5Сен

Полузависимая торсионная балка: Полунезависимая подвеска — что это такое?

Содержание

Полунезависимая подвеска - что это такое?

В современном транспортном средстве насчитывается множество узлов и механизмов, от исправности которых, напрямую зависит функциональное состояние и рабочие возможности любого автомобиля. Одним из важнейших из них является подвеска, выполняющая много различных функций. Так, именно этот элемент влияет на плавность хода машины, ее устойчивость и управляемость.

Кроме того, благодаря подвеске, кузов и колеса транспортного средства связываются воедино. Конструкция данного узла, предусматривает наличие трех основных составляющих: гасящего, упругого и направляющего элементов. Как правило, роль первого выполняют амортизаторы; упругие детали, представленные в виде рессор, пружин, резины, торсиона и пневматика. Они играют роль буфера между кузовом и подвеской, сглаживая все неровности и толчки, встречающиеся при передвижении автомобиля по ухабам. Направляющее устройство – это, зачастую, рычаги подвески, которые не только соединяют кузов автомобиля с колесами, но и определяют кинематику, то есть траекторию перемещения колеса, а значит и управляемость машины на дороге.

Принимая во внимание вид направляющего элемента, специалисты выделяют два основных типа подвесок – зависимые и независимые конструкции. В первом варианте колеса, расположенные на одной оси, и жестко соединены между собой посредством балки или моста, а во втором – способны двигаться отдельно друг от друга. Однако, названные виды, не единственные возможные конструкции описанного узла. С развитием технологий, широкое распространение получили промежуточные их варианты, такие как, например, полузависимая и полунезависимая подвески.

Последняя, представлена в виде продольных рычагов, соединенных между собой поперечной, упругой балкой. Такая схема отличается простотой и надежностью, обеспечивая хорошую управляемость и плавность хода. В данной статье, мы бы хотели уделить внимание рабочим принципам полунезависимой подвески и ее преимуществам, по сравнению с использованием других похожих конструкций, а поскольку, в нашем мире нет ничего совершенного, то нельзя не упомянуть и о существующих недостатках.

1. Принцип работы полунезависимой подвески

Как мы только что заметили, полунезависимая подвеска состоит из двух продольных рычагов, которые соединяются между собой с помощью поперечной балки, то есть вся конструкция имеет вид буквы «П». Продольные рычаги располагаются с обеих сторон автомобиля (по одному с каждой) и одним концом крепятся к кузову (или раме транспортного средства), а вторым к ступице колеса. Поскольку балка способна хорошо сопротивляться изгибу и легко скручиваться, то и принцип работы всей конструкции, основывается на форме упругого элемента. Благодаря этому, колеса получили возможность движения в вертикальной плоскости, вне зависимости друг от друга.

Когда автомобиль находиться в движении, на конструкцию подвески действуют силы скручивания, возникающие при разгоне или торможении, а поперечина (балка) стремиться вернуть колеса на место. Иногда, на вал (балку) устанавливается дополнительный электромотор и у водителя появляется возможность изменения жесткости подвески в ручном режиме.

Сила скручивания появляется на оси и уже оттуда передается на подвеску. Данное явление компенсируется посредством усиления задней части подвески и ее упругих элементов. Такой рабочий принцип можно назвать аналогичным принципу работы подрессоренной и пружинной подвески.

Полунезависимая подвеска – это промежуточное звено между зависимыми и независимыми подвесками, из-за чего она и получила такое название. Свое применение, конструкция такого рода, нашла на многих автомобилях, начиная от «А» класса и заканчивая транспортными средствами, принадлежащими к «С» классу.

Среди отечественных автомобилей, описанный вид подвески устанавливается на машинах марки ВАЗ от 2108 до 2115, а среди иномарок яркими представителями является Renault, некоторые модели HОNDA и многие другие. Особенностью полунезависимой подвески есть то, что она может использоваться только на заднем, не ведущем мосту переднее приводных автомобилей, однако, устанавливается практически на всех таких транспортных средствах.

2. Плюсы и минусы полунезависимой подвески

Особенности конструкции, которые и определяют тип задней подвески, предусматривают наличие не только преимуществ ее использования, но и некоторых недостатков. Понятное дело, что как и в любого другого автомобильного узла, в полунезависимой подвески есть свои характерные плюсы и минусы.

Среди основных положительных моментов применения конструкции такого рода, стоит отметить сравнительную легкость монтажа, высокий уровень жесткости в поперечном направлении, возможность изменения характеристик подвески при помощи геометрии поперечного сечения «П»-образной баки, компактные размеры и небольшой вес, что способствует уменьшению «неподрессоренных масс», но самым важным и существенным достоинством полунезависимой подвески, есть оптимальная кинематика колес.

Кроме того, положительным моментом, но на этот раз уже для разработчиков механизма, есть малые затраты на изготовление полунезависимой подвески и упрощение процесса сборки автомобиля на заводе-производителе: вся конструкция такого вида (включая поперечину, рычаги и стойки), обычно, собирается на отдельном конвейере и устанавливается в один прием.

Ключевыми недостатками, многие специалисты называют возможность установки только на заднем, не ведущем мосту и наличие отдельных требований к геометрии днища кузова. В общем – это самый простой вариант конструкции подвески, подходящий для обычных автомобилей.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Торсионная балка

Торсионная балка - деталь подвески автомобиля, заменяющая собой продольные и поперечные рычаги правого и левого колес одновременно.

Ходовая часть

Торсионная балка – вид подвески, в которой роль упругого элемента играет торсион.

Торсион – это металлический упругий элемент, который работает на скручивание. Этот элемент, как правило, состоит из набора стержней, пластин или балки определенного сечения. Торсион одним концом крепится к направляющему элементу – рычагу, а другим – к раме или кузову автомобиля. Благодаря торсиону достигается упругая связь между кузовом и колесом. Торсионы применяются в различных видах подвесок: на продольных рычагах, подвеске на двойных поперечных рычагах и так далее. Схожий принцип нашел применение и в конструкции торсионной балки (подвеске со связанными между собой рычагами правого и левого колеса). Ввиду наличия прочной связи между колесами наибольшее распространение конструкция нашла в задней подвеске переднеприводных автомобилей. На сегодняшний день можно смело сказать, что подвеска задних колес на основе торсионной балки - наиболее распространенная конструкция.

Торсионная балка - полая стальная деталь сложной конфигурации, жесткая на изгиб, но податливая на кручение. Это дает возможность колесам перемещаться вниз и вверх независимо друг от друга.

Торсионная балка крепится к кузову, как правило, через эластичные втулки. Жесткость самой балки в поперечном направлении должна обеспечивать постоянное расстояние между колесами. Дополнительными упругими элементами в подвесках с торсионной балкой чаще всего являются пружины.

 

История создания и развития торсионной конструкции

Прототипом нынешней балки является торсион - устройство, которое впервые было использовано в Фольксваген Битл в 30-х годах ХХ столетия. В дальнейшем усовершенствованием торсионной подвески занимались - чешский профессор Ледвинка и немецкий изобретатель Фердинанд Порше, впервые адаптировавший ее для массового производства.

Довольно широкое применение на малолитражных автомобилях торсионы получили в 50-60-х годах прошлого века. Причина интереса к устройству относительной простоте изготовления и компактности этих элементов.

К концам торсиона прикреплялись продольные качающиеся рычаги, которые были соединены с поворотным кулаком при помощи шаровых опор или шкворневого узла.

На автомобиле “Запорожец” в качестве передней подвески использовались два торсиона с квадратным сечением, которые заключались в стальные трубы расположенные друг над другом, к концам труб прикреплялись продольные рычаги подвески. Автором этой конструкции был все тот же немецкий инженер Ф.Порше.

Устройство и принцип работы торсионной балки

Направляющим устройством подвески с торсионной балкой являются два продольных рычага, которые жестко соединены между собой балкой. С одной стороны продольные рычаги крепятся к ступицам колес, а с другой – к кузову. Торсионная балка имеет U-образное сечение, благодаря чему обладает малой жесткость на кручение и большой на изгиб. Это свойство дает возможность колесам независимо друг от друга двигаться вверх-вниз.

На современных автомобилях торсионная балка может располагаться поперечно либо продольно.

Поперечное расположение применяется на легковых автомобилях. А продольная схема расположения свойственна, преимущественно, большим и тяжелым грузовикам. В обоих вариантах торсионная подвеска обеспечивает оптимальные значения затухания колес и кузова, обеспечивает плавность хода и регулирует крен при повороте.

На некоторых автомобилях торсионная подвеска может использоваться совместно с электродвигателем при выравнивании в автоматическом режиме. В зависимости от состояния дорожного покрытия и скорости движения этот электромотор стягивает балки для получения необходимой жесткости.

Плюсы и минусы торсионной балки

Главные преимущества торсионных подвесок в целом – это компактность по ширине автомобиля, легкость в регулировании высоты дорожного просвета, небольшая общая масса и, конечно же, долговечность. Подвески с торсионом очень просты в техническом обслуживании и эксплуатации. Такие подвески намного легче регулировать, нежели пружинные. С точки зрения производителей: торсионная балка дешева в изготовлении и легко устанавливается на машину на сборочных линиях.

Один из самых весомых недостатков: дополнительные вибрации, передаваемые от колес на кузов, способствующие низкому комфорту пассажиров задних сидений. И как следствие, невозможность сделать качественную шумоизоляцию, что негативно сказывается при поездках на дальние расстояния.

Вопросы эксплуатации

Если торсионная подвеска на автомобиле разболталась, то осуществить регулировку ее положения можно при помощи простого гаечного ключа. Для этого необходимо забраться под автомобиль и подтянуть разболтавшиеся болты. Главное при этом не переусердствовать, потому что перетянутые болты при движении автомобиля станут причиной излишней жесткости хода.

принцип работы торсионов, виды, плюсы и минусы

Есть несколько видов подвесок: пневматическая, пружинная, рессорная, но речь сегодня пойдет о торсионной подвеске. А знаете ли вы, что разрабатывалась эта модель подвески для танков и используют ее в бронемашинах до сегодняшнего дня? И только со временем ее модифицировали и установили на легковые автомобили и внедорожники. По какому принципу работает данная подвеска, и какими плюсами и минусами она наделена? Давайте попробуем разобраться.

История создания и развития торсионной конструкции

Принято считать, что первыми торсионно-рычажную подвеску на автомобиль установили немцы в 30-х годах прошлого столетия на Volkswagen Beetle. Но это не так, французы их опередили и впервые установили модель подвески подобного типа на автомобиль Citroen Traction Avant, и было это в 1934 году. Наиболее удачно торсионы в подвеске применяла американская компания «Крайслер». А в Советском Союзе торсионные подвески ставили на автомобили ЗиЛ и ЛуАЗ, а также «Запорожец».

Усовершенствованием подвески занимался чешский профессор Ледвинка и уже в 1938 году подобие его торсионной подвески начали массово использовать в KdF-Wagen автомобильной компании Фердинанд Порше. Немецкому изобретателю больше всего приглянулся малый вес подвески. Он понимал, как важен этот момент в строительстве военной техники и спортивных автомобилей. И этот преимущество подвески актуально на сегодняшний деть. Это подтверждается использованием торсионной подвески в таких марках как Феррари и Тойота Лэндкруизер.

Во временна Второй мировой войны торсионная подвеска применялась в бронетехнике, а именно в немецких и советских танках. Из самых знаменитых немецких танков, которые имели торсионную модель подвески, были КВ-1 и Pz. V «Panther». А после окончания войны торсионные подвески использовались большинством европейских производителей авто. Пиком использования торсионных подвесок были 50-60-е года. Внимание привлекала простота изготовления устройства и его компактность. В 1961 году торсионную балку впервые применили на передней подвеске. Автомобиль, на котором решили провести эксперимент, был Jaguar E-Type. Со временем производители отказались от такого вида подвесок, так как это стало не рентабельно. Но некоторые производители, например, Ford, Dodge, General Motors, Mitsubishi Pajero, до сих пор предпочитают устанавливать торсионную подвеску на свои внедорожники и грузовики.

Разработчики во всем мире усердно работают над усовершенствованием торсионной подвески и снижением ее себестоимости. К процессу активно подключается современное оборудование и новейшие компьютерные программы. Некоторые специалисты даже заявляют, что через несколько лет торсионная подвеска догонит по популярности своих конкурентов. Но большинство производители пока массово не используют торсионные подвески в изготовлении автомобилей. В любом случае остается надежда, что тенденция измениться к лучшему. Ведь торсионная подвеска – уникальная разработка достойная особого внимания.

 Устройство и принцип работы торсионной балки

Торсионная балка — это вид подвески, в которой роль рабочего элемента играют торсионы. Торсион – это металлический рабочий элемент, который работает на закручивание. Обычно он состоит из металлических стержней, а реже пластин, круглого или квадратного сечения, которые совместно работают на скручивание. В автомобиле торсионы могут использоваться как упругий элемент, или в качестве вспомогательного устройства – стабилизатора поперечной устойчивости. Закрепляясь на ступичном узле левого колеса стабилизатор поперечной устойчивости, проходит к шарнирному узлу в виде резинометаллического шарнира.

Далее к параллельному борту автомобиля в поперечном направлении, где крепится к другому борту в зеркальном положении. Роль рычагов при работе подвески в вертикальном направлении выполняют отрезки торсионов. В современных автомобилях торсионная балка может применяться поперечно или продольно. При этом на легковых автомобилях применяется поперечная балка. А продольная больше подходит для грузовиков. В обоих случаях она призвана облегчить плавность хода и скорректировать крен при повороте. На современных моделях торсионная балка используется с электродвигателем при выравнивании в автоматическом режиме. Подвеска, которая может регулировать высоту колес может использоваться при замене колеса. В таком случае три колеса приподнимают автомобиль, а четвертое колесо поднимается без помощи домкрата.

Принцип работы данной подвески довольно прост. Концы торсионной балки жестко закреплены на раме или кузове автомобиле. Метал из которого он сделан имеет особый сплав и это позволяет ему работать как пружинный элемент. Во время движения на него действует сила скручивания и вал стремиться вернуть колесо на место. Если вал установлен в автомобиле вместе с дополнительным электромотором, то у водителя есть возможность в ручном режиме изменять жесткость подвески. Можно сказать, что принцип работы данной подвески аналогичен подрессоренной и пружинной.

Плюсы и минусы торсионной балки

Со времен создания торсионная балка прошла множество стадий модификаций. При этом усовершенствовались ее положительные качества и по возможности убирались недостатки. Но убрать все недостатки невозможно. Давайте же рассмотрим все плюсы и минусы современной торсионной подвески.И так начнем с задач, которые должна выполнять подвеска:

1. обеспечить плавный ход автомобиля;

2. стабилизация колес;

3. регулировка угла крена на поворотах;

4. поглощение колебаний колес и рамы.

К преимуществам торсионной подвески мы можем отнести:

1. Подвеска очень проста в эксплуатации. Она очень простая и это позволяет легко провести ремонт подвески. При этом ремонт может провести даже начинающий автолюбитель.

2. Очень проста и понятная регулировка жесткости. Это позволяет автолюбителю самостоятельно увеличить жесткость подвески и нарастить торсионы под свой стиль езды.

3. По сравнению с другими видами подвесок она имеет весьма небольшой вес и компактно размещается под кузовом автомобиля.

4. Возможность автоматически влиять на подвеску есть не у всех автомобилей, но производители стараются добавить данную опцию в новые модели. И это понятно, ведь гораздо удобней регулировать жесткость и высоту подвески нажатием кнопки с салона автомобиля.

5. Самым приятным плюсом данной подвески для автомобилиста является ее долговечность. Вся конструкция и торсионы способны отслужить весь период эксплуатации без видимых проблем. А если подвеска потеряла былую жесткость, то ситуацию поможет исправить гаечный ключ.

Есть у такой подвески и ряд недостатков, а именно:

1. Одной из самых больших проблем торсионной подвески, которую до сих пор не могут решить производители – это излишняя поворачиваемость автомобиля. На резком повороте автомобиль начинает разворачивать и от водителя требуется определенные навыки, чтоб удержать его на дороге. Отечественные автомобилисты могли сталкиваться с этой проблемой управляя «Запорожцем».

2. Еще одним минусом являются дополнительные вибрации, которые с помощью подвески перекладываются с колес на кузов. Это способствует низкому комфорту пассажиров задних сидений. Также невозможно сделать качественную шумоизоляцию.

3. Недостатком торсионного вала есть также наличие игольчатых подшипников. Они имеют ограниченный ресурс пробега около 60-70 тис. км. И это обвязывает водителей чаще заглядывать под днище автомобиля. Подшипники защищены резиновыми сальниками и прокладками, но из-за воздействия агрессивной среды и старения резина дает трещины. Через них просачивается вода с пылью и грязью и выводит подшипник из строя. В свою очередь вышедший из строя подшипник развальцовывает посадочные места торсионной балки и это изменяет вал колес.

4. Одной из причин по которой производители отказываются ставить торсионную подвеску на свои автомобили, это высокая себестоимость изготовления подобного вала. Дело в том, что сложной является технология изготовления и обработки торсионов. Чтоб предотвратить появление трещин на их поверхности, необходимо использовать пластических осадок и других технологий. Все это повышает стоимость торсионной подвески, кроме того, максимальная нагрузка на сам вал не очень велика.

Эксплуатация торсионной подвески

Хоть торсионная балка и проста в эксплуатации, она все же требует некоторого ремонта. Ремонт подвески связан со следующими моментами: регулировка высоты подвески, замена игольчатых подшипников, замена торсионов задней балки, замена пальцев задней балки, ремонт рычагов задней балки.

Регулировку высоты торсионной подвески нельзя рассматривать как полноценный ремонт. Чаще всего это делают водители, исповедующие спортивный стиль езды. Им необходимо приподнимать заднюю часть автомобиля. Также изменение высоты подвески имеет смысл при увеличении жесткости подвески и меньшей осадки автомобиля при максимальной нагрузке. Но следует помнить, что тогда торсион работает в более агрессивных условиях и это, скорее всего, скажется на его ресурсе.

Если же производится ремонт самой торсионной балки, то наверняка понадобиться демонтаж торсионов. В этом случае необходимо точно наметить положение торсионна на балке, чтобы при монтаже было ясно, куда его вставлять. Чтобы демонтировать торсион, а именно снять его из шлицевого соединения, вам понадобиться специальный инструмент, инерционный съемщик. Может быть, придется почистить резьбу шлицевого соединения, на которую садиться торсион, для этого запаситесь метчиком. Довольно часто эти самые шлицевые соединения как говориться «закисают», и тогда снять торсион становится проблемой и инерционный съемщик не помогает. В таком случае выручит обычная кувалда.

Самым частым моментом в ремонте торсионной балки является замена изношенных игольчатых подшипников. Чтобы произвести их замену необходимо снять торсион и рычаги задней балки. С каждой стороны есть два подшипника. Самым опасным является то, что определить вышел ли подшипник из строя, самостоятельно невозможно. А эксплуатация неисправного подшипника приводит к изнашиванию оси. Замена самой оси возможна, но очень затруднительна в «домашних» условиях. Поэтому производители призывают водителей следить за работой подшипника и производить его замену вовремя, это сбережет ваши деньги и время. Еще более затруднительным является ремонт рычага задней балки. Он выходит из строя по тем же причинам что и палец задней балки, но ремонт его производиться на токарно-расточном станке. И тут проблемой становится поиск необходимого оборудования и мастера.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Без проблем из ХХ в ХХI век

Немного истории. Как мы уже сказали в начале статьи, этот вид подвесок появился не вчера. Если точнее, то в 30-х годах ХХ века, и первым автомобилем с похожей конструкцией стал легендарный Volkswagen Beetle. Удачное инженерное решение заметил и взял на вооружение в те же годы и Фердинанд Порше.

Затем, во времена Второй мировой войны торсионы оказались незаменимыми в бронетанковой технике, причём использовалась такая подвеска и у советских, и у немецких машин.

В послевоенные годы аналогичные системы стали настоящим хитом – они были и остаются на вооружении практически у всех крупных автопроизводителей в мире.

Как работает

Основные задания, которые выполняет торсионная подвеска:

  • плавность хода;
  • регулирование крена на поворотах;
  • снижение колебания управляемых колес;
  • обеспечение оптимального затухания кузова.

Хотя многие машины оборудованы такой подвеской с целью автоматического выравнивания. Для этого используется двигатель, который стягивает балки, придавая дополнительную жесткость. Все это происходит в зависимости от состояния покрытия дороги, а также скорости передвижения.

Если подвеска регулируемая, то ее можно использовать для замены колес. То есть, когда вам необходимо приподнять одну сторону вы можете обойтись без домкрата.

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах

Устройство и принцип работы торсионной подвески

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

  • Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину.
  • Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион.
  • Демпфирующий элемент  — амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении.

Независимая передняя торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах Toyota Hilux Surf

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней — с поперечно.

Задняя подвеска с поперечным расположением торсионов

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение — один находился позади другого, что конструктивно влекло  разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

Задняя полузависимая U-образная торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Торсионная подвеска – что это такое?

Торсион представляет собой вал, изготовленный из специальной пружинящей стали, обработанной термически. К сплаву предъявляются весьма жесткие требования. Он должен выдерживать продолжительные нагрузки, не теряя при этом свои первоначальные свойства. От этого зависит надежность и долговечность подвески в целом. Для уменьшения негативного воздействия внешней среды торсион покрывают антикоррозийным составом и краской. Наиболее защищены от появления ржавчины валы, которые покрыты прорезиненным составом.

Популярные марки:

Acura RSX , Citroen C5 , Skoda Yeti

Во время преодоления автомобилем неровностей торсионы работают на скручивание в одном направлении. В зависимости от конструктивных особенностей они бывают:

  • круглые;
  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • набранные из нескольких слоев металла.

Концы торсиона жестко крепятся к:

  • несущему рычагу;
  • кузову или раме автомобиля (в зависимости от конструкции).

Фиксация происходит посредством шлицев. Крепление к кузову может быть реализовано при помощи профиля, отличного от круглого. Для нормальной работы подвески ось вращения рычага и ось торсиона должны лежать на одной линии.

Сопротивление скручиванию рассчитывается таким образом, чтобы торсион удерживал вес автомобиля, но при этом позволял двигаться рычагу, обеспечивая упругое соединение колес с кузовом. На жесткость подвески влияют форма, упругость сплава, длина и прочие рабочие характеристики торсиона.

Торсионная подвеска принцип работы

Пришло время поговорить о вариантах исполнения. Торсионная подвеска принцип работы которой основан на скручивании, можно встретить в следующих конструкциях:

  • на двойных поперечных рычагах;
  • на продольных рычагах;
  • со связанными продольными рычагами или так называемой торсионной балке.

Первые два типа относятся к независимым подвескам. В случае с поперечными рычагами торсионы устанавливают параллельно кузову.

Такое позиционирование позволяет регулировать мягкость системы в широких пределах – чем длиннее стержень, тем мягче ход. Крепится он одной стороной к верхнему или нижнему рычагу, а второй к раме авто.

Используется такая конструкция, как правило, на передней оси внедорожников и кроссоверов. К примеру на Мерседесе М-класса 163-й серии.

В подвеске с продольными рычагами торсионы располагаются поперечно кузову и также одним из концов закреплены на рычагах. Стоит отметить, что такой вариант распространён на задней оси различных небольших легковушек.

Торсионная подвеска принцип работы которой, как нам известно, основан на скручивании, относится к так называемым полузависимым подвескам. Колёса на оси имеют жёсткую связь между собой, но в тоже время имеют возможность двигаться вверх и вниз по отдельности.

В основе системы лежит торсионная балка, соединяющая продольные рычаги каждого колеса (всего таких рычагов два). Встретить её можно у легковых автомобилей на задней оси.

Устройство

Торсион – это металлический стержень, который имеет форму цилиндра. Он характеризуется очень большой степенью упругости. Чтобы он хорошо пружинил во время скручивания, его делают из прочной стали. Стержни имеют круглое или квадратное сечение. Торсионная подвеска разработана таким образом, что валы работают на кручение. Один из валов крепится к шасси, а что касается второго – его размещают возле специального рычага. Последний имеет перпендикулярное расположение, его привязывают к оси.

В основе такой конструкции – сталь, которая обработана при помощи высокой температуры. Подобная технология помогает при работе под высокими нагрузками. Конструкция выдерживает кручение и многие другие процессы, которые влияют на детали во время движения автомобиля. Торсионная подвеска имеет принцип работы на изгиб.

Интересный факт, что торсионная подвеска прошла долгий путь прежде, чем стать такой, которую мы ее видим сейчас. Впервые ее использовали в машине Volkswagen Beetle в 30-х годах ХХ века. Это было достижение чешского ученого Ледвинка, который увидел возможности торсиона и начал их использовать на автомобилях Tatra. После это начинается длительный путь к совершенству. Вначале были разработаны двойные рычаги, затем началось использование такой характеристики, как жесткость.

Торсионная система получила широкое распространение благодаря малому весу. Эта характеристика была очень кстати при производстве спортивных, армейских машин. Прижилась она и в производстве внедорожников. Сегодня такая подвеска стоит на Феррари F2001, Тойоте Лэндкруизере, МАЗе-547.

Во время Второй мировой войны ее использовали очень широко при производстве военной техники. Торсионную балку могут размещать поперечно или продольно. Все зависит от целей, которые поставлены перед конструкцией. На легковых авто чаще всего используют поперечное расположение. Чаще всего он находится на заднем приводе. А вот продольно ставят подвески на тяжелых машинах. Но независимо от расположения задачи не меняются.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионная подвеска работает аналогично пружинной, рессорной или пневматической. В качестве пружинного элемента выступает стальной стержень — торсион. При работе подвески на торсион передается усилие от несущего рычага, заставляющее стержень скручиваться до определенного предела. После этого упругий элемент возвращается в исходное состояние, выравнивая и положение рычага.

Торсионная подвеска активно применяется в тяжелой технике, внедорожниках, а также в автомобилях бюджетного сегмента. Ее простота, надежность, долговечность и отменные прочие эксплуатационные характеристики позволили использовать ее на транспортных средствах, не требующих хорошей управляемости на высокой скорости, так как для спортивной, динамичной езды такого типа подвеска, к сожалению, совсем не подходит.

Задняя подвеска: независимая или балка?

Многие автомобилисты с технической жилкой считают независимую заднюю подвеску атрибутом «нормального» авто. Другие, наоборот, причисляют ее к излишествам. Подливают масла в огонь и производители, все чаще выпуская одну и ту же модель с разными типами подвески.

Подвесочное двуличие

Раньше необходимость делать одну модель с разными типами задней подвески обуславливалась в основном наличием полноприводных модификаций. Как известно, полный привод плохо сочетается с полузависимой задней подвеской (хотя есть исключения, вроде Suzuki SX4 Classic), поэтому, например, у переднеприводных Renault Duster задняя подвеска полузависимая (скручивающаяся балка), а полноприводным версиям адресована независимая. Аналогично — у Nissan Juke.

Последнее время появились и более интересные прецеденты, например, при создании платформы MQB (Volkswagen Golf, Skoda Octavia и др.) концерн VAG на стадии проектирования «зашил» возможность использовать разные типы задней подвески. И если Octavia II имела независимую заднюю подвеску, то Octavia III в базовых версиях получила «балку».

Подобная гибкость обуславливается тем, что простую независимую подвеску можно спроектировать таким образом, чтобы точки крепления рычагов к кузову совпадали с таковыми для полузависимой. Грубо говоря, при сборке таких машин можно использовать один и тот же кузов, начиняя его на конвейере разным набором рычагов, тяг и балок. Из минусов — подобные независимые подвески, как правило, не относятся к самым продвинутым многорычажным схемам, которые создаются без оглядки на компоновочные ограничения.

Экономия против управляемости

Главный плюс полузависимой подвески — простота и сравнительная дешевизна обслуживания и ремонта: меньше подвижных соединений, проще кинематика. Кроме того, полузависимые подвески заметно компактнее, поэтому обеспечивают больший объем багажника. Для сравнения, «независимый» Duster имеет «трюм» на 408 л, а полузависимый — на 480 л.

Много и минусов. Тяжелая балка увеличивает неподрессоренные массы, что влияет, в том числе, на комфорт: обычно это проявляется в виде паразитных вибраций при проезде неровной дороги. Кроме того, при сравнимых настройках полузависимые подвески больше «пихаются», поскольку их геометрия способствует передаче части ударных нагрузок на кузов. Наконец, независимые подвески дают больше свободы с точки зрения настройки управляемости, особенно если речь идет о сложной многорычажке. Но, опять же, чем она сложнее — тем обычно нежнее и дороже в ремонте.

Для малолитражек А- и В-классов за редким исключением используются полузависимые задние подвески, для автомобилей E-класса и выше — практически всегда независимые. Подобное разделение понятно: первым важнее дешевизна и компактность подвески, вторым — комфорт и управляемость. А вот наиболее популярный С-класс оказался на стыке, потому что для него используют оба типа подвесок.

Характерная «жертва» независимой подвески — Ford Focus. Он всегда был если не лидером, то очень крепким игроком своего сегмента с точки зрения управляемости, в том числе благодаря независимой подвеске. Но она же обуславливает довольно-таки грустные грузовые возможности Focus в кузовах хетчбэк и седан, багажники которых уступают многим «полузависимым» конкурентам. Аналогичная проблема, кстати, была у «независимого» Mitsubishi Lancer, который даже в кузове седан имел багажник меньший, чем иные хетчи.

Подводные камни независимости

Из всех плюсов независимой подвески автомобильные энтузиасты, как правило, ценят именно управляемость. Причем не важно, используется ли эта управляемость или нет — эффект плацебо и ощущение технологического превосходства компенсируют все остальное.

А между тем, вопрос не так однозначен, как кажется. Есть примеры, когда тонкая настройка шасси обеспечивала практически эталонное поведение в экстремальных режимах для автомобилей с полузависимыми подвесками.

Например, многие хот-хетчи строят на платформе малолитражек, для которых полузависимая подвеска является нормой. Несколько лет назад издание «Авторевю» проверило экстремальную управляемость пяти хот-хетчей на маневре «лосиная переставка». Так вот, худший результат показал Mini, — единственный автомобиль с независимой задней подвеской в этом квинтете. Лучшим же стал «полузависимый» Ford Fiesta ST. А многие автомобильные энтузиасты считают эталоном горячего хетча Renault Clio Sport, хотя сзади у него обычная «балка», доставшаяся в наследство от серийного «Клио».

В принципе, тут нет противоречия. Большинство спортивных машин имеют независимые задние подвески, которые дают инженерам значительно больше свободы в настройке управляемости. Но с другой стороны, сам по себе тип подвески не определяет управляемость на 100%: есть еще жесткость кузова, настройки амортизаторов, характеристики стабилизаторов поперечной устойчивости, выбор шин и множество других факторов, которые, при правильном подборе, могут сделать машины с «балками» столь же азартными и предсказуемыми, как лучшие образцы из стана «независимых».

Да дело не только в этом. Эталонная управляемость автомобиля, на которой зациклены многие, довольно редко используется в реальной жизни. И если на гоночной трассе разница между типами подвески может быть распознана профессиональным пилотом, то при городском слаломе чаще всего работает эффект плацебо. Подавляющее большинство обычных водителей в принципе не отличат тип подвески по одним лишь ощущениям, тем более, что размерность и характеристики шин могут влиять на комфорт и управляемость не меньше, чем схема подвески.

Подобные же рассуждения применимы к вопросам комфорта: да, независимая подвеска при прочих равных передает чуть меньше толчков и вибраций, но за счет правильной настройки шасси можно добиться хорошей плавности хода и с полузависимой подвеской.

Так что можно выкинуть из головы все переживания насчет типа подвески, а при оценке машины использовать комплексный подход: достаточно ли вам мягкости хода и точности руления в повороте? Если да, то, по большому счету, не все ли равно, какими средствами инженеры этого добились?

Проблемы, связанные с торсионной балкой. Что такое торсионная подвеска и как она устроена, принцип её работы

В конструкциях современных независимых подвесок наряду с пружиной или пневмобаллоном в качестве основного упругого элемента может также применяться и торсион (torsion — кручение, в переводе с французского). Торсионная подвеска обеспечивает автомобилю ряд преимуществ, главными из которых являются высокая плавность хода и компактность подвески. Однако ее существенные недостатки в виде худшей управляемости и валкости автомобиля не позволяют применять торсионы в основной массе современных легковых автомобилей.

История появления

Торсионная подвеска начала применяться еще с середины 1930-х годов на автомобилях французской марки Citroen. В 1940-х торсионы использовались на гоночных автомобилях Porsche.

Легендарный французский автомобиль Renault 16 с торсионной подвеской

Впоследствии их применяли и многие другие автопроизводители. Например, Renault, ЗиЛ и Chrysler. Применение торсионной подвески было обусловлено в первую очередь хорошими показателями плавности хода и простотой конструкции.

Что такое торсион?

Устройство торсиона представляет собой металлический вал или стержень, работающий на скручивание в одном направлении. В поперечном сечении торсион может быть круглым или квадратным, реже пластинчатым – состоящим из нескольких слоев, совместно работающих на кручение.


Упругий элемент торсионной подвески с креплениями

Один из концов торсиона жестко прикреплен к несущему рычагу подвески посредством шлицевого соединения, второй аналогичным образом фиксируется на кузове или раме автомобиля. Ось вращения рычага и ось закручивания торсиона находятся на одной линии. Обладая рассчитанным сопротивлением к скручиванию под нагрузкой, торсион удерживает вес автомобиля и обеспечивает эффективное упругое соединение подвески и кузова при перемещениях рычага. Принцип работы торсиона используется также в стабилизаторе поперечной устойчивости при противоположных ходах подвески одной оси.


Торсионные валы круглого сечения

Сплав стали, из которого изготавливается торсион, обладает высокими характеристиками упругости и выносливости, способен выдерживать длительные нагрузки без ухудшения своих свойств. Длина и толщина вала также влияет на рабочие характеристики и мягкость подвески. Для защиты от ржавчины и разрушения поверхность торсиона покрывают специальным антикоррозийным составом, либо прорезиненным покрытием.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионная подвеска работает аналогично пружинной, рессорной или пневматической. В качестве пружинного элемента выступает стальной стержень — торсион. При работе подвески на торсион передается усилие от несущего рычага, заставляющее стержень скручиваться до определенного предела. После этого упругий элемент возвращается в исходное состояние, выравнивая и положение рычага.

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах


Устройство и принцип работы торсионной подвески

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

  • Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину.
  • Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион.
  • Демпфирующий элемент — , выполняющий функцию гашения колебаний.
  • , компенсирующий крены кузова при движении.

Независимая передняя торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах Toyota Hilux Surf

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней — с поперечно.

Задняя подвеска с поперечным расположением торсионов

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение — один находился позади другого, что конструктивно влекло разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка


Задняя полузависимая U-образная торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Для комфортной езды по неровным дорогам необходима упругая связь между колесами и кузовом автомобиля. Одним из способов обеспечения такой связи является применение торсионной подвески. Её активно используют в автомобилестроении благодаря компактности, простоте конструкции и высокой надежности.

Торсионная подвеска – что это такое?

Торсион представляет собой вал, изготовленный из специальной пружинящей стали, обработанной термически. К сплаву предъявляются весьма жесткие требования. Он должен выдерживать продолжительные нагрузки, не теряя при этом свои первоначальные свойства. От этого зависит надежность и долговечность подвески в целом. Для уменьшения негативного воздействия внешней среды торсион покрывают антикоррозийным составом и краской. Наиболее защищены от появления ржавчины валы, которые покрыты прорезиненным составом.

Во время преодоления автомобилем неровностей торсионы работают на скручивание в одном направлении. В зависимости от конструктивных особенностей они бывают:

  • круглые;
  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • набранные из нескольких слоев металла.

Концы торсиона жестко крепятся к:

  • несущему рычагу;
  • кузову или раме автомобиля (в зависимости от конструкции).

Фиксация происходит посредством шлицев. Крепление к кузову может быть реализовано при помощи профиля, отличного от круглого. Для нормальной работы подвески ось вращения рычага и ось торсиона должны лежать на одной линии.

Сопротивление скручиванию рассчитывается таким образом, чтобы торсион удерживал вес автомобиля, но при этом позволял двигаться рычагу, обеспечивая упругое соединение колес с кузовом. На жесткость подвески влияют форма, упругость сплава, длина и прочие рабочие характеристики торсиона.

Устройство и принцип работы

На рисунке ниже изображена торсионная подвеска, принцип работы которой заключается в защите кузова автомобиля от чрезмерных нагрузок, передаваемых от колес, путем их гашения пружинящим валом. В процессе преодоления автомобилем неровности дорожного покрытия торсион скручивается, обеспечивая максимальную плавность хода. По завершении переезда через помеху торсион возвращается в исходное положение.

Нагрузка равномерно распределяется по всему механизму. По принципу действия это похоже на пружину - но при этом торсион демонстрирует лучшую эффективность.

Устройство торсионной подвески предполагает постоянное наличие напряжения скручивания на упругом валу во время действия сил поднятия-опускания на колесо. Поэтому отсутствие деформационных изменений в торсионе является главным требованием к изделию.

Виды подвесок

Есть 2 варианта расположения торсионов:

  • поперечно;
  • продольно.

Поперечное расположение торсионного вала нашло свое применение в легковом транспорте. Обычно данного вида подвеска используется в автомобилях с задним приводом. Ее особенностью является размещение валов вдоль кузова машины.

Продольные торсионы применяются на больших, тяжелых грузовиках. Были попытки использовать их и на легковом транспорте, но широкого распространения эта практика не получила.

На данный момент в автомобилестроении используются подвески 3-х основных конструкций:

  1. Передняя независимая с использованием поперечных валов.
  2. Задняя независимая с поперечными торсионами.
  3. Полузависимая задняя.

Передняя независимая

Передняя независимая торсионная подвеска включает в себя следующие элементы:

  • Продольно расположенный торсион. Обеспечивает высокую плавность хода.
  • Рычаг. Передает усилие и вызывает скручивание торсиона.
  • Амортизатор. Служит для гашения колебаний, возникающих в ходовой части автомобиля.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости. Минимизирует крен кузова машины во время движения. Улучшает управляемость автомобиля.

Передняя независимая торсионная подвеска применяется на тяжелых внедорожниках. За счет этого освобождается место для мощного привода колес.

Задняя независимая

Поперечные торсионы задней подвески устанавливаются в паре с продольными рычагами. Пример конструкции приведен на изображении ниже.

Интересным примером автомобиля с поперечными торсионными валами и продольными рычагами является Renault 16. Машина имеет различную колесную базу справа и слева. Расстояние между передним и задним колесами справа и слева отличается на несколько сантиметров. Причиной такого инженерного решения является последовательное расположение валов один за другим. Это слегка ухудшило управляемость автомобиля, но позволило увеличить багажное отделение.

Полузависимая задняя

В основе подвески данного типа лежит торсионная балка, которая имеет U-образную форму. Продольные рычаги располагаются по одному с каждой стороны. Балка соединяет их между собой. Рычаги крепятся одной стороной к кузову, а второй к ступице колеса.

Балка хорошо сопротивляется изгибу. При этом ее форма абсолютно не мешает ей скручиваться. Колеса могут немного перемещаться в вертикальной плоскости относительно друг друга. Расположение торсионной балки можно посмотреть на рисунке ниже.

Полунезависимая подвеска используется в бюджетных машинах с передним приводом. Обусловлено это простотой конструкции и низкой ценой таких машин.

Плюсы и минусы применения торсионов

Торсионная подвеска имеет свои достоинства и недостатки. Преимуществами торсионной подвески являются:

  • плавность хода авто;
  • возможность регулировки высоты, благодаря чему легко изменить дорожный просвет;
  • компактность и простота;
  • хорошая ремонтопригодность;
  • надежность.
Недостатки торсионной подвески таковы:
  • большая зависимость жесткости подвески от качества торсионов;
  • сложность изготовления упругих валов;
  • управлять автомобилем сложно – повороты осуществлять слишком просто.

Заключение

Торсионная подвеска активно применяется в тяжелой технике, внедорожниках, а также в автомобилях бюджетного сегмента. Ее простота, надежность, долговечность и отменные прочие эксплуатационные характеристики позволили использовать ее на транспортных средствах, не требующих хорошей управляемости на высокой скорости, так как для спортивной, динамичной езды такого типа подвеска, к сожалению, совсем не подходит.

Торсионная подвеска

Торсион квадратного сечения

В связи с проектом по «большой» модернизации танка Т-34 в СССР вопрос о разработке подвески, был поднят ещё в сентябре 1940 года. 19 ноября 1940 года постановление Комитета обороны № 428 обязало НКСМ и НКО к 1 января 1941 года предоставить предложения о переходе на производство танков Т-34 с новой ходовой частью с торсионной подвеской. Разработанный КБ завода № 183 проект торсионной подвески предусматривал использование существующих катков и балансиров. За счёт её применения объём боевого отделения увеличивался на 20 %, что позволило увеличить запас топлива до 750 литров и разместить его в трансмиссионном отделении. При этом масса самой подвески снижалась на 300-400 кг .

В Великобритании параллельно с пружинами установили телескопические гидравлические амортизаторы, благодаря чему была устранена склонность подвески Кристи к продольным колебаниям корпуса, значительно повысилась плавность хода.

Торсионы в автомобильных подвесках

Стабилизатор поперечной устойчивости по сути представляет собой работающий на кручение торсион, предназначенный для создания сопротивления крену автомобиля. Закрепляется в ступичном узле левого колеса, далее проходит в направлении движения до шарнирного узла крепления к кузову, далее в латеральном направлении к противоположному борту автомобиля, где крепится зеркально аналогично первому борту. Отрезки торсиона, проходящие в направлении движения, работают как рычаги при работе подвески в вертикальном направлении.

В качестве упругих элементов используются продольно расположенные торсионы - работающие на скручивание стержни.

Торсионы могут располагаться как продольно (в этом случае они служат одновременно и осями поперечных рычагов в параллелограммной подвеске, как правило нижних), так и поперечно (во втором случае каждый из них может быть уподоблен принципу действия стабилизатору поперечной устойчивости в традиционной подвеске, с той разницей что поперечные торсионы имеют с одной стороны неподвижное крепление, а стабилизатор закреплён лишь на рычагах подвески, в точках же крепления к раме или кузову он может свободно проворачиваться, поэтому стабилизатор и не работает при сжатии или отбое подвески одновременно с двух сторон - только при разноимённом ходе противоположных колёс)

Спортивный автомобиль сороковых годов. торсионная балка располагалась поперечно и была жёстко закреплена на раме

Такая передняя подвеска использовалась на многих автомобилях фирм Packard , Chrysler и Fiat начиная с пятидесятых годов, советских легковых ЗИЛ и некоторых моделях французской фирмы Simca, созданных в годы сотрудничества с «Крайслером» (например Simca 1307).

Характеризуется высокой плавностью хода, компактностью (что например позволило на «Симке» разместить между рычагами приводы передних колёс).

Торсионы получили достаточно широкое распространение на малолитражных автомобилях 1950-х - 1960-х годов благодаря компактности и относительной простоте изготовления.

Как правило, на них торсионная балка (или балки) располагалась поперечно и была жёстко закреплена на раме, в этом случае подвеска конструктивно подобна описанной выше танковой. К концам торсиона (торсионов) крепились продольные качающиеся рычаги, соединённые с колесом непосредственно или с поворотным кулаком при помощи шкворневого узла или шаровых опор.

На многих французских автомобилях похожую конструкцию, но с одним торсионом (или двумя по одному на борт) имела и задняя подвеска, примеры - Renault 4 , Renault 16 и другие; последний любопытен тем, что из-за использования двух расположенных по одному на борт торсионов у него была разная колёсная база справа и слева, так как один из торсионов конструктивно был расположен позади второго - рисунок . Этот вариант подвески был распространён во Франции до 1980-х и даже 1990-х годов благодаря возможности сделать совершенно ровный пол между рычагами, что было выгодно для очень популярных там автомобилей с кузовами «хетчбэк » и «универсал».

Поперечные торсионы использовались и на всех моделях автомобиля ЛуАЗ .

Подвеска с продольно расположенными цилиндрическими торсионами применялась, как правило, на сравнительно больших и тяжёлых легковых автомобилях - таких, как Imperial (США, 1957-75), Packard 1955-56 годов или представительские модели ЗИЛ (−114, −117, 4104), - но также и на сравнительно компактных: Fiat 130 , Renault 4 , Simca 1307 , Morris Marina, Alfa Romeo (Giulietta, GTV, 75).

По конструкции она обычно соответствовала обычной подвеске на двойных поперечных рычагах, но вместо пружин в ней использовались торсионы, в большинстве случаев соединённые с нижними рычагами и одновременно с этим играющие роль их осей. По сравнению с пружинной подвеской, торсионная этого типа позволяла добиться более высокой плавности хода и управляемости.

На автомобилях Packard специальные электроприводы изменяли угол закрутки торсионов, что позволяло задолго до появления гидропневматических и пневматических подвесок (вроде устанавливаемых на лоурайдеры или автомобили «Ситроен») «на ходу» регулировать дорожный просвет - для тех лет это была очень смелая идея (к сожалению, в конкретной реализации на «Пэкардах» уровень надёжности этого узла совершенно не соответствовал уровню его новизны).

При длительной эксплуатации подвесок с продольными торсионами был выявлен серьёзный недостаток такой конструкции, связанный с уязвимостью низко расположенных креплений торсионов для коррозии.

Кроме того, на некоторых автомобиля концерна «Крайслер » существовал и тип подвески, в котором в паре с двойными поперечными рычагами использовались поперечные торсионы, что позволяло добиться большей компактности; по своему расположению и действию они были отчасти подобны «половинке» стабилизатора поперечной устойчивости в обычно подвеске, с одним из концов прикреплённым к нижнему рычагу подвески, а вторым - неподвижно закреплённым на раме или подрамнике кузова (схема).

подвеска автомобиля на двойных продольных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны имеется по два продольных рычага. Как правило такая подвеска применялась на передней оси сравнительно малоскоростных заднемоторных автомобилей - характерными примерами её использования являются «Фольксваген Жук » и первые поколения «Фольксваген Транспортер», ранние модели спорткаров «Порше », а также мотоколяска С-3Д и «Запорожец ».

Все они имели по сути общую конструкцию (так называемая «система Порше», в честь изобретателя) - в качестве упругих элементов применялись расположенные друг над другом поперечные торсионные валы, соединяющие пару рычагов, причём торсионы были заключены в образовывавшие поперечину подвески трубы (у поздних моделей «Запорожца» помимо торсионов в качестве дополнительных упругих элементов применялись также цилиндрические витые пружины, расположенные вокруг амортизаторов).

Фольксваген Жук

Главным преимуществом такой подвески является большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колёс, благодаря чему появляется возможность сильно вынести салон вперёд, разместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колёс, что позволяло существенно сократить длину заднемоторного автомобиля. При этом, однако, расположенный спереди багажник оказывался весьма скромным по объёму, именно из-за вынесенной далеко вперёд поперечины подвески.

С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: в ней происходят хотя и меньшие по сравнению с одинарными продольными рычагами, но всё же существенные изменения колёсной базы при ходах отбоя и сжатия, и так же присутствует сильное изменение развала колёс при кренах кузова. К этому следует добавить, что рычаги в ней должны воспринимать большие изгибающие и крутильные нагрузки со стороны как вертикальных, так и боковых сил, что заставляет делать их достаточно массивными.

Торсионно-рычажная подвеска автомобиля (с сопряжёнными рычагами)

Очень распространённый в наше время тип полузависимой подвески задних колёс с двумя продольными рычагами, соединёнными работающей на скручивание торсионной балкой. Основными упругими элементами были витые пружины, а не торсион. Была разработана фирмой Audi в семидесятых годах, после чего очень широко использовалась (и используется сейчас, как правило на бюджетных моделях) в качестве задней на переднеприводных автомобилях

Источники

Примечания

  • Торсион в Бронетанковой энциклопедии

См. также

Торсионом называют основной элемент подвески. Это стержень цилиндрической формы из металла. Главная его особенность – высокие показатели по упругости. Для его производства используется только прочная сталь, иначе он не будет пружинить при скручивании. При этом исходный материал обязательно проходит через специальную термическую обработку.

Без остаточной деформации легко допускаются большие углы закручивания, высокие крутящие напряжения механического типа. Сечение у торсионных стержней бывает круглым или квадратным. Кроме того, у них внутри могут располагаться металлические пружины.

Принцип работы торсионной подвески заключается в следующем: торсионный стержень закрепляется на раме автомобиля с одного конца. Другой конец соединяется со ступицей колеса, через специальный рычаг. Пружинящая реакция появляется, когда колесо перемещается в вертикальной плоскости, тогда торсион скручивается. Благодаря этому подвижная ходовая часть автомобиля и кузов образуют прочное, надёжное соединение. Гидравлические амортизаторы и спиральные пружины делают эту часть ещё более надёжной. До недавнего времени во многих машинах использовалась именно такая система подвески.

  • На двойных поперечных рычагах .
    Торсион располагается параллельно по отношению к кузову. Благодаря чему в широком диапазоне можно регулировать длину этой детали. Один из концов подвески крепится к раме машины, а второй – к поперечному рычагу. В конструкции внедорожников такие детали часто представляют собой переднюю подвеску.
  • На продольных рычагах .
    Торсион находится в поперечной зоне кузова. Такая система, в основном, служит в качестве задней подвески.
  • Продольные рычаги связанного типа .
    Два продольных рычага становятся направляющими элементами. Балка обеспечивает их надёжное соединение. В автомобилях с передним приводом так создают заднюю подвеску.

Такие конструкции часто необходимы для того, чтобы выровнять автомобиль, работающий на автоматике. И использующий мотор, который стягивает балки, чтобы увеличить жёсткость.

Преимущества торсионной подвески

  • При возникновении крена автомобиль получает лучшую управляемость.
  • Простая регулировка, большая периодичность обслуживания
  • Высокая ремонтопригодность, надёжность
  • Теперь можно без проблем установить нужную величину для дорожного просвета. И нет необходимости менять какие-либо серьёзные детали в конструкции
  • Вес всегда остаётся небольшим
  • Обслуживание и установка максимально просты
  • По сравнению с пружинной системой, эта обладает гораздо более компактными габаритами. Занимает меньше свободного пространства.

Подтяжка крепёжных болтов – основной вид обслуживания, которого требуют торсионные подвески. Для решения этой задачи хватит простого гаечного ключа. Но не стоит затягивать всё слишком сильно, иначе будут увеличиваться показатели жёсткости.

Недостатки торсионов

  • Излишняя поворачиваемость. К этому склонны почти все автомобили, на которых стоит данная подвеска. Водитель должен быть особенно внимательным на поворотах, ведь в этот момент транспортное средство может просто развернуться в другую сторону. На автомобилях марки ЗАЗ с небольшой скоростью эта проблема становится особенно заметной.
  • Обработка и технология производства торсионнов – довольно сложные процессы сами по себе. Но иначе производители не могут обеспечить должного уровня упругости материала, высокой прочности. Не обходится без специальных процедур по упрочнению поверхности, иначе металл не будет устойчивым к возникновению на поверхности трещин. В том числе применяются и пластические осадки. Но даже это не останавливает тех, кто пользуется торсионами, чтобы обеспечить более высокий уровень комфорта во время передвижения в самой разной местности.
  • Там, где к концам торсионной балки крепятся рычаги, присутствуют игольчатые подшипники. У этой системы возникает несколько ограниченный ресурс по пробегу. Через трещины в прокладках и сальниках в подшипники попадают грязь, вода и пыль, из-за чего сами подшипники быстрее выходят из строя. При этом интенсивность вождения и стиль в этом особенной роли не играют. Гораздо важнее воздействие агрессивных сред плюс старение резинового материала.

Но, благодаря высокому уровню современного сервиса, проблему легко решить, меняя только подшипники или сальники. Иногда нужен ремонт, замена торсионной балки, но это только в худшем случае.

Особенности торсионной системы

Используя торсионы, довольно сложно получить независимую систему подвески, которая полностью бы обеспечила необходимый уровень комфорта. Отчасти, именно по данной причине детали ещё не используются широко. Но, если торсионная конструкция всё-таки присутствует, система становится достаточно свободной. Вращающиеся амортизационные рычаги на конце балки позволят добиться лучшего результата.

Благодаря такому решению пользователь может получить большую плавность хода во время езды, независимостью колёс. Эта подвеска будет особенно эффективным решением на больших машинах, где она будет постоянно испытывать довольно серьёзные нагрузки.

Торсионы, из истории их развития

Volkswagen Beetle – первая машина, на которой использовались детали с похожими функциями, основным назначением. Она появилась ещё в 20-ом веке, в 30-ых годах. Первая модернизация торсиона была проведена чешским учёным Ледвинкой. В тех же 30-ых годах торсионы были поставлены на автомобили Tatra. К концу десятилетия система применялась повсеместно и на технике, выпускаемой Фердинандом Порше и его компанией.

Малый вес подвески в то время стал основным преимуществом для австрийского инженера. Особенно оно было востребовано на автомобилях для спортивных соревнований, армии. Для внедорожников подобная деталь тоже не оказалась лишней. Это преимущество торсионов остаётся актуальным и в современном мире. Торсионы с двойными рычагами тоже стали изобретением Фердинанда Порше. В стальные трубы этих конструкций помещали поперечные стержни. Именно эта деталь и была так называемой торсионной балкой.

Зависимость жёсткости подвески от длины торсионной балки – преимущество конструкции, которое использовал Андре Лефевр, инженер из Франции. Он потом создал автомобиль Citroen TA. Подвеска становилась более мягкой по мере того, как более длинным был торсион. Нагрузка, которая появляется на дорожном полотне, распределяется по всей раме. Это достигается благодаря длинному валу, располагающемуся вдоль продольной оси всей машины.

В автомобильной и бронетанковой технике тоже активно использовали торсионы, особенно, в военное время. И потом они получили большее распространение, пройдя испытание временем. В странах Европы, Америки, эту систему применяли практически все производители автомобилей. Довольно быстро деталь получила признание даже в Советском Союзе. Если торсионная подвеска немного разболталась, в этом нет ничего страшного. Достаточно использовать обычный гаечный ключ для регулировки положения. С пружинными конструкциями работать гораздо сложнее, а здесь всё просто и понятно.

Эволюция автомобиля развивается по двум основным направлениям. Улучшение экономических и эксплуатационных характеристик и повышение комфорта водителя и пассажира. Удачное конструктивное решение удовлетворяет обоим критериям. Например торсионная подвеска. Опробована она была на автомобиле Volkswagen Beetle в далеких 30-х годах прошлого века. Система успешно прижилась в автомобилестроении и дожила до наших дней.

Что такое торсион?

В прямом переводе с французского языка слово «торсион» означает скручивание . Именно этот эффект, вернее способность металлической детали с особыми упругими свойствами возвращаться в первоначальное положение, явился причиной применения его в конструкциях многих машин. Деталь представляет собой стальной сегмент круглой или профильной формы. Иногда применяется скомплектованный их отдельных пластин набор, обладающий специфическими характеристиками. Ниже будут рассмотрены виды, принцип работы и характеристики механизма.

Принцип работы

До появления конструкций независимых подвесок торсион был самым эффективным способом обеспечения упругого контакта колеса с дорожным покрытием. Впрочем, конструктора не прекращают и по сегодняшний день совершенствовать этот механизм. Поэтому встретить его можно на весьма престижных и дорогих моделях. Причиной такого долголетия стал принцип работы:

  • Изменение положение колеса приводит в действие механизм, частью которого является торсион. Под воздействием усилия он скручивается.
  • Напряжение сохраняется во время действия силы поднимающей или опускающей колесо.
  • Нагрузка смягчается и передается на силовую часть кузова, уберегая его от жесткого ударного воздействия.
  • При прекращении внешнего усилия, раскручиваясь в первоначальное положение, торсион возвращает колесо в базовое состояние.

Фактически выполняется функция пружины, но качественная разница существенна.

Динамика возрастания упругости выше и сравнима скорее с рессорой, у которой последовательно включаются в работу более короткие ламели. Но торсион более прост и надежен. Значительно компактнее и эффективнее.

Устройство торсионной подвески

Уникальные пружинные свойства специального сорта необходимо было использовать в реальном изделии. Абсолютно все торсионные подвески работают по единому алгоритму. А вот практическая реализация их может отличаться конструктивно, не нарушая принципиальную схему:

  1. Один конец жестко зафиксирован на корпусе. Автомобили с торсионной подвеской проектируются с учетом мощного воздействия в месте крепления. Силовой каркас рассчитан на эти нагрузки.
  2. Торсион подвижен с обоих концов. Обеспечивают это подшипники и шлицевые соединения, которые компенсируют геометрические изменения в процессе эксплуатации.
  3. Являясь важнейшей частью конструкции автомобиля, устройство торсионной подвески придает необходимые для контакта с покрытием качества. Механизм вертикального свободного хода колеса, таким образом, приобретает оптимальные значения.

Конструктивные решения отдельных элементов подвески могут значительно отличаться друг от друга в разных моделях. Изначальной задачей было смягчение ударных нагрузок , испытываемых колесами, на кузов. Принято разделять конструкции торсионных подвесок относительно движения машины на два вида:

  • Продольные. Торсион расположен параллельно движению автомобиля. Чаще применяется для передних колес.
  • Поперечные. Размер ограничен шириной автомобиля. Более сложная конструкция и чаще используется в задней подвеске совместно с другими элементами стабилизации и контроля над колесами.

Какова бы ни была конструкция торсионной подвески, она успешно справляется с поставленными задачами:

  1. Обеспечивает плавность хода.
  2. При поворотах оптимизирует положение колес и посредством жесткого крепления к корпусу стабилизирует крен;
  3. Эффективно гасит колебания кузова при движении по неровностям:
  4. Устраняет вибрацию колес при быстром изменении их положения.

Современные марки автомобилей оснащены новым поколением торсионных подвесок, автоматическими устройствами, где электроника задает необходимую упругость балке изменением ее базового положения.

Преимущества и недостатки

Опыт использования торсиона перевалил за 80 лет, но отказываться от его применения производители не торопятся. Причиной служат следующие соображения:

  • Компактность. Небольшие размеры позволяют увеличить размеры других функциональных элементов автомобиля, например, багажник.
  • Возможность регулировки подвески. Во многом эксплуатационные характеристики зависят от длины, что позволяет при проектировке машины закладывать необходимые качества.
  • Недорогое обслуживание и ремонт. При производстве этот фактор также делает автомобиль дешевле конкурентов с другими типами подвесок.
  • Малый вес. Благотворно влияет на ресурс машины и ее экономичность в процессе использования.
  • Простота в производстве деталей и их установке.

Преимущества налицо, но не всегда можно реализовать поставленные перед конструкторами задачи, исключительно используя торсионную подвеску. Требования рынка чрезвычайно жестки. Покупатель требует нового качества, добиться которого при помощи торсиона сложно. Итак, что, прежде всего, тормозит применение подобных подвесок:

  1. Тряска. Особенно она чувствуется на заднем сидении. Жесткое соединение с кузовом передает вибрации и даже совершенные по конструкции торсионные подвески не справляются с ними. Более технологичные и эффективные механизмы работают лучше, но стоимость их существенно выше.
  2. Шум. Причина его также кроется в невозможности эффективно изолировать корпус от колебаний, из-за жесткого соединения. Системы шумоизоляции не в состоянии полностью исключить этот недостаток.
  3. Торсион не выдерживает экстремальные нагрузки. Сборная конструкция, где для фиксации отдельных частей используется сварка. Она не дает необходимой в некоторых случаях прочности, хотя современные конструкции устанавливаются и на внедорожниках, и на грузовом транспорте, но они сложны и дороги.
  4. Ремонт. Торсионы могут лопаться подобно пружинам. Если в простых конструкциях замена детали не ляжет непосильным грузом на владельца, то в некоторых современных автомобилях подвеска стоит не дешево и при высокой цене на запчасти можно приплюсовать и немалые расходы на работу.

Многие покупатели не задумываются при приобретении автомобиля о его конструктивных особенностях. Но сделать это необходимо по той причине, что впоследствии за ним придется ухаживать и ремонтировать.

Машина с торсионной подвеской в большинстве случаев будет стоить дешевле, а ее обслуживание также будет более экономичным.

Ремонт торсионной подвески

Обычно торсионная подвеска в эксплуатации неприхотлива. Уход за ней не сложен и главным образом заключается в визуальном осмотре. Однако при появлении посторонних звуков или необычной реакции на нагрузку следует немедленно обратиться к специалисту. Наиболее распространенные причины выхода из строя:

  • Поломка подшипника. Самостоятельно устранить ее могут лишь опытные автовладельцы и то при наличии необходимого инструмента. Использующиеся игольчатые подшипники очень хрупки. Производители рекомендуют делать плановые замены примерно через каждые 60 000 км.
  • Подвеска дает излишнюю вибрацию. Чаще всего это происходит из-за ослабления резьбовых соединений. Исправить проблему можно самостоятельно с помощью соответствующего ключа.
  • Неполадки в работе торсионных подвесок последнего поколения. Тонкая настройки и сложность механизма не оставляют шансов отремонтировать устройство самостоятельно. Обращаться придется в специализированную мастерскую. Стоит это немало в большинстве случаев.

Окончательный выбор автомобиля и его комплектации остается естественно за покупателем, но информация выше наверняка даст ответы на многие вопросы, касающиеся ходовой части автомобиля и поможет верно сориентироваться при выборе машины.

Типы подвески автомобилей

 В данной статье мы расскажем о различных видах подвески применяемых на автомобилях, расскажем о их конструктивных особенностях, плюсах и минусах эксплуатации в каждом конкретном случае. Конструирование подвески заключается в удалении четырех из шести возможных «степеней свободы» и оставлении двух оставшихся — вращения колеса, для передвижения и вертикального его перемещения для нашего комфорта на кочках.

 На практике это невозможно, и связано прежде всего с отсутствием абсолютно жестких материалов. Очень трудно полностью устранить возможность поворота относительно поперечной и продольной оси. Конструкторы независимых подвесок на практике поняли, что лучше позволить изменяться развалу, но сделать его равным и направленным противоположно крену кузова, поскольку это сохраняет вертикальное положение колес при поворотах. Из всех типов подвесок, использовавшихся в 20 веке в конструкциях автомобилей, сейчас завоевали популярность и практичность только шесть основных решений.
 Это многорычажная, двойные рычаги, MacPherson, продольный рычаг, продольные рычаги связанные поперечной балкой, торсионная балка. Из этих элементов только три последних (продольные рычаги связанные поперечной балкой, продольные рычаги и торсионные балки) применяются только для задних подвесок переднеприводных автомобилей, а остальные могут использоваться как впереди так и сзади, для любого из колес автомобиля.
 В отличие от остальных "продольные рычаги, связанные поперечной балкой" и "торсионная балка" не совсем подходит для независимой подвески, их еще называют "полузависимыми" (вертикальное перемещение одного из колес влияет на перемещение противоположного).
 Из редко применяющихся подвесок, без сомнения старейшей является осевая балка, с каждой стороны которой установлено по колесу. Сейчас применяются, как подвеска автомобилей на лонжеронных рамах (иначе говоря, в каталогах пишут, что это "жесткий мост" или "зависимая подвеска"). Такие подвески используют не для комфорта, а для того, чтобы они долго служили при эксплуатации автомобиля на пересеченной местности (или откровенного бездорожья).

Подвеска MacPherson

 — более пространственная и структурно эффективная конструкция, чем подвеска на двойных поперечных рычагах (иными словами, появилась возможность устанавливать поперечные двигатели большей мощности и новыми коробками на автомобили с небольшими габаритами). Система передает нагрузки на каркас кузова через три отдельных и удобно расположенных точки (верхнюю поворотную «турель» самой стойки и две точки присоединения рычагов). Это дает возможность размещения двигателя без помех верхним опорам стоек.
 Подвеска получается при соединении нижней части телескопической амортизаторной стойки к поворотному кулаку ступицы колеса. Нижняя часть стойки располагается поперечно выступающей части нижнего рычага или паре отдельных рычагов.
Стойка МакФерсон обеспечивает высокое расположение центра крена — обычно желательное — и поскольку стойка имеет большую длину, изменение развала колеса во время его вертикального перемещения или крена кузова незначительно.

У MacPeherson есть два недостатка.
1. центр крена может перемещаться на большое расстояние от своего статического положения во время поворота, что может привести к проблемам с управляемостью.
2. управление присоединенными к стойкам колесами вызывает поворот стоек, а это увеличивает усилие, прикладываемое к рулевому управлению, и требует использования верхнего поворотного устройства с низким трением. Подвеска типа MacPeherson используется на автомобилях ВАЗ с передним приводом  начиная с восьмерок и по настоящее время.
 Взади данную систему используют редко, спереди ее используют в подавляющем большинстве, на нее перешли даже такие брэнды, как  Jaguar.

 

Задняя подвеска — стойка MacPherson с многорычажным механизмом. Стойка удерживает колесо вертикально, большой продольный рычаг обеспечивает продольную фиксацию, а два поперечных рычага фиксируют поперечные перемещения колеса и обеспечивают схождение колес.

Обычно в подвеске Макферсон используются винтовые пружины, установленные вокруг амортизаторной стойки, но это не единственный способ. В прошлом, например, Fiat использовал стойки MacPherson для задней подвески, в которой в качестве упругого элемента использовалась установленная снизу одна широкая листовая рессора.
Было выяснено, что установка пружин с небольшим смещением относительно амортизатора уменьшает проблему «жесткости», когда вертикальные силы, действующие на колесо, невелики. «Жесткость» — тенденция стойки не двигаться, пока не будет превышена пороговая сила, а затем начинать двигаться неожиданно – может приводить к неприятному чувству жесткости подвески на ровных дорогах.

Передняя подвеска. с широко расставленными нижними рычагами и рулевое управление в обычном положении, хорошо спрятанном с целью безопасности за поперечно расположенным двигателем.

Двойные рычаги


Передняя подвеска с широко расставленные двойные рычаги с вытянутым вверх рычагом поворотного кулака. Винтовая пружина и телескопический амортизатор установлены раздельно (дает дополнительные возможности в настройке).

 
Подвеска состоит из двух раздвоенных рычагов, расположенных друг над другом, раздвоенные стороны которых крепятся к кузову, а противоположные концы с помощью шарниров к верхней и нижней частям поворотной цапфы. Ступица переднего колеса может поворачиваться вокруг двух шарниров при повороте.

Обычно только один из рычагов может иметь раздвоенную форму, другой может быть простым рычагом. Если рычаги одинаковой длины, то когда кузов кренится на повороте, угол развала такой же, как угол крена и устойчивость может сильно пострадать. Поэтому рычаги, обычно, делают различной длины, верхний рычаг короче. Это вызывает небольшое изменение развала при вертикальном перемещениях колеса, но при крене кузова на поворотах изменение развала фактически можно ликвидировать, по крайней мере, у сильно нагруженного наружного колеса относительно центра поворота.

Геометрия подвески на двойных рычагах может быть изменена не только изменением длины рычагов, но и углом наклона рычагов относительно горизонтальной плоскости, если смотреть спереди на неподвижный автомобиль. Оси, относительно которых вращаются рычаги и которые проходят через крепления рычагов к кузову, могут быть слегка наклонены относительно горизонтальной плоскости, а иногда также могут быль смещены крепления рычагов вперед или назад для того, чтобы создать вертикальные силы (против кивков и рысканья), действующие на кузов при торможении и ускорении, или «подправляют» геометрию для получения предпочтительного изменения развала при критическом маневре.

Для точного понимания, как будет вести себя подвеска в тех или иных ситуациях и какая нужна длина рычагов, помогают компьютеры и программы автоматизированного проектирования. Одно из преимуществ данной подвески более высокая устойчивость и управляемость на поворотах (мы говорим про переднюю подвеску), чем у подвески МакФерсон, но требует большего количества "человекочасов" и затрат на разработку и испытания, что удорожает автомобиль. Поэтому данный вид подвески используют на автомобилях Д-класса и выше и дорогих "имиджевых" автомобилях.

Взади такую подвеску сейчас применяют редко: либо амортизатор и пружина идут в одном комплекте (МакФерсон), либо используют дополнительные рычаги (многорычажная система).

 
Низкий рычаг с широко расставленными точками крепления, намного меньший верхний рычаг, ось которого составляет большой угол с продольной осью автомобиля, «лебединая шея» рычага поворотной цапфы, для более высокого размещения верхнего рычага, компактная пружина вокруг верхней секции амортизатора, стабилизатор поперечной устойчивости, соединяемый с нижней частью амортизатора, шарнирными звеньями, и вентилируемый дисковый тормоз с присоединенными к его концам шарнирными звеньями. Такая конструкция оставляет пространство для привода к передним колесам и является наиболее типичной подвеской на двойных рычагах.

Многозвенная подвеска

похоже на независимую подвеску на двойных поперечных рычагах, в которой каждый рычаг разрезан на два отдельных звена, иногда с добавлением пятого звена. Сейчас применяется для задних подвесок автомобилей "представительского" класса и некоторых автомобилей "С" класса.

Каждый рычаг и звено контролирует конкретный аспект поведения колеса, например изменение его развала или поперечного перемещения. Звенья могут быть сконструированы так, чтобы они могли работать совместно и все же не влияя друг на друга, а также им может быль придана определенная форма, чтобы освободить пространство, необходимое конструктору для интерьера кузова или других особенностей конструкции.

Процесс проектирования очень сложен, он может осуществляться только с помощью компьютера. Многорычажная подвеска очень дорога в производстве и обслуживании, но она самая "комфортная" для всех пассажиров. Большое количество звеньев, сайлент-блоков и  шарниров отлично гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что сильно увеличивает шумоизоляцию автомобиля от колес.  Тем не менее езда по пересеченной местности (по неровностям и колдобинам) данной подвеске нежелательны, т.к. легко могут вывести ее из строя, а обслуживание данного вида подвесок относительно дорого.


Задняя независимая многорычажная подвеска Jaguar Х-Type

Продольные рычаги

Самый простой способ создания независимой подвески - присоединение колеса к концу продольного рычага, который шарнирно прикрепляется к балке, прикрепленной поперек кузова автомобиля, фактически это конструкция подвески продольных рычагов.
 Эта балка часто принимает форму поперечной трубы, которая действует как подрамник и воспринимает все боковые силы. Конструкция на продольных рычагах обеспечивает параллельность колес продольной линии автомобиля все время, не считая некоторого изгиба рычагов и деформации присоединительных втулок. Колеса наклоняются с углом развала, идентичным крену кузова на поворотах.

Некоторые конструкторы шасси приветствуют появляющееся при этом некоторое уменьшение силы сцепления задних шин, потому что появляется возможность уменьшения чрезмерной недостаточной поворачиваемости, хотя это и приводит к уменьшению общей силы сцепления на поворотах.

Втулки, которыми рычаги крепятся к балке сглаживают удары и вибрацию, передаваемую от колеса на кузов, ранее данный вид подвески использовался на автомобилях B-класса, что давало дополнительный объем под багажник и места пассажиров. Сейчас данная подвеска используется редко, вместо нее используют торсионную балку.

 

Задняя подвеска с продольными рычагами, вертикальными амортизаторными пружинными стойками.

Торсионная балка

Одна из наиболее широко распространенных в качестве задней подвески маленьких и среднеразмерных переднеприводных автомобилей, впервые появилась  в середине 70-х.
 Она состоит из двух продольных рычагов, соединенных с поперечной балкой, часть длины которой выполнена в виде небольшой буквы Н, которая сверху шарнирно прикрепляется к кузову, а колеса прикрепляются снизу. Сама поперечная балка полая внутри и может легко скручиваться, позволяя рычагам двигаться вверх и вниз независимо, в то время как остающаяся жесткость достаточна, чтобы удерживать рычаги на постоянном расстоянии.

 

Торсионная балка хороша с точки зрения пространственной эффективности, даже на небольших автомобилях можно сконструировать большой багажник и кузов для удобства пассажиров задних сидений. Она также дешева в производстве и обслуживании, легко устанавливается на автомобиль на сборочных линиях.
 Один из самых больших недостатков: низкий комфорт пассажиров задних сидений из-за дополнительных вибраций, передаваемых на кузов от колеса и невозможность сделать "приличную" шумоизоляцию, что отрицательно сказывается на комфорт при езде на дальные расстояния.
 Подвеска применяется на переднеприводных автомобилях ВАЗ начиная с 2108 и заканчивая Приорами.

Продольные связанные рычаги

Продольные рычаги, связанные поперечной балкой - одно из эволюционных направлений конструкторов, направленное на удешевление производства автомобилей (точно также, как и торсионная балка).
Как и с торсионной балкой, данная подвеска позволяет сделать большой кузов для пассажиров и багажник, она недорога в производстве и обслуживании, легко устанавливается на автомобиль.

Недостатки теже: тяжело сделать комфортной езду для пассажиров задних сидений на неровных дорогах. И вибрация, передаваемая от колеса через данную подвеску на кузов, что отрицательно сказывается на шумоизоляции.


Задняя подвеска Ford Fiesta

Осевая балка

Из редко применяющихся подвесок, без сомнения старейшей является осевая балка, с каждой стороны которой установлено по колесу. (жесткий мост или зависимая подвеска)

Для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода часто вместе с осевой балкой устанавливается поперечная реактивная штанга (тяга Панара).

 

Основная задача данной подвески выдержать тяжелое бездорожье и большие нагрузки, также ее применяют для перевозки грузов и монтируют ее уже вместе с листовыми рессорами. Автомобили, на которые устанавливают данную подвеску, как правило не обладают скоростными качествами и комфортом, но обладают повышенной проходимостью.
Часто можно встретить на автомобилях с лонжеронной рамой, как задняя подвеска, применяется на автомобилях ВАЗ 2101 2102 2103 2104 2105 2106 2107.
На вездеходах, обычно, устанавливается спереди и сзади.

Полузависимая пружинная с гидравлическими телескопическими амортизаторами

Двухрычажная подвеска с коротким верхним и длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения колеса (вредные для боковой устойчивости автомобиля и вызывающие быстрый износ шин), а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.
Конфигурация поперечного рычага позволяет каждому колесу независимо воспринимать неровности и оставаться более вертикальным на поверхности дороги. А это означает лучшее сцепление с дорогой.

Подвеска МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.

Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах: что при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении.

Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества.

Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов — сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.

Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения.

Главные преимущества многорычажной подвески:

-Независимость колес друг от друга,
-Низкая неподрессоренная масса,
-Независимая продольная и поперечная регулировки,
-Хорошая недостаточная поворачиваемость,
-Хороший вариант для использования в схеме 4×4.
Главный недостаток современной схемы — сложность и, соответственно, цена. До недавнего времени ее применяли только на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса.

Установка пневмоэлементов
На всех вышеописанных подвесках пневмоэлемент устанавливается по схожей схеме. Он одевается на шток аммортизатора через сальники, обеспечивающие герметичность системы. Место крепления пневмоэлемента к корпусу стойки также надежно герметизируется.

Задняя зависимая подвеска

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

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

Подвеска типа "Де Дион"

Стремясь как можно больше "облегчить" задний мост, инженеры многих автомобильных компаний начали применять подвеску типа "Де Дион", названную по имени своего изобретателя, француза Альберта Де Диона. Главное ее отличие — картер главной передачи теперь отделен от балки моста и прикреплен непосредственно к кузову. Теперь крутящий момент передается от двигателя автомобиля к ведущим колесам через полуоси, качающиеся на шарнирах равных угловых скоростей. Этот тип подвески может быть как зависимым, так и независимым. Нечто похожее применяется на внедорожных автомобилях, в конструкции передней подвески независимого типа.

Но несмотря на совершенствование конструкции, все зависимые подвески обладают одним и весьма существенным минусом: проявляется несбалансированное поведение автомобиля при старте и торможении. Машина начинает "приседать" при интенсивном разгоне и "клевать носом" во время торможения. Для устранения этого эффекта стали применять дополнительные направляющие элементы.

Полунезависимая задняя подвеска

Конструктивно она выполняется в виде двух продольных рычагов, которые соединены посередине поперечиной. Этот тип подвески применяется только сзади, но практически на всех переднеприводных автомобилях. Среди плюсов этой конструкции можно выделить легкость монтажа, компактность и небольшой вес, как следствие — уменьшение "неподрессоренных масс", и самое ее весомое достоинство — наиболее оптимальная кинематика колеса. Недостаток можно выделить всего один: такую подвеску можно применять только на неведущем заднем мосту.

Установка пневмоэлементов
В случае если пружина и аммортизатор конструктивно установлены отдельно друг от друга, пружина просто заменяется на пневмоэлемент с проставками необходимой толщины. Проставками подбирается минимальный и максимальный дорожный просвет автомобиля.
Если пружины с аммортзаторами собраны в единый узел, наподобие передней стойки, то пневмоэлемент устанавливается так же, как и на передней подвеске — одевается на шток аммортизатора.

Подвески грузовых автомобилей

Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески — с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост "подвешивается" на продольных рессорах, закрепленных в кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции рессоры выполняют также функции направляющих элементов, то есть связывают колесо с кузовом и определяют его кинематику.

Плюс зависимой задней подвески подобного типа — очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно "мягкие" рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.

Подвески внедорожников и пикапов

Рассмотрим варианты подвесок на данный тип автомобилей подробней. Здесь присутствуют несколько видов подвесок:
-автомобили с зависимой передней и задней подвесками,
-автомобили с независимой передней и зависимой задней подвеской,
-автомобили с полностью независимой подвеской.
Разбирать устройство начнем с задней подвески. Наиболее распространенной задней подвеской внедорожников является рессорная или пружинная подвеска с жестким неразрезным мостом.

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.

  • 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.

  • Полунезависимая подвеска – как она устроена?
  • 1. Принцип работы полунезависимой подвески
  • 2. Плюсы и минусы полунезависимой подвески

В современном транспортном средстве насчитывается множество узлов и механизмов, от исправности которых, напрямую зависит функциональное состояние и рабочие возможности любого автомобиля. Одним из важнейших из них является подвеска, выполняющая много различных функций. Так, именно этот элемент влияет на плавность хода машины, ее устойчивость и управляемость.

Кроме того, благодаря подвеске, кузов и колеса транспортного средства связываются воедино. Конструкция данного узла, предусматривает наличие трех основных составляющих: гасящего, упругого и направляющего элементов. Как правило, роль первого выполняют амортизаторы; упругие детали, представленные в виде рессор, пружин, резины, торсиона и пневматика. Они играют роль буфера между кузовом и подвеской, сглаживая все неровности и толчки, встречающиеся при передвижении автомобиля по ухабам. Направляющее устройство – это, зачастую, рычаги подвески, которые не только соединяют кузов автомобиля с колесами, но и определяют кинематику, то есть траекторию перемещения колеса, а значит и управляемость машины на дороге.

Принимая во внимание вид направляющего элемента, специалисты выделяют два основных типа подвесок – зависимые и независимые конструкции. В первом варианте колеса, расположенные на одной оси, и жестко соединены между собой посредством балки или моста, а во втором – способны двигаться отдельно друг от друга. Однако, названные виды, не единственные возможные конструкции описанного узла. С развитием технологий, широкое распространение получили промежуточные их варианты, такие как, например, полузависимая и полунезависимая подвески.

1. Принцип работы полунезависимой подвески

Как мы только что заметили, полунезависимая подвеска состоит из двух продольных рычагов, которые соединяются между собой с помощью поперечной балки, то есть вся конструкция имеет вид буквы «П». Продольные рычаги располагаются с обеих сторон автомобиля (по одному с каждой) и одним концом крепятся к кузову (или раме транспортного средства), а вторым к ступице колеса. Поскольку балка способна хорошо сопротивляться изгибу и легко скручиваться, то и принцип работы всей конструкции, основывается на форме упругого элемента. Благодаря этому, колеса получили возможность движения в вертикальной плоскости, вне зависимости друг от друга.

Когда автомобиль находиться в движении, на конструкцию подвески действуют силы скручивания, возникающие при разгоне или торможении, а поперечина (балка) стремиться вернуть колеса на место. Иногда, на вал (балку) устанавливается дополнительный электромотор и у водителя появляется возможность изменения жесткости подвески в ручном режиме. Сила скручивания появляется на оси и уже оттуда передается на подвеску. Данное явление компенсируется посредством усиления задней части подвески и ее упругих элементов. Такой рабочий принцип можно назвать аналогичным принципу работы подрессоренной и пружинной подвески.

Полунезависимая подвеска – это промежуточное звено между зависимыми и независимыми подвесками, из-за чего она и получила такое название. Свое применение, конструкция такого рода, нашла на многих автомобилях, начиная от «А» класса и заканчивая транспортными средствами, принадлежащими к «С» классу.

Среди отечественных автомобилей, описанный вид подвески устанавливается на машинах марки ВАЗ от 2108 до 2115, а среди иномарок яркими представителями является Renault, некоторые модели HОNDA и многие другие. Особенностью полунезависимой подвески есть то, что она может использоваться только на заднем, не ведущем мосту переднее приводных автомобилей, однако, устанавливается практически на всех таких транспортных средствах.

2. Плюсы и минусы полунезависимой подвески

Особенности конструкции, которые и определяют тип задней подвески, предусматривают наличие не только преимуществ ее использования, но и некоторых недостатков. Понятное дело, что как и в любого другого автомобильного узла, в полунезависимой подвески есть свои характерные плюсы и минусы.

Среди основных положительных моментов применения конструкции такого рода, стоит отметить сравнительную легкость монтажа, высокий уровень жесткости в поперечном направлении, возможность изменения характеристик подвески при помощи геометрии поперечного сечения «П»-образной баки, компактные размеры и небольшой вес, что способствует уменьшению «неподрессоренных масс», но самым важным и существенным достоинством полунезависимой подвески, есть оптимальная кинематика колес.

Кроме того, положительным моментом, но на этот раз уже для разработчиков механизма, есть малые затраты на изготовление полунезависимой подвески и упрощение процесса сборки автомобиля на заводе-производителе: вся конструкция такого вида (включая поперечину, рычаги и стойки), обычно, собирается на отдельном конвейере и устанавливается в один прием.

Ключевыми недостатками, многие специалисты называют возможность установки только на заднем, не ведущем мосту и наличие отдельных требований к геометрии днища кузова. В общем – это самый простой вариант конструкции подвески, подходящий для обычных автомобилей.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

AutoZine Technical School - Подвеска

AutoZine Technical School - Подвеска
    Сравнивать со следующими задними подвесками, продольный рычаг / полуприцепной рычаг подвески довольно старые. Он широко использовался почти во всех среднеценовых и высокая цена седаны до многорычажной задней подвески стали популярными в 1990-х годах. Из BMW 3-й серии 82-го года до Mercedes 560SEC, даже Porsche 911, продольный рычаг Подвески с полуприцепом доминировали над полмира.

    Трейлинг рычаг подвески (верхний рисунок) на двух продольных рычагах которые прикреплены к кузову автомобиля на переднем крае рычага. Рука относительно большой по сравнению с поперечными рычагами других подвесок, потому что он Один деталь, а верхняя поверхность поддерживает цилиндрическую пружину. Это жестко фиксированный к колесу на другом конце.

    Обратите внимание, что это только позволяет колесо, чтобы двигаться вверх и вниз, чтобы справиться с неровностями.Любое боковое движение и изменение развала (по отношению к кузову) не допускается. Тем не менее, когда автомобиль скатывается в угол, продольный рычаг катится на то же степень как кузов автомобиля, при этом изменяется угол развала (относительно дороги поверхность). Теперь вы можете видеть, как оба колеса наклоняются к внешней стороне угла, таким образом привести к недостаточной поворачиваемости. По этой причине чистый продольный рычаг был забытый автопроизводителями давно. Вместо него приняли полуприцеп рука.

    Полуприцеп рычаг подвески (нижний рисунок) имеет продольный рычаг повернутый при наклонных углах - от 50 до 70 градусов. В остальном такие же, как подвеска на продольных рычагах. Судя по всему, полуприцепы на половину конечный и половинные поперечные. Вы можете проанализировать его, разделив на два векторы, один - замыкающий компонент, другой - поперечный компонент. Как уже упоминалось, задний компонент приводит к недостаточной поворачиваемости.На то С другой стороны, поперечный компонент фактически равен оси поворота. приостановка. Как вы помните, подвеска качающейся оси всегда ввести избыточную поворачиваемость из-за крена кузова. В результате два компонента Отмена друг друга и приводят к почти нейтральной реакции рулевого управления.

    Полуприцеп имеет недостаток - при движении колеса вверх-вниз угол развала меняется, в отличие от двойного рычаги подвески.

    Неважно полуприцеп или чисто продольных рычагов подвески, поскольку они жестко прикреплены к то колеса, неизбежно больший удар и шум могут быть переданы автомобилю кузов, особенно при крутых поворотах или беге по неровной дороге. Более того, большая неподрессоренная масса продольного рычага ухудшает ходовые качества качественный. Поэтому большинство современных седанов заменяют его многорычажным или двухзвенным. поперечные рычаги приостановка. Подвесной рычаг / Полусинхронизация исчезает в промышленность.

    Преимущество: Все круглый, мало слабое место.
    Недостаток: Менее изысканный чем многорычажный.
    Кто им пользуется? Многие седаны и купе.

    Наиболее современные мини-автомобили до C-сегмента (например, VW Golf) используют торсион балка как задняя подвеска. Почему? сравните с двойными поперечными рычагами, многосвязный и подвески на продольных рычагах, он занимает небольшую ширину автомобиля, поэтому включить больше места для задних сидений. Это тоже дешевле. Сравнить с Макферсон стойки, ее амортизатор короче и может круто наклоняться в сторону из вертикальной, таким образом занимая меньше места для багажника.

    Фактически торсионная балка приостановка только полунезависимая - торсионная балка соединяет оба колеса вместе, что дает ограниченную степень свободы при принуждении. Для некоторых менее требовательные компактные автомобили, при этом сохраняются стабилизаторы поперечной устойчивости. На наоборот, он не обеспечивает такой же уровень плавности хода и управляемости, как двойной поперечные рычаги или многорычажные подвески, хотя на самом деле он лучше своих Только прямой конкурент, стойка Макферсон.Лучшая управляемость в Европе GTI использовали эту приостановку.

    Гольф торсионная балка задняя подвеска Fiat Кручение Пунто балка
    Преимущество: Компактный, дешевый.
    Недостаток: Теоретически плохая поездка и обработка.
    Кто им пользуется? Самый европейский мини автомобили до гольф-класса.

    С конца 80-х гг. многосвязный Задняя подвеска все чаще применяется в современных седанах и купе. В самый ранний претендентами являются Nissan 200SX, Infiniti Q45, Mercedes S-класса и BMW. 3-я серия и др.

    Трудно описывать его конструкция, потому что она строго не определена.Теоретически любой независимый подвески с 3 и более рычагами являются многорычажными. Разные конструкции могут иметь очень разную геометрию и характеристики, например, BMW Многорычажная система имеет вид буквы «Z», отсюда и название «Z-ось». это относительно занимает много места, но предлагает очень хорошую управляемость; Многорычажная Honda Accord по сути, подвеска на двойных поперечных рычагах, добавленная с пятым контроль рука. Передняя подвеска Audi A4 Quadralink имеет четыре рычага.Это выглядит одинаково на двойных поперечных рычагах, но без крутящего момента.

<< Пятирычажная задняя подвеска Honda Accord
    Пока рано говорить ли Многорычажная подвеска предлагает управляемость наравне с двойными поперечными рычагами. Наиболее спортивные автомобили и все лучшие гоночные автомобили по-прежнему используют двойные поперечные рычаги. Только Porsche 993 и 996, Nissan Skyline GT-R и т. Д. Выбрали многорычажную систему. Тем не менее, кажется, что многоканальность может предложить лучший компромисс между умение обращаться и экономия места, поскольку все больше и больше седанов принимают его.Honda, которая использовал быть верным сторонником двойных поперечных рычагов, перешедших на многорычажную настраивать в последнем Аккорде могло быть свидетельство.
    Преимущество: Хорошо умение обращаться и кататься.
    Недостаток: Не так дешево и как компактный как Макферсон и торсионная балка.
    Кто им пользуется? от среднего до роскошные седаны.

    В середине 70-х годов Porsche развитый эта уникальная задняя подвеска для удостоенного наград 928. В основном это вариант подвески на полуприцепах.

    В любых подвесках, стержень соединения должны быть вставлены с резиновыми втулками для поглощения шума и вибрация. Для обычной подвески на продольных рычагах (первый ряд в следующий рисунок), когда при торможении, инерция кузова автомобиля пытается вытащить машину «подальше» от задней подвески.За счет эластичности резиновая втулка, заднее колесо выскочит. В итоге машина буду избыточная поворачиваемость.

    Ось Weissach была разработан чтобы устранить эту избыточную поворачиваемость (второй ряд на рисунке). Путем разделения один продольное звено на две части, между которыми добавлено шарнирное соединение, то избыточная поворачиваемость при торможении может быть устранена или даже недостаточная поворачиваемость ! Это помогает стабилизировать движение на повороте. Некоторые называют это как "пассивный рулевое управление задними колесами ».


    Кто используй это ? Порше 928.

Авторские права © 1998-2000, Марк Ван AutoZine Техническое училище Возвращаться на главную страницу AutoZine

Подозревая, что за подвеской стоит

Подвеска, то, что движется вверх и вниз, не дает вам двигаться вверх и вниз.
Подвеска не только обеспечивает комфорт и комфорт, но и обеспечивает приклеивание шин к дороге.
Сам термин «Подвеска» совсем не технический.
Представьте себя стоящим на твердом полу; ты чувствуешь все вибрации и дрожь вокруг, не так ли?
А теперь поставьте батут на пол и встаньте на него. Почувствуйте разницу, не так ли? Вибрации и дрожь ушли правильно.
Именно так работает система подвески.

Что такое подвеска автомобиля? Ты спрашиваешь?

A Автомобильная подвеска - связанная система рычагов, подшипников, пружин и амортизаторов, которые работают в унисон, чтобы обеспечить вам приятную поездку, впоследствии удерживая автомобиль на дороге.
Он также снижает износ автомобиля, обеспечивает стабильную управляемость и торможение.
Не только это, но и система устанавливает, что автомобиль сохраняет сбалансированную геометрию в любое время, при каждом повороте и повороте. Это гарантирует, что колеса останутся верными относительно дороги.

Следует также отметить изобретение подвесной системы, предохраняющей от тяжелых травм позвоночника. Без надлежащей системы амортизации выбоины и воронки на дороге сломают вам спину или, по крайней мере, вызовут боль в заднице.

Есть три распространенных варианта.
Viz.


Зависимая подвеска

Фундаментальная и ранняя форма подвески, которая имеет одинаковую базовую механику. Этот тип имеет цельную ось, соединяющую оба противоположных колеса, что позволяет им работать как одно целое. Когда одно колесо подвергается действию, другое будет следовать за ним из-за зависимости. Широко используется в тяжелых грузовиках в Индии.

Примеры системы зависимой подвески:
Листовая рессора - Самая ортодоксальная. Набор плотно прилегающих стальных пластин, прикрепленных к оси, обеспечивающей демпфирование. Может использоваться поперечно или продольно.

Leaf Springs

Автор: Jim Gill - https://bit.ly/2ISjB4t
Beam Axle
- Часто встречается в автомобилях с передним колесом. Сплошной вал соединяет оба колеса с наличием гусеницы. Действие одного колеса вызывает реакцию другого колеса (оси балки могут быть как «живыми», так и «мертвыми» осями).

Подвеска оси балки

Хорошая
- Исключительная жесткость и непревзойденная прочность.
- Может выдерживать большие нагрузки, легко работать под нагрузкой.
- Легко обслуживать и производить благодаря своей основной конструкции.

The Bad
- Толчковая, шумная и резкая поездка.
- Может быть немного контрпродуктивна для автомобиля, поскольку оставляет меньше места для гибкости.
- Плохая помощь в обращении с автомобилем


Независимая подвеска

Теперь все становится интересно. В системе независимой подвески каждое колесо и их рычажные механизмы не связаны между собой в том смысле, что каждая часть функционирует автономно. Независимая подвеска не имеет единой оси, соединяющей друг друга, что позволяет им вести себя в соответствии с дорожными условиями, а не просто имитировать или чередовать действия другого колеса.
Еще одно преимущество независимой системы состоит в том, что они делают поездку плавной и без рывков, как будто вы плывете по дороге.

Примеры независимой подвески:
Стойка Макферсон - также известная как тип с одним рычагом. Короче говоря, есть рычажный рычаг, который обеспечивает точку крепления к оси; Винтовая пружина вертикально установлена ​​на шасси (корпус) автомобиля. В таких типах часто используется стабилизатор поперечной устойчивости для повышения жесткости.
Это распространенное решение для увлажнения, используемое сегодня в автомобилях.
Разработал мой Earle S. Macpherson для General Motors в 1947 году.

Подвеска типа McPherson Strut

Double Wishbone Type - больше похожа на переработанный и усовершенствованный тип MacPherson, в котором используются два поперечных рычага вместо одного (H-образные рычаги, A-образные рычаги). Этот предлагает более пластичную геометрию.

многорычажная система подвески

Джонатан Д. Борджиа - собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39413950

Многорычажная система подвески - используется три или больше боковых рычагов также в продольной конфигурации, которые действуют как рычаги.У каждой руки свое уравнение реакции. Руки также выполняют роль управления изгибом и кастором.
Передовая технология подвески, поэтому широко используется в спортивных автомобилях.

Good
-Обеспечивает комфортную езду, поскольку он более гибкий и позволяет каждому компоненту действовать индивидуально.
-Большая настраиваемость, обеспечивает отличную обратную связь с водителем, побуждая водителя к взаимодействию с автомобилем.
- Повышенная устойчивость, рулевое управление и управляемость.

The Bad
- Требует дополнительного обслуживания из-за сложности процесса сборки.
- Немного хрупкая подвеска по сравнению с зависимой подвеской
- Поскольку эта система видит различные углы движений, из-за этого автомобиль подвержен большему износу.


Полунезависимая подвеска

Средняя точка между зависимым и независимым отстранением, как следует из названия.
Они работают с некоторым уровнем автономии на каждое колесо, которое ограничивается только гибкостью соединений. Они используются на большегрузных автомобилях.

Популярные примеры полу-независимой подвески:
Торсионная балка типа - также известна как тип оси с поворотной балкой. Эффект демпфирования достигается за счет скручивания и изгиба компонентов подвески под нагрузкой. Продольная поперечная балка контролирует поведение каждого колеса. Он описывается как полунезависимый, поскольку два колеса индивидуально реагируют на отклонение, но при этом действуют совместно, что дает им некое подобие автономии.

Система подвески с торсионной балкой

Caricos.com

De Dion Tube - Довольно старая школьная штука, которая использует универсальные шарниры как в ступице, так и в дифференциале и не играет никакой роли в передаче мощности колесам, следовательно, это мертвая ось. Продольная труба дополняется листовыми рессорами, но в настоящее время заменена спиральными. Трубка
De Dion сегодня практически не используется, за некоторыми исключениями.

Подвеска De-Dion

Автор: Эльмар Ай из Гетеборга, Швеция - ось De Dion, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 50369751

The Good
- Обеспечивает некоторый уровень независимости колес без сложной геометрии сборки
- Легко ремонтируется и изготавливается

The Bad
-Нет места для настроек и модов, следовательно, нет гибкости.
- Они предлагают меньшую изоляцию, чем независимые системы, поэтому шум, вибрация, резкость (шум, вибрация) проникает в салон.


Почетные грамоты

Подвеска Bose - Что? Бозе! Компания, которая производит звуковые системы и аудио инструменты? Да, вы не ослышались.В 2004 году инженеры на предприятии Bose представили радикально новую передовую технологию, в которой на каждом колесе использовался линейный электромагнитный двигатель вместо обычного амортизатора и катушки, что было звездным достижением в технологии, но это привело к резкому увеличению производственных затрат. Хонда, Тойота и даже Феррари проявили интерес, но когда дело дошло до производства, это был облом.
Обновление : ClearMotion теперь приобрела технологию Bose Suspension, компанию с поддержкой MIT, и они планируют вскоре вывести ее на дороги.Скрещенные пальцы.
Смотреть это:

Система магнитной подвески - Возьмите амортизатор, наполните его жидкостью для магнитного полимера и вставьте умный блок управления двигателем… Вот и все! Вы получаете магнитную подвеску.
«MagSus» (как мы его называем) может реагировать на неровные дорожные условия тысячи раз в секунду.
Блок управления двигателем предвидит приближающиеся условия и может изменить состояние магнитной жидкости от почти резиноподобного до твердого, что обеспечивает различные демпфирующие свойства (безумно, верно?).
Используется в элитных роскошных и спортивных автомобилях.

Итак, вот 5 типичных проблем с подвеской.

Система пневматической подвески - Концепция проста, как бы это ни звучало. Электродвигатель или двигатель приводит в действие компрессор, который надувает или сдувает армированный тканью резиновый сильфон (или подушки безопасности), который обеспечивает демпфирующий эффект, поднимая или опуская шасси относительно оси .
Широко используется в пассажирских автобусах и маршрутных такси, а также в некоторых роскошных спортивных автомобилях и внедорожниках (например, Land Rovers).

Многорычажная задняя подвеска лучше?

Автомобили

Опубликовано 6 апреля 2015 г. | Даниэль Шерман Фернандес

Кажется, что за последние несколько лет средний потребитель автомобилей поумнел, когда дело доходит до технических характеристик.Помимо стандартных функций безопасности, таких как электронный контроль устойчивости и множество подушек безопасности, люди также обращают внимание на то, оснащен ли автомобиль универсальными дисковыми тормозами или, в данном случае, многорычажной задней подвеской.

Мы знаем, что на автомобилях более высокого класса многорычажная задняя подвеска является нормой. Практически все автомобили D-сегмента оснащены многорычажной подвеской, и каждая континентальная машина оснащена многорычажной задней установкой. В наши дни альтернативой является торсионная балка (или закрученная балка), которая обычно вызывает пренебрежение как рядовыми потребителями, так и энтузиастами.

Почему ненавидят? В старые добрые времена, когда бюджеты на разработку казались безграничными, экономика была сильной, а автомобильные компании были гораздо более процветающими, многосвязность была обычным явлением во всем диапазоне. Торсионные балки предназначались только для самых дешевых и маленьких автомобилей - они дешевы в производстве и проектировании, а также более компактны по своей природе, поэтому они не жертвуют пространством для багажника.

Но когда времена изменились, и мы вступили в рецессию за спадом, компании научились сокращать свои расходы.Они научились упрощать свою деятельность, затягивать пряжки ремней и производить автомобили, которые были более экономичными. Honda перешла от двойных поперечных рычагов к двойным поперечным рычагам спереди и, в конечном итоге, полностью отказалась от поперечных рычагов.

Вскоре торсионные балки начали распространяться на рынке начального уровня. Во всех смыслах и целях люди рассматривали это как выход для автомобильных компаний по сокращению расходов за счет потребителя. И тем не менее эти автомобили управлялись достаточно хорошо, даже с задними торсионными балками.Дело в том, что в подавляющем большинстве дорожных ситуаций очень сложно отличить торсионную балку от многорычажной.

Все дело в разнице между многорычажной задней подвеской и торсионной балкой. Многорычажные системы позволяют независимо перемещать колеса по обеим сторонам, а торсионная балка связывает колеса в определенной степени. Это означает, что при использовании многорычажного режима одно колесо может двигаться вверх и вниз, не перемещая другое колесо. С торсионной балкой оба колеса поднимаются и опускаются почти одновременно.Но современная конструкция торсионных балок допускает определенную степень гибкости между колесами, что обеспечивает гибкость и комфорт. Конечно, это упрощенное объяснение - мы расширим его в следующей статье.

Но давайте не будем забывать, что некоторые из лучших переднеприводных автомобилей на рынке в наши дни используют заднюю подвеску с торсионной балкой. Новый хэткбек Civic Type-R, Megane RS265 и Fiesta ST - все они являются чемпионами в родословной торсионной балки. Правда в том, что при достаточных инженерных усилиях можно сделать автомобильную ручку с торсионной балкой так же хорошо, как и многорычажную.Но насколько хорош каждый аспект - это то, что мы затронем в следующий раз.


Об авторе

Daniel Sherman Fernandez www.dsf.my - это сервис для общественности и других владельцев веб-сайтов. www.dsf.my не несет ответственности и прямо отказывается от любой ответственности за ущерб любого рода, возникший в результате использования, ссылки или доверия к любой информации, содержащейся на сайте www.dsf.my. Хотя информация, содержащаяся на сайте, периодически обновляется, не дается никаких гарантий, что информация, представленная на этом сайте, является правильной, полной и актуальной.www.dsf.my не несет ответственности за точность или содержание содержащейся внутри информации.



Возрождение задней подвески с торсионной балкой

Новейшая Toyota Corolla получила высокую оценку за новооткрытую динамику. Внезапно самый унылый компакт стал одним из самых приятных для вождения, и отчасти это связано с его хитростью новой независимой задней подвески на двойных поперечных рычагах. Однако если люк Corolla не попал в цель, так это в его уменьшенном грузовом объеме.Будь то из-за этих соображений упаковки или просто из-за стоимости, остальная часть сегмента, включая Mazda3 (см. Выше) и Mercedes A-Class, фактически частично или полностью отказывается от независимой задней подвески. Это оставляет Corolla в сокращающемся пуле предложений, оборудованных IRS.

Для тех, кто не знаком с этим термином, в задней подвеске с торсионной балкой используются продольные рычаги, интегрированные с поперечиной. Он предназначен для скручивания при движении колес, поэтому торсионную балку часто называют скручивающейся балкой.Короче говоря, он более сложен, чем традиционный ведущий задний мост, но менее сложен, чем независимая задняя подвеска. Поперечина может быть установлена ​​довольно низко, облегчая кабину и грузовое пространство, а установка проще, чем IRS, часто относительно легкая, а поперечная балка также служит стабилизатором поперечной устойчивости.

Mazda, Ford и Mercedes-Benz - последние бренды, которые перешли с IRS на торсионную балку. Решение Mazda отказаться от IRS противоречит более престижному позиционированию Mazda3.В США, например, самая дешевая Mazda3 сейчас стоит на 3 тысячи долларов больше, чем ее предшественница. И хотя торсионная балка, кажется, позволяет сократить расходы, интерьер новой 3 был полностью преобразован для нового поколения и богато отделан множеством высококачественных материалов.

Несмотря на то, что торсионная балка расположена красиво и низко и, следовательно, должна улучшить грузовой объем, новый люк Mazda3 фактически видит небольшое уменьшение объема багажника. Mazda защитила переход на балку, заявив, что при проектировании торсионной балки меньше переменных, и поэтому ее проще проектировать и настраивать.Они также заявили, что этот переключатель помог снизить уровень шума в Mazda3, что, судя по обзорам нового поколения, похоже, сработало. Немногие автомобильные журналисты также заметили заметное снижение динамических способностей.

Другой динамический эталон в этом сегменте, Ford Focus, теперь использует торсионную балку в большинстве моделей. В меньшей Fiesta всегда использовалась торсионная балка, даже в быстрой отделке ST. Новый Focus имеет многорычажную заднюю подвеску «Short Long Arm» во всех вариантах универсалов и немного другую версию системы в спортивных вариантах.В подвеске вагонов демпферы расположены почти горизонтально, что позволяет увеличить грузовое пространство.

Большинство Focuses, однако, будут иметь торсионную балку, которая кажется шагом назад, хотя в ней используются некоторые из тех же деталей, что и в Fiesta ST. Сравнивая IRS Focus и настройки луча, Drive обнаружил, что модели с торсионной балкой по-прежнему работают отлично, но по сравнению с моделями IRS испытывают небольшую вибрацию и тряску на неровной дороге. Таким образом, нет заметного снижения комфорта езды и практически ничего не происходит в управляемости.Тем не менее, возникает вопрос, почему Ford просто не использовал IRS фургона в менее мощных моделях хэтчбека вместо того, чтобы разработать три отдельных комплекта задней подвески.

Главный инженер по архитектуре Ford C2 Майкл Блишке зашел так далеко, что сказал, что Ford воздерживался от полного перевода Focus на торсионную балку только из-за укоренившейся репутации Focus как производителя динамических характеристик. Хотя это звучит как скромное хвастовство, он объяснил, что китайские покупатели особенно ценят новейшие технологии и инновации.Учитывая несколько шаткую ситуацию Ford в Европе и еще более худшую позицию в Китае, сохранение IRS было разумным, даже если, как объяснил Блишке, торсионная балка, возможно, подходит для 95% водителей.

GM уже использовала эту полунезависимую схему подвески в уходящем за собой Chevrolet Cruze и в Opel Astra, теперь принадлежащем PSA. Когда PSA запустит следующее поколение Astra - вероятно, на одной платформе с Peugeot 308 - они, вероятно, будут придерживаться этой схемы, поскольку Peugeot 308 также использует ее.То же самое относится к несуществующим Citroen C4 и C4 Cactus, которые, вероятно, будут объединены в одну модель в ближайшем будущем. Nissan - еще одна компания, которая постоянно придерживается принципа «луча», отказываясь от недолговечных налоговых поступлений от Sentra в 95-м и не оглядываясь назад. Партнер Renault также использует торсионную балку в Megane.

Новый A-Class

Mercedes имеет торсионную балку в моделях младшего класса. Инженер Mercedes по разработке компактных автомобилей Фрэнк Вайнер (я никогда не называю интересное имя!) Привел распространенный рефрен о преимуществах веса и упаковки торсионной балки, но также подчеркнул необходимость обеспечения перспективности платформы A-класса для электрификации. .

Руководитель программы нового A-Класса Оливер Золке сказал GoAuto , что изменения были вызваны уменьшением веса, доступным с торсионной балкой. Общая экономия веса? 44 фунта. Это не кажется таким впечатляющим, но Золке продолжил, что это дало инженерам возможность сделать дополнительную жесткость и растянуть колесную базу. Золке также считает, что установка торсионной балки обеспечивает больший комфорт при езде, так что делайте из всего этого что хотите.

Как Mercedes и Ford, Hyundai и Kia предлагают IRS только в более спортивных версиях своих компактных автомобилей Elantra, i30 и Forte / Cerato.Хотя объем багажника Elantra одинакового размера независимо от настройки подвески, у моделей IRS есть запасной диск для экономии места, а у моделей с торсионной балкой - полноразмерный. Динамический разрыв между двумя настройками подвески кажется более очевидным в Hyundais, критики обычно считают, что модели IRS лучше ездят и управляются. Возможно, из-за этого европейский Ceed, связанный с Forte / Cerato, предназначен только для IRS.

Этот повсеместный возврат к торсионным балкам в компактном сегменте кажется исторической поправкой.Volkswagen перешел на IRS только с Mk5 Golf, появившимся вскоре после первого Ford Focus и его Control Blade IRS; текущая линейка Golf оснащена системой IRS в одних моделях и торсионной балкой в ​​других. Из других предложений VW C-сегмента, все на архитектуре MQB, есть одно, которое использует исключительно торсионную балку (Skoda Scala), одно, которое использует его только на базовых моделях на некоторых рынках (Audi A3), и два, которые используют его на всей планке в спортивной комплектации (Seat Leon, VW Jetta).

Honda здесь в некотором роде особняк, использующий исключительно IRS на текущем Civic.Alfa Romeo перешла на IRS с 2000 147, и Giulietta сохраняет эту настройку, в то время как Subaru Impreza также оснащена IRS.

Будь то для увеличения объема багажника или (что более вероятно) для экономии денег, IRS быстро исчезает из сегмента компактных автомобилей сразу после того, как Toyota представляет новую Corolla. Не оправдала ли Toyota ожидания покупателей компактных автомобилей? Стоит ли обещание немного более плавной езды и лучшей управляемости на пределе сокращения объема груза? Хотя менее сложное расположение балок вызывает анафему для энтузиастов и попахивает сокращением затрат, компакты, оснащенные торсионной балкой, не кажутся явно проигрышными в динамике.С такой настройкой можно спроектировать машину, которая будет хорошо ездить и управлять ею. Однако, если вы настаиваете на IRS, будьте готовы заплатить за варианты более высокого уровня. Или просто купите Цивик или Короллу.

Ссылки по теме:

«Вот почему Mazda3 2020 года оснащена задней подвеской с торсионной балкой» - Крейг Коул, AutoGuide

«Benz защищает переключатель A-класса на задней части торсионной балки» - Даниэль ДеГаспери, GoAuto

«Новый автомобиль Benz A-класса с торсионной балкой с гибридным приводом» - Байрон Матиудакис, GoAuto

«Обзор Ford Focus 2019» - Алекс Рэй, Drive

«Почему большинство моделей Ford Focus отказываются от IRS» - Байрон Матиудакис, GoAuto

Автозапчасть | Типы систем подвески автомобилей

Одной из сложных систем автомобиля является система подвески.Не многие люди понимают, что это такое, в основном потому, что подвеска транспортного средства не является чем-то, что можно сразу увидеть. В отличие от рулевого колеса и фар, которые вы видите сразу, система подвески спрятана глубоко в «каркасе» автомобиля.

Система подвески является важной частью любого автомобиля. Это часть, которая соединяет корпус автомобиля с колесами. Кроме того, он обеспечивает комфортную езду и регулирует управляемость автомобиля на дороге и его тормозные способности.

Не все системы подвески одинаковы. Но спросите любого механика о типах систем подвески автомобиля, и вы получите разные ответы.

Если вы ожидаете четкого ответа на вопрос, что такое «типы автомобильных подвесок», то вы будете разочарованы. Существуют различные способы анализа подвесных систем, и по этой причине столько же способов их классифицировать.

Однако условно можно выделить три широкие группы систем подвески. Вот они:

  1. Независимая система подвески - этот тип подвески получил свое название от принципа работы.Для этой системы подвески движение одного колеса никоим образом не влияет на действие другого колеса. Ниже мы обсудим более подробную информацию об этой системе.
  2. Зависимая - Как вы, наверное, догадались, для системы зависимой подвески движение одной шины влияет на другие шины. Проще говоря, когда одна из шин движется, остальные будут иметь движение, соответствующее первой шине. Чтобы узнать больше о том, почему зависимая подвеска не используется, несмотря на то, что она дешевле, читайте дальше.
  3. Полунезависимая - для этой системы подвески колеса оси движутся относительно друг друга. Положение колеса влияет на положение и часто отношение другого. Поворотная балка - это обычно применяемая полунезависимая подвеска.

Хотя система подвески, которая будет применяться в основном, зависит от модели автомобиля, иногда владельцы автомобилей могут диктовать подвеску, которую они хотят.

Зависимая подвеска

Механика этой системы включает неразрезную ось, проходящую по ширине рамы.Ось связывает левый и правый комплект колес, и поэтому они работают как единое целое.

Когда одна сторона автомобиля поворачивает влево, другая сторона также совершает подобное движение.

Другими словами, две стороны имеют коэффициент зависимости, отсюда и название этого типа системы подвески.

Неровная местность подчеркивает необходимость этой системы. Зависимые системы идеально подходят для неровных дорог, поскольку они лучше справляются с тяжелыми условиями.Большинство внедорожников и задних приводов используют эту систему в качестве основной системы подвески.

Независимая система подвески

В системе независимой подвески нет соединительной оси, которая связывает комплект колес.

Колеса автомобиля с независимой подвеской будут по-разному реагировать на дорожные условия.

Это означает, что если одно колесо испытывает удар с одной стороны, реагирует только это колесо. На остальные колеса реакция первого колеса не повлияет.

Большинство водителей предпочитают эту систему зависимому типу из-за качества вождения, которое она предлагает. Благодаря независимой подвеске вы с комфортом ездите.

Варианты независимой системы подвески

Существуют различные варианты независимой системы, каждая из которых модифицирована в зависимости от своей функциональности.

В задней независимой подвеске, например, используется стойка McPherson. Эта система имеет допуск на внешние приводные валы.

Независимая подвеска задних колес оснащена приводным валом, который прикреплен к раме автомобиля. Затем внешние приводные валы передают привод на колеса автомобиля.

Сегодня ECS поддерживает различные подвески, улучшающие качество вождения. В адаптивной пневматической подвеске для каждого колеса предусмотрена система с электронным управлением. Он также имеет постоянно адаптивную систему демпфирования. Датчики контролируют расстояние между шасси и осью.

Подвеска с поворотной балкой или полу-независимая подвеска

Эта система подвески, также известная как полунезависимая, позволяет перемещению одного колеса оказывать некоторое влияние на другое.Обычно применяется к задним колесам. К его достоинствам можно отнести долговечность, невысокую стоимость и легкость за счет простой конструкции.

Механизмы, применяемые в системах подвески

Механизмы, с помощью которых работают различные системы подвески, сильно различаются.

Двойной поперечный рычаг, чаще всего встречающийся на передней части автомобиля, обеспечивает ему устойчивость. Он также оснащен амортизаторами, воспринимающими вертикальные колебания. В целом, это позволяет лучше контролировать и управлять автомобилем.

Система подвески стойки McPherson отличается. Он имеет соединение, которое связывает заднюю и переднюю части автомобиля. Стойка имеет поворотное движение, что обеспечивает лучшее движение шины. Как и у двухрычажного рычага, у MacPherson есть амортизатор и катушка. Это гарантирует, что автомобиль сможет противостоять бездорожью.

Почему необходимо знать различные типы систем подвески?

Как автовладелец, очень важно знать тип подвески в вашем автомобиле, потому что эта информация пригодится во время технического обслуживания и ремонта.

Также помогает то, что вы знаете, как обслуживать другие компоненты системы подвески, такие как амортизаторы и катушки. Здесь вы можете прочитать о частях подвески, которые подвержены выходу из строя или повреждению.

Узнайте больше о том, как работает система подвески и ее различных частях, в статье .

Sam O.

Задняя подвеска с поворотной балкой | Трактор и строительный завод Wiki

Задняя подвеска с поворотной балкой Volkswagen Golf Mk3

Задняя подвеска с поворотной балкой (также ось с торсионной балкой , или деформируемая торсионная балка ) представляет собой тип автомобильной подвески, основанной на большом H- или C-образном элементе.Передняя часть H прикрепляется к кузову с помощью резиновых втулок, а задняя часть H несет на себе каждую поворотную ось в сборе с каждой стороны автомобиля. Поперечная балка H удерживает вместе два продольных рычага и обеспечивает жесткость подвески при качении за счет скручивания, когда два продольных рычага движутся вертикально относительно друг друга.

Винтовые пружины обычно опираются на подушку рядом с цапфой оси. Часто амортизатор коллинеарен пружине, образуя койловер. Во многих случаях демпфер также используется в качестве удерживающего ремня, чтобы рука не опускалась настолько далеко, что винтовая пружина выпадает из-за полной разгрузки.Такое расположение дает им очень высокий коэффициент движения по сравнению с большинством подвесок, что улучшает их характеристики и снижает их вес. [ необходима ссылка ]

Продольное расположение поперечной балки контролирует важные параметры поведения подвески, такие как кривая поворота по крену и податливость схождения и развала. Чем ближе поперечная балка к цапфам оси, тем больше изменяется развал и схождение при прогибе. Ключевое различие между изменениями развала и схождения поворотной балки и независимой подвески заключается в том, что изменение развала и схождения зависит от положения другого колеса, а не от шасси автомобиля.В традиционной независимой подвеске развал и схождение основаны на положении колеса по отношению к корпусу. Если оба колеса сжать вместе, их развал и схождение не изменится. Таким образом, если оба колеса начинаются перпендикулярно дороге и автомобиль сжимается вместе, они останутся перпендикулярными дороге. Изменения развала и схождения являются результатом сжатия одного колеса относительно другого. [1]

Концептуальная модель подвески с винтовой балкой. Зеленые сегменты показывают осевые линии цапфы оси.В состоянии покоя оси расположены на одной линии, а колеса расположены вертикально (развал = 0 градусов)

Подвеска с поворотной балкой с отклоненной вверх левой осью. Отклоненное колесо теперь имеет отрицательный развал. Левая и правая оси больше не выровнены. Из-за прогиба левого колеса развал правого колеса изменился на положительный.

Прогиб одного колеса (прогиб из-за крена) по сравнению с поднятием обоих колес (прогиб на кочке). Обратите внимание, что когда оба колеса отклоняются, оси остаются на одной линии и колеса не меняют развала.

Показан прогиб одного колеса по сравнению с обоими неподвижными колесами.

Оба колеса показаны отклоненными вверх (неровностями) и неподвижными. Обратите внимание, что половины оси остаются на одной линии и развал колес не меняется.


Добавить фото в эту галерею

Эта подвеска обычно используется в большом количестве переднеприводных автомобилей (в основном компактных и малолитражных) и почти повсеместно применялась в европейских супермини. Он был популяризирован Volkswagen, когда они перешли с автомобилей с задним расположением двигателя RR в 1970-х годах на автомобили с передним приводом FF. [2]

Эта подвеска обычно описывается как полунезависимая, что означает, что два колеса могут двигаться относительно друг друга, но их движение все еще несколько взаимосвязано, в большей степени, чем в настоящей независимой задней подвеске. (IRS). Это может слегка повлиять на управляемость и ездовые качества автомобиля. По этой причине некоторые производители перешли на другие конструкции рычагов. Например, Volkswagen отказался от поворотной балки в пользу истинного IRS для Volkswagen Golf Mk5, возможно, в ответ на заднюю подвеску Ford Focus Control Blade, а также на Hyundai Elantra (HD) или новее и Hyundai i30.General Motors в Европе Vauxhall / Opel продолжала использовать подвеску с торсионной или торсионной балкой. Это при экономии 100 евро на автомобиль по сравнению с многорычажной задней подвеской. [3] В их последней версии, которая использовалась в Opel Astra 2009 г., используется рычажный механизм Watts по цене 20 евро для устранения недостатков и обеспечения конкурентоспособной и экономичной задней подвески. [3] Renault Megane и Citroen C4 также остались с поворотной балкой. [4]

  • Низкая стоимость
  • Может быть прочным
  • Меньше втулок, чем у многорычажной подвески, которые менее подвержены нагрузкам и менее подвержены износу
  • Простой
  • Аккуратная упаковка, уменьшает беспорядок под полом
  • Достаточно легкий
  • Пружины и амортизаторы могут быть легкими и дешевыми
  • Нет необходимости в отдельном стабилизаторе поперечной устойчивости - эту функцию выполняет сама ось
  • Базовая характеристика схождения в зависимости от поперечной силы - избыточная поворачиваемость
  • Поскольку характеристики схождения могут быть неподходящими, добавление втулок регулировки схождения может быть дорогостоящим.
  • Развалные характеристики очень ограничены.
  • Не очень просто отрегулировать жесткость валков
  • Сварные швы подвержены сильной усталости, может потребоваться большая доработка
  • Не очень хорошо справляется с рецессией - может быть неудовлетворительным из-за резкости ударов и вызовет нежелательные изменения пальцев ног (эффекты поворота)
  • Колесо движется вперед по мере подъема, также может быть неудовлетворительным из-за ударной вязкости (этого можно избежать, сконструировав опоры балки выше, чем оси поворотных осей, что влияет на высоту днища пола и вызывает большую избыточную поворачиваемость)
  • Необходимо упаковать место для вытяжки и т. Д. За поперечной балкой
  • Развал может быть высоким
  • Нет компенсации за схождение колес.Геометрия выравнивания устанавливается на заводе и обычно не регулируется. Любое отклонение от заводских спецификаций / допусков может означать погнутую ось или скомпрометированные точки крепления.

Расчет для оптимизации параметров конструкции полузависимой подвески торсионной балки на основе многоостровного генетического алгоритма

[1] Б.CHEN, C.LI, L Sheng-kun et al. Исследования по оптимизации конструкции гибкой торсионной балки задней подвески с резиновыми втулками. Технологический университет Дж. Чунцина (естественные науки) 26 (2) (2012) 6-10.

[2] ЧАС.Ли, Ю. Чжунлу, Г. Чэнбинь и др. Вторичная разработка и приложение на базе Adams / Car. Комп. Aided Engineering, 23 (1) (2014) 81-85.

[3] Z.Де-чао, Л. Хун-лин, Чжанлинь-бо и др. Оптимизация DOE была применена к подвеске Twist Beam Suspension to Improve Ride and Handling, Proceedings of the 5 China CAE Engineering Analysis Technology Conference, 48-53.

[4] Дж.Лу, Дизайн и параметрическая оптимизация передней подвески McPherson электромобиля, J. Mech. Англ. 48 (8) (2012) 98-103.

[5] Дж.MA, L. J. QIAN, Исследование оптимального согласования развала и схождения транспортного средства, J HEFEI University Technol. (Естественные науки) 35 (1) (2012) 25-28.

[6] Л.Ван, Д. Сян, Чен Цзин и др. Анализ влияния параметров заднего моста с поворотной балкой на характеристики рулевого управления автомобиля, Auto Motive Engineering, 13 (1) (2011) 60-64.

[7] М.Xuhui, Z. Zhihua, H. Xu et al. Анализ кинематики подвески с двойным поперечным рычагом на основе многоцелевой оптимизации. Китайское машиностроение, 20 (3) (2009) 374-376.

[8] П.ВАНГ, С. ЧЖЕНГ, Г. В., Междисциплинарная оптимизация конструкции кузова транспортного средства на основе совместной оптимизации и многоцелевого генетического алгоритма, J. ​​Mech. Англ. 2 (47) (2011) 102-108.

DOI: 10.3901 / jme.2011.02.102

[9] ИКС.Changle, L. Xiaohui, Z. Lianjing et al. Анализ чувствительности и динамическая модификация на основе физической модели силового агрегата автомобиля. China Mechanical Eng., 17 (3) (2006) 325-328.

[10] Z.Пэн, В. Хао, Ч. Ликинг, Оптимизация подвески торсионной балки на основе анализа чувствительности. China Mechanical Eng., 1 (27) (2016) 46-51.

[11] С.Guoying, H. Shuhe, Y. Wenzhong et al. Оптимальная конструкция гасителя крутильных колебаний на основе анализа чувствительности. Сделки CSAE, 25 (5) (2009) 105-108.

.