Устройство и принцип работы двухрычажной подвескиПодвеска автомобиля

Главная » Статьи » Устройство и принцип работы двухрычажной подвески

0

2 апреля, 2017 Статьи Автослесарь

Понятие подвески вошло в обиход еще на заре автомобилестроения. Но собственных разработок в то время еще не было и автомобили получили этот узел по наследству от гужевых повозок. Такие моменты, как мягкость, комфорт, управляемость даже не упоминались.

При максимальной скорости первых автомобилей в 6 км/ч эти вопросы были совсем не актуальны. Но со временем подвески на продольных эллиптических рессорах стали непригодными для эксплуатации.

На больших скоростях требования к шасси изменились, поэтому в довоенные годы была изобретена двухрычажная конструкция, которая успешно применяется до настоящего времени.

Устройство двухрычажной подвески

Двухрычажную подвеску можно назвать прототипом других конструкций, так как ее видоизменение привело к ряду новых решений. Разделение верхнего рычага на два отдельных вывело в свет подвеску на двойных поперечных рычагах. А замена верхнего рычага телескопической стойкой лежит в основе идеи МакФерсона.

Двухрычажная подвеска, как видно из названия, состоит из двух поперечных рычагов, верхнего и нижнего, которые установлены один под другим.

Нижний рычаг крепится подвижно к кузову. Следует подробно описать способ крепления. Дело в том, что несущей частью такой подвески является балка или подрамник. Такое решение спровоцировано огромными нагрузками на кузов, которые приводили к его разрушению. Подвижность рычага обеспечивают сайлентблоки.

Верхний рычаг может крепиться к кузову или к балке. Это не так принципиально, потому что вся нагрузка уходит на пружину, а верхний рычаг играет роль опоры для ступицы. С противоположных сторон на рычагах конструируются шаровые опоры для крепления поворотного кулака и обеспечения его вращения относительно вертикальной оси.

Основным упругим элементом, принимающим на себя все удары при проезде неровностей, является пружина. Она выполняется с разным шагом витков, чтобы избежать резонанса.

Еще один элемент, гасящий колебания — амортизатор. Амортизатор вместе с пружиной упираются в нижний рычаг и закреплены на кузове. В некоторых вариантах исполнения подвески они ориентированы соосно. Но по причине экономии места в ряде случаев амортизатор выносят за пределы пружины.

Принцип работы

Все устройство подвески предназначено для выполнения ею своих прямых задач: обеспечения связи колес и кузова, снижения доли колебаний, передающихся на кузов, и обеспечения постоянного сцепления колес с дорожным покрытием.

Первая задача выполняется посредством шаровых опор. Это шарнирные соединения, на которых цапфа выполняет вращение при повороте рулевого колеса. Не стоит забывать и про несущую функцию опор, поэтому их состояние должно периодически диагностироваться.

Подвижность рычагов относительно кузова позволяет им участвовать в колебательных движениях. А пружина уменьшает амплитуду колебаний и гасит их за счет сил упругости. В результате работы подвески, усилие передается от колеса, попавшего на неровность, к рычагу, далее — к пружине. Амортизатор тоже принимает участие в гашении колебаний.

Третья задача двухрычажной подвеской выполняется настолько эффективно, что ее до сих пор применяют на скоростных машинах. Рычаги имеют A или U-образную форму. Расширение у основания позволяет закрепить рычаг к кузову в двух точках. Две точки опоры защищают всю подвеску от продольных смещений во время разгона или торможения.

Верхний рычаг имеет меньшие габариты, по сравнению с нижним. При движении колеса вверх изменяется угол его развала. Таким образом, даже во время кренов на повороте, плоскость колеса остается перпендикулярной дороге. В связи с этим достигается отличная управляемость автомобиля.

Преимущества подвески

• Конструкция, собранная на балке, представляет подвеску, как единый узел. Имеется возможность ее полного демонтажа с автомобиля, что очень удобно при проведении ремонтных работ. Подрамник или балка защищают кузов, принимая основные сильные удары на себя.
• Управляемость автомобиля обусловлена не только изменением угла развала при качании рычагов, но и вообще возможностью регулировки углов установки колес, которую дает такой тип подвески.
• Возможность установки на спортивные автомобили расширяет границы применимости двухрычажной подвески. Некоторые разработчики устанавливают ее даже на заднюю ось.
• Надежность. Основными расходными материалами при ремонте подвески служат амортизатор, сайлентблоки и шаровые опоры. Остальные элементы имеют практически неисчерпаемый ресурс.
• Ремонтопригодность. Малое количество деталей делает ремонт и диагностические работы доступными для самостоятельного выполнения.

Основные недостатки

• Большие габариты. Конструкция и способ установки верхнего рычага отбирает полезное место багажника или подкапотного пространства. В связи с этим, разработчики редко используют такой тип подвески в качестве задней и в качестве передней для переднеприводных автомобилей, где предусмотрено поперечное расположение силового агрегата.
• Стоимость ремонта. Современные автомобили имеют подвески с алюминиевыми рычагами для уменьшения веса конструкции. Но такие рычаги не подразумевают замену сайлентблоков или шаровой опоры. Весь узел поставляется в сборе. В итоге, замена шаровой сведется к замене всего рычага, что существенно ударит по бюджету автовладельца.
• Применение балки не только увеличивает габариты, но и массу подвески, что повлечет за собой лишние затраты на топливо.

О том, насколько удачна та или иная конструкция, судить можно только по опыту в эксплуатации. Двухрычажная подвеска в этом отношении прошла испытания временем. Несмотря на многочисленные дополнения и усовершенствования, ее в изначальном виде применяют лидеры автомобилестроения. Российскому же пользователю такой тип подвески знаком по классическим моделям ВАЗа.

tweet

назад Все что нужно знать о подвеске на двойных поперечных рычагах

Вперед Следующая запись

Adblock
detector

Подвеска автомобиля: строение, элементы, назначение

Назначение и устройство подвески

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

Функции подвески:

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

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

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

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

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

Мосты автомобиля

Как уже было сказано, ходовая автомобиля включает в свой состав передний и задний мосты. Их назначение в том, чтобы соединить колеса на одной оси и присоединить их к кузову машины. Когда мост ведущий, он передает движения на колеса.

Мост – это сложный агрегат, включающий в себя множество деталей или элементов. Мосты бывают нескольких видов. Вид устанавливаемого моста напрямую зависит от привода машины. Итак, бывает четыре типа мостов.

• Первый – это ведущий, на чертеже такого моста изображено много различных деталей и механизмов, которые входят в его состав. Чаще всего в этой же схеме написано, для чего нужны все эти агрегаты, как они работают, их параметры.
• Второй тип – это управляемый, чаще всего установлен в передней части, как понятно из названия, главной его целью является поворот колеса.
• Третий тип – это управляемые ведущие, здесь устройство выполняет две роли, это приводить в движение машину и управлять ей одновременно.
• Четвертый тип – это поддерживающий, этот мост просто связывает колеса на одной оси и крепит их к кузову. Это устройство принимает на себя всевозможные нагрузки, поэтому его корпус должен быть выполнен из крепкого металла. По этой же причине мост не может быть плотно связанным с кузовом, для этого и была придумана подвеска.

Принцип работы

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

В зависимости от уровня жесткости различают подвески:

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

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

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

Упругие элементы

Задача данных элементов подвески – гасить удары, поступающие с колес автомобиля на кузов, и представляют собой следующие детали:

1. Пружина. Самый простой элемент, присутствующий почти во всех видах подвески. Для эффективности работы может иметь различную форму.
2. Рессора. Самый древний элемент подвески, представляет собой набор стальных листов, соединенных вместе, и гасящих колебания за счет взаимного трения.
3. Пневматический элемент. Выполняет роль альтернативы пружине и представляет собой подушку из резины, куда закачивается воздух.
4. Торсион. Упругий компактный элемент в виде стержня, один конец которого соединен с рычагом подвески, а другой зажат кронштейном на кузове. При перемещении рычага подвески стержень выполняет роль упругого элемента и скручивается.
5. Подрамник. Представляет собой промежуточную деталь между кузовом и элементами подвески, образуя с ними одну сборочную единицу.
6. Стабилизатор поперечной устойчивости. Представляет собой стержень, связанный через стойки или рычаги подвесок колес для стабилизации движения автомобиля.

Какие подвески бывают

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

Зависимая подвеска

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

Преимущества:

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

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

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

Полунезависимая

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

Независимая подвеска

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

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

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

Основные варианты подвески

Устройство подвески автомобиля, безусловно, является прерогативой производителя. Тем не менее, в настоящее время, существует несколько основных (наиболее распространенных) вариантов систем подвески, различающиеся конструктивным исполнением направляющих элементов:

Зависимая подвеска

Основным конструктивным элементом данного типа подвески является жесткая балка, выполняющая роль неразрезного моста между колесами (правым и левым). Характерная особенность этого элемента заключается в зависимости (передаче перемещения в поперечной плоскости) одного колеса от другого. Современные производители применяют данный тип подвески на малотоннажных грузовиках, автомобилях коммерческого предназначения, а также в качестве задней подвески на некоторых моделях внедорожников.

Наибольшее распространение получила зависимая подвеска, оснащенная направляющими рычагами или базирующаяся на продольных рессорах.

Характеристики подвески автомобиля

Автомобильную подвеску можно характеризовать по нескольким направлениям:

Упругая характеристика

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

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

Другими словами, упругая характеристика определяет качество самой подвески.

Плавность хода

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

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

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

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

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

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

Кинематика

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

Эластокинематика

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

Демпфирующая характеристика

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

Подрессоренные и неподрессоренные массы

Для начала необходимо определиться с отличием подрессоренной и неподрессоренной массы.

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

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

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

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

Уход за рессорами

Износ деталей подвески во многом зависит от условий эксплуатации автомобилей. Так, при усиленном загрязнении, износ пальцев рессор увеличивается в среднем на 24 — 33%. Значительно снижается долговечность рессор вследствие коррозии, появляющейся при их загрязнении и отсутствии смазки. Поломка рессор возможна при движении с большой скоростью по плохой дороге. При слабой затяжке стопорных болтов пальцев рессор разрушаются отверстия в кронштейнах и серьгах подвески.

Подтяжку креплений деталей рессорной подвески надо производить равномерно, с учетом рекомендуемых заводами моментов затяжки. Так, на автомобилях ЗИЛ, гайки стремянок рессор надо затягивать, прикладывая момент 166…294,2 н·м (25…30 кГм), а затяжку гаек стремянок крепления накладных ушков с моментом 32…98 н·м (5…10 кГм), на автомобилях ГАЗ момент затяжки гаек стремянок задних рессор должен находиться в пределах 8…9 н·м (7…9 кГм).

При разрушении резиновых опор в подвеске грузовых автомобилей ГАЗ их необходимо заменить. Для устранения зазора между упорной резиновой подушкой и чашками передних концов рессор можно наклеить на изношенную упорную подушку резиновую пластину.

В случае появления скрипа листов рессор во время движения автомобиля, а также коррозии на листах не реже одного раза в год необходимо промывать листы рессоры керосином и смазывать графитной смазкой УСсА или смесью, состоящей из 30% солидола, 30% графитного порошка и 40% масла трансмиссионного автомобильного летнего. Чтобы ввести смазку между листами без разборки рессоры, следует отпустить хомутики и разгрузить рессоры, приподняв переднюю или заднюю часть рамы автомобиля до отрыва колес от пола, предварительно отсоединив стойки амортизаторов. Смазку вводят специальной струбцинкой, а при ее отсутствии листы следует разжимать с помощью отвертки или другого инструмента.

На легковых автомобилях для смазки рессор, заключенных в чехлы, следует развязать и отогнуть чехлы на половину их длины с каждого конца рессор поочередно. Разжимать концы листов следует осторожно во избежание повреждения прокладок. Поврежденные прокладки необходимо заменить.

Для смазки пальцев рессор применяют солидол С или пресс-солидол С. Смазку нагнетают через пресс-масленки с помощью солидолонагнетателя до тех пор, пока из зазоров не выдавится вся загрязненная смазка и не покажется свежая. Засорившиеся смазочные каналы прочищают с помощью гидропрсбойника.

Рессоры разбирают и собирают с помощью специальных приспособлений или в тисках. Рессорные листы с трещинами или с местным износом, превышающим допустимое значение, выбраковывают. Подкоренные и коренные листы с обломанными концами переделывают на короткие.

Стрелу прогиба листа определяют по шаблону. При небольшом изменении прогиба лист правят в холодном состоянии вручную ударами молотка со стороны вогнутой поверхности на подставке с выемкой необходимого радиуса или на специальном стенде. Рессорные листы, утратившие форму в значительной степени, нагревают до температуры 700-800°С и правят по шаблону. После правки листы нагревают до температуры 850-880°С и закаливают в масле, нагретом до температуры 60°С, а затем подвергают отпуску при температуре 450-500°С. Рекомендуется для повышения усталостной прочности и срока службы рессорные листы подвергать дробеструйной обработке или прокатывать на специальном стенде.

Выбракованные листы заменяют новыми или изготовленными из рессорной ленты.

Изношенные рессорные втулки, центральные болты и стремянки заменяют новыми.

Подготовленные к сборке листы сжимают винтовым или гидравлическим приспособлением, предварительно пропустив через них стержень-оправку (рисунок 3). После сжатия листов вместо оправки устанавливают центральный болт и затягивают гайку. Сборка рессоры выполнена правильно, если концы листов соприкасаются без зазора. Отремонтированные рессоры подвергают осадке и испытывают. У автомобильных рессор контролируют стрелу прогиба в свободном состоянии.

Рисунок 3 — Запрессовка шарниров в ушко рессоры с помощью специальных оправок и проверка прогиба стрелы рессоры

Неисправности и обслуживание подвески авто

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

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

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

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

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном, этот тип подвески используется на легковых машинах. Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Когда одно колесо попадает в яму, на втором это никак не сказывается. Если машина на большой скорости попадает в большую яму, то у нее меньший риск перевернуться, если установлена независимая подвеска автомобиля. Машины с этим типом подвески более безопасны и мобильны. Также у них более высокий уровень сцепления с дорогой, что отчетливо видно на хорошей скорости.

Главный недостаток подвесок такого типа – это более высокая вероятность того, что она быстрее выйдет из строя, чем зависимая подвеска автомобиля. Этот момент хорошо заметен во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо идет по препятствию, а второе идет по своей траектории. Из-за этого клиренс становится меньше, в результате чего может повредиться дно машины. Одно можно сказать точно: асфальтовые дороги – стихия независимых подвесок автомобилей.

Независимая подвеска. Типы, устройство и принцип работы.

Подробности

Автор: Сергей

Категория: Подвеска

Опубликовано: 01 октября 2015

Просмотров: 46409

Независимая подвеска – это самый распространенный вид подвесок, которые отличаются от зависимых тем, что колеса на одной оси не имеют такой жесткой связи, перемещение одного колеса не влияет на другое, либо влияет, но совсем немного.

Разновидностей независимых подвесок немало, поэтому однозначного мнения на счет них нет. Сейчас самыми популярными являются многорычажные и типа «макферсон» независимые подвески, которые отличаются относительно неплохими кинематическими характеристиками и небольшой ценой.

Типы независимых подвесок.

Подвески с качающимися полуосями. Такие подвески используют две полуоси вместо одной неразрезной. При этом каждая полуось закреплена на шасси при помощи шарнира, что обеспечивает перпендикулярное положение колеса в отношении своей полуоси. Из-за этого осуществляется независимое подрессоривание колес, что влияет на изменение в больших пределах колеи и развала. Причем, колея и развал тем больше, чем короче полуоси. Кроме этого, при поворотах боковые силы подвески стремятся подбросить автомобиль, что не очень хорошо влияет на его устойчивость.

Подвески на продольных рычагах. Конструкция этой подвески предусматривает, что каждое колесо на одной оси прикреплено к рычагу, который закреплен на кузове или раме подвижно. При работе этой подвески меняется колесная база транспортного средства, при этом изменения могут быть разными с обеих сторон, но колея остается постоянной. Устойчивость подвески при поворотах не очень хорошая, колеса поворачиваются вместе с кузовом, что негативно влияет на сцепку шин с дорогой. Продольные рычаги берут на себя всю нагрузку, исходящую из всех направлений. Поэтому такой подвеске не хватает жесткости, утяжеления. Кроме этого, в таких типах подвесок центр крена расположен очень низко, что неблагоприятно влияет на заднюю подвеску. Из-за большой поворачиваемости на заднеприводных автомобилях установка задней подвески на продольных рычаг быстро приведёт к непригодности. Плюсом же является то, что между рычагами можно сделать ровный пол в автомобиле, что увеличивает объем салона. Такую подвеску часто используют на легких прицепах.

Подвеска «Дюбонне». На некоторых автомобилях первой половины 20 века (Chevrolet, Opel Kadett) спереди была установлена продольно-рычажная подвеска, которую назвали «Дюбонне», по имени французского гонщика. На каждом борте был рычаг и реактивная тяга. Рычаг такой подвески воздействовал на пружину, находящуюся в цилиндрическом кожухе с амортизаторной жидкостью. А реактивная сила соединялась с этим кожухом, передавая на него реактивные усилия во время торможения. В те времена эта конструкция была популярнее подвески на двойных поперечных рычагах, т.к. предоставляла независимое подрессоривание передних колес за меньшую стоимость. Но в дальнейшем такой тип подвески не был распространен, т.к. жидкость из кожуха постоянно подтекала.

Независимая подвеска на двойных продольных рычагах. Конструкция этой подвески имеет с каждой стороны по два продольных рычага, объединенных в параллелограмм. Сначала такая подвеска использовалась на передней оси заднемоторных малоскоростных автомобилей: «Запорожец», «Фольксваген Жук», первые модели «Порше». Главным плюсом этой независимой подвески является хорошая компактность в вертикальном и продольном направлениях. Из-за того, что поперечина подвески находится впереди оси передних колес, салон автомобиля позволяет расположить ноги водителя между арками этих колес. Таким образом, можно уменьшить длину транспортного средства, но при этом багажник впереди был небольшим.

Подвеска на косых рычагах. Этот тип является усовершенствованной подвеской на продольных рычагах. Применяется на задней ведущей оси. Конструкция подвески минимизирует изменение колесной базы, а также уменьшает влияние кренов на наклон колес. Но взамен подвеска дает реакцию на изменение подачи топлива при повороте. При усилении подачи топлива во время поворота, задняя часть автомобиля «приседает», что приводит к развалу передних колес. И наоборот, при уменьшении подачи топлива передняя часть опускается, а задняя подымается.

На двойных поперечных рычагах. На каждой стороне такой подвески имеется два рычага, которые подвижно крепятся на раму или кузов внутри, а снаружи соединяются также со стойкой колеса. Как правило, верхние рычаги данной подвески короче нижних, что устраняет изменение колеи. Преимуществом данного типа является возможность задать все параметры подвески, ее характер при работе. Это касается изменения колеи, развала колеса, высоты центров крена, как продольное, так и поперечное и т.д. Данный тип очень популярен на спорткарах.

Подвеска «макферсон». Данная подвеска имеет направляющую стойку с дополнительным нижним рычагом, что дает возможность качаться при работе верхнего упругого шарнира. «Макферсон» является продолжением свечной подвески, где поворотный кулак скользит вниз или вверх по закрепленной на раме точеной или трубчатой направляющей, которая и обеспечивает поворот. Тип «макферсон» сейчас очень распространен. Он весьма дешевый, простой, компактный.

Многорычажная подвеска. Обычно являются подвидом подвески на двойных поперечных рычагах. Используются в качестве задних подвесок на заднеприводных автомобилях. Продолжительное время подвеска на двойных поперечных рычагах применялась как передняя, потому что задняя подвеска была чувствительна к продольным силам, которые возникали при торможении или изменении подачи топлива. Со временем конструкторы придумали как улучшить управляемость и устойчивость автомобиля. Первой такую подвеску испытал Porsche 928 ,в котором передняя часть рычага под воздействием тормозной силы подавалась немного в сторону, что повлияло на положительное схождение колеса. Таким образом, «ввинчивание» уже не было. Разновидностью такой подвески есть «макферсон», где установлены дополнительные рычаги для подруливания.

Преимущества и недостатки независимых подвесок.

Такие подвески в основном используются на легковых автомобилях. Они более мягче переносят все выбоины на дорогах. Одно колесо, попадая в яму, не влияет на другое, что делает поездку намного комфортнее. Если автомобиль попадает в большую яму, то меньше риск перевернуться, чем у машин с зависимой подвеской. С независимой подвеской автомобили лучше повинуются, они более безопасны. Больше идет сцепление с дорогой, что хорошо заметно на высоких скоростях.

Недостатки таких подвесок в том, что у них больше вероятности выйти из строя, чем у зависимых. Это проявляется при езде на горной дороге, когда одно колесо наезжает на препятствие, а второе в это время идет по своей траектории. Таким образом, клиренс становится меньше, дно автомобиля может повредится.

устройство оффроуд подвески, типы подвесок машины

Что такое подвеска?

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

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

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

Из чего состоит подвеска автомобиля

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

Принцип работы подвески автомобиля

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

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

Различные варианты подвесок

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

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

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

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

Послесловие

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

Подвеска автомобиля: устройство, принцип работы, виды

Содержание

Дорожное покрытие в нашей стране не всегда отличается идеальностью. Неровности, ямы, трещины и ухабы — этими дефектами уже давно никого не удивить. Чего стоит один «лежачий полицейский». Все эти недостатки доставляли бы сильный дискомфорт, если бы у автомобиля не было подвески. Эта деталь может быть простой и сложной, а также быть надежной или «трещать» под любыми кочками. За весь период существования рессорная система проделала огромнейший путь. Рассмотрим подробнее устройство подвески автомобиля, историю ее появления и разновидности.

История появления

В средние века люди перемещались, в основном, на лошадях. Со временем появились кареты, в которых ездили представители знати. Транспорт был некомфортабельным, поскольку оси колес были прикреплены прямо к корпусу. Во время езды каждая кочка «передавалась» пассажирам. Чтобы не ощущать ухабы так сильно, на скамью подкладывали подушки. Но полностью проблема от этого не исчезла.

Именно поэтому изобретатели предприняли попытки сделать поездки более комфортными. Для этого было решено придумать некую «прослойку», которая бы лежала между кузовом и колесами транспорта. Этой деталью выступили эллиптические рессоры. Прошло еще немного времени, и данный элемент начали внедрять в конструкцию автомобилей. Теперь рессоры стали полуэллиптические, но выяснилось, что они не очень удобны. Почему?

Дело в том, что рессоры устанавливали поперечно. Управлять машиной водителю было сложно даже на минимальных скоростях. После этого деталь начали ставить продольно на каждое из колес. Эти события повлекли за собой разработку и усовершенствование подвески. Сегодня устройство подвески авто включает в себя различные типы.

Устройство и основное предназначение

Подвеска автомобиля — устройство, схема которого состоит из деталей, соединяющих колеса с кузовом. Передвигаясь по дороге, водитель чувствует неровности. Задача подвески — заглушить колебания. С ее помощью колеса могут спокойно вращаться, независимо от кузова. Кроме того, она считается обязательным атрибутом «ходовой» любой машины.

Подвеска обладает сложным строением с технической точки зрения. Она включает в себя:

Амортизаторы — приборы, которые нужны для нивелирования «тряски» кузова.

Направляющие детали — изготовлены в форме рычагов. Они обеспечивают сочетание корпуса и подвески, а также помогают колесам перемещаться относительно кузова.

Упругие детали — совокупность элементов, включающие в себя торсионы, пружины и неметаллические детали. Благодаря своей упругости, они принимают удары от дорожных кочек на себя и распределяют по всему кузову.

СПУ — стабилизатор в виде штанги из металла, который соединяет кузов с подвеской, при этом не дает увеличиваться крену во время движения авто.

Колесные опоры — это поворотные кулаки, принимающие от колес нагрузку и распространяющие их на подвеску.

Кроме этого, в состав деталей входят элементы крепления, агрегатов и узлов подвески.

Что касается назначения, то подвеска изначально создавалась для обеспечения комфорта во время движения. Упругие детали воспринимают вибрацию на себя и распределяют ее. Еще одной «опцией» данной конструкции является помощь при выполнении маневров. Наиболее сложные конструкции как раз изготавливаются для этого. Инженеры постоянно совершенствуют деталь, добавляя автомобилю еще больше управляемости и устойчивости.

И последнее назначение — вспомогательная функция при торможении. Подвеска способна поглощать инерцию движения вперед. Специалисты могут определить ее настройку, взглянув на то, как водитель тормозит.

Как работает

Подвеска автомобиля устройство и принцип работы совершенно не меняется. Она работает одинаково и на стареньких Жигулях, и на новеньком Мерседесе. Инженерные разработки постоянно совершенствуются, но в течение нескольких лет назначение подвески не изменится.

Как уже было сказано, подвеска берет на себя все удары от езды по дороге. Рассмотрим подробнее, как это происходит:

Например, колеса наехали на кочку. В этот момент шина «поднялась» над землей и одновременно с этим свое положением сменили тяги, рычаги и поворотный кулак.

Сразу после этого в работу «включается» амортизатор. Сначала он сжимается, при этом вместе с ним сжимается пружина, которая некогда была в обычном состоянии.

Сжатие пружины с амортизатором происходит «упруго». Это запускает смещение штока. Вибрация и колебания гасятся резинометаллическими втулками.

Удар после поглощения не распространяется на весь кузов. Но у каждого действия есть своя «отдача». Ее роль играет пружина, которая распрямляется и возвращает амортизатор в прежнее положение.

Существуют разные виды конструкций. Если изучить их подробнее, то можно понять, что они работают аналогичным образом.

Разновидности

Перечисленные выше составляющие подвески характерны для всех разновидностей. Однако конструкция этого компонента — у всех разная. Каждый вид отличается от другого техническими и эксплуатационными параметрами.

Инженеры, изобретая типы подвесок, старались совместить в одной системе различные особенности и решения. В результате им удалось создать зависимые и независимые подвески. Каждая из них имеет собственные отличительные особенности.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска — это разновидность, которая появилась еще в средние века. Можно сказать, деталь «перекочевала» в нашу современность с конных повозок. Конечно, этот тип подвески много раз совершенствовался, но его работа осталась прежней.

Главной особенностью зависимой детали ходовой части является то, что колеса соединяются друг с другом осью. Они не могут перемещаться отдельно. Если одно колесо попадает в дорожную яму, то второе автоматически смещается.

Что касается заднеприводных машин, то осью соединения у них является задний мост. Для переднеприводного транспорта эту роль выполняет балка. Первое время упругими элементами в конструкции были рессоры, но со временем они были заменены пружинами. Устройством для гашения выступает амортизатор, который устанавливается либо внутри пружины, либо отдельно от остальных упругих деталей.

Амортизатор также считается крепежным элементом, поскольку с верхней стороны прикрепляется к кузову, а с нижней — к балке (мосту). Направляющая система, в свою очередь, включает в себя продольные рычаги и поперечную тягу. Количество рычагов составляет 4 единицы, но иногда верхние не используются, поэтому работающих рычагов остается 2 единицы. Поперечная тяга помогает снизить крен кузова и в то же время удержать траекторию движения.

Главными преимуществом зависимой подвески являются:

дешевая и неубиваемая;

редко возникают неполадки;

хорошее сцепление с дорогой.

Таким образом, зависимая подвеска имеет массу положительных особенностей. Она используется в грузовых автомобилях, а также в некоторых моделях внедорожников.

Независимая подвеска и ее виды

Независимая подвеска работает противоположно зависимой. Дело в том, что колеса одной оси не связаны друг с другом. Это означает, что движение одного из них не влияет на движение другого.

Существует несколько разновидностей данного типа подвески. К ним относят:

Стойки Макферсона — другое название «качающаяся свеча». В подвеске используется специальная амортизационная стойка. Она осуществляет сразу 3 опции. В состав конструкции входит амортизатор, пружины и несколько элементов направляющей системы. Также в него включен стабилизатор, принцип работы которого основывается на появлении препятствующей силы при скручивании.

Рычажный тип — вариант подвески, который подразделяется на двухрычажный и многорычажный «подвид». Амортизационная стойка в этой конструкции исполняет только свои прямые «обязанности» — гашение вибраций. Двухрычажный вариант габаритнее, при этом сложен в обслуживании. Многорычажные модели представляют собой усовершенствованный двухрычажный тип.

Торсионный вид — это конструкция, основой которой является упругая деталь (торсион). Она работает на скручивание. Применяется как устройство передней подвески автомобиля, а именно внедорожников.

В отдельный вид также можно отнести пневматическую подвеску. Сначала ее устанавливали на грузовых авто, а теперь можно встретить ее и в легковых машинах. Металлические пружины здесь заменены на баллоны со сжатым воздухом. Давление можно регулировать. Такую конструкцию устанавливают на авто премиум-класса в качестве дополнения.

Полунезависимая подвеска

Полунезависимая подвеска — это отдельный вид, но иногда ее путают с зависимой подвеской. На самом деле, конструкцию можно назвать промежуточной между двумя основными типами. Здесь вместо обычной балки используется торсионная.

Сама подвеска состоит из опор колес, направляющих и упругих деталей, а также имеет стабилизатор. В качестве упругих элементов используются пружины, листовые рессоры или пневморессора.

Ее основное применение — на задних осях переднеприводных машин.

Push-rod и pull-rod

Представленные разновидности изготавливались исключительно для гоночных авто, имеющих открытые колеса. В основе подвески лежит двухрычажная система. Демпфирующие детали находятся в кузове.

Конструкции push-rod и pull-rod схожи между собой. Их главным отличием является расположение элементов, которые принимают на себя нагрузку. В первом варианте работает толкатель на сжатие. Во втором варианте элемент работает на растяжение.

Кроме этого, push-rod обладает низким центром тяжести. Однако на практике они не уступают друг другу по эффективности ничем.

Неисправности и обслуживание

Прежде чем рассмотреть список неисправностей, уточним, что ни одна поломка подвески не относится к тому перечню, который запрещает движение. Это правило прописано в законе, но в нем существуют спорные моменты.

Допустим, амортизатор перестал работать. Это означает, что наезд на любую кочку повлечет за собой раскачку кузова. Управлять автомобилем станет сложнее. Шаровая опора может «разболтаться» в конец, что повлечет за собой страшное ДТП. Если же в автомобиле лопнет пружина, то появится крен кузова и продолжать дальнейшую езду станет невозможно. Эти неисправности приводят к серьезным последствиям. Но по закону водитель имеет право ездить с такими поломками.

Износ креплений — еще одна неисправность, которая часто встречается у водителей. К сожалению, износ неизбежен. Рано или поздно крепления придется менять.

Что касается обслуживания, то автолюбителю нужно контролировать работу авто во время движения. Если подвеска начала странно скрипеть и издавать посторонние звуки, то не стоит их игнорировать. Необходимо сразу разобраться, в чем дело. В противном случае можно попасть в ДТП, либо очень серьезно потратиться на ремонт. Выход подвески «из строя» сопровождается заменой абсолютно всех деталей.

Заключение

В представленном материале было рассмотрено устройство и назначение передней подвески автомобиля, а также приведены основные разновидности конструкции. Можно сделать вывод, что подвеска — сложный элемент, требующий хорошего обслуживания. Она обеспечивает водителю комфортное вождение и безопасность. Кроме этого, она оказывает большое влияние на работу всего транспортного средства. Сегодня классификация подвесок настолько разная, что каждый водитель сможет сделать правильный выбор.

В каждом автомобиле существует ходовая. Практически каждый водитель знает об этом и знает, как она работает, но есть и такие любители автомобилей, которые не осведомлены в данной теме. В таком случае будет лучше, если обслуживанием транспортного парка будут заниматься специалисты, как в компании autospecialservices.ru.

На самом деле ходовая часть автомобиля состоит из нескольких элементов и агрегатов. Все эти элементы нужны для того, чтобы смягчить неровности дорожного покрытия, которые передаются на кузов во время езды. Для того, чтобы подвеска автомобиля правильно работала, за ней нужно вовремя и качественно ухаживать. Перед тем, как что-то менять в этой системе, нужно подробно изучить устройство подвески.

Устройство

Благодаря этой системе водитель, проезжая незначительные неровности дороги, их может даже не ощутить. Итак, чтобы что-то менять или ремонтировать в этой системе, нужно знать основные ее составляющие. В устройство ходовой части автомобиля входят:

• Колеса. Они нужны, чтобы автомобиль смог передвигаться.
• Передний и задний мосты. Их предназначение в том, чтобы держать колеса, крепить к кузову с помощью амортизирующих элементов.
• Система подвески. Сюда входит много амортизирующих элементов, бывает нескольких видов.
• Кузов. Предназначен для того, чтобы водитель и пассажиры смогли с комфортом передвигаться.

Разобравшись с тем, что включает в себя ходовая часть автомобиля, нужно разобраться с тем, как это должно все работать. Чаще всего здесь в негодность приходят многие элементы подвески. Дело в том, что эти элементы и агрегаты работают постоянно и за счет того, что дороги редко бывают идеально ровными, подвеска автомобиля быстро изнашивается. Опытный водитель всегда сможет определить для себя, что сломано в его легковом автомобиле, но есть совсем неопытные водители, и для них часто бывает трудно определить неисправность. Таких неопытных владельцев автомобилей, водители со стажем часто называют чайниками. Для таких чайников мы и постарались описать принцип работы и строение подвески.

Вся ходовая автомобиля включает в свой состав еще много элементов, которые не озвучены в этом списке строения. Сделано это по причине того, что в списке указаны основные компоненты, а это уже дополнительные, которые появляются со временем. У этих приборов одна цель и чаще всего один принцип работы и строение.

Главной задачей этих устройств является минимизировать вибрацию, которая передается на кузов, когда машина едет.

Когда на легковой автомобиль установлены подобные устройства и механизмы, в книгу по эксплуатации всегда кладется подробная схема работы, в которой описан принцип работы и как что-то менять, если это требуется. Если в вашем автомобиле этой схемы нет, а приспособление есть, то схему можно найти в Интернете и узнать, для чего нужны все эти приспособлении, о принципе работы и о параметрах всех агрегатов.

Мосты автомобиля

Как уже было сказано, ходовая автомобиля включает в свой состав передний и задний мосты. Их назначение в том, чтобы соединить колеса на одной оси и присоединить их к кузову машины. Когда мост ведущий, он передает движения на колеса.

Мост – это сложный агрегат, включающий в себя множество деталей или элементов. Мосты бывают нескольких видов. Вид устанавливаемого моста напрямую зависит от привода машины. Итак, бывает четыре типа мостов.

• Первый – это ведущий, на чертеже такого моста изображено много различных деталей и механизмов, которые входят в его состав. Чаще всего в этой же схеме написано, для чего нужны все эти агрегаты, как они работают, их параметры.
• Второй тип – это управляемый, чаще всего установлен в передней части, как понятно из названия, главной его целью является поворот колеса.
• Третий тип – это управляемые ведущие, здесь устройство выполняет две роли, это приводить в движение машину и управлять ей одновременно.
• Четвертый тип – это поддерживающий, этот мост просто связывает колеса на одной оси и крепит их к кузову. Это устройство принимает на себя всевозможные нагрузки, поэтому его корпус должен быть выполнен из крепкого металла. По этой же причине мост не может быть плотно связанным с кузовом, для этого и была придумана подвеска.

Подвеска

Как правило, ходовая автомобиля состоит из еще одной очень важной системы, под названием подвеска автомобиля. Ее назначение в том, чтобы смягчать удары о дорогу. В состав этой системы входят амортизирующие устройства, чаще всего это рессоры или пружины, гасящие устройства, направляющие элементы и крепления. На схеме можно найти все эти элементы, узнать, где они находятся на вашей машине, для чего нужны и о том, на какие параметры рассчитаны. Сегодня есть два вида подвески, которые считаются основными.

• Первый тип – это зависимая подвеска, в этом случае оба колеса сцеплены.
• Второй тип – это независимая подвеска, здесь колеса амортизируют не вместе.

Первый тип подвески устанавливают на бюджетные варианты машин или на отдельные комплектации. Второй вид устанавливают на машины дороже. Дело в том, что принцип работы независимой подвески основан на том, что одно колесо никак не зависит от другого, из-за чего конструкция машины не нарушается во время переезда сложных неровностей.

Понятие большой эксплуатационный срок не относится к амортизаторам, они чаще приходят в негодность. Срок службы подвески чаще всего очень большой, но производитель дает гарантию только на такие условия, для которых рассчитано устройство. Поэтому если машина эксплуатируется не по регламенту, то гарантия предоставляться не будет. Следует отметить, что надежность подвески зависит от производителя запчастей, а срок службы – от водителя.

Кузов

Последний элемент, который включает в себя ходовая автомобиля, – это кузов, так как ходовая часть крепится непосредственно на кузов автомобиля. Конструкция кузова должна быть изготовлена только из прочных металлов, так как ходовая часть смягчает не все удары и нагрузки от дороги, которые испытывает конструкция во время движения, не малые. Надежность кузова напрямую зависит от конструкции.

Чаще всего каркас кузова – это цельное устройство из металла, на которое крепятся внешние детали кузова, такие как: крылья, двери, фары и другие. Срок службы двигателя напрямую зависит от внешней среды. Чаще всего срок службы короче в регионах с повышенной влажностью, потому что металл очень боится влаги. У каркаса автомобиля срок службы дольше, чем у внешних элементов. Дело в том, что корпус каркаса защищен этими внешними частями кузова.

Резюме

Каждый водитель знает о том, что ходовая часть машины является одной из главных систем во всем механизме. Для того, чтобы на машине было комфортно передвигаться, все механизмы должны работать правильно и быть исправными. Если на вашем автомобиле что-то пришло в негодность, то это нужно немедленно заменить. Перед тем, как менять сломанную деталь, нужно подробно изучить схемы автомобиля и только после этого приступать к ремонтным работам. Схемы всех автомобилей есть в Интернете или в книге по эксплуатации.

Источник http://https://avtoinstruktor199.ru/news/podveska-avtomobilya-vidyi-ustrojstvo-i-princzip-rabotyi/
Источник http://https://portal-mashin.ru/service/suspension/podveska-avtomobilya.html

принцип работы, достоинства и недостатки

Активная подвеска на легких автомобилях. Из чего она состоит и как работает. Стоит ли установить такую подвеску на свой автомобиль.

Подвеска является одной из основных частей автомобиля. Качественная и правильно отрегулированная, она прибавит комфорта в поездках, сделает автомобиль более послушным в управлении, уменьшит вредные для остальных частей машины вибрации и толчки. Существует много различных типов подвесок, среди которых явно выделяется адаптивная подвеска либо как её называют — активная.

Подвеска авто

Содержание

1. Что собой представляет адаптивная подвеска?
2. Типы активной подвески
3. Комфорт
4. Регулировка

Что собой представляет адаптивная подвеска?

Активной она названа потому, что амортизаторы способы подстраиваться под нужный темп езды в любой ситуации, или даже на ровной дороге. Она представляет собой систему различных датчиков и активных элементов, отвечает за смягчение ударов от неровностей дороги и движения кузова автомобиля относительно колёс (торможение и разгон), выполняет общую функцию подрессоривания автомобиля. Производители комплектуют свои подвески разными датчиками:

• Высоты дорожного просвета;
• Искажения дорожного полотна;
• Скорости автомобиля;
• Напряжения в электронных модулях;
• Степени демпфирования и другие.

Адаптивная подвеска может иметь гидравлический или пневматический принцип работы. Гидравлический тип более распространён на медленных и больших автомобилях, поскольку режим его работы относится к умеренному и такая система не в состоянии за доли секунды выставить нужную жёсткость.

Другое дело — гидравлика. Здесь уже присутствуют поршни, цилиндры, жидкость, система клапанов и прочего, что позволяет ей выдержать большие нагрузки, занимать меньше места, а также стать более производительной.

Типы активной подвески

Адаптивная подвеска

Адаптивная подвеска, в зависимости от способа регулирования, степени демпфирования делится на подвеску с системой электромагнитных клапанов и с магнитно-реологической жидкостью внутри. Оба варианта применяются по сей день, но более распространён именно первый. Это обусловлено некоторыми причинами:

1. Дешевизна;
2. Более проста при обслуживании;
3. Простая настройка;
4. Требуется менее пристальный уход.

Принцип работы заключается в следующем. Разнообразные датчики воспринимают всю необходимую информацию, после чего передают данные в электронный блок управления. Там информация обрабатывается, из чего компьютером делается вывод об определении нужной жёсткости амортизаторов в данной ситуации. Во время подачи большого тока на электромагнитные клапаны, диаметр из проходимого сечения уменьшается, что, в свою очередь, повышает жёсткость подвески.

Подвеска со специальной жидкостью работает несколько иначе. Информацию, собранную датчиками, обрабатывает электронный блок управления, затем принимается решение для отдачи команды подачи напряжения, вот только уже не напрямую в электромагнитные клапаны, а в электромагнитное реле, встраиваемое в поршень. В результате образуется магнитное поле, которое буквально управляет магнитно-реологической жидкостью. Эта жидкость содержит в себе металлические частицы, которые под воздействием магнитных сил выстраиваются вдоль поля, соответственно — консистенция становится вязкая, а давление выше — уровень степени демпфирования возрастёт.

Подавляющее множество автомобильных компаний все чаще используют в своих конструкциях активную подвеску, причём каждый старается назвать разновидность стандартной технологии по-разному.

Комфорт

Несомненно, комфорт, полученный во время езды с адаптивной подвеской более высок в сравнении с другими типами подвесок. С такой системой вы будете полностью контролировать автомобиль даже в самых непредсказуемых ситуациях, к примеру, на сильном гололёде или бездорожье.

Мелкие или даже средние выбоины станут просто незаметными, а на поворотах крен кузова снизится до минимума, что обеспечит практически полностью горизонтальное положение авто даже при быстром повороте.

При всём этом даже не придётся следить за уровнем её регулировки и настройки, поскольку, блок управления сам решает, какую жёсткость применить для того или иного амортизатора.

Регулировка

Регулировка подвески может проходить несколькими способами как в ручном, так и автоматическом режиме. Обычно на панели управления автомобиля имеются соответствующие центры управления, которые позволяют выбрать несколько режимов езды, к примеру: спорт, город, бездорожье и так далее, в этом случае БУ сделает все сам, без вмешательства пользователя. Иногда возможно создание новых, и редактирование уже существующих режимов. Есть возможность отрегулировать подвеску механическим путём.

ПОДВЕСНАЯ СИСТЕМА

: КОМПОНЕНТЫ, ТИПЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

26 июля 2019 г. By INGENIERIA Y MECANICA AUTOMOTRIZ

Система механических связей, пружин, амортизаторов, которая используется для соединения колес с шасси, известна как система подвески. Обычно он выполняет две функции: контролирует управляемость и торможение автомобиля в целях безопасности и обеспечивает комфорт пассажиров при ударах, вибрациях и т. д. держать колесо в перпендикулярном направлении для их максимального сцепления. Подвеска также защищает само транспортное средство и багаж от повреждений и износа. Конструкция передней и задней подвески автомобиля может быть разной.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ ПОДВЕСКИ

Система подвески, независимо от их типа, имеет несколько основных общих компонентов, а именно:

1. Поворотный кулак или стойка-

Это компонент системы подвески, который устанавливается над колесом. ступица, через которую колеса и подвеска автомобиля соединяются друг с другом предусмотренными рычажными механизмами.
Поворотный кулак снабжен шкворнем и углами поворота, которые помогают передним колесам автомобиля поворачиваться вправо или влево, что, в свою очередь, управляет автомобилем.
Поворотный кулак представляет собой корпус для центрального подшипника, вокруг которого вращается ступица колеса вместе с вращением колес.

2. Рычаги-

Рычаги представляют собой жесткие соединения, которые используются в системе подвески для соединения основной рамы транспортного средства с поворотным кулаком колес с помощью механических крепежных деталей.

В зависимости от типа подвески используемые рычажные механизмы бывают 3-х типов-

i. Поперечный рычаг или А-образный рычаг –
Это тип механического соединения в форме буквы А, заостренный конец А-образного рычага крепится к суставу, а два других конца А-образного рычага крепятся к основная рама автомобиля.
В зависимости от применения транспортного средства используются либо одинарные А-образные рычаги, либо двойные А-образные рычаги.

ii. Сплошная ось или ведущая ось- 
Это тип соединения, который используется для соединения основной рамы транспортного средства с поворотным кулаком на колесе, это корпус сплошной оси, который поддерживает общий вес транспортного средства, этот тип соединения может увидеть в грузовиках.

iii. Многорычажная —
Вместо использования двойного поперечного рычага или неразрезной оси в различных автомобилях высокого класса применяется многорычажная подвеска, в которой несколько неразрезных звеньев используются для соединения основной рамы автомобиля с поворотным кулаком на колесе.

3. Амортизаторы или пружины-

Это гибкие механические компоненты, которые используются для поглощения ударов, создаваемых дорожными условиями, и размещаются между рычажными механизмами (поперечный рычаг, сплошная ось, многорычажный механизм) и основной рамой таким образом, чтобы дорожный удар сводится к минимуму перед передачей на главный блок транспортного средства.

В зависимости от применения и типа подвески используемые амортизаторы бывают разных типов:

i. Амортизатор пружинно-демпферного типа —
Это тип амортизатора, в котором используется пневматический или гидравлический поршень, известный как демпфер, который обеспечивает демпфирование, поглощая дорожные толчки.

Этот демпфер окружен винтовой пружиной сжатия, которая представляет собой упругое механическое ограничение, которое сжимается при приложении усилия со стороны удара и возвращается назад или восстанавливает свою первоначальную форму и размер при снятии усилия.

Используется для поддержания поверхности контакта шин с дорогой за счет обеспечения жесткости (сопротивления сжатию), а также поддержания первоначальной длины амортизатора после поглощения удара.

ii. Листовая рессора- 
Это тип рессоры, в которой несколько пластин из пластичного металла, называемых листами, расположены по особой схеме, то есть одна над одной в порядке возрастания их длины, листы амортизатора листовой рессоры предварительно напряжены таким образом, что когда удар передается колесами, эти предварительно напряженные листы, будучи пластичными, пытаются восстановить свою первоначальную форму, т. Е. Выпрямиться. За счет чего удары поглощаются листьями.

Этот тип амортизатора можно легко увидеть в грузовых автомобилях на дороге, в которых амортизатор с листовой рессорой используется между неразрезной или ведущей осью и основной рамой транспортного средства.

III. Пневматическая пружина- 
Это новейший тип амортизаторов, который можно легко увидеть в автобусах Volvo, в амортизаторах с пневматической пружиной демпфирование удара является функцией сжатия воздуха, что означает, что воздух используется в качестве амортизатора.
Воздух, необходимый для различных условий нагрузки, контролируется и контролируется электрическим блоком управления автомобиля.

ТИПЫ СИСТЕМЫ ПОДВЕСКИ

1) НЕЗАВИСИМАЯ СИСТЕМА ПОДВЕСКИ

Эта система означает, что подвеска настроена таким образом, что позволяет колесам с левой и правой стороны транспортного средства перемещаться вертикально независимо друг от друга вверх и вниз, при этом езда по неровной поверхности. Сила, действующая на одно колесо, не влияет на другое, поскольку между двумя ступицами одного и того же транспортного средства нет механической связи. В большинстве автомобилей он используется на передних колесах.
Этот тип подвески обычно обеспечивает лучшее качество езды и управляемость из-за меньшего неподрессоренного веса. Основным преимуществом независимой подвески является то, что они требуют меньше места, обеспечивают более легкую управляемость, малый вес и т. д. Примеры независимой подвески:

i. Двойные поперечные рычаги

Это независимая конструкция системы подвески, использующая два рычага в форме поперечных рычагов (называемые A-ARM в США и WISHBONE в Великобритании) для фиксации колеса. Каждый поперечный рычаг или рычаг имеет две точки крепления к шасси и один шарнир на поворотном кулаке. Угловыми движениями сжимающих и отскакивающих колес можно управлять с помощью рычагов разной длины.
Основное преимущество подвесок на двойных поперечных рычагах заключается в том, что они позволяют легко регулировать развал, схождение и другие параметры. Этот тип подвески также обеспечивает увеличение отрицательного развала на всем пути до полного хода. С другой стороны, она занимает больше места и немного сложнее, чем другая система, такая как стойка Макферсона. Он также предлагает меньший выбор дизайна.

ii. MacPherson Strut

Этот тип независимой подвески получил свое название от Эрла С. Макферсона, который разработал эту конструкцию. Стойка МакФерсон является дальнейшим развитием подвески на двойных поперечных рычагах. Главное преимущество МакФерсона в том, что все детали, обеспечивающие подвеску и управление рулем, могут быть объединены в один узел.

Облегчает установку поперечного двигателя. Эта конструкция очень популярна благодаря своей простоте и низкой стоимости изготовления. Недостатком является то, что его сложнее изолировать от дорожного шума. для этого необходимо верхнее крепление стойки, которое должно быть максимально развязано. Это также требует большей высоты просвета.

2) СИСТЕМА ЗАВИСИМОЙ ПОДВЕСКИ

В зависимой подвеске имеется жесткая связь между двумя колесами одной оси. Сила, действующая на одно колесо, будет воздействовать на противоположное колесо. При каждом движении колеса, вызванном дорогой, неровности также влияют на сцепленное колесо.
В основном используется в большегрузных автомобилях. Он может выдерживать удары большей мощности, чем независимая подвеска. Пример этой системы:

I. Цельная ось.
Неразрезная ось или неразрезная ось представляет собой подвеску зависимого типа. Он в основном используется в задних колесах, в которых задняя ось поддерживается двумя листовыми рессорами. Вертикальное движение одного колеса влияет на другое. Они просты и экономичны в изготовлении.
Они настолько жесткие, что ширина колеи, схождение и развал не меняются на полном неровностях, что способствует меньшему износу шин. Основным недостатком является то, что масса балки включается в неподрессоренную массу автомобиля, что приводит к снижению ходовых качеств. Прохождение поворотов также оставляет желать лучшего из-за нулевого угла развала.

3) ПОЛУНЕЗАВИСИМАЯ СИСТЕМА

Этот тип системы имеет характеристики как зависимой, так и независимой подвески. В полунезависимой подвеске колеса перемещаются относительно друг друга, как и в независимой подвеске, но положение одного колеса оказывает некоторое влияние на другое колесо. Делается это с помощью скручивания деталей подвески. Пример полунезависимых:

i. Поворотная балка
Подвеска с поворотной балкой, также известная как ось с торсионной балкой. В основном они основаны на элементах C или H-образной формы. Поперечная балка Н-образной формы скрепляет два продольных рычага вместе и придает подвеске устойчивость к крену.
В основном используется на заднем колесе автомобилей. Он очень выгоден из-за своей низкой стоимости и очень долговечен. Он прост по конструкции и очень легок по весу. Но с другой стороны угол развала ограничен и жесткость по крену тоже не очень легкая. Характеристики носка могут быть неподходящими.

Опубликовано в Подвеска

Как работают подвески — Vehicle Physics Pro

Подвеска представляет собой демпфированную пружину, создающую противодействующую силу при сжатии. пружины выдерживать вес автомобиля. Демпферы препятствуют движению пружины, рассеивая их энергию и предотвращая их отскок без контроля.

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

, где

жесткость пружины или жесткость пружины дюймов и

глубина контакта или расстояние сжатия дюймов .

Сила, создаваемая амортизаторами, зависит от того, насколько быстро подвеска сжимается или растягивается ( скорость контакта ), выступающих против движения.

Когда колесо отрывается от земли, подвеска не производит усилия. При малейшем контакте возможно, это также не будет производить никакой силы. Чем больше пружина сжимается, тем больше сила производится пропорционально глубине контакта :

Предел сжатия составляет расстояние подвески . За этой точкой весна достигла своего максимальное усилие и не может сжиматься дальше. Производится жесткий контакт с твердым телом.

Наклон силовой линии определяется жесткостью . Чем больше жесткость , тем круче склон.

Положение подвески — это глубина контакта , при которой усилие пружины точно соответствует усилие, приложенное к пружине. В транспортных средствах эта сила обычно создается весом опирается на колесо:

• Чем больше нагрузка на колесо, тем больше будет сжата его пружина (подвеска положение заметно ниже).
• Чем меньший вес нагружен на колесо, тем меньше будет сжата его пружина (подвеска положение заметно выше).
• Если центр масс транспортного средства перемещается (груз, пассажиры…), вес будет перераспределятся по колесам и их подвески будут сжаты/удлинены в результате новое распределение веса.
• Если автомобиль ускоряется, тормозит или поворачивает, вес будет временно смещен между колесами, соответственно изменяя положение их подвески. Например, ускорение делает определенное количество веса (в зависимости от фактического ускорения), которое должно быть перенесено спереди колеса к задним колесам. Аналогичные эффекты возникают при торможении и поворотах.
• Аэродинамические поверхности толкают автомобиль вниз со скоростью, увеличивая нагрузку на колеса и соответствующим образом сжимая их подвески.

Сила подвески рассчитывается как:

Когда подвеска не движется, контактная скорость равна 0. Это происходит, когда транспортное средство либо в покое, в крейсерском режиме с постоянной скоростью или с постоянным ускорением. Положение подвески для конкретное колесо может быть рассчитано как:

где фактический вес, поддерживаемый этим колесом.

Изучение колебательного поведения

Свойства подвески можно изучать с точки зрения колебательного поведения (Гармонический осциллятор). Связанные концепции используются для изучения реакции суспензии в различных ситуациях.

Осторожно: подвеска автомобиля НЕ является гармоническим генератором per se

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

В то время как подвеска на основе задания колебательных свойств (частота, демпфирование) возможно, реализация его как общего гармонического осциллятора является распространенной ошибкой и может дают противоречивые результаты. Это не одна, а четыре (и более) навесных подвески с сложные взаимодействия между ними: перенос веса, груз, дорожные условия. ..

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

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

Используя подрессоренную массу , вы можете рассчитать собственную частоту на пружину под ту нагрузка. Собственная частота — это скорость, с которой пружина может реагировать на изменения нагрузки:

Собственная частота определяет колебательное поведение подвески. Типичный семейный автомобиль настроен на отображение собственной частоты где-то между 5 и 10.

Подрессоренная масса также используется для изучения поведения демпфирования, то есть скорость, с которой подвеска рассеивает энергию, запасенную в пружине. Мы можем рассчитать коэффициент демпфирования для определения того, будет ли подвеска недостаточно демпфирована, сверхдемпфирование или критическое демпфирование:

Коэффициент демпфирования больше 1,0 означает избыточное демпфирование (вялая подвеска), значение ровно 1,0 имеет критическое демпфирование, а значение меньше 1,0 означает недостаточное демпфирование (подвеска упругая). Значения для реалистичные автомобили находятся в диапазоне от 0,2 до 0,6. Демпферная скорость , предназначенная для определенного Коэффициент демпфирования можно рассчитать, переформировав приведенное выше уравнение:

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

Шаги приостановки и моделирования

Другой интересной концепцией моделирования является количество имитационных обновлений, которые будут происходить при каждом пружинном колебании. Это число определяется соотношением альфа :

. Применяя теорему Найквиста, мы сделать вывод, что физически правильное моделирование должно иметь alpha >= 2. Меньшие значения вряд ли будут вызывают заметные артефакты, только создаваемые силы не будут физически точными.

Применение в реальных транспортных средствах

Подвески в реальных транспортных средствах не всегда имеют постоянную частоту и коэффициент демпфирования. Вы можете отдельно рассчитать и изучить колебательный режим в конкретных ситуациях: в покое, ускорение, торможение… Перенос веса в некоторых из этих ситуаций фактически влияет на поведение подвески. В этом заключается сложность настройки подвески в реальных автомобилях: вы должны найти хороший баланс для большинства ситуаций.

Если транспортное средство находится в постоянном ускорении (ускорение/торможение/прохождение поворотов), вес перераспределяется между колесами. Колеса будут нести большую или меньшую нагрузку, чем в исходном положении. Это эффективно изменяет колебательные свойства подвески в тех конкретных ситуациях, таким образом, имея разные реакции. Например, представьте себе гоночный автомобиль, резко тормозящий в конце долго прямо перед входом в медленную кривую. Если эта часть трассы представляет собой неровную поверхность, то подвеска должна быть правильно настроена для обеспечения правильной управляемости при торможении на неровностях. Другой пример — прижимная сила, создаваемая аэродинамическими поверхностями. Подвеска будет отличаться поведение на высоких скоростях из-за дополнительной длительной нагрузки. Изучение колебательного поведения подвеска в этой детали имеет решающее значение для настройки гоночных автомобилей, которые должным образом реагируют на каждую ситуация.

Наиболее важными элементами подвески автомобиля являются:

• Пружины выдерживают вес автомобиля.
• Амортизаторы рассеивают энергию пружин при движении подвески ( перенос веса ).

Когда подвеска не движется, амортизаторы не действуют. Это происходит, когда автомобиль находится на покоя, крейсерская с постоянной скоростью или с постоянным ускорением. В противном случае происходит перенос веса среди подвесок. Пружины должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать вес автомобиля. предотвращение достижения предела подвески во всех ситуациях, включая перенос веса.

Когда формулы гармонического осциллятора (выше) применяются к транспортным средствам в таких ситуациях они дают неожиданный результат:

Таким образом, самым важным фактором, определяющим частоту нашей подвески, является глубина контакта . Ни жесткость пружины, ни даже подрессоренная масса. Частота приостановки зависит от различные ситуации (ускорение, торможение, поворот…) в зависимости от глубины контакта. Примечание что эта глубина контакта включает любую предварительную нагрузку пружины внутри амортизационной стойки.

Здесь вступают в действие системы динамической подвески. Некоторые современные автомобили высокого класса имеют электронные управляемые подвески, которые динамически изменяют настройку подвески, чтобы сохранить глубину контакта (также дорожный просвет ) постоянен в любой ситуации. При этом сохраняются первоначальные свойства подвеска при ускорении, торможении, прохождении поворотов или перевозке переменного груза или пассажиров.

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

• VAntiRollBar: связывает подвеску колес на одной оси для управления боковой крен на поворотах.
• VPAdvancedDamper: настраивает демпферы с параметрами удара/отбоя: медленный удар, быстрый удар, медленный отскок, быстрый отскок.
• VPDynamicSuspension: модифицирует пружину подвески во время работы, чтобы сохранить заданную глубина контакта (или дорожный просвет ).
• VPProgressiveПодвеска: Изменяет свойства подвески по ходу подвески. За например, это позволяет моделировать рессорную подвеску или отбойники.

Как работает система подвески в автомобиле?

Содержание

Введение 

«Физика, как благословение, так и проклятие». Мы, инженеры, хорошо знакомы с этой цитатой, поскольку при разработке мы получаем от природы как благословения, так и проклятия. технология или машина, особенно когда мы говорим об автомобильном транспортном средстве, физика природы является самой большой проблемой, с которой мы сталкиваемся, мы всегда говорим о двигателе и системе трансмиссии, которые являются важной системой, которой оборудовано транспортное средство, но задумывались ли вы, как автомобиль ведет себя стабильно даже на высокой скорости? , Почему мы не чувствуем неровности, сидя в машине? Почему автомобиль не теряет контакт с дорогой даже на большой скорости или в крутых поворотах? Давайте просто узнаем.

Система подвески — одна из важнейших систем автомобиля, отвечающая за динамику автомобиля. Это промежуточная гибкая система, которая соединяет колеса с основной рамой автомобиля, система подвески представляет собой комбинацию различных компонентов, таких как поворотный кулак или стойка (которые имеют важные углы, такие как шкворень, ролик), рычаги или рычаги и амортизатор, который собирается вместе и обеспечивает относительное движение между шиной и основной рамой.

Система подвески обеспечивает устойчивость автомобиля в динамических условиях, таких как высокая скорость, крутые повороты и торможение.

Амортизаторы, используемые в системе подвески, защищают основную раму от ударов, вызванных плохими дорожными условиями, поглощая удары, что, в свою очередь, делает поездку плавной для пассажиров и багажа.

Зачем нужна подвесная система?

Как мы уже говорили выше, в динамических условиях транспортное средство сталкивается со многими проблемами, такими как различные силы, действующие на транспортное средство при движении по дороге, созданной природой, поэтому необходима система подвески, потому что-

• Существует потребность в гибком соединении между основной рамой и колесами транспортного средства в динамическом состоянии, которое обеспечивает относительное движение между ними, не вызывая деформации основной конструкции или любых других компонентов транспортного средства.
• Система подвески в транспортном средстве необходима для поддержки общего веса основной рамы, включая вес всех установленных компонентов, а также вес пассажира.
• Транспортному средству необходима система подвески для поддержания плотного контакта шин с дорогой, что, в свою очередь, обеспечивает устойчивость транспортного средства
• Когда транспортное средство совершает крутой поворот, рама имеет тенденцию к качению вдоль своей поперечной оси, что следует предотвратить, чтобы предотвратить качение транспортного средства, поэтому в транспортном средстве необходима система подвески, которая может предотвратить избыточное качение транспортного средства. .
• Когда транспортное средство разгоняется из исходного состояния и при торможении в обоих этих условиях возникает тенденция к качению рамы вдоль своей продольной оси, из-за чего колеса транспортного средства пытаются потерять контакт с поверхностью дороги, поэтому в транспортном средстве необходима система подвески, которая может предотвратить избыточное качение транспортного средства вдоль его продольной оси.
• Система подвески взаимодействует с системой рулевого управления транспортного средства, чтобы удерживать транспортное средство в правильном положении, что обеспечивает устойчивость движущегося транспортного средства.
• Шкворень и углы ролика, предусмотренные в поворотном кулаке или стойке системы подвески, позволяют плавно поворачивать передние колеса из стороны в сторону для управления транспортным средством.
• Амортизаторы, используемые в системе подвески, поглощают удары, вызванные неровными дорожными условиями, и обеспечивают плавность хода как для пассажиров, так и для багажа в кабине.

Читайте также:

Как работает система рулевого управления с усилителем? – Лучшее объяснение

Что такое степень сжатия – бензиновый и дизельный двигатель?

Как работает свободный поршневой двигатель?

Типы используемых подвесок

В зависимости от относительного движения между передними и обоими задними колесами система подвески бывает двух типов:

1. Независимая или зависимая подвеска. в котором правое и левое колеса передней и задней колесной пары соединены сплошной осью таким образом, что движение вверх за счет удара любого колеса передней и задней колесной пары вызывает небольшой подъем в другом.

• Неразрезная ось с трубой Дедиона и т. д. Типы подвесок являются примерами зависимой подвески

• Этот тип подвесок используется во многих старых грузовиках, в которых передняя и задняя пары колес соединены сплошной осью .

2. Независимая подвеска- Система подвески, в которой все четыре колеса автомобиля свободны, т. е. нет относительного движения между передней и задней парами колес, что означает, что все четыре колеса соединены независимо с раму, и когда неровность возникает с правой или левой стороны автомобиля, колесо (либо правое, либо левое колесо), соприкасающееся с неровностью, движется вверх, не вызывая подъема другого бокового колеса.

• Двойной поперечный рычаг, мак-ферсон и т.д. Типы подвесок приведены на примере независимой подвески.

• Автомобили Formula с подвеской на двойных поперечных рычагах, а обычные легковые автомобили, такие как Maruti Swift, используют независимую подвеску.
• Основное преимущество использования этого типа подвески заключается в том, что контакт поверхности между дорогой и любым из колес сохраняется на всем протяжении, что является основной потребностью устойчивости автомобиля.

Основные компоненты системы подвески

Система подвески, независимо от ее типа, имеет некоторые общие основные компоненты, а именно:

Источник изображения

компонент системы подвески, устанавливаемый над ступицей колеса, через который колеса и подвеска транспортного средства соединяются друг с другом с помощью предусмотренных рычажных механизмов.

• Поворотный кулак снабжен шкворнем и углами поворота, который помогает передним колесам автомобиля поворачиваться вправо или влево, что, в свою очередь, управляет автомобилем.
• Поворотный кулак представляет собой корпус для центрального подшипника, вокруг которого вращается ступица колеса вместе с вращением колес.

2. Рычаги-рычаги — это жесткие соединения, которые используются в системе подвески для соединения основной рамы транспортного средства с поворотным кулаком колеса через механические крепления.

В зависимости от типа подвески используются рычажные механизмы трех типов:

(i) Рычажные рычаги или А-образные рычаги – Это тип механического рычажного механизма в форме буквы А, остроконечный конец А-образного рычага крепится к поворотному кулаку, а два других конца А-образного рычага крепятся к основной раме автомобиля.

В зависимости от применения автомобиля используются либо одинарные А-образные рычаги, либо двойные А-образные рычаги.

(ii) Сплошная ось или ведущая ось — Это тип рычажного механизма, который используется для соединения основной рамы транспортного средства с поворотным кулаком на колесе, это корпус сплошной оси, который поддерживает общий вес транспортное средство, этот тип связи можно увидеть в грузовиках.

(iii) Многорычажная — Вместо использования двойного поперечного рычага или неразрезной оси в различных автомобилях высокого класса используется многорычажная подвеска, в которой несколько сплошных звеньев используются для соединения основной рамы автомобиля с поворотным кулаком. колесо

3. Амортизаторы или пружины. Это гибкие механические компоненты, которые используются для поглощения ударов, создаваемых дорожными условиями, и размещаются между рычажными механизмами (поперечный рычаг, сплошная ось, многорычажная связь) и основной рамой таким образом, что дорожный удар сводится к минимуму перед передачей на основную раму автомобиля.

В зависимости от применения и типа подвески используются амортизаторы многих типов:

(i) Амортизатор пружинно-демпферного типа- Это тип амортизатора, в котором используется пневматический или гидравлический поршень, известный как демпфер, который обеспечивает демпфирование, поглощая дорожные толчки.

Этот демпфер окружен спиральной пружиной сжатия, которая представляет собой упругое механическое ограничение, которое сжимается при приложении усилия со стороны удара и отступает назад или восстанавливает свою первоначальную форму и размер при снятии усилия.

Используется для поддержания поверхности контакта шин с дорогой за счет обеспечения жесткости (сопротивления сжатию), а также поддержания первоначальной длины амортизатора после поглощения удара.

(ii) Листовая рессора — Это тип пружины, в которой несколько гибких металлических пластин, называемых листами, расположены по особой схеме, т.е. одна над другой в порядке возрастания их длины, листы амортизатора листовой рессоры предварительно напряжены, так что, когда удар передается колесами, эти предварительно напряженные листы, будучи пластичными, пытаются восстановить свою первоначальную форму, т. е. выпрямляются. За счет чего удары поглощаются листьями.

• Этот тип амортизатора можно легко увидеть на грузовиках на дороге, в которых амортизатор с листовой рессорой используется между неразрезным или ведущим мостом и основной рамой транспортного средства.

(iii) Пневматическая пружина- Это последний тип амортизаторов, который можно легко увидеть в автобусах Volvo, в амортизаторах с пневматической пружиной демпфирование удара является функцией сжатия воздуха, что означает, что воздух используется амортизатор.

• Воздух, необходимый для различных условий нагрузки, контролируется и контролируется электрическим блоком управления автомобиля.

Как работает автоматическая коробка передач? – Лучшее объяснение

Что такое механическая коробка передач и как она работает?

Как работает гидротрансформатор?

Работа систем подвески

Независимая подвеска

Чтобы понять работу независимой подвески, давайте возьмем пример подвески автомобилей формулы, в которой используются подвески на двойных поперечных рычагах с цилиндрическими пружинами.

• В формульных автомобилях используются независимые подвески на двойных поперечных рычагах, в которых все 4 шины формульного автомобиля движутся независимо, т. е. между ними нет относительного движения.

Рабочий

Предположим, что неровность находится с левой стороны автомобиля и в этот момент переднее левое колесо касается ее.

• Когда левое колесо автомобиля формулы ударяется о неровность дороги, что, в свою очередь, заставляет переднее левое колесо подниматься вверх, и, поскольку нет связи между правым и левым или передним и задним колесами, это движение вверх ограничено только переднее левое колесо.
• Удар, возникающий из-за этого дорожного ухаба, поглощается пружиной и амортизаторами сжатия, используемыми между поворотным кулаком колеса и основной рамой, этот удар поглощается напрямую или через направляющие, которые передают удар от поворотного кулака к демпферу.
• Жесткость пружины и амортизаторов, используемых в независимой подвеске на двойных поперечных рычагах, отвечает за сохранение сцепления колеса болида формулы с дорогой.

Независимая или зависимая подвеска

• Чтобы понять работу системы подвески зависимого типа, давайте возьмем пример системы подвески, используемой в грузовике в Индии, т. е. неразрезной мост или ведущий мост с листовыми рессорами.
• В грузовых автомобилях зависимым типом подвески является такое применение, при котором как колеса задней, так и передней колесной пары соединены сплошной осью таким образом, что движение вверх одного колеса вызывает небольшой подъем другого.

Устройство подвески этого типа следующее:

• Передняя и задняя пары колес соединены с неразрезной ведущей осью, на которой лежит рама грузовика, между неразрезной осью и рамой с листовыми рессорами. используется, что обеспечивает демпфирование удара.

Рабочий

• Предположим, что неровность находится у левого колеса грузовика, эта дорожная неровность, с которой сталкивается левое колесо грузовика, пытается поднять левое колесо грузовика.
• Когда это колесо поднимается из-за неровности дороги, приподнимается и связанная с ним сплошная ось, и усилие, создаваемое колесом за счет его движения вверх, передается на соответствующее правое колесо (поскольку оба они жестко связаны с ведущей осью ), который, в свою очередь, пытается немного приподнять его.
• Удары от неровностей дороги поглощаются листовыми рессорами, установленными между осью и основной рамой.
• Когда грузовик сталкивается с дорожным ударом, листовые рессоры, предварительно напряженные особым образом, пытаются восстановить свою первоначальную форму, т. е. выпрямиться, что, в свою очередь, поглощает дорожный толчок.

Чтобы лучше понять систему подвески автомобиля, посмотрите видео ниже:

Как это работает? Объяснение деталей и типов

Система подвески автомобиля: что она делает?

Система подвески автомобиля является одной из наиболее важных частей автомобиля. Он часто остается незамеченным, так как работает бесшумно. Но без подвески сложно представить вождение автомобиля. Итак, какая польза от подвески в автомобиле?

Основная роль системы подвески в автомобиле состоит в том, чтобы поддерживать устойчивость автомобиля за счет нейтрализации внешних сил. Здесь внешние силы — это не что иное, как силы, ощущаемые кузовом автомобиля из-за выбоин, неровностей и т. д. на дороге. Кроме того, подвеска сохраняет устойчивость автомобиля в поворотах и ​​на высоких скоростях, а также обеспечивает превосходную управляемость.

Чтобы было еще проще, скажем так. Система подвески поглощает неровности, которые мы обычно встречаем на дорогах. При отсутствии подвески, поглощающей эти неровности, шины могут потерять контакт с дорогой, и вы можете потерять контроль над автомобилем. Точно так же, если на дороге есть провал, подвеска удлиняется и обеспечивает контакт шин с дорогой. Подводя итог, подвеска поддерживает устойчивость автомобиля, а также смягчает кабину.

Что такое подвеска автомобиля?

Итак, перейдем к сути вопроса, что такое подвеска в автомобиле? Проще говоря, это компонент автомобиля, который смягчает силы, которым подвергается транспортное средство при движении по дороге.

Подвеска смягчает кабину от внешних сил, возникающих из-за мелких камней/камней на дороге, неровностей/тормоза или мелких/больших выбоин. Помимо нейтрализации внешних сил, подвеска также отвечает за стабильную управляемость автомобиля. Без системы подвески управлять автомобилем может быть невозможно.

Как работает подвеска автомобиля?

Обратитесь к пунктам ниже, чтобы понять, как работает подвеска автомобиля.

• Подвеска автомобиля работает по принципу рассеивания усилия.

• Преобразование силы в тепло и, таким образом, устранение воздействия на кузов автомобиля.

• В системе подвески используются такие компоненты, как пружины, амортизаторы и стойки для достижения эффекта демпфирования.

Звучит как ухабистая дорога? Не беспокойтесь; мы подробно объясним все эти термины в следующих разделах этой статьи.

Типы автомобильной подвески

Технологии в автомобильной промышленности развиваются с каждым днем, и это привело к тому, что производители автомобилей предлагают различные типы автомобильных подвесок. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов систем подвески, используемых в автомобилях.

Подвески автомобилей можно разделить на два типа: независимая и независимая подвеска. Ниже приведены детали каждой системы подвески.

1. Независимая подвеска

Тип подвески автомобиля, в котором жесткая ось соединяет левое и правое колеса. Другими словами, это прочный стержень, удерживаемый на месте с помощью листовых рессор и амортизаторов.

Этот тип подвески можно увидеть на грузовиках и некоторых внедорожниках. Однако независимая подвеска в современных автомобилях не используется.

2. Подвеска на листовых рессорах

Это один из типов независимой подвески, листовые рессоры прикреплены к жесткой оси. Этот тип расположения в основном используется в тяжелых транспортных средствах, таких как грузовики и автобусы.

Листовая рессора состоит из нескольких пластин, скрепляемых пружинными зажимами. Размер пластин становится все короче, а наиболее вытянутая пластина называется мастер-листом. Преимущества этого типа подвески в том, что он недорогой в производстве, и выдерживает большой вес. Именно поэтому он широко используется в большегрузных транспортных средствах.

3. Подвеска на продольных рычагах

Листовая рессора сама по себе не может остановить движение автомобиля из стороны в сторону, вперед и назад. Итак, установлены поперечные рычаги, и они называются продольными рычагами. Они просты по конструкции и крепятся к оси и шасси автомобиля.

Можно легко отрегулировать рычаги, не снимая их с автомобиля. Одним из преимуществ подвески на продольных рычагах является то, что они сводят на нет внешние силы, действующие на ось. Подобно листовым рессорам, они также прочны и долговечны.

4. Независимая подвеска

Как следует из названия, в этом типе подвески левое и правое колеса движутся независимо. Существует несколько типов независимой подвески, в которых используется различное расположение пружин и амортизаторов. Эта подвеска более сложна по конструкции, но обладает лучшим демпфирующим эффектом.

5. Подвеска Макферсон

Один из самых распространенных типов подвески. Подвеска со стойками MacPherson компактна, легка, а цена подвески автомобиля также ниже из-за ее простой конструкции. Ниже приведены детали подвески со стойками МакФерсон.

• Комбинация спиральной пружины и амортизатора.

• Занимает меньше места благодаря своей компактной конструкции и оставляет больше места для установки других компонентов.

• Он также имеет небольшой вес, что снижает общий вес автомобиля.

• Не подходит для спортивных автомобилей с низким дорожным просветом из-за вертикальной сборки.

• Также не подходит для автомобилей с более широкими колесами, так как требует больше усилий на рулевом колесе.

6. Подвеска на двойных поперечных рычагах

Это тип независимой передней подвески, который в основном используется в автомобилях высокого класса. Ниже приведены детали подвески на двойных поперечных рычагах.

• Он использует два рычага в форме поперечных рычагов, чтобы удерживать колесо на месте.

• Поперечный рычаг имеет две точки крепления: одну для рамы, а другую для колеса.

• В подвеске используются винтовые пружины для поглощения энергии и амортизаторы для рассеивания энергии.

• Подвеска на двойных поперечных рычагах намного устойчивее других подвесок. Это также приводит к улучшению динамики.

• Это дорого из-за сложной конструкции и конструкции.

• Стоимость ремонта/обслуживания высока из-за нескольких компонентов в системе подвески.

7. Многорычажная подвеска

Это последняя разработка подвески на двойных поперечных рычагах. Многорычажная подвеска использует три или более боковых рычага и один или несколько продольных (вертикальных) рычагов. Преимущество этой подвески в том, что рычаги можно поворачивать в любом направлении. Это позволяет достичь лучшего баланса между ходовыми качествами и управляемостью. Как правило, в спортивных автомобилях используется этот тип подвески.

8. Пневматическая подвеска

Это передовая система подвески, которая в основном используется в автомобилях класса люкс. В этом типе подвески традиционная винтовая пружина заменена пневматической. Они сделаны из прочной резины и надуты воздухом.

В пневматической подвеске используется воздушный компрессор, датчики и электронное управление для точной настройки системы. Вы можете регулировать подвеску (дорожный просвет) в зависимости от дорог и нагрузки на автомобиль. Он обеспечивает отличную амортизацию. Однако это дорого и поэтому используется только в роскошных автомобилях.

См. также: Пневматическая подвеска в автомобилях

Детали автомобильной подвески

Подвеска состоит из нескольких частей, которые работают вместе для гашения ударов. Ниже приведены основные компоненты подвески автомобиля.

1. Весна

Весна – это одна из тех частей, с которыми вы, возможно, сталкивались в своей повседневной жизни. Обычно он свернут и эластичен. Пружина сжимается или растягивается в зависимости от приложенной внешней силы. По такому же принципу работает и пружина в подвеске автомобиля. Следующие пункты объяснят рабочий механизм пружины в системе подвески.

• Основной задачей пружины подвески автомобиля является накопление энергии, вырабатываемой при проезде автомобиля по кочкам, выбоинам и т. д.

• Количество энергии, запасаемой пружиной, зависит от различных факторов, таких как материал, длина , коэффициент пружины и т. д.

• При движении автомобиля по ровной поверхности пружина сжимается под действием веса автомобиля.

• Когда вы наезжаете на выбоину, пружина растягивается и обеспечивает контакт шин с дорожным покрытием.

• Точно так же, когда вы наезжаете на неровность, пружина сжимается и удерживает шины в контакте с дорогой.

• В подвесках используются два типа пружин: цилиндрическая пружина и листовая рессора.

• Винтовые пружины — одни из самых распространенных, и их можно увидеть на большинстве автомобилей.

• Листовые рессоры использовались в старых автомобилях, и вы также можете найти их на большегрузных автомобилях, таких как грузовики с неразрезными мостами.

• Листовая пружина может накапливать больше энергии, чем цилиндрическая пружина. Следовательно, большегрузные автомобили используют листовые рессоры.

Однако сама по себе пружина не может обеспечить плавное вождение, поскольку пружины хороши только для накопления энергии и не так хороши для рассеивания энергии. Только с пружинами автомобиль все равно будет подпрыгивать, пока энергия не рассеется. Амортизаторы/амортизаторы решают эту проблему.

Демпфер или амортизатор представляет собой заполненный жидкостью/газом резервуар, заключенный в трубку. Он устанавливается между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединено с рамой. Нижнее крепление крепится к оси.

Верхнее крепление демпфера соединено со штоком поршня, прикрепленным к поршню с крошечными отверстиями. Поршень находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.

Просмотрите приведенные ниже пункты, чтобы понять принцип работы демпфера.

• Когда колеса преодолевают неровности/ямы на дороге, пружина растягивается/сжимается.

• Энергия, накопленная в пружине, передается на демпфер через верхнее крепление.

• Энергия рассеивается на шток поршня, а затем на поршень.

• За счет энергии поршень движется в масле. Затем масло проталкивается через поршневые отверстия и направляется в отдельную камеру.

• Изготовитель может изменить сопротивление амортизатора, изменив размер отверстий в поршне. Его также называют коэффициентом затухания. Чем выше коэффициент демпфирования, тем мягче езда.

Как и пружины, существуют различные типы амортизаторов, такие как однотрубные, двухтрубные, газонаполненные и амортизаторы с внешним резервуаром. Однако принцип работы амортизаторов остается прежним.

3. Стойки

Стойки не являются отдельными компонентами подвески. Вместо этого они являются структурными компонентами, состоящими из пружины и амортизатора. Простыми словами, амортизатор, обернутый винтовой пружиной, называется стойкой. Стойка объединяет различные компоненты подвески в один компактный узел.

4. Стабилизатор поперечной устойчивости

Стабилизатор поперечной устойчивости отвечает за предотвращение качения кузова автомобиля при движении по поворотам/неровностям дороги. Он представляет собой металлический стержень, соединяющий левую и правую стороны подвески. В приведенных ниже пунктах объясняется, как стабилизатор поперечной устойчивости работает в сочетании с системой подвески.

• Когда подвеска движется вверх/вниз (левое или правое колесо) из-за неровностей дороги, стабилизатор поперечной устойчивости передает энергию на другое колесо (левое или правое).

• Обеспечивает ровную езду и снижает вероятность скатывания автомобиля при прохождении поворотов.

• Практически все автомобили стандартно оснащены стабилизатором поперечной устойчивости.

Проблемы с подвеской автомобиля и как их выявить?

Теперь, когда вы знакомы с основным рабочим механизмом подвески автомобиля, вам также следует помнить о аномалиях подвески. Подвеска — это механический компонент, который со временем может выйти из строя. Однако, если вы заметите проблему на ранней стадии, вы можете уберечь себя от катастрофического отказа подвески.

Ниже приведены некоторые признаки того, что подвеска нуждается в осмотре или ремонте.

• Если вы начинаете ощущать каждую неровность на дороге или ваш автомобиль подпрыгивает из-за неровностей дороги, подвеска нуждается в проверке.

• Вы также можете провести «тест на отскок», чтобы проверить подвеску. Надавите на переднюю часть автомобиля всем своим весом, подпрыгните несколько раз и отпустите. Если транспортное средство подпрыгивает более трех раз, подвеска нуждается в некотором уходе от механика. Вы можете повторить тот же процесс и для задней подвески.

• Если ваш автомобиль тянет в сторону при прохождении поворотов, возможно, отказали амортизаторы.

• Подвеска также может иметь некоторые проблемы, если автомобиль ныряет носом (внезапное сжатие передней подвески) при торможении, кренится в сторону на поворотах или приседает при обычном ускорении.

• Наконец, осмотрите шины. Если протекторы изношены неравномерно, подвеска оказывает неравномерное давление на шины. Это признак того, что есть какие-то проблемы с подвеской.

Также читайте: Барабанные тормоза против дисковых тормозов

Лучшие марки и модели автомобилей с подвеской в ​​Индии

Подвеска работает лучше всего, когда она настроена в соответствии с условиями вождения. Например, транспортному средству, используемому для движения по бездорожью, может потребоваться настройка мягкой подвески, в то время как для автомобиля, используемого на шоссе/дорогах с твердым покрытием, может потребоваться слегка жесткая подвеска для улучшения управляемости.

Вот список автомобилей с лучшей настройкой подвески для индийских дорог.

Часто задаваемые вопросы

Вот некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о подвеске автомобиля

Могу ли я водить машину, если подвеска сломана?

Нет, не рекомендуется ездить на автомобиле с поврежденной/разрушенной подвеской. Вы можете управлять автомобилем, но это повлияет на развал-схождение, и поездка будет жесткой. Кроме того, вам может быть трудно управлять автомобилем в экстренной ситуации. Вождение со сломанной подвеской также может привести к повреждению других компонентов автомобиля.

Когда нужно менять подвеску автомобиля?

Подвеска является одним из тех компонентов, которые не нужно часто менять. В среднем автомобильная подвеска должна прослужить около пяти лет/1 лакх километров. Однако это полностью зависит от вашего стиля вождения и дорожных условий.

Какая подвеска лучше всего подходит для автомобилей в Индии?

Система подвески со стойками MacPherson работает лучше всего в Индии благодаря своей доступности, компактной конструкции и производительности. Почти все производители автомобилей используют эту подвеску, поскольку она легко помещается в компактные автомобили и обеспечивает превосходное качество езды.

Узнайте больше:

• Легкосплавные диски против стальных

• Лучшие автомобили с подвеской в ​​Индии

• Что такое турбодвигатель в автомобилях?

• Система удержания на подъеме в автомобилях: проверка автомобилей с системой помощи при подъеме на подъем в Индии

Как работает подвеска автомобиля?

Вы здесь

Главная | Как работает подвеска автомобиля?

Сильно нажмите на переднее крыло автомобиля. Автомобиль может немного опуститься, прежде чем снова подняться, но не подпрыгивая. Вот подвеска работает.

Разработка эффективной подвесной системы — это не только наука, но и искусство. Необходимо найти множество компромиссов между качеством езды и управляемостью, первое из которых касается того, насколько комфортен автомобиль, а второе — насколько хорошо он остается стабильным и управляемым на скорости.

Что входит в систему подвески автомобиля?

Пружины

В большинстве современных автомобильных подвесок используются стальные винтовые пружины – по одной на колесо. Однако, если вы заглянете под старый автомобиль или пикап, то вместо рессор увидите узкие полоски металла, уложенные друг на друга. Это листовые рессоры.

Другой тип пружины вообще не похож на пружину. Называется торсион. Это длинный кусок металла, прикрепленный к машине одним концом и к остальной части подвески со стороны колеса.

Когда автомобиль наезжает на кочку, подвеска смещается, в результате чего руль скручивается и поглощает энергию. Он помогает сдерживать все те центробежные силы, которые действуют на кузов автомобиля в повороте, делая его наклонным, поэтому его часто называют стабилизатором поперечной устойчивости.

Амортизаторы

Пружина хорошо сжимает и поглощает энергию, но не так хорошо ее высвобождает, когда имеет тенденцию к неконтролируемому отскоку. В автомобиле это неконтролируемое действие испортило бы его плавность хода и управляемость.

Здесь в дело вступает амортизатор или демпфер. Он выглядит как толстый короткий велосипедный насос. В зависимости от типа подвески он либо расположен близко к винтовой пружине, либо фактически находится внутри нее, когда он также известен как стойка.

Каким бы ни был тип демпфера, его задачей является контролируемое высвобождение энергии пружины. Большинство состоит из двух частей. Верхняя часть называется внешней трубой. Он соединен с рамой автомобиля и содержит поршень (похож на поршень).

Нижняя половина, называемая запасной трубой, крепится болтами к оси или к конструкции, несущей систему подвески. Он заполнен гидравлической жидкостью.

Когда автомобиль наезжает на кочку, ось поднимается, сжимая пружину и заставляя поршень опускаться в жидкость. Это движение выталкивает жидкость вверх и через маленькие отверстия в поршне.

Однако в следующий момент поршень снова поднимается вверх, когда пружина отскакивает, и в этот момент жидкость меняет направление и возвращается в резервную трубку. Весь этот поток жидкости создает большое давление в демпфере, замедляя поршень и, в свою очередь, замедляя сжатие и отбой пружины.

Когда демпфер начинает изнашиваться, из него может вытекать жидкость, что снижает его эффективность. Это влияет на плавность хода и управляемость автомобиля, а также ускоряет износ шин.

Независимая подвеска

В автомобиле с независимой подвеской каждое колесо — обычно передняя пара — крепится отдельно к кузову автомобиля, что позволяет ему двигаться независимо от другого. Это важно, учитывая, как много разных сил действуют на автомобиль.

В независимой системе, обычно встречающейся на грузовиках и фургонах, системы подвески соединены друг с другом осью, оснащенной листовыми рессорами и амортизатором на каждом конце. Силы, действующие на одну сторону автомобиля, будут воздействовать и на другую сторону. Это грубое, но экономически эффективное решение.

Некоторые автомобили, такие как Volkswagen Golf S Mk 7, имеют полураспорную заднюю подвеску, называемую задней подвеской с поворотной балкой. Он допускает более независимое движение, чем ось, но не настолько, как полностью независимая система. Главное его достоинство — простота и низкая цена.

 

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Подвеска на двойных поперечных рычагах является основой независимых систем и состоит из двух штампованных стальных или алюминиевых рычагов на каждое колесо, расположенных один над другим и простирающихся от ступицы колеса до рамы автомобиля. Демпфер внутри винтовой пружины прикреплен к нижнему поперечному рычагу, а другим концом к кузову автомобиля. Система может быть установлена ​​на всех четырех углах автомобиля.

Стойка MacPherson

Названная в честь инженера General Motors, разработавшего ее, эта независимая система подвески имеет форму амортизатора внутри винтовой пружины. Верхняя часть амортизатора прикреплена к так называемой турели подвески (видимой, когда вы поднимаете капот).

Нижняя часть крепится к ступице колеса, от которой отходят так называемые «рычаги», крепящиеся к раме автомобиля. Он компактен, легок и эффективен, его можно использовать как спереди, так и сзади автомобиля.

Пневматическая подвеска

Все чаще роскошные автомобили и внедорожники оснащаются так называемой пневматической подвеской — системой, в которой вместо традиционных стальных спиральных пружин используются пневматические рессоры (обычно наполненные воздухом контейнеры). Когда каждая пневматическая пружина движется вверх или вниз, система удаляет или добавляет воздух для поддержания комфорта и уменьшения наклона кузова в поворотах.

Он управляется мощными микропроцессорами, которые могут заставить пневматические рессоры работать по отдельности или вместе, возможно, для обеспечения системы самовыравнивания или даже для подъема автомобиля над неровной поверхностью. В качестве альтернативы система может опускать автомобиль для повышения устойчивости и снижения расхода топлива.

Между тем, функция Mercedes Active Curve Tilting использует камеру, чтобы сканировать дорогу впереди и регулировать пневматические пружины, чтобы наклонять автомобиль внутрь поворота, а не от него, как это естественно.

Адаптивное демпфирование

Из масляных трубок, которые просто реагируют на движение пружин автомобиля, амортизаторы теперь становятся компонентами, которые могут интеллектуально управлять событиями. Например, магнитные демпферы заполнены железистой жидкостью.

Электрический ток, проходящий через жидкость, может изменить ее вязкость или толщину в одно мгновение в соответствии с силой, приложенной к демпферу. Другие системы используют соленоид для управления потоком жидкости внутри демпфера.

Теги: 

Автотехобслуживание

Инфографика

Рекомендуется для вас

Последние советы и руководства

Общие проблемы BMW X3 Mk1 (2004-2010)

20 сентября 2022 г.

Общие проблемы Ford Transit Custom

15 сентября 2022 г.

Общие проблемы BMW 1-й серии (2004-2013 гг.)

8 сентября 2022 г.

Общие проблемы BMW 3-й серии (1998-2007 гг.)

Лабораторное руководство | детали конструкции, принципы работы и работа систем автомобильной подвески

Цель

Изучить и подготовить отчет о деталях конструкции, принципах работы и работе следующих систем автомобильной подвески.

a) Система передней подвески

b) Система задней подвески

Теория

Маркированная схема, детали конструкции, принцип работы и принцип работы следующих систем подвески

a) Система передней подвески

i) Подвеска на двойных поперечных рычагах

ii) Передняя подвеска со стойками Макферсона

b) Система задней подвески

i) Задняя подвеска с листовыми рессорами

ii) Задняя подвеска со спиральными пружинами

iii) Задняя подвеска со стойками Макферсона

Элементы подвески

1 Для предотвращения передачи дорожных ударов на компоненты автомобиля

2 Для защиты пассажиров от дорожных толчков

3 Для сохранения устойчивости автомобиля при качке или качке во время движения

Листовые рессоры

Полуэллиптические листовые рессоры почти повсеместно используются для подвески легких и тяжелых коммерческих автомобилей. Для автомобилей также они широко используются для задней подвески.

Конические листовые рессоры

English Steel Corporation Ltd., Англия, произвела рессоры Taperlite, которые имеют следующие преимущества по сравнению с обычными листовыми рессорами, благодаря чему они становятся все более популярными по сравнению с обычными листовыми рессорами постоянного сечения.

1. Легкий вес – почти 60% от веса соответствующей обычной пружины

2. В случае одинарной конической листовой рессоры отсутствует трение между листами. Даже в случае большегрузных автомобилей, где может потребоваться больше лепестков, количество таких лепестков все же меньше, чем в случае обычных рессор. Кроме того, они трутся друг о друга только на концах. По этим причинам даже в многоконусных листовых рессорах будет присутствовать относительно меньшее трение между листами.

3 Отсутствие скрипа

4. Нагрузки ниже и более равномерны по сравнению с обычными пружинами, что увеличивает срок службы.

5. Занимают меньше места.

6. В случае одноконусной листовой рессоры между листами не скапливается влага и, следовательно, не возникает фреттинг-усталость.

Цилиндрические пружины

Цилиндрические пружины используются в основном в независимой подвеске, хотя они также используются в традиционной жесткой подвеске оси, поскольку их можно хорошо разместить в ограниченном пространстве. Энергия, хранящаяся на единицу объема, почти вдвое больше в случае винтовых пружин, чем в случае листовых рессор.

Цилиндрические пружины не имеют проблем с шумом и не имеют статического трения, вызывающего жесткость хода, как в случае листовых рессор.

Пружина воспринимает как сдвигающие, так и изгибающие напряжения. Винтовые пружины, однако, не могут воспринимать реакцию крутящего момента и боковую нагрузку, для чего должны быть предусмотрены альтернативные устройства.

Вспомогательная винтовая пружина также иногда используется для обеспечения прогрессивной жесткости при увеличении нагрузки.

Амортизаторы

Пружинное устройство должно быть компромиссом между гибкостью и жесткостью. Если он более жесткий, он не будет эффективно поглощать дорожные удары, а если он более гибкий, он будет продолжать вибрировать даже после того, как неровность пройдена. Таким образом, мы должны иметь достаточное демпфирование пружины, чтобы предотвратить чрезмерное изгибание.

Это демпфирование обеспечивается трением между листами листовой рессоры, но из-за неопределенности условий смазки величина трения также меняется, и, следовательно, характеристики демпфирования не остаются постоянными. По этой причине трение между пружинами сводится к минимуму, а дополнительное демпфирование обеспечивается с помощью устройств, называемых демпферами или амортизаторами. В случае винтовых пружин все демпфирование обеспечивается амортизаторами. Таким образом, амортизаторы контролируют чрезмерные колебания пружин.

На самом деле название «амортизатор» вводит в заблуждение, поскольку именно пружина, а не амортизатор, первоначально поглощает удар. Амортизатор поглощает энергию удара, преобразованную в вертикальное движение оси, обеспечивая демпфирование и рассеивая ее в тепло. Таким образом, он просто служит для управления амплитудой и частотой колебаний пружины. Он не может выдержать вес и имеет нулевую устойчивость. Таким образом, термин «демпфер» технически лучше подходит для описания амортизатора.

Амортизаторы в основном бывают двух типов – фрикционного типа и гидравлического типа. Фрикционный тип практически устарел из-за непредсказуемых характеристик демпфирования. Принцип действия гидравлического амортизатора заключается в том, что когда поршень заставляет жидкость в цилиндре проходить через какое-либо отверстие, создается высокое сопротивление движению поршня, что обеспечивает демпфирующий эффект. Гидравлический тип имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что демпфирование пропорционально квадрату скорости. Так что для малых вибраций демпфирование тоже мало, а для больших демпфирование автоматически становится больше.

Подвеска рычажного типа

На рис. показан схематический эскиз подвески рычажного типа с винтовыми пружинами. Использование винтовых пружин в подвеске переднего моста автомобилей в настоящее время практически повсеместно.

Состоит из верхнего и нижнего поперечных рычагов, шарнирно прикрепленных к элементу рамы. Пружина расположена между нижним поперечным рычагом и нижней частью поперечины. Вес автомобиля передается от кузова и поперечины на цилиндрическую пружину, через которую он переходит на нижний поперечный рычаг. Амортизатор размещается внутри цилиндрической пружины и крепится к поперечине и нижнему поперечному рычагу.

Поперечные рычаги похожи на куриные поперечные рычаги или букву V по форме, из-за которой система так называется. Из-за этой V-образной формы поперечные рычаги не только позиционируют колеса и передают нагрузку автомобиля на пружины, но и противодействуют ускорению, торможению и поворотным (боковым) силам. Верхние руки короче руки короче по длине, чем нижние. Это помогает поддерживать постоянную колею колес, тем самым избегая истирания шин и сводя к минимуму износ шин. Однако при таком расположении происходит небольшое изменение угла развала.

Рычажная подвеска — самая популярная независимая подвеска.

Тип подвески Mac Pherson Strut

В этой компоновке используются только нижние поперечные рычаги. Стойка, содержащая амортизатор и пружину, несет также поворотный кулак, на котором установлено колесо. Поперечный рычаг шарнирно соединен с поперечиной и позиционирует колесо, а также сопротивляется ускорению, торможению и боковым силам. Эта система проще, чем система с двойным поперечным рычагом, описанная выше, а также легче, благодаря чему неподрессоренная масса остается ниже. Кроме того, развал также не меняется при движении колеса вверх и вниз. Этот тип подвески обеспечивает максимальное пространство в моторном отсеке и поэтому обычно используется на переднеприводных автомобилях.

В Индии эта система использовалась в 800 автомобилях Maruti (Suzuki). Этот тип подвески со стабилизатором поперечной устойчивости, используемый в автомобилях Volkswagen Jetta и Passat, показан на рис. Утверждается, что это обеспечивает повышенную безопасность дорожного движения, улучшает комфорт при езде, а также легкое и самостабилизирующееся рулевое управление, что означает, что автомобиль продолжает движение по выбранной траектории при торможении, даже если дорожное покрытие может меняться.

Независимая подвеска задних колес

Хотя задние колеса не должны быть управляемыми, тем не менее возникают значительные трудности с подпружиниванием задних колес, если мощность должна передаваться на задние колеса. Но даже независимая подвеска заднего колеса становится все более популярной из-за ее явных преимуществ по сравнению с жесткой осью.

На фиг.1 показан один из способов независимой подвески заднего колеса. Универсальные муфты A и B удерживают колесо в вертикальном положении, а скользящая муфта C необходима для поддержания постоянной колеи колеса, что позволяет избежать истирания шин.