Какую подвеску предпочесть, мягкую или жесткую, зависимую или независимую? Ответ простой — ту, которая нравится вам, но при этом ту, которой оснастили данную модель автомобиля разработчики.

 — Сударыня, почему же, позвольте вас спросить, вы не надели алмазные подвески? Ведь вы знали, что мне было бы приятно видеть их на вас.
А. Дюма «Три мушкетера»

Напомним: подвеской автомобиля называется вся совокупность деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами.

Перечислим основные элементы подвески:

• Элементы, обеспечивающие упругость подвески. Они воспринимают и передают вертикальные силы, которые возникают при проезде неровностей дороги.
• Направляющие элементы — они определяют характер перемещения колес. Также направляющие элементы передают продольные и боковые силы, и возникающие от этих сил моменты.
• Амортизирующие элементы. Предназначены для гашения колебаний, возникающих при воздействии внешних и внутренних сил

Вначале была рессора

У первых колесных не было никаких подвесок — упругие элементы попросту отсутствовали. А затем наши предки, вероятно, вдохновившись конструкцией стрелкового лука, стали применять рессоры. С развитием металлургии стальным полосам научились придавать упругость. Такие полосы, собранные в пакет, и образовали первую рессорную подвеску. Тогда чаще всего использовалась так называемая эллиптическая подвеска, когда концы двух рессор были соединены, а их середины крепились к кузову с одной стороны и к оси колес с другой.

Затем рессоры стали применять на автомобилях, причем как в виде полуэллиптической конструкции для зависимых подвесок, так и установив одну, а то и две рессоры поперек. При этом получали независимую подвеску. Отечественный автопром долго использовал рессоры — на Москвичах до появления переднеприводных моделей, на Волгах (за исключением Волги Сайбер), а на УАЗах рессоры применяются до сих пор.

Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.

Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.

Рессоры эволюционировали вместе с автомобилем: листов в рессоре становилось меньше, вплоть до применения однолистовой рессоры на современных малых развозных фургонах.

Плюсы рессорной подвески

Минусы рессорной подвески

Простота конструкции — при зависимой подвеске достаточно двух рессор и двух амортизаторов. Все силы и моменты от колес рессора передает на кузов или раму, не нуждаясь в дополнительных элементах Компактность конструкции Внутреннее трение в рессоре с несколькими листами гасит колебания подвески, что снижает требования к амортизаторам Простота изготовления, дешевизна, ремонтопригодность

Обычно используется в зависимой подвеске, а она сейчас встречается все реже Достаточно высокая масса Не очень высокая долговечность Сухое трение между листами требует или применения специальных прокладок или периодической смазки Жесткая конструкция с рессорами не способствует комфорту при малой нагрузке. Поэтому чаще применяется на коммерческих транспортных средствах. Регулировка характеристик в эксплуатации не предусмотрена

Пружинная подвеска

Пружины начали устанавливать еще на заре автомобилестроения и с успехом применяют до сих пор. Пружины могут работать в зависимых и независимых подвесках. Их применяют на легковых автомобилях всех классов. Пружина, поначалу только цилиндрическая, с постоянным шагом навивки по мере совершенствования конструкции подвески приобрела новые свойства. Сейчас применяют конические или бочкообразные пружины, навитые из прутка переменного сечения. Все для того, чтобы усилие росло не прямо пропорционально деформации, а более интенсивно. Сначала работают участки большего диаметра, а затем включаются те, что поменьше. Так же и более тонкий пруток включается в работу раньше, чем более толстый.

На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля. На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля.

В задней полузависимой подвеске недорогих легковых автомобилей почти безальтернативно применяется пружина. В задней полузависимой подвеске недорогих легковых автомобилей почти безальтернативно применяется пружина.

Плюсы пружинной подвески	Минусы пружинной подвески
Отработанная и недорогая конструкция Сравнительно высокая долговечность Возможность обеспечения прогрессивной характеристики Не нуждается в обслуживании и смазке	Подвеска получается не очень компактной, т.к. пружина не может передавать никаких усилий, кроме осевых, а потому требует направляющих элементов в виде рычагов. Пружинная подвеска не обладает свойством гашения колебаний, а потому требует мощных амортизаторов Нет возможности изменять характеристики подвески

Торсионы

А вы знаете, что почти в любом автомобиле с пружинной подвеской все равно есть торсионы? Ведь стабилизатор поперечной устойчивости, который сейчас ставят почти повсеместно, это и есть торсион. Вообще любой относительно прямой и длинный рычаг, работающий на кручение, представляет собой торсион. Как основные упругие элементы подвески торсионы стали применятся наряду с пружинами в самом начале автомобильной эры. Торсионы ставили вдоль и поперек автомобиля, использовали в самых разных типах подвесок. На отечественных автомобилях торсион использовался в передней подвеске Запорожцев нескольких поколений. Тогда торсионная подвеска пришлась кстати вследствие своей компактности. Сейчас торсионы чаще используют в передней подвеске рамных внедорожников.

Пример установки торсионов в передней подвеске Great Wall Hover.

Пример установки торсионов в передней подвеске Great Wall Hover.

Упругим элементом подвески является торсион — стальной стержень, работающий на кручение. Один из концов торсиона закреплен на раме или несущем кузове автомобиля с возможностью регулировки углового положения. На другом конце торсиона установлен нижний рычаг передней подвески. Усилие на рычаге создает момент, закручивающий торсион. Ни продольная, ни боковая силы на торсион не действуют, он работает на чистое кручение. Подтяжкой торсионов можно регулировать высоту передней части автомобиля, но при этом полный ход подвески остается прежним, мы только меняем соотношение ходов сжатия и отбоя.

На задних концах торсионов установлены рычаги, позволяющие регулировать преднатяг.

На задних концах торсионов установлены рычаги, позволяющие регулировать преднатяг.

Плюсы торсионной подвески	Минусы торсионной подвески
Очень компактны и легки Возможно регулирование преднатяга торсиона, что позволяет перенастраивать подвеску под конкретные требования При поломке, что бывает крайне редко, легко заменить своими силами. Также упрощается ремонт передней подвески, которую всегда можно разгрузить просто ослабив торсионы.	Очень высокие требования к качеству изготовления, поскольку торсион представляет собой не просто пруток, а требует прочной заделки концов, обычно с помощью шлицевых соединений. Относительно дороги в производстве

Амортизаторы

Из курса школьной физики известно, что любой упругой системе свойственны колебания с некой собственной частотой. А если еще будет воздействовать возмущающая сила с совпадающей частотой, то возникнет резонанс — резкое увеличение амплитуды колебаний. В случае с торсионной или пружинной подвеской бороться с этими колебаниями и призваны амортизаторы. В гидравличе

Виды и типы подвесок автомобилей

Подвеска, наряду с двигателем и кузовом, – это одна из важнейших составляющих автомобиля. Именно к ней приковано внимание множества конструкторов и инженеров. Типы подвесок автомобилей бывают разными, что зависит от вида авто (легковое или грузовик), привода (передний, задний, полный), сегмента, который занимает модель, и, конечно же, цены на машину.

Существует множество типов подвесок. Некоторые использовались ранее, другие применяются и сейчас, так что необходимо рассмотреть те типы, которые получили наибольшее распространение в современном автомобилестроении:

1. Подвеска McPherson;
2. Двухрычажная подвеска;
3. Многорычажная подвеска;
4. Адаптивная подвеска;
5. Подвеска типа «Де Дион»;
6. Задняя зависимая схема подвески;
7. Полузависимая задняя подвеска;
8. Подвески пикапов и внедорожников;
9. Подвески грузовиков.

Подвеска типа McPherson

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

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

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

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

Двухрычажная подвеска

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

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

Многорычажная подвеска

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

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

Достоинства «многорычажки»:

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

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

Адаптивная подвеска

Такая подвеска в корне отличается от остальных типов. Строго говоря, создание адаптивной схемы не было настоящей революцией, так как за основу была принята гидропневматическая подвеска, реализованная на автомобилях Citroen и Mercedes-Benz.

Но в те времена она была довольно примитивной, тяжелой и занимала слишком много места. На сегодняшний день от всех этих недостатков конструкторы смогли избавиться. Единственный минус подобного подхода заключается в его сложности.

Что касается достоинств, то их масса:

• адаптация под конкретного водителя;
• минимальные крены кузова и волновая раскачка на высоких скоростях;
• высокая безопасность;
• отличная устойчивость на прямой;
• принудительно изменяемое демпфирование;
• адаптация под любое дорожное покрытие в автоматическом режиме.

Различные концерны используют свои схемы такой подвески, но общие черты у них одинаковы. Это потому, что любая адаптивная конструкция имеет в своем составе следующие компоненты:

1. Стабилизаторы поперечной устойчивости с возможностью регулировки;
2. Активные стойки амортизаторов;
3. Блок управления ходовой частью;
4. Электронные датчики (неровной дороги, клиренса и других параметров).

Блок управления анализирует ситуацию на основе данных, полученных от датчиков, и посылает команды на стабилизатор и амортизаторы (зависит от дорожных условий). Все это происходит практически моментально. Кроме этого, варианты работы подвески можно настраивать и самому.

Подвеска типа «Де Дион»

Этот тип, равно как и подвеска McPherson, был назван в честь изобретателя. Им стал француз Альберт Де Дион. Цель данного типа подвески – максимально снизить нагрузку на задний мост автомобиля, путем отделения картера главной передачи. Если раньше он крепился к самой балке моста, то в данном случае картер держится непосредственно на кузове.

Это позволяет передавать крутящий момент посредством полуосей, закрепленных на ШРУСах, и сделать подвеску как независимой, так и зависимой.

Но от главных недостатков всех зависимых вариантов подвески, типу «Де Дион» избавиться не удалось. К примеру, затормозить без «клевков» практически невозможно, а при резком старте машина просто «приседает» на задние колеса.

Несмотря на попытки ликвидации этих недостатков путем установки дополнительных элементов (направляющих), несбалансированное поведение авто остается главной проблемой.

Задняя зависимая подвеска

Данный тип – характерная черта «классики» Жигулей. Особенностью сей конструкции являются цилиндрические винтовые пружины, играющие роль упругих элементов. По сути, балка заднего моста не только «висит» на этих 2-х пружинах, но и фиксируется к кузову посредством 4-х продольных рычагов. Дополняет этот набор реактивная поперечная штанга, которая обязана гасить крены кузова и улучшать показатели управляемости.

Комфорт и плавность хода оставляют желать лучшего, по причине большого веса самого заднего моста и неподрессоренных масс. Это особенно актуально в тех случаях, когда задний мост оказывается ведущим, так как к балке крепят редуктор, картер главной передачи и другие компоненты.

Полузависимая задняя подвеска

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

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

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

Подвески пикапов и внедорожников

В различных моделях джипов конструкторы идут разными путями. Это зависит от веса и назначения внедорожника. Возможны три варианта используемых подвесок:

1. Зависимая задняя и независимая передняя схемы;
2. Полностью зависимая подвеска;
3. Полностью независимая подвеска.

Как правило, задняя ось оснащается либо рессорной, либо пружинной подвеской, которые сочетаются с жесткими неразрезными мостами. Рессоры идут в ход при создании пикапов или тяжелых джипов, так как они надежны, неприхотливы и в состоянии выдержать нешуточную нагрузку. Кроме того, такая схема довольно дешева, что стало причиной оснащения рессорами некоторых бюджетных авто. Подробная информация о достоинствах и недостатках рессорной подвески.

Пружинная схема отличается мягкостью и длинноходностью. Она более ориентирована на комфорт и ставится на легкие джипы. Относительно сложности конструкции – она лишь немного сложнее рессорной.

Что касается передней оси, то здесь, в большинстве случаев, используются торсионные или зависимые пружинные схемы. Встречается, конечно, и оснащение джипов жесткими неразрезными мостами, но такое решение в наши дни наблюдается довольно редко.

Подвески грузовиков

Как правило, в грузовиках применяется зависимая конструкция подвески с поперечными или продольными рессорами, а также амортизаторами гидравлического типа. Благодаря своей простоте такая подвеска до настоящего времени широко используется в производстве.

Кроме того, данный вариант является и наиболее простым. Это значит, что продольные рессоры фиксируются в кронштейнах кузова, а к ним подвешивается мост. Что касается амортизаторов, то они крепятся прямиком к балке заднего моста. При такой конструкции главная роль отводится рессорам, которые не только выдерживают мост, но и связывают кузов и колесо, а также выступают в качестве направляющих элементов.

Однако такая простота является определяющей лишь в производстве, тогда как водителю приходится бороться с плохой управляемостью автомобиля на высоких скоростях. Дело в том, что рессоры далеко не идеальны в роли направляющих элементов. Следовательно, сцепление колес с дорогой значительно ухудшается.

Подводя итог отметим, что рассмотренные типы подвесок автомобилей не являются исчерпывающим списком, но в наши дни они наиболее популярны, как в отечественном, так и в мировом автомобилестроении.

Передняя подвеска описание типы основные функции неисправности фото видео

Подвеска любого современного автомобиля – это особый элемент, служащий переходным звеном между дорогой и кузовом. И сюда входят не только передние и задние мосты и колёса, но и целая совокупность механизмов, деталей, пружин и различных узлов.

Чтобы провести профессиональный ремонт, автомобилисту необходимо знать, из чего состоит подвеска автомобиля. В этом случае он сможет быстро обнаружить неисправность, провести замену детали или провести отладку.

Содержание статьи

Основные функции подвески

Устройство подвески

Подвеска любого современного автомобиля призвана выполнять несколько основных функций:

1. Соединение мостов и колёс с основной несущей системой – рамой и кузовом.
2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
3. Обеспечение необходимой плавности хода.
4. Сглаживание дорожных неровностей.

Все производители работают над повышением эффективности, надёжности и прочности подвески, внедряя более продвинутые решения.

Типы подвесок

Рассмотрим наиболее распространенные типы подвесок автомобиля.

 

Подвеска зависимого типа

 

Самая старый тип подвесок, зависимая подвеска применяется и сегодня, а ее главной отличительной особенностью неизменно остается достаточно жесткая связь колесных осей посредством простой балки или картера моста. Изначально в качестве направляющих и упругих элементов применялись рессоры, но в современных автомобилях связующая колеса поперечина фиксируется двумя продольными рычагами и поперечной тягой, которая воспринимает боковые силы. Используется на задней оси переднеприводных бюджетных автомобилей, а также многих внедорожников.

Принято считать, что кроме невысокой стоимости, простоты использования преимуществами зависимая подвеска автомобиля не обладает – это совершенно не так. Ее плюсы – небольшой вес, если разговор идет о ведомой оси, достаточно высокий центр поперечного крена и самое главное – постоянство развала и колеи. Независимо от крена и раскачки на ровной дороге угол наклона колес к дорожной поверхности не изменяется, это значит, что в любых режимах машина имеет наилучшее сцепление с поверхностью. Хотелось бы сказать, что больше ни одна подвеска не может похвастаться подобными свойствами.

К сожалению, ситуация ухудшается на плохом дорожном покрытии – провал колеса в яму способствует изменению развала другого, а это уменьшает сцепные свойства. При движении прямо это не сильно ощутимо, но при повороте может привести к неожиданному заносу.

Также существуют значительные проблемы с управляемостью автомобиля. Разнонаправленный ход колес происходит с поворотом балки моста, что провоцирует плохую поворачиваемость и полное отсутствие стабильности на прямой. Также здесь тяга Панара дергает ось влево-вправо, что ухудшает ситуацию.

К счастью, это поправимо. Для того чтобы поперечина перестала разворачиваться, с каждой стороны вместо одного продольного рычага можно использовать два, расположенных по системе механизма Уатта. Устранить проблему осевых смещений поможет монтаж продольного рычага, удерживающего балку по центру вместо тяги Панара. Но на практике становится ясно, что такое изменение бессмысленно – конструкция заметно усложняется и требует больше места в высоту. А ведь главная область применения подвески зависимого типа – бюджетные автомобили.

Типичным представителем данной конструкции может быть задняя подвеска с винтовыми цилиндрическими пружинами в роли упругих элементов. В качестве примера можно рассмотреть конструкцию задних подвесок классических моделей «Жигули». Здесь с помощью двух винтовых пружин балка заднего моста «подвешивается», а также дополнительно прикрепляется к кузову автомобиля благодаря четырем продольным рычагам. Вдобавок к этому для увеличения плавности хода, повышения управляемости и уменьшения крена кузова при поворотах монтируется реактивная поперечная штанга.

Независимая подвеска

Имеет независимую связь между колёсами и более сложную конструкцию. Примером служит подвеска на продольных рычагах. Колесо присоединяется к рычагу и крепится шарнирами к кузову. При этом довольно прочный продольный рычаг с широкой опорной базой обуславливает чёткую параллельность колёс. Втулки уменьшают удары, наклоны на поворотах происходят одновременно с кузовом, центр крена располагается вровень с дорогой. Автомобиль стабильно управляем на прямой дороге, но при повороте скорость надо занижать.

Торсионно-рычажная

Такая полузависимая подвеска объединяет предыдущие две. Торсион применяется в такой подвеске в качестве элемента упругости. С одной стороны торсион закреплён на раме, с другой — на движущем элементе. Торсионная балка работает под давлением от скручивания. Сечение торсиона может быть квадратным или круглым. Такая подвеска привлекает компактностью и удачно используется в небольших автомобилях, хотя в этом случае центр крена находится ниже, чем при использовании зависимой подвески. При такой подвеске колесо более наклоняется к внешнему повороту.

Макферсон

Распространенный тип ходовой. Другие названия — «подвеска Чемпена» и «качающаяся свеча». Так как моторные отсеки относительно небольшие, небольшие размеры дают макферсону преимущество. Макферсон применяется и на передних, и на задних колёсах. Изготовление его дешево, он компактен, обладает большим расстоянием между опорными узлами (это снижает силы там, где крепится кузов). Минусы этого устройства. Развал меняется, если большой ход, присутствуют дорожные шумы, возникает трение между штоком и направляющей. Конструкция больше подходит для хороших дорог, потому что на брызговик крыла и кузов происходит передача усилия, и это особенно заметно на кочках.

Двухрычажная

Еще в 30-е годы такая подвеска применялась на спортивных автомобилях. Два поперечных рычага крепятся к кузову или подрамнику. При такой конструкции комфортно регулировать угол наклона рычага, определяя высоту крена, менять развал и колею. Колёса имеют возможность быть независимо вертикальными при преодолении неровностей. Недостатком является, пожалуй, большое количество элементов.

Многорычажная

Эта подвеска унаследовала лучшие качества двухрычажной предшественницы: плавность автомобиля и лёгкость в управлении. В легковой машине многорычажная подвеска располагается на задней оси. Модели Audi используют многорычажный механизм на передней оси. Чаще всего такая технология применяется в дорогих моделях. Дороговизна изготовления перекрывается отсутствием шума и удобством управления. Являясь следующей ступенькой развития после двухрычажной, такая подвеска имеет в устройстве не менее четырёх рычагов, что обеспечивает независимость продольной и поперечной регулировки. Механизм состоит из подрамника, поперечного, продольного рычага, ступичной опоры, амортизатора, пружины и стабилизатора поперечной устойчивости. Недостатком считается не самая лучшая фильтрация неровностей и сложность конструкции.

 

Неисправности передней подвески

Причины стука в подвеске

Стук в подвске может быть вызван разными причинами, среди которых можо выделить следующие: возможно ослаблено крепление скоб крепления штанги стабилизатора поперечной устойчивости, или её крепления к рычагу подвески, возможно износились резиновые подушки стабилизатора и их нужно заменить, возможен износ резинового основания верхней опоры амортизатора, возможен износ шаровых шарниров, возможен износ подшипника ступицы, или ослаблена гайка его крепления, бывает что ломается амортизаторная пружина, возможно биение из-за не отбалансированных колёс.

Работа подвески автомобиля

Разобрав принцип работы подвески автомобиля, рассмотрим ее элементы отдельно и подробнее.

Гасящим элементом в подвеске автомобиля является амортизатор. Это — трубка, в которой находится жидкость, поршень ( см. работа поршня ) , входящий в трубку и пружина, расположенная на поршне. Чтобы нагляднее понять принцип работы амортизатора, вспомните обыкновенный велосипедный насос. Если перекрыть подачу воздуха ему и попытаться его прокачать – вы ощутите сопротивление воздуха, и ручка насоса после надавливания будет возвращаться обратно. Примерно то же происходит с амортизатором. При резком ударе (наезде на неровность) пружина сжимается, смягчая резкую нагрузку, делая ее более плавной, а жидкость в трубке, перетекая из одной полости в полость с поршнем эту нагрузку (колебание) полностью гасит. Для примера: каждый хоть раз видел, как хозяин любой машины пытался резко надавить на один из краев кузова и тут же отпускал его. Это элементарная проверка работы амортизатора. Если автомобиль после этой процедуры качнется 1-2 раза – амортизатор исправен, если больше – надо искать неисправность, так как амортизатор не гасит колебания пружины.

Направляющим элементом служит рычажно-шарнирные соединения. То есть это — несколько рычагов, имеющих как жесткое, так и шарнирное соединение, которые своей работой «заставляют» перемещаться колесо при колебаниях в нужном направлении, о чем мы упомянули ранее. Для примера можно взять ладонь человека. Пальцы – это и есть рычаги, а места сгибов – это шарниры. И если пальцы можно сжать в кулак, то выгнуть их фаланги наоборот или в сторону уже нельзя. Вот примерно по такому принципу и работает направляющий элемент.

Ну и наконец, упругий элемент. В зависимости от вида транспортного средства эти элементы имеют индивидуальные конструкции, основные виды которых представлены на рисунке ниже.

Так, у большегрузных машин, где нагрузка на оси довольно велика, применяют рессоры. Это вогнутые железные пластины, которые центром крепятся к креплению колеса, а краями – к раме автомобиля. За счет своей упругости они при прогибании все равно возвращаются в исходное положение, ослабляя резкую нагрузку на колесо. Количество и толщина пластин зависит от максимально возможной массы автомобиля с перевозимым грузом.

Про пружины мы уже говорили, когда рассматривали амортизатор. Разница в том, что у тяжелых машин пружины более мощные, и они крепятся рядом с амортизатором.

Ну и еще один тип упругого элемента – это пневмобаллон. Это — полость, накачанная воздухом, давление которого регулируется компрессором. Его работа основана на принципе любого мяча, который можно накачать до предела, а можно приспустить, чтобы он был мягче. Такой вариант применяется для большегрузных автомобилей, перевозящих различные грузы. Например, сегодня он везет крупногабаритный груз весом в 1 тонну, а завтра уже другой, массой в 10 тонн. Соответственно, и нагрузка на упругие элементы будет различаться в 10 раз. Вот чтобы не было таких перепадов, и применяют пневмобаллоны с регулированием давления воздуха.

Это только типичные варианты подвески, с которыми мы ознакомились. Современные конструкторы и инженеры придумывают еще более совершенные варианты, которые мы опустим. Поэтому переходим к заключительному элементу ходовой части, которое уже не раз упоминалось – это колеса.

BMW E36 — передняя подвеска

Что и почему ломается в подвеске и как продлить ей жизнь

---

На долю этого узла приходится работа по гашению всех колебаний кузова после прохождения поворотов и неровностей. Внутри амортизатора при любом перемещении кузова машины относительно дороги жидкость проходит через клапаны и калибровочные отверстия, при этом она нагревается и рассеивает энергию раскачки. Разве что очень жесткие удары могут вызвать заклинивания и повреждения клапанов. А экстремально высокие могут вызвать изгибы штоков и корпусов, особенно в подвесках, где амортизатор является частью несущей конструкции, в подвесках МакФерсон например.

Очевидно, что изнашиваются клапаны и уплотнения поршня амортизатора, но такой износ идет очень долго, и если бы все ограничивалось им, то срок службы амортизаторов был бы почти бесконечным. Помимо этого, меняет свои свойства масло в амортизаторе, обычно оно разжижается, теряет присадки, необходимые для поддержания в рабочем состоянии пластиковых и резиновых уплотнений и смазки штоков.

Износ сильно зависит от температуры амортизатора, а значит, от теплоотвода от него и от энергии, которую ему приходится рассеивать. На неровной дороге на загруженной машине в жаркую погоду и на малой скорости амортизаторам точно приходится тяжело. Можно даже «вскипятить» амортизаторы, они при этом явно теряют в эффективности и могут потечь.

Осложняет ситуацию налипшая на него грязь – она препятствует нормальному теплоотводу. Но та же грязь делает еще одно плохое дело, попадая на уплотнения штока амортизатора и повреждая его. И в гидравлическую жидкость попадают продукты износа штока и пыль, а масло начинает просачиваться наружу.

Что влияет на ресурс? Понятно, что основные враги амортизатора – это, собственно, ямы и грязь. С грязью можно бороться, устанавливая резиновые пыльники штоков, что иногда сильно повышает ресурс этого недешевого узла подвески, а вот с ямами бороться уже сложнее – все их не объехать, можно лишь стараться избегать «ударных» нагрузок и не допускать пробоев подвесок и серьезных перегревов амортизаторов. И не забывайте мыть детали подвески.

---

Сайлент-блоки

---

Неполная независимость: как устроена и чем хороша полузависимая подвеска

Мы уже рассказывали о зависимых и независимых подвесках. Но за кадром остался еще один тип подвесок – полузависимые. В характеристиках автомобиля такой тип подвески часто указывается как независимый, но на первый взгляд, выглядит самая распространенная конструкция именно как обычная балка зависимой подвески. В чем же тут секрет?

Насколько независима независимая подвеска?

Казалось бы, раз подвеска независимая, то перемещения одного колеса от другого никак не зависят. Такое чаще встречается в теории. На практике же полностью независимые подвески – большая редкость.

Почти всегда в конструкции подвески предусмотрена такая деталь как стабилизатор поперечной устойчивости. Благодаря ей вертикальные перемещения одного колеса через упругий торсион передаются на другое. Подобное «нарушение независимости» нужно для улучшения управляемости автомобиля, а точнее, для уменьшения кренов в поворотах. Решение не самое изящное, имеющее и ряд недостатков, но при этом недорогое, ведь активные подвески дороже на порядки. А так достаточно простая деталь не дает машине заваливаться в повороте.

Конечно, управляемость можно настроить и без этой детали, и даже плавность хода улучшится. Примеров тому немало: вот Renault Logan, например, после первого рестайлинга лишился стабилизатора спереди, а у классических Жигулей в задней подвеске его и не было никогда. Но большинство современных машин его имеет и в передней, и в задней подвесках.

Не редкость и «активные» стабилизаторы, которые умеют менять угловую жесткость торсиона или вообще отключаться. Такие есть, например, на машинах BMW или на внедорожниках Nissan. Это позволяет снизить негативные факторы от использования стабилизатора.

На фото: Nissan Patrol ‘2014–н.в.

Получается, подвески у абсолютного большинства машин не абсолютно независимые, перемещение одного колеса все же вызывает перемещение и другого. Пусть и в меньшей степени, чем при наличии связи в виде общей жесткой оси, как у зависимой подвески, когда перемещение одного колеса всегда однозначно связано с перемещением второго.

С неразрезными мостами, кстати, стабилизатор поперечной устойчивости также применяют: крены есть у машин с любыми подвесками.

Полузависимые: редкие и самые распространенные

Если стабилизатор все равно нужен, то может быть, его можно сделать частью несущей конструкции подвески? Наверное, именно так рассуждали инженеры, когда придумали переднюю подвеску МакФерсон для Audi 100/A6 в кузове С4. Не удивляйтесь, но МакФерсон у нее – полузависимый, ведь вместо переднего нижнего рычага подвески тут используется мощный стабилизатор поперечной устойчивости. Оба колеса связывает единая упругая деталь, являющаяся частью несущей конструкции. Восьмидесятые годы были щедры на интересные технические решения, так что я не удивлюсь, если на каких-то еще машинах использовали подобную схему, ведь торсион стабилизатора очень удобно использовать в качестве рычага. По кинематике подвеска Audi может считаться полностью независимой за одним существенным «но»: вертикальное перемещение одного из колес обязательно вызывает перемещение второго колеса на существенную величину, связанную с достаточно высокой жесткостью торсиона.

Очень распространенная схема полузависимой подвески со скручиваемой балкой – в том числе и плод усилий инженеров концерна Volkswagen. Ведь появилась она именно на VW Golf в 1974 году. Гениальность идеи была в том, что тут направляющий аппарат обоих задних колес был единой деталью, которая крепилась к кузову всего в двух точках. А эластокинематика движения каждого из колес была почти подобна кинематике подвески на продольных рычагах. Балка в форме буквы Н крепится к кузову в двух крайних точках, а ступицы колес расположены на нижних концах буквы. Самая важная часть конструкции – поперечина, которая соединяет конструкцию воедино и обеспечивает необходимую жесткость. Если балку расположить вплотную к точкам крепления к кузову (когда балка превратится в букву П), то подвеска по кинематической схеме будет полностью подобна конструкции на продольных рычагах, а если перенести ближе к точкам крепления колес, то будет больше похожа на зависимые подвески. Центральная часть балки в этой конструкции обязательно имеет податливость и может изгибаться, обеспечивая колесам возможность независимого перемещения. Отнести такую подвеску к зависимым можно лишь конструктивно: колеса связаны единой деталью несущей конструкции. Но в работе такая подвеска все же подобна именно независимым.

На фото: Volkswagen Golf ‘1974–83

Конструкция настолько удобна для массового автомобилестроения, что ее применяют для машин до D класса включительно, а порой используют и в сочетании с ведущим задним мостом. Например, на кроссовере Opel Mokka сзади стоит именно скручиваемая H-образная балка, даже на вариантах с полным приводом.

Секрет подобного успеха прост. Во-первых, конструкция предельно надежна: мощные боковые рычаги связаны мощным торсионом, а к кузову она крепится большими и прочными сайлентблоками. Эти детали служат долго, а сломать их тяжело. И такая конструкция недорога как в изготовлении, так и в эксплуатации.

Кинематика движения колес изначально удачна и может варьироваться в широких пределах путем изменения жесткости креплений, жесткости торсиона, боковых рычагов и их взаимного расположения. К тому же подвеска очень компактна, позволяет разнести амортизаторы максимально широко, что обеспечивает отличные условия их работы. Можно расположить пружины и амортизаторы очень низко и плотно, что увеличивает внутренний объем задней части машины. Из всех типов независимых подвесок для неведущих колес лучшей кинематикой обладают разве что многорычажные конструкции на базе двухрычажных подвесок или стоек МакФерсона, но они значительно более дороги.

Недостатки у такой схемы тоже есть. Эластокинематика Н-образной балки такова, что угловая жесткость балки всегда связана с податливостью подвески в поперечном направлении и нагрузкой. В результате балка всегда избыточно жесткая для ее роли стабилизатора поперечной устойчивости. Неподрессоренные массы у такого типа подвески тоже достаточно высоки, а попытка уменьшить массу балки за счет уменьшения длины продольных рычагов ведет к ухудшению кинематики ее работы и увеличению жесткости связи. И развязать жесткость резинометаллических элементов в продольном и поперечном направлении тоже конструктивно сложно, они будут всегда связаны, ведь это всего два сайлентблока, работающих на кручение и разрыв.

Усложнение конструкции введением реактивной тяги, например, в виде механизма Уатта — ход не новый. Сравнительно недавно его применяли в серийном производстве на Opel Astra J/Chevrolet Cruze, а спортсмены при подготовке машин с Н-образной балкой часто использовали дополнительные реактивные рычаги для улучшения управляемости и контроля кинематики.

Механизм Уатта

Опорные элементы балки стараются ставить под углом к плоскости качения балки: так обеспечивается уменьшение передачи вибраций на кузов при снижении податливости блоков в поперечном направлении и улучшение кинематики. Дополнительные хитрости в виде выноса опорных площадок пружин на внешние кронштейны позволяют обеспечить необходимый угол доворота колес под нагрузкой. Но в любом случае этот тип подвески остается конструктивно простым и дешевым. И именно поэтому его применяют столь массово.

А на практике оно как?

Сравнение различных автомобилей с различными типами задней подвески не дает возможности выбрать однозначного лидера. Разумеется, многорычажную подвеску проще наделить и хорошей управляемостью, и высокой плавностью хода в сочетании с высокой нагрузочной способностью. Но вот беда: сравнивая даже авто одного класса, нельзя сделать вывод о том, какая применяется подвеска лишь на основании их ходовых характеристик. Настоящим подарком для любителей выяснить, что лучше, а что хуже, являются машины на платформе MQB: у многих из них в зависимости от мотора в задней подвеске может применяться как балка, так и многорычажная конструкция.

Мой личный опыт показывает, что только серьезное сравнение позволяет выявить нюансы, а в обычной эксплуатации можно заметить лишь несколько другую акустическую картину при проезде неровностей и более явное изменение управляемости с нагрузкой у машин с Н-образной скручиваемой балкой относительно машин с многорычажной подвеской. Слепое сравнение обычно не дает возможности выявить однозначного победителя. А все это говорит о том, что энтузиазм производителей по поводу этого типа подвески на бюджетных автомобилях вполне обоснован: по цене недорогой зависимой подвески вы получаете полноценную независимую с хорошей кинематикой.

Опрос

А у вашего автомобиля какая подвеска?

Всего голосов:

Мягкость и жесткость подвески – что важнее для комфорта?

 Практически каждый автовладелец уверен в том, что мягкая подвеска дает комфорт, а жесткая делает машину спортивнее и позволяет лучше держаться за дорогу.  Но как и во многих других случаях, упрощение лишь вводит в заблуждение. 

Специалисты-подвесочники могут рассказать множество интересных примеров из практики, а мне придется ограничиться лишь кратким рассказом о том, почему жестче не всегда цепче, а мягче не всегда комфортнее. Работа подвесок машины вовсе не так проста, как кажется на первый взгляд. Они выполняют множество функций, которые не вполне очевидны. Я постараюсь кратко упомянуть об основных.

А вообще, о работе подвесок написано много книг, и большинство из них очень толстые. Я попробую лишь «по верхам» обозначить основные моменты, чтобы уложиться в формат познавательной статьи.

Почему без подвески не обойтись

Даже очень ровные дороги на самом деле имеют изгиб по многим направлениям, да и сама Земля мало похожа на бесконечную плоскость. И чтобы все четыре колеса касались поверхности, они должны иметь возможность перемещения вверх и вниз. При этом крайне желательно, чтобы беговая поверхность колеса прилегала к покрытию всей своей шириной при любом положении подвески. Так что машины, у которых подвески жесткие и короткоходные, практически обречены на плохое сцепление колес с дорогой, ведь всегда одно из колес будет разгружено.

---

Почему подвеска должна иметь ход сжатия

Для контакта всех колес с дорогой вовсе не обязательно, чтобы подвеска могла сжиматься, достаточно того, что колеса смогут двигаться только вниз. Но при движении машины в поворотах возникают боковые силы, которые стремятся наклонить авто. Если при этом одна сторона машины сможет приподниматься, а другая не сможет опуститься, центр тяжести авто сильно сместится в сторону загруженного колеса, что в свою очередь вызовет много негативных последствий.

В первую очередь еще большую разгрузку внутреннего по отношению поворота колеса и увеличение момента крена из-за перемещения центра тяжести вверх относительно центра крена подвески (о нем ниже). И, разумеется, если у колес нет хода сжатия, то даже маленькая неровность под одним из колес должна вызывать перемещение кузова, перемещение всех остальных колес вниз со всеми связанными затратами энергии на подъем и снижением сцепления колес. Что, мягко говоря, не слишком комфортно. А еще разрушительно для кузова и деталей подвески. В общем, подвеска должна быть сбалансированной, иметь ход сжатия и ход отбоя для нормальной работы.

Почему машина кренится в поворотах

Раз уж мы определились с тем, что подвеска у машины должна быть и имеет возможность перемещения вверх-вниз, то чисто геометрически образуется некая точка, центр, вокруг которой поворачивается кузов машины при крене. Эта точка называется центром крена машины.

---

---

А сумма сил инерции, воздействующих на машину в повороте, как раз приложены к ее центру масс. Если бы он совпадал с центром крена, то в повороте никакого крена бы не было, но он обычно расположен гораздо выше, и в результате образуется кренящий машину момент. И чем выше расположен центр крена, чем ниже центр тяжести, тем он меньше. На специальных гоночных конструкциях вроде машин Формулы 1 центр тяжести помещают ниже центра крена, и тогда машина может крениться в противоположную сторону, как катер на воде.

Собственно, расположение центра крена зависит от конструкции подвески. И автомобильные инженеры неплохо научились его «поднимать» повыше, изменяя конструкцию рычагов, что в теории могло бы избавить от кренов не только низкие спортивные авто, но и достаточно высокие. Проблема в том, что подвеска, сконструированная для обеспечения «неестественно задранного» центра крена, успешно борется с наклонами кузова, но при этом плохо справляется с основной задачей — демпфированием неровностей.

Почему подвеска должна быть мягкой

Достаточно очевидно, что чем мягче подвеска, тем меньше изменение положения кузова при наезде на неровность и при крене меньше распределяется нагрузка между различными колесами. А значит, и сцепление колес с дорогой при этом не ухудшается и не расходуется энергия на перемещения центра масс машины вверх-вниз. Что же, мы нашли идеальную формулу? Но, к сожалению, не все так просто.

Во-первых у подвесок ограничены ходы сжатия, и они должны быть согласованы с изменением нагрузки на ось при загрузке машины пассажирами и багажом, и с нагрузкой, возникающей при прохождении поворотов и неровностей. Слишком мягкая подвеска при повороте сожмется так сильно, что колеса с другой стороны оторвутся от земли. Так что подвеска должна не допустить исчерпания хода сжатия с одной стороны и вывешивания колеса с другой.

---

---

Получается, что слишком мягкой подвеске быть тоже плохо… Оптимальным вариантом является сравнительно небольшой диапазон «мягкости», после чего подвески становятся жесткими, но настроить такую конструкцию тем сложнее, чем выше разница между жесткой и мягкой ее частью.

При любом перераспределении нагрузки между колесами происходит ухудшение общего сцепления колес с дорогой. Дело в том, что догрузка одних колес не компенсирует все потери при разгрузке других. А в случае вывешивания разгруженных колес увеличение сцепления на догруженной стороне не компенсирует и половины потерь.

Помимо общего ухудшения сцепления, это еще и приводит к ухудшению управляемости. Борются с этим неприятным фактором, изменяя наклон плоскости качения колеса относительно дороги — так называемый развал. В результате конструктивных мероприятий, направленных на программирование изменения развала при крене машины удается компенсировать изменение сцепления колес при поперечных нагрузках в разумном диапазоне и тем самым сделать управление машиной проще.

Почему же приходится делать подвески жестче на спортивных машинах?

На управляемости машины крайне негативно сказываются любые изменения углов установки подвески при кренах машины и задержки в откликах на управляющие воздействия из-за смещения центра тяжести. А значит, приходится делать подвески жестче, чтобы в повороте крены уменьшались.

Крайним выходом является мощный стабилизатор поперечной устойчивости — торсион, который препятствует перемещению колеса одной оси относительно другого. Но это не самый лучший способ. Да, он улучшает ситуацию с изменением углов установки колес в повороте, но зато разгружает внутреннее, по отношению к повороту, колесо, и перегружает наружное. Немного лучше просто сделать подвеску жестче. Это больше сказывается на комфорте, но зато не так разгружает внутреннее колесо.

---

---

Немалое значение амортизаторов

Помимо упругих элементов, в подвеске машины присутствуют и газовые или жидкостные амортизаторы — элементы, ответственные за гашение колебаний подвески и вывода энергии, которую машина тратит на перемещения центра масс. С их помощью можно подправить все реакции подвески на сжатие и отбой, ведь амортизатор может обеспечить в динамике куда большую жесткость, чем пружина. При этом его жесткость, в отличие от пружин, будет очень разной в зависимости от хода подвески и скорости ее перемещения.

Разумеется, совсем мягкий амортизатор не сможет выполнять свою основную задачу — гашение колебаний, машина попросту будет раскачиваться после прохождения неровности. А установка очень жесткого будет создавать эффект, схожий с установкой очень жесткой пружины, которая не хочет сжиматься и тем самым увеличивает нагрузку на колесо и разгружает все остальные. Но тонкая настройка поможет уменьшить крены в поворотах и помочь пружинам, уменьшить клевки кузова при разгоне и торможении и при этом не мешать колесам проезжать мелкие неровности. И разумеется, не допускать «пробоя» подвесок при проезде жестких неровностей. В общем, воздействие на поведение машины они оказывают не меньшее, чем жесткость пружин.

---

---

Немного о комфорте и частотах колебаний

Понятно, что у машины без подвески комфорт был бы нулевой, ведь все мелкие неровности от дороги передавались бы прямо на ездоков. Бр-р. Но если подвеску сделать очень мягкой, то ситуация станет ненамного лучше — постоянная раскачка тоже крайне плохо сказывается на людях. Оказывается, человек плохо переносит колебания как с небольшой амплитудой и большой частотой от жесткой подвески, так и с большой амплитудой и с малой частотой от мягкой.

Для создания комфортных условий для пассажиров необходимо согласовать жесткость пружин, амортизаторов и покрышек так, чтобы на самых ходовых для этой машины покрытиях частоты колебаний пассажиров и уровень ускорений оставались в комфортных пределах.

Частота и амплитуда колебаний подвески важны еще и в другом аспекте — собственные частоты резонанса системы машина-подвеска-дорога не должны совпадать с возможными частотами управляющих воздействий и возмущений от дороги. Так что задача конструкторов заключается еще и в том, чтобы обойти опасные режимы как можно дальше, ведь в случае резонанса можно и машину перевернуть, и потерять управление, и просто поломать подвески.

---

---

Итак, какой должна быть подвеска?

Как это ни парадоксально, но чем мягче подвеска, тем лучше сцепление колес с дорогой. Но при этом она не должна допускать сильных кренов и изменения пятна контакта колес с дорогой. Чем хуже дороги, тем более мягкой должна быть подвеска для получения хорошего сцепления. Чем ниже коэффициент сцепления колес, тем мягче должна быть подвеска. Казалось бы, проблему может решить установка стабилизатора поперечной устойчивости, но нет, у него тоже есть свои негативные черты, он делает подвеску более «зависимой» и уменьшает ход подвески.

Так что настройка подвески остается делом для настоящих мастеров и всегда требует много времени на натурные испытания. Множество факторов затейливо переплетаются и, изменив один параметр, можно ухудшить и управляемость, и плавность хода. И не всегда жесткая подвеска делает машину быстрее, а мягкая — комфортнее. На управляемости сказывается и изменение жесткости передней и задней подвесок относительно друг друга и даже малейшее изменение характеристик жесткости амортизаторов. Надеюсь, эта статья поможет более тщательно относиться к выбору комплектующих для подвесок и предотвратит необдуманные эксперименты.

---

Читайте также:

---

Полное руководство по подвеске автомобиля

• Главная
• Категории
  • Аксессуары
    • Аксессуары для интерьера
    • Внешние аксессуары
    • игрушки
  • Очистка и детализация
  • Электроника
    • Аудио
  • Двигатель и производительность
  • Инструменты
  • Шины и Диски
  • Мотоциклы и велосипеды
  • Уход на дому
  • RV Campers
  • Внедорожники
  • Гарантии
    • Расширенные гарантии
    • заводских гарантий
• Блог
• Инструменты
  • Калькулятор размера шин
  • Wheel & Tire Finder
• О нас
• Контакт

• Главная
• Категории

.

Руководство для начинающих по типам автомобильных подвесок и почему они важны

Вы когда-нибудь слышали, чтобы покупатель автомобиля спрашивал, какую подвеску имеет машина, на которую он смотрит? Не довольно часто, верно? Однако это не значит, что он менее важен, чем, скажем, двигатель автомобиля. На самом деле, это одна из вещей, с которой вам нужно ознакомиться, если вам важен комфорт езды. Автомобильные подвески не только обеспечивают удобство ягодиц на сиденье, но и обеспечивают постоянную управляемость и торможение.

Вы спрашиваете, насколько важна система подвески? Без этого вы не сможете удерживать свои колеса на земле при поворотах на определенных скоростях — говорите о крене кузова. Да, ваша машина может буквально развалиться на бок, но благодаря подвескам это не так, верно? Чтобы понять это лучше, плохие системы подвески приводят к большему количеству отказов, поскольку удары не будут поглощать удары по ударам, и пружины могут не расширяться вовремя, чтобы держать ваши шины на земле.

Помимо коэффициента отказов и управляемости, неисправные системы подвески также являются причиной дребезга при сворачивании и превышении скорости.Проще говоря, системы подвески предназначены не просто для комфорта езды, они также способствуют безопасности на дороге и стабилизации автомобиля. Теперь, когда у вас есть смутное представление о том, насколько важна система подвески, вы должны быть готовы узнать о ее различных типах.

зависимая система подвески

Система подвески состоит из пружин, которые могут быть спиральными или листовыми.Звенья / рычаги и амортизаторы также составляют систему и удерживают колесо на земле. Однако существуют различные настройки, и некоторые из них не так просты, как катушка и пружина, прикрепленные к колесу. На сегодняшний день известны две основные классификации систем подвески; зависимый и независимый. Зависимая система подвески означает, что есть балка или ось, которая соединяет левое колесо с правым, чтобы они работали в тандеме друг с другом. Эта классификация подвески может быть вызвана либо комбинацией листовых рессор и амортизаторов, либо спиральных пружин и амортизаторов.Эта простая структура делает его надежным и дешевым, что позволяет производителям устанавливать его на автомобили массового рынка, которые требуют долговечности и доступности.

1. Торсионная балка

Также известная как подвеска с поворотной балкой, система подвески с торсионной балкой проста и изготавливается по низкой цене. Обычно в задней части системы используются продольные рычаги, интегрированные с поперечиной, которая поворачивается при движении колес.Если мы хотим построить его на графике, он будет находиться в середине сплошной оси и независимой подвески. Конструкция салона позволяет создать более просторную кабину, поскольку система подвески более компактна и проще. Это также относительно дешевле в производстве и жестким в то же время. Это часто встречается на более доступных и небольших седанах и хэтчбеках, таких как Honda Jazz .

2. Ведущий мост

Ведущий мост — это просто ведомый мост.Это означает, что он передает мощность на колесо, в отличие от его торсионного аналога, который не подает мощность на колеса. Задние подвески ведущих мостов обычно используются в автобусах, легких грузовиках и некоторых легких и средних грузовиках и пикапах . Система может быть подпружинена спиральными или листовыми пружинами. Также важно отметить, что, поскольку система более прочная, она более надежна в отношении больших нагрузок.

Независимая система подвески

В отличие от аналога, этот тип подвески не имеет планки, соединяющей оба колеса.Скорее, каждое колесо имеет свою собственную пружинно-ударную комбинацию, которая дает более комфортные ощущения от езды. Это связано с тем, что удар или выбоина, которая влияет на одно колесо, не повлияет на другое — это означает, что, когда одно колесо толкается вверх ударом, соседнее колесо остается на земле без изменений. Независимые системы подвески могут использоваться как спереди, так и сзади, причем в настоящее время широко распространены первые, которые удерживают передние колеса на земле и направляют автомобиль в правильном направлении.

Существуют различные варианты независимых систем подвески.Благодаря последовательному технологическому прогрессу, автомобильная промышленность теперь имеет в своем списке несколько преимуществ, и у каждого есть свои преимущества и недостатки. Без дальнейших задержек здесь представлены три распространенные формы независимых систем подвески.

1. Макферсон Распорка

В этом типе независимой системы подвески используется либо поперечный рычаг, либо существенная компрессионная тяга, которая стабилизирована вторичной тягой.Некоторые люди называют его амортизатором, встроенным в спиральную пружину. Это обычно встречается под переднеприводными автомобилями, такими как Kia Soluto . Стойка MacPherson относится к числу наиболее экономически эффективных систем независимой подвески, поскольку в ней используется меньше деталей, что означает, что ее проще и проще в изготовлении.

Опора МакФерсона является одним из распространенных типов независимых систем подвески. Благодаря своей простоте он не занимает много места, что делает его идеальным вариантом для небольших и более компактных автомобилей.Простота его конструкции также означает, что его легче производить и устранять неисправности, чем другие виды независимых подвесок.

2. Двойной поперечный рычаг

Как следует из названия, к колесу подключены два рычажных рычага. Каждый из них имеет различные монтажные позиции: один у колеса и один у рамы автомобиля. Треугольные рычаги в этой системе похожи на рычаги Макферсон, так как они также оснащены пружинами и амортизаторами.Существует несколько конфигураций подвески с двойным поперечным рычагом, но мы оставим это для более подробной статьи.

Отличительной особенностью двойных поперечных рычагов является увеличение отрицательного развала из-за вертикального движения верхнего и нижнего плеч. В этом контексте внешнее колесо вашего автомобиля при прохождении поворотов сохранит оптимальный контакт на дороге, что приведет к улучшению сцепления и управляемости. Это означает, что когда ваш автомобиль наклоняется в поворот на одну сторону, колесо остается перпендикулярным дороге, что обеспечивает максимальный контакт шины с землей.

3. Многоканальный

Если в подвесках с двойным поперечным рычагом используются две тяги, соединенные с колесом и рамой автомобиля, в многозвенной подвеске используется как минимум три боковых рычага и один или несколько продольных рычагов. Многозвенная независимая система подвески является относительно более дорогой, чем две вышеупомянутые установки, а также более сложной и сложной по своей структуре.Несмотря на это, он стал обычным для современных автомобилей, установка которых включает в себя передние стойки MacPherson и многозвенную подвеску сзади. Тем не менее, из-за стоимости производства таких систем, он в основном встречается на более дорогих автомобилях или автомобилях, относящихся к категории премиум.

Благодаря большему количеству звеньев, соединенных с колесом, эта система подвески может двигаться более свободно, чем две другие, поскольку она может охватывать различные углы. Другое дело, что благодаря своей структуре он предлагает больше возможностей для достижения различных углов установки колес.Вы можете найти многозвенные подвески на внедорожниках, седанах или спортивных автомобилях.

,

Как работает подвеска — Vehicle Physics Pro

Подвеска — это, по сути, амортизирующая пружина, создающая противодействующую силу при сжатии. пружины выдержать вес автомобиля. Демпферы противодействуют движению пружины, рассеивая их энергию и предотвращая их бесконтрольный отскок.

Сила, создаваемая пружинами, зависит от расстояния, на которое они сжимаются, и определяется выражением Закон Гука:

где

— жесткость пружины или жесткость пружины дюймов и

это глубина контакта или расстояние сжатия дюймов.

Сила, создаваемая амортизаторами, зависит от того, насколько быстро подвеска сжимается или растягивается. ( скорость контакта ), противодействуя движению.

Когда колесо отрывается от земли, подвеска не создает силы. При малейшем контакте возможно, это также не произведет никакой силы. По мере того, как пружина сжимается сильнее, увеличивается сила. производится пропорционально глубине контакта :

Предел сжатия составляет , расстояние подвески .За этой точкой весна достигла своего максимальная сила и не может сжиматься дальше. Создается жесткий контакт с твердым телом.

Наклон силовой линии определяется жесткостью . Чем больше жесткости , тем круче спуск.

Положение подвески — это глубина контакта , где сила пружины точно соответствует сила, приложенная к пружине. В транспортных средствах эта сила обычно вызывается весом поддерживается колесом:

• Чем больше вес нагружено на колесо, тем более сжатой будет его пружина (подвеска положение заметно ниже).
• Чем меньше вес нагружено на колесо, тем менее сжатая будет его пружина (подвеска положение заметно выше).
• Если центр масс транспортного средства перемещается (груз, пассажиры …), вес будет перераспределены по колесам, а их подвески будут сжаты / удлинены в результате новая развесовка.
• Если автомобиль ускоряется, тормозит или движется по повороту, вес будет временно смещен между колесами, соответственно меняя положение подвески.Например, ускорение делает определенное количество веса (в зависимости от фактического ускорения), которое переносится спереди колеса к задним колесам. Подобные эффекты случаются при торможении и поворотах.
• Аэродинамические поверхности снижают скорость транспортного средства, увеличивая нагрузку на колеса и соответственно сжимая свои суспензии.

Усилие подвески рассчитывается как:

Когда подвеска не движется, скорость контакта равна 0.Это происходит, когда автомобиль либо в состоянии покоя, при движении с постоянной скоростью или при постоянном ускорении. Положение подвески для конкретное колесо затем можно рассчитать как:

где — фактический вес, поддерживаемый этим колесом.

Изучение колебательного поведения

Свойства подвески могут быть изучены с точки зрения колебательного поведения. (Гармонический осциллятор). Связанные концепции используются для изучения реакций подвески в различных ситуациях.

Осторожно: подвеска автомобиля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ гармоническим генератором как таковая

Подвеска ведет себя как гармонический осциллятор при определенных условиях и может быть изучена как гармонический осциллятор в этих условиях. Читать приложение к реальным автомобилям ниже.

В то время как подвеска на основе задания колебательных свойств (частота, демпфирование) Возможно, реализация его как универсального гармонического осциллятора является распространенной ошибкой и может давать непоследовательные результаты.Это не одна, а четыре (или более) навесных подвески с сложные взаимодействия между ними: смещение веса, груз, дорожные условия …

Учитывая силу, создаваемую подвеской в ​​определенном устойчивом состоянии ( скорость контакта = 0), эквивалент подрессоренная масса значение для изучения этой ситуации может быть рассчитано как:

Когда автомобиль находится в состоянии покоя, движется с постоянной скоростью или с постоянным ускорением, сумма Подрессоренные массы всех колес точно соответствуют массе автомобиля.

Используя массу пружины , вы можете рассчитать собственную частоту для пружины ниже этого нагрузить. Собственная частота — это скорость, с которой пружина может реагировать на изменения нагрузки:

Собственная частота определяет колебательное поведение подвески. Типичный семейный автомобиль — это настроен для отображения собственной частоты где-то между 5 и 10.

Подрессоренная масса также используется для изучения поведения демпфирования, то есть скорость, с которой подвеска рассеивает энергию, запасенную в пружине.Мы можем рассчитать коэффициент демпфирования , чтобы узнать, будет ли подвеска недодемпфирована, с избыточным или критическим демпфированием:

Коэффициент демпфирования больше 1,0 означает чрезмерное демпфирование (медленная подвеска), значение ровно 1,0 имеет критическое демпфирование, а значение менее 1,0 — недостаточное демпфирование (упругая подвеска). Ценности для реалистичные машины находятся в диапазоне 0,2 и 0,6. Демпфер , ориентированный на Коэффициент демпфирования можно рассчитать, переписав приведенное выше уравнение:

В подвесках с недостаточным демпфированием () частота колебаний системы равна отличается от собственной частоты :

Ступени подвешивания и моделирования

Еще одна интересная концепция моделирования — это количество выполняемых имитационных обновлений. во время каждого весеннего колебания.Это число определяется соотношением альфа :

Применяя теорему Найквиста, мы сделайте вывод, что физически правильная симуляция должна иметь альфа > = 2. Меньшие значения вряд ли вызывают заметные артефакты, только создаваемые силы не будут физически точными.

Применение к реальным автомобилям

Подвески реальных автомобилей не всегда имеют постоянную частоту и коэффициент демпфирования. Ты можешь отдельно рассчитывать и изучать колебательное поведение в конкретных ситуациях: в состоянии покоя, разгон, торможение… Перенос веса в некоторых из этих ситуаций фактически влияет на поведение подвески. Это проблема настройки подвески в реальных автомобилях: вы должны найти хороший баланс для большинства ситуаций.

Если автомобиль находится в постоянном ускорении (ускорение / торможение / прохождение поворотов), вес составляет перераспределил между колесами. Колеса будут нести большую или меньшую нагрузку, чем в состоянии покоя. Это эффективно изменяет колебательные свойства подвесок в этих конкретных ситуациях, таким образом имея разные реакции.Например, представьте, что гоночный автомобиль резко тормозит в конце длинный прямой перед входом в медленный поворот. Если эта часть трассы неровная, то подвеска должна быть правильно настроена для обеспечения правильного управления при торможении на неровностях. Другой пример — прижимная сила, вызванная аэродинамическими поверхностями. Подвеска будет другой поведение на высоких скоростях из-за дополнительной продолжительной нагрузки. Изучение колебательного поведения подвеска в этой детали имеет решающее значение для настройки гоночных автомобилей, которые должным образом реагируют на каждый ситуация.

Наиболее важные факты о подвеске автомобиля:

• Пружины выдерживают вес автомобиля.
• Амортизаторы рассеивают энергию в пружинах при движении подвески ( передает вес ).

Когда подвеска не движется, амортизаторы не действуют. Это происходит, когда автомобиль находится на покой, движение с постоянной скоростью или постоянное ускорение. В противном случае происходит перенос веса среди подвесов.Пружины должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать вес автомобиля. предотвращение выхода подвески за свои пределы во всех ситуациях, включая перенос веса.

Когда формулы для гармонического осциллятора (выше) применяются к транспортным средствам в тех ситуациях они дают удивительный результат:

Таким образом, наиболее важным фактором, определяющим частоту нашей подвески, является глубина контакта . Ни жесткость пружины, ни даже подрессоренная масса. Частота приостановки будет варьироваться в зависимости от разные ситуации (разгон, торможение, прохождение поворотов…) в зависимости от глубины контакта. Заметка что эта глубина контакта включает любую предварительную нагрузку пружины внутри стойки подвески.

Вот где срабатывают системы динамической подвески. Некоторые современные автомобили высокого класса оснащены электроникой. управляемая подвеска, которая динамически изменяет настройку подвески, чтобы поддерживать глубину контакта (также клиренс ) постоянна в любой ситуации. Это сохраняет исходные свойства подвеска при ускорении, торможении, поворотах или перевозке различных грузов или пассажиров.

Vehicle Physics Pro включает в себя множество компонентов подвески, позволяющих различными способами настройка подвески:

• VPAntiRollBar: связывает подвеску колес на одной оси для управления боковой крен в кривых.
• VPAdvancedDamper: настраивает амортизаторы с параметрами удара / отскока: медленный удар, быстрый удар, медленный отскок, быстрый отскок.
• VPDynamicSuspension: изменяет пружину подвески во время работы для сохранения заданного глубина контакта (или клиренс ).
• VPProgressiveSuspension: Изменяет свойства подвески по ходу подвески. Для Например, это позволяет моделировать подвески с листовыми рессорами. или отбойники.

Ваша система подвески автомобиля, амортизаторы, стойки и пружины.

Подвеска Система

Ваша подвеска поглощает неровности дороги, обеспечивая вам комфорт и безопасность, позволяя вашим тормозам и шинам работать должным образом. Давайте посмотрим на основные компоненты, а затем немного поговорим о том, что может пойти не так.

Пружина:

Пружины позволяют вашему автомобилю поглощать энергию неровностей или выбоин, не доставляя неудобств пассажирам в автомобиле.Большинство автомобилей имеют 4 пружины, изготовленные из пружинной стали (да, представьте!) И намотанные в виде спирали. Некоторые автомобили (Corvette) имеют поперечные (поперечные) пружины и изготавливаются из стеклопластика или других композитных материалов. Изготовленные для продления срока службы автомобиля, пружины надлежащего размера редко нуждаются в замене.

Удар:

Амортизаторы ослабляют естественную склонность пружин к колебаниям. Хороший способ проверить свои удары — это нажать на угол вашего автомобиля и посмотреть, сколько раз машина подпрыгивает.Более двух раз, и ваши потрясения носят. В амортизаторе предусмотрены жидкостные и внутренние каналы для управления движением колеса и демпфирования пружины, со временем жидкость может вытекать, разрушаться или клапаны могут быть повреждены.

Стойка:

Просто модный блок, в котором пружина и амортизатор объединены в одно целое. Обычно немного больше труда, чтобы снять пружину при замене амортизатора (распорка патрона).

MacPherson Strut:

Просто более модная версия стойки, которая также служит верхней точкой поворота подвески.

Штанга поперечной устойчивости или поперечной устойчивости:

При прохождении поворота силы стремятся вывести корпус вашего автомобиля за пределы поворота. Вы чувствуете ту же самую силу, сидя в машине. Sway Bar противодействует этой силе и помогает удерживать внутреннее колесо в контакте с землей. Более жесткие колебания скорости дают более устойчивую езду, но лучшую управляемость.

Шаровые шарниры:

Ваша подвеска рассчитана на перемещение вверх и вниз по дороге. Это достигается с помощью рычагов управления, которые соединены со шпинделем с помощью шаровых шарниров.Они — то, на что они походят, соединение шара и гнезда, которое позволяет движение в двух измерениях. Большинство современных шаровых шарниров смазываются консистентной смазкой и герметизируются. У старого шарового шарнира и у более нового шарового шарнира грузовика есть смазочный фитинг для добавления смазки.

Шпиндель:

Шпиндель служит центральной точкой вашего колеса и вращается вокруг ротора. Шпиндель также соединяется с нижним рычагом управления и верхним рычагом управления или стойкой МакФерсона. Через ход вашей подвески шпиндель должен оставаться максимально параллельным дороге.Геометрия подвески разработана таким образом, чтобы максимально поддерживать шину в контакте с дорогой.

Общие проблемы:

• Амортизаторы и стойки могут изнашиваться и влиять на управляемость. Если ваш автомобиль сильно отскакивает от ударов и сильно наклоняется в поворотах, ваши удары могут быть предупреждены. Посмотрите за руль на предмет удара или распорки и найдите утечку масла. Это верный признак изношенного шока или распорки. Также ознакомьтесь с руководством по эксплуатации, некоторые из них дадут оценку пробега для амортизации или срока службы стойки.Как правило, где-то на расстоянии 60 000 — 75 000 миль, в зависимости от стиля вождения и дорожных условий.
• Шаровые опоры. Шаровые шарниры изнашиваются и могут привести к блужданию автомобиля во время движения по дороге. Это опасно, так как они могут отделиться и привести к потере контроля.
• Втулки стабилизатора поперечной устойчивости могут со временем изнашиваться, и из-за этого стабилизатор поперечной устойчивости будет стучать при поворотах или на малых скоростях. Достаточно недорогая часть для замены, но получить доступ может быть сложно в зависимости от автомобиля.

Профилактическое обслуживание:

• Регулярно проверяйте амортизаторы или стойки на герметичность. Также обратите внимание на то, как ваш автомобиль управляется. Если вы заметили, что поездка ухудшается, сядьте на свою машину, чтобы проверить стойки.
• Шаровые опоры следует проверять при осмотре вашего автомобиля, в противном случае пусть механик проверяет их не реже двух раз в год.
• При каждой замене масла убедитесь, что вы или ваш механик смазываете шаровые опоры и любые другие компоненты подвески.Некоторые компоненты не могут быть смазаны, так как они запечатаны с завода.

Куда дальше?

,