наслаждаться комфортной ездой, но управляемость автомобилем снижается с геометрической прогрессией, что чревато последствиями. Поэтому многие компании, специализирующиеся на производстве систем подвесок, пытаются найти «золоту середину» между безопасностью и уровнем комфорта.

Различные варианты подвесок

Конструктивные особенности подвески у каждого производителя могут существенно отличаться. По конструкции направляющих классифицируют  несколько основных типов подвески.

1. Независимая подвеска автомобиля. Колеса вращаются в автономном режиме, независимо одно от другого. Такое инженерное решение позволит улучшить амортизационные свойства подвески и плавность движения автомобиля. Применяется обычно как устройство передней подвески (реже задней) на легковушках. Самые распространенные виды независимой подвески: система двойных рычагов, подвеска Макферсон, многорычажная и торсионная подвеска.
2. Зависимая подвеска. Предусматривает наличие жесткой балки в кинематике моста машины. Обеспечивает параллельное перемещение колес без развала и повышенную надежность в управлении, благодаря простой и в то время надежной конструкции. Используется как устройство задней подвески или ставится на переднюю ось внедорожников и грузовиков. Многие любители экстремальной езды предпочитают именно зависимую жесткую подвеску.
3. Полунезависимая подвеска. В конструкцию узла входит жесткая балка, установленная на кузове автомобиля при помощи торсионов. Такое устройство делает подвеску относительно независимой от кузова. Обычно устанавливается в переднеприводных легковых автомобилях.

Существует еще одна разновидность подвесок, которая определяется конструкцией гасящего элемента — масляные, газовые и газомасляные узлы.

Важно знать! Отдельного внимания заслуживает активная подвеска автомобиля. Ее конструктивные особенности расширяют возможности устройства. Технические параметры подвески изменяются с помощью интегрированной системы управления. Все характеристики определяются в зависимости от стиля езды и особенностей эксплуатации автомобиля. Например, можно увеличить демпфирующие показатели амортизатора или уменьшить степень жесткости рессоры.

Послесловие

Во время эксплуатации внедорожника, следите за техническим состоянием подвески. Появление скрипов, шумов и характерных стуков в подвеске свидетельствует о поломке одного из узлов ходовой части автомобиля. Это должно не только насторожить автовладельца, но и вынудить принять меры по устранению неисправностей. Чтобы избежать неприятностей, рекомендуем не затягивать и обратиться в срочном порядке в ближайшее специализированное СТО. Если проблемы с подвеской случаются часто, советуем сменить подвеску на усовершенствованную, подходящую конкретно под ваше авто и стиль езды. А для езды по экстремальному бездорожью рекомендуем приобрести лифт комплект для внедорожника. Подробнее о лифте внедорожников читайте в блоге bezdor4x4.

Понравилось? Расскажите друзьям:

Оцените: Загрузка…

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование .Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (то есть с подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т.е.е. неподрессоренная масса). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью. Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень.Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением. Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем.Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия. Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор.Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, в том числе отскок, раскачивание, клевание при торможении и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия.Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, в том числе отскок, раскачивание, клевание при торможении и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью.Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость.Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, в том числе отскок, раскачивание, клевание при торможении и приседание с ускорением.

Разъяснение 6 типов автомобильных амортизаторов

Из номера

за июнь 2017 года.

Во-первых, их называют амортизаторами, а не шоками.А амортизаторы, как вам скажет любой инженер по подвеске, не вызывают никакого уважения. Фактически, по сравнению с более шумными, яркими и более заметными компонентами автомобиля, эти незаметные компоненты могут быть самыми недооцененными деталями автомобиля. Их работа — удерживать шины на земле для ускорения, торможения и поворота, делая езду комфортной, — довольно важна. И хотя калибровка амортизаторов — один из последних элементов, которые необходимо завершить при настройке подвески, это та часть, которая придает шасси индивидуальность.Вот список самых популярных разновидностей:

Однотрубный демпфер

Найдено в: Audi A4, Mazda MX-5 Miata

В этой конструкции используется один цилиндр, разделенный плавающей перегородкой на масляную и газовую камеры. Вал толкает поршень в цилиндре, создавая демпфирующую силу. Во время сжатия масло дозируется через прокладку со стороны вала поршня. При отскоке прокладки накладываются на поверхность регулирующего потока поршня.Газ (часто азот) в камере сжимается во время сжатия, чтобы компенсировать вытеснение масла валом. Демпфирующая сила определяется формой, размером и количеством регулировочных шайб на поршне, диаметром вала, диаметром цилиндра и давлением газа.

Двухтрубный амортизатор

Найдено в: Cadillac CT6, Chevrolet Impala, Ram 1500

Как следует из названия, двухтрубный амортизатор использует две концентрические трубы. Внутренняя трубка заполнена маслом и вмещает вал и поршень.Подобно однотрубному демпферу, прокладки накладываются на поток масла поршневого дозатора как при сжатии, так и при отскоке, создавая демпфирующую силу. Дополнительный клапан с прокладками, называемый базовым клапаном, направляет поток масла во внешнюю трубу (резервуар) во время сжатия, способствуя демпфированию. Во время отскока масло возвращается из резервуара в основную камеру через обратный клапан. Внешняя труба частично заполнена сжимаемым газом, который компенсирует объем вала во время сжатия и выталкивает масло из внешней трубы во внутреннюю трубу во время отскока.Демпфирующая сила определяется теми же факторами, что и однотрубный демпфер с дополнительным вкладом от базового клапана. Настройка двухтрубных амортизаторов осуществляется путем добавления или удаления прокладок.

Внутренний байпасный амортизатор

Найдено в: Ford F-150 Raptor

Двухтрубные амортизаторы Fox, установленные на летающем пикапе Ford, сочетаются с длинным ходом и позиционно-чувствительным демпфированием. Несколько контуров участвуют в создании демпфирующей силы в середине 50% хода.В этой зоне большая часть жидкости проходит в обход поршня через отверстия во внутренней трубке, наполняясь за поршнем, когда он движется через отверстия для заправки. Некоторое количество масла также проходит через клапаны с регулировочными шайбами ​​в поршне и, при сжатии, через базовый клапан. Размер, положение и регулировка обводных отверстий постепенно увеличивают степень демпфирования по мере того, как подвеска сжимается или отскакивает. Когда поршень проходит последнее обходное отверстие, жидкость в основном проходит через набор прокладок на поршне, существенно увеличивая демпфирующую силу.Базовый клапан играет роль в течение всей длины такта сжатия и регулирует поток жидкости к внешнему резервуару, чтобы обеспечить постоянное демпфирование сжатия и уменьшить кавитацию (воздушные карманы, образующиеся в масле) во время высокоскоростных событий
.

«Если вы увеличите скорость пружины, перед поездкой в ​​машине вы можете предсказать, что произойдет дальше. С амортизаторами MR, даже после того, как я делал это в течение многих лет, я все еще учусь, я все еще пробую. Это даже не кажется очевидным, но вы даете им попробовать, потому что у вас закончились обычные ручки, которые нужно повернуть.Я продолжаю находить что-то новое ». — Майк Херли, инженер по техническим характеристикам автомобилей Chevrolet, настраивал магнитореологические амортизаторы с момента их использования на Cadillac XLR 2003 года.

.

Магнитореологический демпфер

Найдено в: Cadillac CTS-V, Chevrolet Corvette, Ferrari 488GTB, Lamborghini Huracán

Без клапанов, определяющих степень демпфирования, блоки MR контролируют движения колес и кузова, эффективно изменяя вязкость масла.Хотя их конструкция относительно традиционна (поршень на конце вала, движущийся внутри трубки с гидравлической жидкостью), их работа совсем не похожа. В амортизаторах MR используются две электромагнитные катушки, расположенные в поршне, для создания локализованного магнитного поля вокруг каналов поршня. Гидравлическая жидкость внутри демпферов содержит крошечные частицы железа, беспорядочно распределенные до того, как на катушки поршня будет подан электрический ток. Подача тока на катушки создает магнитное поле, которое выстраивает частицы в линии, делая жидкость более устойчивой к течению.Когда давление с обеих сторон поршня достаточно, чтобы разорвать линии частиц, жидкость течет через каналы, позволяя поршню двигаться. Сила выравнивания частиц пропорциональна силе магнитного поля, так что изменение силы тока на катушки изменяет демпфирующую силу.

* Показанный здесь золотниковый клапан используется в передней части Camaro ZL1 1LE и размещен в перевернутой стойке. Перевернутая конструкция увеличивает жесткость по сравнению с традиционной стойкой за счет размещения корпуса амортизатора концентрически внутри корпуса стойки, где он скользит по втулкам.Вал демпфера прикрепляется к нижней части корпуса, и корпус демпфера перемещается вокруг поршня, а не поршня, движущегося внутри демпфера.

Амортизатор золотникового клапана

Найдено в: Chevrolet Camaro ZL1 1LE, Chevrolet Colorado ZR2

На первый взгляд простой амортизатор золотникового клапана позволяет методом проб и ошибок настраивать пассивный амортизатор, позволяя инженерам получить точную кривую силы / скорости, которую они выбирают используя известные гидравлические уравнения. Золотниковые клапаны, которые состоят из подпружиненного диска, действующего как крышка цилиндра без верха, позволяют маслу проходить через отверстия точно определенной формы по бокам цилиндра при сжатии пружины.Площадь отверстия, открытая для прохождения потока масла, зависит от силы, приложенной к диску. Чем больше сила, тем большая площадь открыта для прохождения масла. Форма, размер и расположение отверстий, а также жесткость пружины определяют демпфирующую силу. Амортизаторы золотникового клапана различаются по расположению своих клапанов, хотя в простейших вариантах, используемых на дорожных автомобилях, золотниковый клапан размещается с обеих сторон поршня — один для управления сжатием, а другой — для отбоя.

Амортизатор с электронным управлением

Найдено в: Ford Focus RS, Infiniti Q50 и Q60, Volvo S90

В большинстве конструкций с адаптивными амортизаторами усилие демпфирования определяется комбинацией клапанов с электронным управлением и пассивных клапанов с регулировочными прокладками.Доступны как в однотрубной, так и в двухтрубной конфигурации, размещение электромеханических клапанов может варьироваться. В этом примере с двумя трубами, новой модели, разработанной поставщиком Tenneco, используется обратный клапан на задней стороне поршня, который позволяет поршню перемещаться во время такта сжатия с очень небольшим сопротивлением. Во время сжатия давление увеличивается во внутренней трубе, поскольку вал вытесняет масло, заставляя его течь через основной клапан в нижней части демпфера и через клапаны с электронным управлением в верхней части демпфера.Сжимаемый газ используется в резервуаре для компенсации вытеснения масла валом во время сжатия. Расход во время отскока измеряется пакетом прокладок на лицевой стороне поршня и через клапаны с электронным управлением в верхней части поршня. Масло возвращается во внутреннюю трубу во время отбоя через обратный клапан, расположенный под основным клапаном. Открытие или закрытие клапанов в верхней части демпфера меняет демпфирующую силу как при сжатии, так и при отскоке.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Подвеска | Boggs Automotive

Работа подвески автомобиля заключается в максимальном увеличении трения между шинами и дорожным покрытием, обеспечении устойчивости рулевого управления с хорошей управляемостью и обеспечении комфорта пассажиров.

Если бы дорога была идеально ровной, без неровностей, в подвесах не было бы необходимости. Но дороги далеко не ровные.Даже недавно вымощенные шоссе имеют небольшие изъяны, которые могут взаимодействовать с колесами автомобиля. Именно из-за этих недостатков на колеса действуют силы. Согласно законам движения Ньютона, все силы имеют как величину, так и направление. Неровность дороги заставляет колесо двигаться вверх и вниз перпендикулярно поверхности дороги. Величина, конечно, зависит от того, ударяется ли колесо о гигантскую неровность или крошечную пятнышку. В любом случае, автомобильное колесо испытывает вертикальное ускорение, преодолевая дефект.

Без промежуточной конструкции вся вертикальная энергия колеса передается на раму, которая движется в том же направлении. В такой ситуации колеса могут полностью потерять контакт с дорогой. Затем под действием силы тяжести, направленной вниз, колеса могут врезаться обратно в дорожное покрытие. Что вам нужно, так это система, которая будет поглощать энергию вертикально ускоряемого колеса, позволяя раме и корпусу двигаться без помех, в то время как колеса движутся по неровностям дороги.

Часто можно определить, есть ли проблема с подвеской, просто по ощущениям во время вождения, но бывает сложно оценить какие-либо проблемы, не подняв автомобиль домкратом и не проверив самостоятельно компоненты подвески.Есть несколько различных типов подвески, которые вы можете найти в своем автомобиле, но некоторые вещи, на которые следует обратить внимание, довольно универсальны.

Знания о подвеске

Подвеска автомобиля фактически является частью шасси, которое включает в себя все важные системы, расположенные под кузовом автомобиля.

Эти системы включают в себя:

• Рама — конструктивный, несущий элемент, который поддерживает двигатель и кузов автомобиля, которые, в свою очередь, поддерживаются подвеской
• Система подвески — установка, которая поддерживает вес, поглощает
• Система рулевого управления — механизм, позволяющий водителю направлять и направлять автомобиль
• Шины и колеса — компоненты, которые делают движение транспортного средства возможным за счет сцепления и / или трения с дорога

Имея в виду этот общий обзор, пора взглянуть на три основных компонента любой подвески: пружины, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости.

Пружины

Современные пружинные системы основаны на одной из четырех основных конструкций:

• Винтовые пружины — это наиболее распространенный тип пружины, который, по сути, представляет собой усиленный торсион, намотанный вокруг оси. Винтовые пружины сжимаются и расширяются, поглощая движение колес.
• Листовые пружины — Пружина этого типа состоит из нескольких слоев металла (называемых «листами»), соединенных вместе, чтобы действовать как единое целое. Листовые рессоры впервые использовались в конных экипажах и использовались на большинстве американских автомобилей до 1985 года.Они до сих пор используются на большинстве грузовиков и большегрузных автомобилей.
• Торсионы — Торсионы используют скручивающие свойства стального стержня для обеспечения работы, подобной спиральной пружине. Вот как они работают: один конец стержня прикрепляется к раме автомобиля. Другой конец прикреплен к поперечному рычагу, который действует как рычаг, перемещающийся перпендикулярно торсиону. Когда колесо ударяется о неровность, вертикальное движение передается на поперечный рычаг, а затем с помощью рычага — на торсион.Затем торсион поворачивается вдоль своей оси, создавая усилие пружины. Европейские автопроизводители широко использовали эту систему, как и Packard и Chrysler в Соединенных Штатах, на протяжении 1950-х и 1960-х годов.
• Пневматические рессоры — Пневматические рессоры, которые состоят из цилиндрической воздушной камеры, расположенной между колесом и кузовом автомобиля, используют сжимающие свойства воздуха для поглощения вибрации колеса. Этой концепции на самом деле более века, и ее можно было встретить на конных багги.Пневматические рессоры той эпохи были сделаны из наполненных воздухом кожаных диафрагм, очень похожих на сильфоны; они были заменены пневморессорами из формованной резины в 1930-х годах.

Исходя из того, где расположены пружины на автомобиле, то есть между колесами и рамой, инженеры часто считают удобным говорить о подрессоренной массе и неподрессоренной массе.

Пружины: пружина и масса неподрессоренной пружины

Подрессоренная масса — это масса транспортного средства, поддерживаемого рессорами, тогда как неподрессоренная масса приблизительно определяется как масса между дорогой и пружинами подвески.Жесткость пружин влияет на реакцию подрессоренной массы во время движения автомобиля. Автомобили со слабой подвеской, такие как роскошные автомобили (вспомните Lincoln Town Car), могут глотать неровности и обеспечивать сверхплавную езду; однако такой автомобиль склонен к нырну и приседанию во время торможения и ускорения и имеет тенденцию испытывать раскачивание или крен кузова во время поворота. Автомобили с жесткой подвеской, такие как спортивные автомобили (вспомните Mazda Miata), менее терпимы к ухабистым дорогам, но они хорошо минимизируют движения тела, что означает, что на них можно агрессивно ездить даже на поворотах.

Итак, хотя сами по себе пружины кажутся простыми устройствами, их разработка и внедрение в автомобиле, чтобы сбалансировать комфорт пассажиров и управляемость, — сложная задача. И что еще более усложняет ситуацию, сами по себе пружины не могут обеспечить идеально плавную езду. Почему? Потому что пружины отлично поглощают энергию, но не так хорошо ее рассеивают. Для этого требуются другие конструкции, известные как демпферы.

Амортизаторы: амортизаторы

Если амортизирующая структура отсутствует, автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью.Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование. Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость.Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор — это масляный насос, расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции, одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикле сжатия и цикла растяжения. Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, в том числе отскок, раскачивание, клевание при торможении и приседание с ускорением.

Амортизаторы: стойки и стабилизаторы поперечной устойчивости

Стойка

Другой распространенной амортизирующей структурой является стойка — в основном амортизатор, установленный внутри винтовой пружины.Стойки выполняют две функции: они обеспечивают демпфирующую функцию, как амортизаторы, и обеспечивают структурную поддержку подвески автомобиля. Это означает, что стойки обеспечивают немного больше, чем амортизаторы, которые не выдерживают вес автомобиля — они контролируют только скорость, с которой переносится вес в автомобиле, а не сам вес.

Поскольку амортизаторы и стойки во многом определяют управляемость автомобиля, их можно считать критически важными элементами безопасности. Изношенные амортизаторы и стойки могут привести к чрезмерному переносу веса транспортного средства из стороны в сторону и спереди назад.Это снижает способность шины сцепляться с дорогой, а также ее управляемость и тормозные характеристики.

стабилизаторы поперечной устойчивости

стабилизаторы поперечной устойчивости (также известные как стабилизаторы поперечной устойчивости) используются вместе с амортизаторами или стойками для придания движущемуся автомобилю дополнительной устойчивости. Стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой металлический стержень, охватывающий всю ось и эффективно соединяющий вместе каждую сторону подвески.

Когда подвеска одного колеса движется вверх и вниз, стабилизатор поперечной устойчивости передает движение другому колесу.Это обеспечивает более ровную езду и снижает раскачивание автомобиля. В частности, он борется с креном автомобиля на подвеске при повороте. По этой причине сегодня почти все автомобили оснащены стабилизаторами поперечной устойчивости в качестве стандартного оборудования, хотя в противном случае комплекты позволяют легко установить стабилизаторы поперечной устойчивости в любое время.

Типы подвески: Передняя

До сих пор наши обсуждения были сосредоточены на том, как пружины и амортизаторы работают на каждом конкретном колесе. Но четыре колеса автомобиля работают вместе в двух независимых системах — два колеса, соединенные передней осью, и два колеса, соединенные задней осью.Это означает, что автомобиль может иметь и обычно имеет разные типы подвески спереди и сзади. Многое зависит от того, связывает ли жесткая ось колеса или разрешено ли колесам двигаться независимо. Первый вариант известен как зависимая система, а второй — как независимая система. В следующих разделах мы рассмотрим некоторые из распространенных типов передней и задней подвески, которые обычно используются в обычных автомобилях.

Зависимая передняя подвеска

Зависимая передняя подвеска имеет жесткую переднюю ось, соединяющую передние колеса.По сути, это похоже на сплошную перекладину под передней частью автомобиля, удерживаемую листовыми рессорами и амортизаторами. Распространенная на грузовиках зависимая передняя подвеска уже много лет не используется в массовых автомобилях.

Независимая передняя подвеска

В этой настройке передние колеса могут двигаться независимо. Стойка Макферсона, разработанная Эрлом С. Макферсоном из General Motors в 1947 году, является наиболее широко используемой системой передней подвески, особенно в автомобилях европейского происхождения.

Стойка Макферсон объединяет в себе амортизатор и цилиндрическую пружину в единое целое. Это обеспечивает более компактную и легкую систему подвески, которую можно использовать для автомобилей с передним приводом.

Двухрычажная подвеска

Другой распространенный тип передней независимой подвески, также известный как подвеска с А-образным рычагом.

Несмотря на то, что существует несколько различных конфигураций, в этой конструкции обычно используются два рычага в форме поперечного рычага для фиксации колеса.На каждом поперечном рычаге, который имеет два монтажных положения на раме и одно на колесе, установлен амортизатор и винтовая пружина для поглощения вибраций. Подвески с двойным поперечным рычагом позволяют лучше контролировать угол развала колеса, который описывает степень наклона колес внутрь и наружу. Они также помогают минимизировать крен или раскачивание и обеспечивают более стабильное рулевое управление. Из-за этих характеристик подвеска на двойных поперечных рычагах обычно используется на передних колесах более крупных автомобилей.

Теперь давайте посмотрим на некоторые распространенные задние подвески.

Зависимая задняя подвеска

Если неразрезной мост соединяет задние колеса автомобиля, то подвеска обычно довольно проста — на основе листовой рессоры или винтовой пружины. В прежней конструкции листовые рессоры прижимаются непосредственно к ведущему мосту. Концы листовой рессоры прикрепляются непосредственно к раме, а амортизатор прикрепляется к зажиму, который удерживает пружину на оси. На протяжении многих лет американские производители автомобилей предпочитали эту конструкцию из-за ее простоты.

Такая же базовая конструкция может быть достигнута с помощью винтовых пружин, заменяющих листы. В этом случае пружина и амортизатор могут быть смонтированы как единое целое или как отдельные компоненты. Когда они разделены, пружины могут быть намного меньше, что уменьшает пространство, занимаемое подвеской.

Независимая задняя подвеска

Если и передняя, ​​и задняя подвески независимы, то все колеса установлены и подрессорены индивидуально, в результате чего реклама автомобилей рекламируется как «четырехколесная независимая подвеска.«Любая подвеска, которую можно использовать на передней части автомобиля, может быть использована на задней, а версии передних независимых систем, описанные в предыдущем разделе, можно найти на задних осях. Конечно, в задней части автомобиля рулевая рейка — узел, который включает ведущую шестерню и позволяет колесам поворачиваться из стороны в сторону, — отсутствует. Это означает, что задние независимые подвески могут быть упрощенными версиями передних, хотя основные принципы остаются прежними.

Устранение неисправностей подвески

Обратите внимание, если ваше транспортное средство тянет или скрипит во время поворотов.

Если вам начинает казаться, что автомобиль работает против вас при повороте, это, скорее всего, является результатом неисправности компонента подвески.Различные части вашей подвески могут влиять на реакцию рулевого управления, угол наклона шин и центр баланса автомобиля. Каждый из этих элементов может затруднить поворот вашего автомобиля. Плохой конец рулевой тяги замедлит реакцию рулевого управления. Если при повороте колеса вы слышите шум, это может быть результатом плохого нижнего шарового шарнира. И наоборот, если вы слышите стук при переносе веса в автомобиле во время поворота, это может быть вызвано плохим концевым звеном стабилизатора поперечной устойчивости.

• Обратите внимание на то, как автомобиль реагирует на поворот, и сравните это с вашим предыдущим опытом в автомобиле, чтобы оценить, есть ли проблема.
• Прислушайтесь внимательно, чтобы убедиться, что компоненты вашей подвески не скрипят под давлением.
• Каждый автомобиль ведет себя немного по-разному при повороте, поэтому предыдущий опыт работы с ним может значительно облегчить оценку проблем

Проверьте износ протектора на своих шинах

Шины должны изнашиваться достаточно равномерно по ширине протектора. Если вы регулярно меняете шины, их следует носить почти равномерно. Если вы заметили, что внутренняя или внешняя часть шины изнашивается быстрее, чем остальные, это может быть проблемой из-за развала ваших колес и шин.Развал — это термин, используемый для описания угла, под которым колесо садится по отношению к автомобилю и дороге.

• У автомобиля с отрицательным развалом колеса изнашиваются быстрее.
• Автомобиль с положительным развалом изнашивается быстрее.
• Развал зависит от компонентов подвески и углов установки колес.

Попробуйте резко затормозить, чтобы увидеть, не скатывается ли нос при остановке.

Если у вас возникли проблемы с передними стойками или амортизаторами, ваша подвеска может с трудом удерживать автомобиль ровно при резком торможении.Быстро остановитесь в безопасном месте и обратите внимание на переднюю часть автомобиля. Если нос автомобиля ныряет или падает при замедлении, это может быть результатом сильных ударов или стоек. Если вы слышите слышимый лязг в передней части автомобиля при торможении, проблема связана либо с рычагом управления, либо с втулкой подрамника.

• Ваша подвеска должна выдерживать вес вашего автомобиля и сохранять его достаточно ровным в большинстве ситуаций.
• Передний угол вашего автомобиля также может упасть, если вы повернете в том же направлении.Это вызвано той же неисправностью.

Посмотрите, сидит ли автомобиль на уровне

Припарковав автомобиль, обойдите его и визуально оцените, насколько горизонтально он сидит. Если одна сторона автомобиля стоит выше другой, вероятно, виноваты изношенные или сломанные компоненты подвески.

• Во многих транспортных средствах, таких как пикапы, передняя часть транспортного средства нередко находится немного ниже, чем задняя, ​​но в противном случае транспортное средство должно быть ровным.

Обращайте внимание на раскачивание и подпрыгивание на малых скоростях

Ваш автомобиль не должен испытывать затруднений при противостоянии неровностям дороги на низких скоростях. Если вы переезжаете через неровность и чувствуете, как ваш автомобиль раскачивается вперед-назад или подпрыгивает после прохождения неровности, ваша подвеска изо всех сил пытается выдержать вес автомобиля.

• Ваш автомобиль должен уметь преодолевать неровности и быстро восстанавливать самообладание на низких скоростях.
• Если ваш автомобиль раскачивается вперед и назад после наезда на кочку, вероятно, проблема с подвеской.

Помните, что это руководство поможет вам диагностировать проблемы с подвеской. Пожалуйста, позвоните Boggs Automotive по телефону (574) 269-6360, чтобы получить бесплатную оценку на ремонт вашего автомобиля.

Ремонт и обслуживание подвески | Бюджетный Авто Ремонт

Если вы когда-либо водили или ездили на старом автомобиле с элементарной системой подвески, вы, надеюсь, оценили, насколько подвеска вашего нового автомобиля делает вождение сегодня плавным и комфортным.Подвеска вашего автомобиля амортизирует все удары и толчки, которые вы испытываете во время вождения, и постоянно держит ваш автомобиль под контролем.

Система подвески довольно сложна и состоит из ряда взаимосвязанных и взаимозависимых компонентов. Различные автомобили производятся с различными типами систем подвески, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы, которые, в свою очередь, могут повлиять на управляемость и езду автомобиля.

Основы подвески

Система подвески расположена в основном в ходовой части вашего автомобиля, там, где ваши колеса соединяются с остальной частью автомобиля.Подвеска современного автомобиля состоит из пружин, зажимов, поперечных рычагов, амортизаторов и звеньев, которые работают вместе, чтобы адаптироваться к дорожным условиям или дорожному покрытию, чтобы сделать поездку более плавной.

Не существует единого типа подвески по умолчанию для всех автомобилей или даже для большинства автомобилей. За прошедшие годы было создано и реализовано несколько различных типов подвесных систем. Типы подвески транспортных средств можно разделить на две большие категории, а затем на несколько подкатегорий внутри этих двух.

Зависимая подвеска
В полностью зависимой системе подвески каждое колесо по обе стороны от оси жестко соединено с другим. Это означает, что все, что касается одного колеса, потенциально и даже вероятно может повлиять на другое. Это был первый тип подвески, и основным преимуществом зависимой подвески является ее грузоподъемность. Сегодня единственное место, где вы можете встретить зависимые подвески, — это автобусы, большие грузовики или другие коммерческие автомобили.Почти все легковые и легковые автомобили имеют независимую подвеску различного типа.

Независимая подвеска
Независимая подвеска — лучший тип подвески для легкового или легкового грузовика. Благодаря независимой подвеске каждое колесо автомобиля независимо связано с остальной частью автомобиля. Это означает, что любой удар, ощущаемый в одном колесе, нейтрализуется системой подвески этого колеса, а другие колеса остаются нетронутыми. Большинство легковых автомобилей имеют независимую подвеску передних колес, и многие сегодня имеют независимую подвеску и для задних колес.

Существует несколько типов независимой подвески, каждый из которых решает проблему дорожных условий немного по-разному.

Стойка Макферсон
Стойка Макферсон — это тип независимой подвески, в которой используется винтовая пружина, расположенная над стойкой, которая поглощает удары или толчки. Стойка Макферсон — один из первых изобретенных типов независимой подвески, который используется уже почти 80 лет.

Основное преимущество стойки MacPherson Strut в том, что она легкая, требует небольшого количества компонентов и не занимает много места под автомобилем.Стойки Макферсон часто используются для небольших транспортных средств.

Подвеска на двойных поперечных рычагах
Подвеска на двойных поперечных рычагах использует пару рычагов в форме поперечных рычагов для соединения колеса с кузовом автомобиля, обеспечивая управление по двум осям. В некотором смысле подвеска на двойных поперечных рычагах похожа на стойку Макферсон с дополнительной точкой соединения.

Подвеска на двойных поперечных рычагах обеспечивает дополнительный уровень управляемости и амортизации и часто используется для спортивных автомобилей и других транспортных средств, где необходимо разработать специальные методы для обеспечения плавной и комфортной езды.

Подвеска подушки безопасности
Подвеска подушки безопасности, также известная как пневматическая подвеска, использует воздушный насос или компрессор, приводимый в действие электричеством или двигателем автомобиля, для надувания резиновых сильфонов (подушек безопасности) на каждом колесе. Пневматическая подвеска заменяет пружины в системе подвески.

Традиционно пневмоподвеска использовалась в основном для грузовиков и автобусов, но в последние годы автомобильные компании, включая Cadillac, Mercedes-Benz, Ford и многие другие, начали использовать подвеску подушек безопасности для многих своих автомобилей.

Полунезависимая подвеска
Обратной стороной независимых подвесок является то, что они дороги в производстве и занимают много места. Но зависимые подвески предлагают плохую управляемость и различные риски для безопасности. Компромисс между ними — полунезависимая подвеска.

Полунезависимая подвеска связывает две шины с обеих сторон оси напрямую, но рычажный механизм имеет механизм, обеспечивающий некоторую гибкость и гибкость для повышения управляемости и безопасности.Этот тип подвески широко известен как подвеска с поворотной балкой или торсионной балкой. Многие автомобили используют подвеску с поворотной балкой в ​​основном для задних колес.

Компоненты системы подвески

Любая система подвески из описанных выше состоит из ряда подсистем компонентов, каждая из которых выполняет свою работу. Каждая из этих частей подвержена нагрузкам и сбоям по-разному.

Амортизаторы и стойки
Скорее всего, вы знакомы с термином «амортизаторы» и, возможно, также знакомы с термином «стойки».Но возможно, что вы не совсем понимаете, что такое амортизаторы и стойки (или разница между амортизаторами и стойками) и как они соотносятся друг с другом.

Амортизаторы и стойки выполняют очень похожие функции — амортизируют ваш автомобиль и предотвращают его чрезмерное или неконтролируемое раскачивание в зависимости от дорожных условий. Разница между ними в том, что стойка является структурной частью системы подвески, а амортизатор — нет. В каждом случае амортизатор или стойка — это гидравлическое устройство (цилиндр), в котором используется масло для смягчения колебаний транспортного средства.

Очень распространенной проблемой амортизаторов и стоек является протечка, которая может возникнуть со временем из-за трещин или вырывов уплотнений или износа на протяжении тысяч миль. Любая крупная авария также может привести к утечке.

Негерметичный амортизатор или стойка не очень функциональны, и их необходимо заменить. Вождение с нефункциональными амортизаторами или стойками имеет множество негативных последствий для характеристик вашего автомобиля, а также повреждает ваши шины или другие компоненты подвески.

Рычаги управления
Рычаги управления представляют собой шарнирные звенья, которые соединяют шасси автомобиля с колесами. Рычаги управления часто встречаются как часть подвески MacPherson Strut и связаны с системой рулевого управления через шаровые шарниры. Шаровые шарниры являются основной точкой напряжения в системе подвески, и со временем шаровые шарниры изнашиваются быстрее, чем многие другие компоненты подвески.

Изношенные шаровые опоры могут вызвать ряд проблем, от тянущего рулевого управления в ту или иную сторону до чрезмерной вибрации и грохочущих шумов во время движения автомобиля.Если оставить без ремонта, изношенные или вышедшие из строя шаровые шарниры могут серьезно повредить рычаги управления и систему подвески в целом; а сильно изношенные шаровые опоры могут даже сделать поездку небезопасной для вождения.

Втулки подвески
В большинстве систем подвески втулки используются в качестве изоляторов и прокладок в различных точках. Втулки подвески уменьшают шум и трение, а также поглощают неровности и удары. Со временем эти втулки подвески изнашиваются, начинают трескаться, а в некоторых случаях и прорваться.

Втулки подвески можно рассматривать как хрящ в скелетной системе человеческого тела, действующий как щит или подушка между контактами кости с костью. Точно так же втулки подвески защищают и смягчают компоненты подвески от контактов металл-металл. Когда втулки изнашиваются, металлические части царапают другие металлические части, ускоряя износ всей системы подвески автомобиля.

Всегда лучше выявить и заменить изношенную втулку раньше, чем позже.Если вы слишком долго ездите на изношенных втулках, может потребоваться замена поврежденной металлической твердой детали, а не только втулки (-ов), и замена детали, очевидно, всегда будет дороже. Вот почему так важны периодические осмотры автомобилей и текущее обслуживание.

Втулки стабилизатора поперечной устойчивости
При повороте автомобиля или движении по неровной дороге движение поворота создает нагрузку на всю раму автомобиля. Одним из наиболее опасных факторов стресса является склонность автомобиля чрезмерно наклоняться в ту или иную сторону.Тяги стабилизатора поперечной устойчивости и стабилизатора поперечной устойчивости действуют как противодействие наклону автомобиля, прикладывая силу в противоположном направлении, если автомобиль начинает наклоняться в одну сторону.

Помимо того, что для вашего автомобиля потенциально опасен слишком большой наклон в любом направлении, значительный наклон может нарушить выравнивание автомобиля, а это означает, что стабилизатор поперечной устойчивости выполняет важную роль. Как правило, в звеньях стабилизатора поперечной устойчивости возникают проблемы, а выход из строя звеньев стабилизатора поперечной устойчивости или стабилизатора поперечной устойчивости может привести к опасным условиям вождения и / или проблемам с выравниванием, требующим дорогостоящего ремонта.

Текущее обслуживание подвески

Система подвески — одна из областей автомобиля, которой, как правило, больше всего пренебрегают, когда дело доходит до текущего обслуживания. Большинство людей, по крайней мере, в некоторой степени хорошо разбираются в замене масла и считают, что тормозные колодки и другое подобное обслуживание транспортного средства важно.

Но когда дело доходит до исправного состояния их стоек или амортизаторов, замены изношенных втулок или регулярной регулировки углов установки колес, многие люди игнорируют предупреждающие сигналы и в конечном итоге расплачиваются (как в прямом, так и в переносном смысле) длительное время, когда основная часть выходит из строя, и они больше не могут это игнорировать.

Как и любая система в вашем автомобиле, подвеска вашего автомобиля требует регулярного осмотра и обслуживания. Периодическая регулировка углов установки колес может служить как для выявления потенциальных проблем с подвеской, так и для поддержания подвески в хорошем состоянии. Позвоните нам сегодня или нажмите здесь, чтобы назначить встречу для бесплатного осмотра вашего рулевого управления и подвески. Поддержание надлежащего состояния подвески может означать не только более плавную и комфортную езду, но также означает избегать серьезных ремонтов автомобилей на дороге.Каламбур предназначен!

Вам также может быть интересно прочитать…
Подвеска и рулевое управление
Амортизаторы и стойки
Регулировка углов установки колес
Шины
Почему моя машина трясется?
Как узнать, что мне нужны шины?
Продление срока службы шин

Apple Car может иметь энергосберегающую активную систему подвески

Apple Car может иметь интеллектуальную активную систему подвески, которая включает способ сохранения и поддержания уровня давления в гидравлической системе для улучшения плавности хода автомобиля. для водителей и пассажиров.

Подвеска — это обычный элемент транспортных средств, используемый для обеспечения плавности хода за счет минимизации ударов на дороге или покачивания транспортного средства в поворотах. В некоторых автомобилях используется активная система подвески, которая обеспечивает больший контроль над положением колес по отношению к шасси, что позволяет лучше справляться с минимизацией крена на поворотах и ​​неровности дороги.

Во многих случаях эти активные системы представляют собой гидравлическую систему, управляемую бортовым компьютером для быстрого добавления и удаления жидкости из секций подвески, что, в свою очередь, поддерживает положение колеса на дороге, сохраняя плавность хода.Количество жидкости также можно регулировать на лету, изменяя, насколько мягкая или жесткая подвеска для водителя по команде.

В то время как в большинстве автомобилей по-прежнему используется форма пассивной системы подвески, в которой используются пружины и амортизаторы, активные подвески, как правило, используются в более дорогих автомобилях. Согласно патенту, опубликованному во вторник Управлением по патентам и товарным знакам США, похоже, что Apple может в конечном итоге использовать такую ​​систему в Apple Car.

В патенте под названием «Активная система подвески с накопителем энергии» Apple описывает довольно типичную систему активной подвески на основе гидравлики, хотя и с некоторыми изменениями.

По сути, это гидравлический привод, который соединен с шасси и ступицей колеса, а также ступица колеса, соединенная с шасси через другой рычажный механизм, причем верхняя и нижняя полости заполнены жидкостью и соединены с системой привода и Контроллер системы подвески шлангами на каждом конце. Изменяя жидкость, хранящуюся в верхней и нижней полостях, добавляя или удаляя ее, эффективная длина поршневого узла может изменяться, увеличивая и уменьшая высоту шасси от колеса.

Подвеска Apple состоит из гидравлического привода.

Apple добавляет к относительно простой конструкции дополнительный элемент, а именно отдельный «накопитель энергии». Он состоит из цилиндра с соединениями вверху и внизу, которые подаются в те же шланги, что и гидравлический привод, и может свободно перемещать гидравлическую жидкость между собой и поршневыми камерами.

Устройство накопления энергии имеет центральный элемент, который эффективно разделяет его на две части, образуя еще две камеры аналогично главному исполнительному механизму.Этот центральный элемент не закреплен на месте и может перемещаться по длине контейнера, в значительной степени в зависимости от количества жидкости в каждой из камер.

Ключевым моментом является то, что центральный элемент является сжимаемым, а именно, что он оказывает внешнее усилие на две области камеры, но может быть оттеснен гидравлической жидкостью. Этот центральный элемент может использовать пружины для выталкивания наружу, хотя он также может содержать газ, который снова может закачиваться в него и выходить из него, чтобы изменить степень его сжатия.

Патент не объясняет, почему Apple желает использовать сжимаемую секцию или «устройство накопления энергии» в системе активной подвески, но, вероятно, это связано с тем, что это в значительной степени автоматический способ поддержания давления в самой системе подвески. Было бы возможно обеспечить постоянное равномерное давление как на верхнюю, так и на нижнюю камеры устройства хранения.

«Устройство накопления энергии» имеет сжимаемый сердечник для поддержания давления в гидравлической системе.

Такая система может также уменьшить количество гидравлической жидкости, необходимой для работы, и может даже дать больший контроль над жесткостью езды, особенно в версии сжимаемой секции на основе газа. Это также может потенциально уменьшить количество ударов в системе, в которой поршень в исполнительном механизме принудительно перемещается из-за неблагоприятных условий движения.

Первоначально поданный 26 марта 2018 г., в патенте указаны его изобретатели: Диомидис Кацуракис, Кристофер Л. Порритт, Йоханнес А.Huennekens, Huibert Mees и Paul J. Keas.

Apple подает множество патентных заявок еженедельно, но хотя наличие патента указывает на области, представляющие интерес для исследовательских и опытно-конструкторских групп Apple, это не гарантирует, что эта идея появится в будущем продукте или услуге.