Независимая подвеска автомобиля.

Независимые подвески



Независимые подвески (рис. 1 и 2) получили широкое распространение в передних управляемых колесах легковых автомобилей, поскольку при их использовании существенно улучшается возможность компоновки моторного отсека или багажника и снижается возможность возникновения автоколебания колес.

В качестве упругого элемента в независимой подвеске обычно применяют пружины, несколько реже – торсионы и другие элементы. При этом расширяется возможность применения пневматических упругих элементов. Упругий элемент, за исключением рессоры, практически не влияет на функции направляющего устройства.
Для независимых подвесок существует множество схем направляющих устройств, которые классифицируются по числу рычагов и расположению плоскости качания рычагов.

В независимой передней подвеске рычажного типа автомобилей «Волга» ступица колеса установлена двумя радиально-упорными коническими роликоподшипниками на цапфе поворотного кулака, который шкворнем соединен со стойкой. Между стойкой и поворотным кулаком установлен упорный шарикоподшипник.

Стойка резьбовыми втулками шарнирно соединена с верхним и нижним вильчатыми рычагами, которые, в свою очередь, связаны с осями, закрепленными на поперечинах рамы с помощью резиновых втулок. Упругим элементом подвески служит пружина, упирающаяся верхним концом через виброизолирующую прокладку в штампованную головку поперечины, а нижним – в опорную чашку, прикрепленную болтами к нижним рычагам. Вертикальные перемещения колес ограничены упором резиновых буферов в балку.
Телескопический гидравлический амортизатор двустороннего действия установлен внутри пружины и соединен верхним концом с поперечной рамой через резиновые подушки, а нижним концом – с нижними рычагами.

В последнее время широкое распространение получила подвеска типа «качающаяся свеча» — подвеска Мак-Ферсон (или Макферсон, англ. MacPherson suspension). Она состоит из одного рычага и телескопической стойки, с одной стороны жестко связанной с поворотным кулаком, а с другой – закрепленной в пяте. Пята представляет собой упорный подшипник, установленный в податливом резиновом блоке, закрепленном на кузове.

Стойка имеет возможность покачиваться за счет деформации резинового блока и поворачиваться вокруг оси, проходящей через упорный подшипник наружный шарнир рычага.

К преимуществам данной подвески можно отнести небольшое число деталей, меньшую массу и пространство в в моторном отсеке или багажнике. Обычно стойка подвески объединяется с амортизатором, а упругий элемент (пружина, пневмоэлемент) устанавливается на стойке.

К недостаткам подвески Мак-Ферсон следует отнести повышенный износ направляющих элементов стойки при больших ходах подвески, ограниченные возможности варьирования кинематических схем и больший уровень шума (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах..

***

Подвеска MacPherson suspension названа по имени американского инженера из фирмы «Форд»

Эрла Стили Макферсона, который разработал её во второй половине сороковых годов прошлого века.
Впрочем, считается, что аналоги подвески Макферсона использовались на автомобилях и ранее.

Массовое распространение эта подвеска получила в семидесятые годы, когда появились технологии, позволяющие серийно выпускать надежные и долговечные амортизаторные стойки. Несмотря на ряд недостатков, вскоре подвески Макферсон нашли широкое применение в легковом автомобилестроении благодаря технологичности и дешевизне.

По замыслу Э. Макферсона его «качающаяся свеча» должна была устанавливаться и на передние, и на задние колеса автомобилей, однако на первых серийных моделях такая подвеска применялась только для передних колес, а заднюю выполняли зависимой из соображений простоты и дешевизны.

И лишь в 1957 году инженер фирмы «Лотус» Колин Чепмен применил подвеску аналогичной конструкции для задних колёс автомобиля модели «Лотус Элит», поэтому её часто называют «

подвеской Чепмена».

***

Устройство и работа подвески Макферсон подробно описана ниже, на примере передней независимой подвески переднеприводных автомобилей ВАЗ (ВАЗ-2108, -2109 и т. д.).

Подвеска с качающейся амортизаторной стойкой имеет кованый рычаг, к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора. Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками и стальными скобами крепится к поперечине кузова.
Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные усилия со стороны колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески.
Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.

Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока верхней пяты и не поворачивается вместе со стойкой и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка также поворачивается относительно штока, снимая трение покоя между штоком и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.

Пружина устанавливается не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикального усилия на колесе.

Особенностью подвески управляемых колес является то, что она должна позволять колесу совершать повороты независимо от прогиба упругого элемента. Это обеспечивается с помощью так называемого шкворневого узла.
Подвески могут быть шкворневыми и бесшкворневыми.

При шкворневой подвеске поворотный кулак закреплен на шкворне, который установлен с некоторым наклоном к вертикали на стойке подвески. Для уменьшения момента трения в этом шарнире могут применяться игольчатые, радиальные и упорные шариковые подшипники качения. Наружные концы рычагов подвески связаны со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполненными в виде смазываемых подшипников скольжения.

Основным недостатком шкворневой подвески является большое число шарниров. При качании рычагов направляющего устройства в поперечной плоскости невозможно достичь «антиклевкового эффекта» из-за наличия центра продольного крена подвески, так как оси качания рычагов должны быть строго параллельны.

Гораздо большее распространение получили бесшкворневые независимые подвески, где цилиндрические шарниры стойки заменены сферическими. В конструкцию данного шарнира входит палец с полусферической головкой, на него надет металлокерамический опорный вкладыш, работающий по сферической поверхности корпуса шарнира.
Палец опирается на вкладыш из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленный в специальной обойме. Корпус шарнира крепится к рычагу подвески. При повороте колеса палец поворачивается вокруг своей оси во вкладышах.

При прогибах подвески палец совместно с вкладышем качается относительно центра сферы – для этого в корпусе имеется овальное отверстие. Этот шарнир является несущим, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элементу, пружине, опирающейся на нижний рычаг подвески.
Рычаги подвески крепятся к кузову либо посредством цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью резинометаллических шарниров, работающих за счет деформации сдвига резиновых втулок. Последние требуют смазывания и обладают виброизолирующим свойством.

***



Независимая подвеска автомобиля ВАЗ-2105

На рис. 2 представлена независимая подвеска передних колес заднеприводного автомобиля ВАЗ-2105.
Упругим элементом подвески являются витые цилиндрические пружины 38, гасящим – гидравлические телескопические амортизаторы 40, направляющим устройством – верхние 13 и нижние 36 рычаги, а штанга

33 стабилизатора – упругий П-образный стержень.

Подвеска смонтирована на поперечине 30, которая закреплена на кузове автомобиля.

К переднему бурту нижнего рычага 36 приварен кронштейн крепления штанги стабилизатора 33.
В проушины рычагов 13 и 36 запрессованы шарниры на втулках 25, изготовленных из высокоэластичной резины.

С обоих концов шарниры зажаты упорными шайбами 26, которые стягиваются самоконтрящимися гайками, навернутыми на оси 35 и 22. Резиновые шарниры в эксплуатации не требуют регулировки и смазывания.

Ось верхнего рычага установлена в усилителе кузова. Ось нижнего рычага привернута болтами 37 к нижней части поперечины. Между осью и поперечиной установлены дистанционная шайба 28 и регулировочные шайбы 27 для регулировки углов установки передних колес.

Поворотная цапфа 5 поворачивается и качается на шаровых шарнирах.

Нижний шарнир состоит из стального шарового пальца 49 с полусферической закаленной головкой и полусферического металлического вкладыша–подшипника 48, надетого на палец. Головка пальца и вкладыш размещены в штампованном корпусе.
Для устранения зазоров в корпус с натягом вставлен резинопластмассовый вкладыш 47, прижимающийся своей пластмассовой облицовкой к шаровой головке пальца.

Верхний шарнир имеет сферическую закаленную головку, установленную в полимерный подшипник 12 скольжения. Нижний конический конец пальца гайкой 9 фиксируется в верхнем рычаге поворотного кулака 10. Головки верхнего и нижнего шарниров защищены от пыли гофрированными резиновыми чехлами 11.
Ход переднего колеса вверх ограничивается упором верхнего рычага подвески в резиновый буфер 13.

Пружина 38 подвески своим нижним концом опирается через опорную чашку

44 на нижний рычаг 36 подвески. Верхним концом через опорную чашку 21 и резиновую прокладку 20 – на силовой элемент передней части кузова.
Резиновая прокладка и резиновые втулки 25 изолируют кузов от передачи шума и вибрации через пружину подвески. Прямой металлический контакт между подвеской и кузовом отсутствует.

Амортизатор 40 своим верхним концом крепится к опорному стакану 17 через две резиновые подушки 18. Нижняя проушина амортизатора крепится через болт 41 и резиновые втулки к нижнему рычагу 36 подвески.

Стабилизатор поперечной устойчивости установлен в подушках-опорах 32, которые вставлены в кронштейны 31, привернутые к продольным балкам кузова. Загнутые концы стабилизатора с помощью подушек-опор 32 и обойм 39 прикреплены к нижним рычагам подвески.

***

Передняя независимая подвеска автомобиля ВАЗ-2109

Передняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ – независимая телескопическая с амортизаторными стойками типа Макферсон изображена на рис. 2.

Амортизаторная телескопическая стойка 8 нижним концом соединена с поворотным кулаком 12 с помощью штампованного кронштейна 11 и двух болтов. Верхний болт 10 с эксцентриковой шайбой 9 является регулировочным. С его помощью регулируется развал переднего колеса, так как при повороте болта изменяется положение поворотного кулака относительно амортизаторной стойки.

Верхний конец стойки 8 через резиновую опору 1 связан с кузовом. Шариковый подшипник 30, вмонтированный в опору, обеспечивает вращение стойки при повороте управляемых колес. Резиновая опора обеспечивает качание стойки при перемещении колеса и гашение высокочастотных вибраций.

Нижний поперечный рычаг 21 соединен с поворотным кулаком 12 шаровым шарниром 20. А с кронштейном 28 кузова – резинометаллическим шарниром. Растяжка 27 нижнего рычага связана с ним и кронштейном на кузове автомобиля через резинометаллические втулки.
Шайбы 22 служат для регулировки продольного наклона оси поворота управляемых колес.

Стержень стабилизатора 24 поперечной устойчивости крепится к кузову автомобиля через резиновые опоры 25, а к нижним рычагам подвески – через стойки 23 с резинометаллическими шарнирами.
Концы стержня стабилизатора одновременно выполняют функции дополнительных растяжек нижних рычагов подвески, которые, как и растяжка 27, воспринимает продольные силы и их моменты, передаваемые от передних ведущих колес на кузов.

Телескопическая стойка 8 является одновременно гидравлическим амортизатором. На ней установлена витая цилиндрическая пружина 5 между опорными чашками 2 и 6, а также буфер сжатия 3, ограничивающий ход колеса вверх. При ходе колеса вверх буфер упирается в опору 2, находящуюся в верхней части стойки. Буфер сжатия находится на защитном кожухе 29, который предохраняет шток амортизаторной стойки от загрязнений и механических повреждений.
Рулевой привод воздействует на стойку через поворотный рычаг 7. Внутри амортизаторной стойки находится гидравлический буфер отдачи, который ограничивает ход колеса вниз.

***

Колеса и шины автомобилей



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

ᐉ Подвеска автомобиля. Типы подвесок

Видео: Общее устройство подвески автомобиля. 3D анимация. Проверка подвески автомобиля, диагностика своими руками. Чем отличается подвеска Макферсон от многорычажной, и какие автомобильные подвески бывают. Балка или многорычажная подвеска — что лучше? Что такое пневмоподвеска и как она устроена. Торсионная подвеска автомобиля

Что такое подвеска?

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

• упругого
• направляющего
• демпфи­рующего

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

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

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

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

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

Зависимая подвеска

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

Рис. Схема зависимой подвески колес

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. Торсион

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

Независимая подвеска

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

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости

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

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

Рис. Подвеска задних колес:
1 – распорная втулка шарнира; 2 – резиновая втулка; 3, 17 – нижняя и верхняя продольные штанги; 4 – нижняя изо­лирующая прокладка пружины; 5 – нижняя опорная чашка пружины; 6 – буфер хода сжатия; 7, 8 – болт и кронштейн крепления верхней продольной штанги; 9 – пружина подвески; 10, 11 – верхние чашки и изолирующая прокладка пружины; 12 – опорная чашка пружины; 13 – тяга рычага привода регулятора давления; 14, 15 – резиновая втулка и кронштейн крепления амортизатора; 16 – дополнительный буфер хода сжатия; 18 – кронштейн крепления нижней продольной штанги; 19 – кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 20 – регулятор давления; 21 – амортизатор; 22 – поперечная штанга; 23 – рычаг привода регулятора давления; 24 – обойма опорной втулки; 25 – опорная втулка; 26 – шайбы; 27 – дистанционная втулка

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

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

Рис. Задняя подвеска переднеприводного автомобиля «Мицубиси Галант» со скручиваемой поперечной балкой:
1 – продольный рычаг; 2 – несущая балка подвески; 3 – резиновая втулка; 4 – стабилизатор; 5 – поперечная тяга; 6 – амортизатор с пружиной; Б – опора стабилизатора; В – резиновая втулка крепления рычага к кузову

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

Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ

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

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

Подвеска с виртуальной осью поворота колеса

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

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

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

Список видов подвесок легковых автомобилей

В настоящей статье рассмотрены лишь основные виды подвесок автомобилей, в то время как их видов и подвидов на самом деле существует намного больше и, к тому же инженерами постоянно разрабатываются новые модели и дорабатываются старые. Для удобства приведем список наиболее распространенных. В последующем каждая из подвесок будет рассмотрена подробней.

• Зависимые подвески
  • На поперечной рессоре
  • На продольных рессорах
  • С направляющими рычагами
  • С упорной трубой или дышлом
  • «Де Дион»
  • Торсионно-рычажная (со связанными или с сопряжёнными рычагами)
• Независимые подвески
  • С качающимися полуосями
  • На продольных рычагах
    • Пружинная
    • Торсионная
    • Гидропневматическая
  • Подвеска «Дюбонне»
  • На двойных продольных рычагах
  • На косых рычагах
  • На двойных поперечных рычагах
    • Пружинная
    • Торсионная
    • Рессорная
    • На резиновых упругих элементах
    • Гидропневматическая и пневматическая
    • Многорычажные подвески
  • Свечная подвеска
  • Подвеска «Макферсон» (качающаяся свеча)
  • На продольных и поперечных рычагах

• Активные подвески
• Пневматические подвески

Видео: Электромагнитная подвеска

какая лучше? Независимая подвеска автомобиля. Принцип работы, типы и устройство Независимая пружинная подвеска плюсы и минусы

Существует два варианта подрессоривания кузова автомобиля – зависимая и независимая подвеска. В современных легковых автомобилях применяется, как правило, независимая подвеска. Это подразумевает, что колеса на одной оси не имеют жесткой связки друг с другом, а изменение положения относительно кузова машины одного никак или почти никак не влияет на положение второго. При этом углы развала и схождения колес способны меняться в довольно значительных пределах.

Подвеска с качающимися полуосями

Это один из наиболее простых и дешевых видов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие шарниры на внутренних концах, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединяются со ступицей. В роли упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции заключается в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.

Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных машин, выпускавшихся в середине прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.

Недостаток такой независимой подвески в ее кинематическом несовершенстве. Это значит, что при движении по неровным дорогам развал колес и ширина колеи меняются в больших пределах, что негативно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметным на скоростях более 60 км/ч. Среди достоинств можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.

Подвеска на продольных рычагах

Существует две разновидности независимой подвески на продольных рычагах. В первой в качестве упругих элементов используются пружины, а во второй – торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленяются с рамой или кузовом. Свое применение такая подвеска нашла во многих французских переднеприводных авто, выпускавшихся в 70-80-е годы, а также мотороллерах и мотоциклах.

Среди достоинств такой конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков она имеет куда больше: во время движения в значительных пределах меняется колесная база , а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, и управляемость далека от идеала.

Подвеска на косых рычагах

Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.

Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:

1. одношарнирные;
2. двухшарнирные.

В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).

Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.

Подвеска на продольных и поперечных рычагах

Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.

По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.

Подвеска на двойных продольных рычагах

Ее второе название «система Порше», по фамилии изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля присутствуют по два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, мотор которых расположен сзади (модели ранних спортивных машин Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).

Независимая подвеска на продольных рычагах отличается компактностью, кроме того, она позволяет вынести салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, сократить длину машины. Из минусов можно отметить изменения колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала колес при кренах кузова. Также, вследствие того, что рычаги подвергаются постоянным сильным нагрузкам на изгиб и кручение, приходится усиливать их, увеличивая размер и массу.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.

Упругие элементы применяются различные:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.

Многорычажная подвеска

Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.

Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.

Подвеска типа МакФерсон

Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А – С выполнена по типу «МакФерсон». Основные элементы конструкции – амортизационные стойки и витая пружина в роли упругого элемента. Более подробно устройство подвески МакФерсон , ее достоинства и недостатки рассмотрены в отдельной статье.

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.

Интенсивное развитие отрасли автомобилестроения привело к созданию новых типов двигателей, ходовой части, модернизации систем безопасности и т. п. Мы же в данной статье поговорим о независимой подвеске автомобиля. Она имеет целый ряд особенностей, преимуществ и недостатков. Именно данный вид подрессоривания кузова мы сейчас и рассмотрим.

Подвеска на продольных и косых рычагах

Стоит сразу же отметить, что существует большое количество видов подвесок. Все они разрабатывались для улучшения технических характеристик автомобиля и повышения комфорта во время езды. Некоторые типы лучше подходят для внедорожья, другие же отлично справляются с городской ездой. Первым делом поговорим о независимой подвеске на продольных рычагах. Эта конструкция была популярна в 70-80-е годы во французских автомобилях, а в дальнейшем нашла применение в мотороллерах. В качестве упругого элемента используются торсионы или пружины. Колесо соединено с продольным рычагом, а последний — с кузовом автомобиля (подвижно). Преимущества такой системы — это простота и дешевизна обслуживания, а недостатки — крен и изменение колесной базы во время движения авто.

Что касается косых рычагов, то ключевое отличие от вышеописанной конструкции заключается в том, что ось качания продольного рычага находится под углом. Такой подход позволил минимизировать изменение колесной базы и крен. Но управляемость все же была далека от идеала, так как при проезде неровностей изменяются углы развала колес. Зачастую такая компоновка применялась на задней независимой подвеске автомобилей.

Качающиеся полуоси

Еще один популярный вид независимой подвески. Устройство достаточно простое. Имеются две полуоси, на внутренних концах которых есть шарниры, соединяющиеся с дифференциалом. Соответственно внешний конец полуоси жестко крепится к ступице колеса. В качестве упругих элементов применяются все те же пружины или же рессоры. Одно из основных преимуществ такой конструкции в том, что колесо остается перпендикулярно оси постоянно, даже при наезде на препятствия. Собственно в таком типе подвесок используются и продольные рычаги, которые снижают вибрации от дорожного полотна.

Что касается недостатков, то они тут имеются. При движении по пересеченной местности в широких значениях изменяется не только развал, но и ширина колеи. Это значительно снижает управляемость транспортным средством. Данный недостаток наиболее заметен на скорости 60 км/час и выше. Что же касается сильных сторон, то это простота конструкции и относительно дешевое обслуживание.

Подвеска на продольных и поперечных рычагах

Один из наиболее дорогостоящих видов, который встречается крайне редко ввиду сложности конструкции. По сути, подвеска выполнена по типу «Макферсон» с небольшими отличиями. Конструкторы решили снять нагрузку с брызговика и поэтому разместили пружину несколько дальше амортизатора. Один ее конец упирается в моторный отсек, а второй — в салон. Для передачи усилия с амортизационной стойки к пружине конструкторы добавили качающийся рычаг. Он мог перемещаться в вертикальной продольной плоскости. По центру рычаг соединялся с пружиной, один его конец крепился на амортизатор, а второй — в перегородку.

Собственно практически все соединения шарнирные, а это является существенным недостатком, так как «Макферсон» и славился их небольшим количеством. Собственно, такая передняя независимая подвеска встречается на автомобилях «Ровер». Особых преимуществ не имеет, поэтому популярностью не пользуется, да и обслуживать ее сложно и дорого.

На двойных поперечных рычагах

Данный тип подвесок встречается достаточно часто. Он имеет следующую конструкцию. Поперечно расположенные рычаги с одной стороны крепятся к кузову, обычно подвижно, а с другой стороны — к амортизационной стойке. В задней подвеске стойка не поворотная с шаровой опорой и с одной степенью свободы. Для передней подвески — поворотная стойка и две степени свободы. В такой конструкции используются различные упругие элементы: витые пружины, рессоры, торсионы или гидропневматические баллоны.

Зачастую конструкция предусматривает крепление рычага к поперечине. Последняя с кузовом закреплена жестко, то есть неподвижно. Такая реализация позволяет целиком снимать переднюю подвеску автомобиля. С кинематической точки зрения подвеска лишена недостатков и является предпочтительной для установки на гоночные автомобили. Но обслуживание дорогостоящее за счет большого количества шаровых опор и трудоемкости работ.

Классическая многорычажка

Конструктивно наиболее сложный вид подвесок. По своему принципу похожа на подвеску с двойными поперечными рычагами. Чаще всего ставится сзади на авто класса «Д» или «С». В такой подвеске каждый рычаг определяет поведения колеса. Именно за счет такой конструкции удается добиться максимальной управляемости и эффекта «подруливания» задней оси. Последнее преимущество позволяет не только лучше входить в повороты, но и несколько сократить радиус разворота.

С эксплуатационной точки зрения недостатков нет. Все минусы заключаются в том, что тут используется не один рычаг независимой подвески, а гораздо больше. Каждый из них оснащается парой сайлентблоков и шаровыми опорами. Поэтому обслуживание обходится приличных денег.

Задняя независимая подвеска на ВАЗ

Торсионно-рычажная подвеска классики, устанавливаемая на заднюю ось, считается полузависимой. Конструкция обладает как своими преимуществами, так и недостатками. Для улучшения управляемости автовладельцы нередко устанавливают независимую подвеску. Не сложно догадаться, что все переделки выполняются на переднеприводных автомобилях.

Сама подвеска продается в сборе. Со слов производителя, она не требует доработок и монтируется узлом без внесения изменений в конструкцию автомобиля. Но на практике это не совсем так. Мешает бочка глушителя, поэтому стоит купить укороченную версию. Не обошлось и без доработки креплений. Некоторые необходимо доработать напильником, а другие разместить в нужных для этого местах. Но что самое главное, такая конструкция существенно увеличивает управляемость автомобилем, хотя сносить заднюю ось станет резче и менее предсказуемо.

При выборе автомобиля желательно обращать внимание на тип его подвески. Независимая — отличный выбор для городской езды, а зависимая — незаменимая для путешествий по ухабам и поездок на дачу. Преимущество последней заключается в том, что клиренс остается неизменным. Это актуально для бездорожья и совершенно бессмысленно для асфальта. Многие современные внедорожники имеют рессорную при этом спереди обычно многорычажка.

Подведем итоги

Никогда не нужно забывать об обслуживании ходовой части автомобиля, а подвески в частности. Ведь даже многорычажка с «убитыми» сайлентблоками и шаровыми опорами не даст ощущения безопасности и комфорта. Кроме того, передвижение на таком автомобиле опасно для жизни. Поэтому своевременное ТО обязательно. В настоящее время наиболее предпочтительным типом подвески можно считать многорычажную. Но ее обслуживание обходится довольно дорого, хотя многое зависит от условий эксплуатации и качества запасных частей. Зависимая подвеска подходит для грузовых автомобилей и внедорожников, где важна проходимость, ремонтопригодность в полевых условиях и надежность, а не комфорт.

Прогресс постепенно стирает разницу между различными конструктивными решениями. Достаточный уровень комфорта и безопасности водителю обеспечен в любом случае. Но характер автомобилей во многом все равно зависит именно от того, как реализованы те или иные узлы. Сегодня разговор пойдет о сравнении независимой многорычажной и полузависимой подвески, так называемой подвески со скручиваемой балкой, и об области применения различных технических решений.

Подвески автомобилей бывают зависимые и независимые. Но в отношении одной из самых массовых конструкций классификация начинает сбоить. Подвеска со скручиваемой балкой в спецификациях на любой автомобиль указывается как независимая, но ее второе название — полузависимая — подсказывает: что—то тут не так. Порой встречается мнение, что это не настоящая независимая подвеска и что она априори уступает настоящим независимым по комфорту и управляемости. Попробуем разобраться, в чем дело.

К середине XX века практика автомобилестроения смогла сформулировать основные требования к эластокинематике подвесок не-управляемых колес. Во‑первых, требовалось минимальное изменение колеи при ходах сжатия и отбоя. Также при ходе подвески продольные углы установки подвески должны были оставаться неизменными или меняться по заданному конструктором правилу (обычно требовалось отрицательное схождение при любом ходе). И при ходе сжатия развал относительно уровня поверхности должен оставаться неизменным либо меняться в сторону отрицательного.

Самая распространенная на тот момент зависимая подвеска задних колес обеспечивала только постоянный нулевой угол развала, а углы схождения менялись по сложному правилу в зависимости от конструкции крепления моста. На неровностях и при движении по дорогам со сложным профилем она не давала оптимального пятна сцепления, вызывая перекосы оси с изменением колеи. И к тому же неподрессоренные массы при зависимой подвеске ведущих колес были слишком велики, а подвеска типа «Де Дион» при меньшей неподрессоренной массе занимала избыточный объем.

На Smart используется хитрая схема задней подвески типа «Де Дион». Только она смогла обеспечить необходимую устойчивость и комфорт при столь компактных габаритах

Независимые подвески обеспечивали намного лучшее использование внутреннего объема машин, но не все они выдавали оптимальное изменение геометрии подвески на ходу. Такие конструктивно простые варианты, как подвеска на продольных рычагах и подвеска с качающимся рычагом, оказались по эластокинематике даже хуже зависимой подвески. А очень распространенный в передних подвесках макферсон для задней подходит плохо.

У подвески на продольных рычагах угол развала при крене машины увеличивался, что ухудшало сцепление нагруженного колеса в повороте, а схождение оставалось практически неизменным, с минимальным положительным значением за счет податливости элементов подвески. Подвеска с качающимся поперечным рычагом, как на ЗАЗе, вообще оказалась откровенно опасной: развал не просто изменялся при ходе сжатия, он менялся в очень широких пределах в зависимости от нагрузки машины. И схождение у этого типа подвески также сильно менялось в процессе движения, причем не в оптимальную сторону.

Более конструктивно удачными оказались два варианта исполнения задней подвески. Наиболее совершенная по кинематике — подвеска на двойных поперечных рычагах . Подвеска на диагональных рычагах заметно ей уступала по характеристикам, но зато конструктивно была значительно проще и надежнее.

Подвеска с диагональным рычагом по конструкции максимально проста. Один рычаг установлен под углом 15-25 градусов к оси движения машины. За счет поворота оси рычага в двух плоскостях можно задать почти оптимальные параметры изменения геометрии подвески в небольшом диапазоне ходов сжатия. А если применять дополнительную реактивную тягу для изменения развала, то кинематика становится еще лучше. Так делали, например, на BMW 80‑х до E34 включительно. И при этом все максимально просто и технологично, всего два несущих сайлент-блока, цена и объем конструкции — минимальные.

Подвеска на двойных поперечных рычагах была более сложной и объемной. И к тому же — до массового внедрения надежных сайлент-блоков и шаровых шарниров — еще и не особенно надежной и требовательной в обслуживании. Но в спорте ее возможности сразу оценили по достоинству. Этот тип подвески позволяет задать кинематику движения колеса с большой точностью. Можно «запрограммировать» любое поведение подвески в зависимости от хода сжатия и направления приложения нагрузки за счет эластокинематики упругих элементов и геометрии рычагов.

Многорычажная подвеска — результат эволюции этих двух вариантов подвесок. Классическая многорычажная подвеска — это, например, задняя подвеска Mercedes в кузове W201, которая применялась компанией на протяжении почти 20 лет. Пять рычагов подвески задают сложную траекторию движения колеса, позволяя придать заднеприводной машине оптимальную управляемость.

Четыре рычага геометрически соответствуют двум сдвоенным рычагам подвески на двойных поперечных рычагах, а еще один помогает программировать эластокинематику. Другой очень распространенный вариант многорычажной подвески эволюционно восходит к подвеске на диагональном рычаге. Тут рычагов может быть меньше — всего три. Несущий диагональный рычаг дополнен двумя или более поперечными рычагами. Эта конструкция тоже позволяет задать сложную кинематику движения колеса в любых условиях. Оба варианта подвесок обеспечивают отличные возможности по настройке управляемости для машин.

Четырехрычажная подвеска

Пятирычажные подвески применяются в основном на заднеприводных машинах, требования к подвеске у которых выше, а трехрычажные — как правило, на переднеприводных. Но исключений хватает: так, на машинах BMW часто используют варианты, основанные на диагональном несущем рычаге именно с тремя рычагами. И вряд ли кто скажет, что у BMW в кузове E46 управляемость не отличная.

Подвеска со скручиваемой балкой появилась на машинах VW Golf в далеком 1974 году как вариант самой недорогой независимой подвески. Конструктивно это почти неразрезной мост, но даже лучше, потому что это единая деталь, которая мало того что обеспечивает независимые ходы подвески, но и сама по себе является стабилизатором поперечной устойчивости и направляющей конструкцией. Практически инженерный шедевр.

Основная особенность этого типа подвески в том, что тут сама балка, которая служит и торсионом, и рычагами, в сборе имеет высокую степень податливости. Другими словами, она гибкая. И в зависимости от расположения точек крепления, поперечной скручиваемой балки, жесткости продольных рычагов и положения опор пружин и амортизаторов можно задавать эластокинематику в широких пределах.

Балочная подвеска Ford Fiesta

Чистая кинематика подвески далеко не идеальна. При ходе сжатия большинство конструктивных вариантов подвески изменяют развал в сторону отрицательного, что неплохо, но схождение остается неизменным. На помощь приходит такая особенность, как податливость рычагов на кручение относительно точек крепления подвески и расположения их оси вращения. И получается, что по возможностям задать изменение углов установки колес этот тип подвески приближается к многорычажным. Вот только есть два существенных «но».

У многорычажных подвесок рычаги условно жесткие, эластичными являются только их сайлент-блоки. И кинематика подвески зависит в основном от взаимного расположения элементов. У подвески со скручиваемой балкой конструкция гибкая, что делает возможным задавать кинематику движения колес. Такая конструкция работоспособ-на в сравнительно небольшом диапазоне изменения нагрузки и перегрузок.

При увеличении массы кузова автомобиля или полезной нагрузки становится все сложнее обеспечить требуемую эластокинематику балки. Дополнительный негативный фактор — еще одна особенность конструкции: поперечная часть балки является одновременно и стабилизатором поперечной устойчивости, задающей коэффициент независимости подвески, и конструктивным элементом, определяющим поперечную жесткость конструкции. Иными словами, с ростом массы сложно оптимизировать разумное соотношение между угловой жесткостью балки и податливостью рычагов в поперечном направлении. Сохранить простоту подвески в таких условиях непросто. Пока единственным недорогим способом увеличить нагрузку или улучшить комфорт остается установка механизма Уатта, частично разгружающего рычаг от поперечных сил.

Для машин до С и даже D‑класса включительно получается неплохая альтернатива многорычажной подвеске, не сильно уступающая ей по кинематике, а значит, и управляемости, зато куда более простая и дешевая. Но с ростом массы автомобиля все более серьезными становятся компромиссы между комфортом и управляемостью. На данный момент граница применяемости и обоснованной востребованности у легковушек проходит где—то на границе С‑класса.

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

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

Перечислим основные элементы подвески:

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

Вначале была рессора

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

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

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

Плюсы рессорной подвески

Минусы рессорной подвески

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

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

Пружинная подвеска

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

Торсионы

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

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

Амортизаторы

Из курса школьной физики известно, что любой упругой системе свойственны колебания с некой собственной частотой. А если еще будет воздействовать возмущающая сила с совпадающей частотой, то возникнет резонанс — резкое увеличение амплитуды колебаний. В случае с торсионной или пружинной подвеской бороться с этими колебаниями и призваны амортизаторы. В гидравлическом амортизаторе рассеивание энергии колебаний происходит за счет потери энергии на перекачивание специальной жидкости из одной камеры в другую. Сейчас телескопические амортизаторы распространены повсеместно, от малолитражек до большегрузных автомобилей. Амортизаторы, называемые газовыми, на самом деле тоже жидкостные, но в свободном объеме, а он есть у всех амортизаторов, содержится не просто воздух, а газ под повышенным давлением. Поэтому «газовые» амортизаторы всегда стремятся вытолкнуть свой шток наружу. А вот у следующего вида подвесок без амортизаторов можно обойтись.

Пневматическая подвеска

В пневматической подвеске роль упругого элемента играет воздух, находящийся в замкнутом пространстве пневмобаллона. Иногда вместо воздуха используют азот. Пневмобаллон представляет собой герметичную емкость со стенками из синтетических волокон, завулканизированных в слой герметизирующей и защитной резины. Конструкция во многом напоминает боковину шины.

Важнейшим качеством пневмоподвески является возможность изменять давление рабочего тела в баллонах. Причем перекачка воздуха позволяет устройству играть и роль амортизатора. Система управления позволяет изменять давление в каждом отдельном баллоне. Таким образом автобусы могут вежливо наклоняться на остановке для облегчения посадки пассажиров, а грузовики сохранять постоянную «стать», будучи набитыми под завязку или абсолютно порожними. А на легковых автомобилях пневмобаллоны могут устанавливаться в задней подвеске для сохранения постоянного дорожного просвета в зависимости от загрузки. Иногда в конструкции внедорожников применяют пневмоподвеску и на передней, и на задней осях.

Пневмоподвеска позволяет регулировать клиренс автомобиля. На больших скоростях машина «приседает» ближе к дороге. Поскольку при этом центр масс становится ниже, уменьшается валкость в поворотах. А на бездорожье, где важен большой дорожный просвет, кузов, наоборот, приподнимается.

Пневмоэлементы совмещают в себе функции пружин и амортизаторов, правда только в тех случаях если это заводская конструкция. В тюнинговых конструкциях, когда пневмобаллоны просто добавляют к существующей подвеске, амортизаторы лучше оставить.

Установку пневмоподвесок очень любят тюнингисты всех мастей. И, как обычно, кто-то хочет пониже, кто-то повыше.

Зависимая и независимая подвеска

Все слышали выражение «у него независимая подвеска по кругу». А что же это значит? Независимой подвеской называется такая подвеска, когда каждое колесо совершает ходы сжатия и отбоя (вверх и вниз) не оказывая влияния на перемещения других колес.

Независимая подвеска типа МакФерсон с L или А-образными рычагами — сегодня самый распространенный тип передней подвески в мире. Простота и дешевизна конструкции совмещаются с неплохой управляемостью.

Зависимой называется такая подвеска, когда колеса объединяет одна жесткая балка. При этом ход одного колеса, например вверх, сопровождается изменением угла наклона другого колеса относительно дороги.

Раньше такие подвески применялись весьма широко — взять хоть наши Жигули. Теперь только на серьезных внедорожниках с мощной неразрезной балкой заднего моста. Зависимая подвеска хороша только своей простотой и используется там, где по условиям прочности необходим жесткий неразрезной мост. Еще есть полузависимая подвеска. Такая используется на задней оси недорогих автомобилях. Она представляет собой упругую балку, которая связывает оси задних колес.

Когда начинаешь искать информацию о том, что такое подвеска, и какая она в своей конструкции, выпадают заумные формулировки, которые не всегда удается понять с первого раза. Поэтому мы вывели свое собственное определение подвески – это набор механизмов, которые защищают всю верхнюю часть автомобиля от резких нагрузок, вызываемых неровностями дороги, и обеспечивают постоянный надежный контакт колес с дорогой.

Конструкция

Состоит подвеска из следующих элементов:

1. направляющий элемент;
2. упругий элемент;
3. гасящее устройство;
4. опора колеса;
5. поперечный стабилизатор.

Направляющий элемент удерживает колесо в заданном промежутке пространства, не позволяя ему болтаться в стороны относительно нормального состояния. Это разнообразные рычаги: сдвоенные, поперечные, продольные и им подобные.

Упругий элемент зачастую и называется подвеской. Он гасит все вибрации, возникающие на колесах, от дорожного покрытия и не позволяет вибрации распространяться по автомобилю дальше. Они делятся на металлические и неметаллические. Вторые – это всевозможные резиновые подушки. А первые – это рессоры, пружины и торсионы.

Два вида подвески

Подвеска бывает зависимой и независимой:

• Зависимая подвеска характеризуется тем, что колеса одного моста полностью зависимы друг от друга, то есть, скреплены друг с другом жесткой сцепкой. Это все значит, что лучше всего данный вид подвески можно наблюдать в самосвалах старых конструкций на заднем мосту (там виднее). Два колеса скреплены одним мостом. Когда одно колесо поднимается, другое под действием изменения положения моста, тоже меняет свое положение.
• Независимая подвеска работает совершенно иным способом. Тут уже каждое колесо полностью отвечает только за себя. То есть, если оно меняет свое положение, то это явление никак не затрагивает другие колеса подвески. Наиболее наглядный пример – это машины-багги.

Пружины в подвеске

Мы не станем рассматривать такое устройство рессорных упругих элементов, так как они сегодня используются очень редко и только на большегрузных автомобилях в задней подвеске или железнодорожных грузовых вагонах. Вместо этого мы рассмотрим пружинные элементы – их можно встретить практически на любой легковой машине.

Пружинные упругие элементы устанавливаются как в передней, так и в задней частях подвески. Они бывают двух видов:

• цилиндрические;
• бочкообразные.

Они различаются тем, что по-разному реагируют на разные неровности дороги. С цилиндрической все понятно и просто. Здесь используется пруток постоянного сечения, ширина и шаг витков пружины тоже одинаковы на всем протяжении пружины. Это обеспечивает полностью одинаковую упругость как в начале сжатия, так и в конце.

У бочкообразных пружин все сложнее: напряжение пружины динамически изменяется по мере ее сжатия. Это происходит потому, что она изготавливается из прутка переменного сечения. Витки в ней также имеют разный шаг и диаметр на всем протяжении. То есть, если в начале сжатия пружина поддается легко, то под конец для этого нужно приложить большее усилие. Это значит, что гасить энергию ударов от колес при преодолении больших неровностей им удается лучше, вместе с тем оставаясь комфортной для пассажиров.

Независимый тип подвески

В этом случае каждое колесо соединяется с остальной подвеской подвижными соединениями и гасителями ударов. Это значит, что нагрузки на подвеску значительно снижаются.

Независимая подвеска автомобиля бывает двух типов:

• рычажная;
• подвеска Макферсона.

Устройство рычажного типа подвески в качестве направляющего устройства использует рычаг или систему рычагов. Они бывают одно- и двухрычажные. В зависимости от того, как именно расположен рычаг, бывают продольно-, поперечно- и диагонально-рычажные системы.

Подвеска Макферсона характеризуется наличием амортизационной стойки. Она бывает только однорычажной. Главное ее преимущество перед рычажной подвеской – ее небольшие размеры и возможность более гладко отрабатывать неровности дороги.

В независимой подвеске применен довольно простой, но действенный ход, который позволяет значительно повысить комфорт езды по ровным поверхностям. Пружины здесь расположены под углом к колесу. За счет этого на пружину во время поворота воздействуют меньшие силы, соответственно, машина не заваливается набок, когда выполняются маневры.

Также, передняя, как и задний тип независимой подвески, имеет два амортизатора. Они устанавливаются под углом к вертикальной оси колес. Служат амортизаторы для того, чтобы еще больше снизить вертикальные нагрузки и вибрации.

Полунезависимый тип подвески

Устройство полунезависимой подвески очень похоже на зависимую. Но, если во второй пружины устанавливались на поперечину между колесами, то здесь амортизаторы и пружины устанавливаются непосредственно на концах поперечной балки, которая теперь принимает на себя исключительно торсионные (на скручивание) нагрузки. Этот тип устанавливается исключительно сзади на машины с передним приводом.

Наряду с зависимой, полунезависимая подвеска считается морально устаревшей, что, однако, не мешает производителям автомобилей продолжать устанавливать ее на бюджетные модели. Ее отличает очень высокая надежность и легкость в обслуживании. Еще к ее несомненным преимуществам можно добавить малую стоимость производства, что отражается на цене машины для конечного покупателя.

Что же выбрать?

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что независимая подвеска – верх мечтаний. Однако же тут следует учитывать, что независимая подвеска – это более «дорожный» вариант. Дело в том, что она лучше показывает себя именно на дорожном покрытии с небольшими перепадами полотна. Да и современные производители откровенно халтурят, устанавливая недостаточно сильные амортизаторы и пружины. Это приводит к тому, что клиренс вполне может быть меньше заявленного. Значит, автомобиль с такой подвеской начнет «оседать» под меньшим количеством груза.

Но и сказать, что зависимая подвеска лучше, тоже нельзя. Да, она лучше показывает себя на плохой дороге, отрабатывая большие перепады на дороге или бездорожье. К тому же, она прочнее.

Полузависимая подвеска – это некий компромисс. Но она уже мало где используется.

Подведем итоги

В итоге получаем, что заднюю подвеску для городского и дорожного легкового автомобиля лучше выбрать независимую, в то время, когда для большегрузных машин и тех, которым предстоит ездить по бездорожью, лучше выбирать с зависимой задней подвеской.

устройство, виды и принцип работы

Назначение и устройство подвески

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

Функции подвески:

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

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

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

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

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

Принцип работы

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

В зависимости от уровня жесткости различают подвески:

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

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

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

Какие подвески бывают

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

Зависимая подвеска

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

Преимущества:

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

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

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

Полунезависимая

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

Независимая подвеска

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

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

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

Характеристики подвески автомобиля

Автомобильную подвеску можно характеризовать по нескольким направлениям:

Упругая характеристика

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

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

Другими словами, упругая характеристика определяет качество самой подвески.

Плавность хода

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

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

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

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

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

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

Кинематика

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

Эластокинематика

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

Демпфирующая характеристика

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

Подрессоренные и неподрессоренные массы

Для начала необходимо определиться с отличием подрессоренной и неподрессоренной массы.

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

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

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

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

Неисправности и обслуживание подвески авто

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

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

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

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

Особенности независимой и зависимой подвески на внедорожниках

Преимущества независимой подвески, казалось бы, очевидны. О чем тут говорить? Однако понятие это объединяет огромное количество различных конструкций. Поэтому давайте сразу определимся с терминологией.  

Особенности устройства и преимущества независимой и зависимой подвески на внедорожниках и кроссоверах.

Зависимая подвеска — та, в которой правое и левое колеса жестко соединены металлической конструкцией, называемой балкой моста. Каждое вертикальное перемещение одного колеса сопровождается как минимум наклоном другого. В этом и проявляется зависимость.

В подвеске независимой такой связи нет, правое колесо может перемещаться вверх-вниз совершенно без связи с левым и наоборот, потому что каждое из колес соединяется с кузовом, рамой или подрамником индивидуальными рычагами.

Виды подвесок различают еще и по тому, какой упругий элемент применяется. Это могут быть рессоры, пружины, торсионы и пневмобаллоны. Наиболее распространенный вариант — пружины. Современная пружина неоднородна, имеет более покладистую часть, мягко гасящую небольшие неровности на ровной дороге, и жесткий участок, работающий при сильных сжатиях.

Пружины подходят для легковых автомобилей, у которых разница между пустой и груженой машиной не столь велика. Простой заменитель пружины — пневмобаллон. Благодаря близкой к пружине цилиндрической форме его установка в машину столь же проста. Пневмоподвеску можно адаптировать по жесткости к любой нагрузке благодаря тому, что давление в баллонах легко менять.

Другое применение пневмоподвески — изменение высоты пневмобаллонов, а вместе с ними и дорожного просвета. Многие люксовые внедорожники — скажем, Range Rover, Mercedes-Benz ML, Audi Q7 — умеют приседать на скорости и вставать на цыпочки на бездорожье, а некоторые могут почти лечь на брюхо для удобства посадки-высадки.

Минусы — сложность конструкции пневмосистемы и уязвимость самих баллонов, которые трудно сделать устойчивыми к воздействию абразива — песка и мелких камушков. Впрочем, современная пневматика у тех же Range Rover гораздо надежнее той, что заслужила печальную славу модели лет десять назад.

Рессоры и зависимая подвеска.

Еще один способ получить неубиваемую, выносливую и предельно простую подвеску — поставить рессоры. Они хороши там, где неприхотливость должна сочетаться с большими нагрузками — как весовыми, так и от плохой дороги. Подобную подвеску применяют на задней оси подавляющего большинства пикапов, что и позволяет использовать их как мини-грузовики. Но рессора — палка о двух концах и в прямом, и в переносном смысле.

Главный недостаток — высокая жесткость и связанный с ней дискомфорт для пассажиров — перекрывается выгодой от конструктивной простоты. Рессора сочетает в себе оба компонента подвески — связь, передающую продольные, поперечные и вертикальные нагрузки от колес на кузов, и упругий элемент. Но и платит рессорная подвеска за свою высокую прочность дубовостью и внезапными «взбрыками».

Торсионная независимая и зависимая подвеска.

Торсионная подвеска попала на автомобили прямиком с армейской техники. Работающий на скручивание упругий элемент компактен, что позволяет уместить его в небольшом пространстве — например, вдоль рамы, как это сделано спереди у Toyota LC 200.

Торсионы не уступают в выносливости рессорам, однако связаны с необходимостью применения очень прочной рамы или подрамника, хорошо противостоящих местным нагрузкам на скручивание. Вот тут мы подошли к еще одной характеристике подвесок, далеко не очевидной, но оказывающей решающее значение на выбор упругого элемента.

Особенности зависимой и независимой подвески.

Дело в том, что подвески по-разному концентрируют на кузове нагрузки от собственной работы, и потому организация силовых элементов в каждом случае должна быть своя. Обычные пружины, как и пневмоэлементы, располагают, как правило, рядом с колесом или над ним. В кузове для них должна присутствовать опорная поверхность в виде перевернутого «стакана».

Вокруг него — многочисленные усилители от моторного щита, передних стоек дверей, брызговиков. «Стакан» буквально имплантирован в кузов и передает нагрузки многим его частям. А ведь помимо пружин нужно еще и дать место для крепления рычагов подвески или подрамника. Поэтому кузов автомобиля с такой подвеской рассчитывается с учетом местной прочности вокруг «стакана», которая распределяется различными связями вплоть до крыши.

Проще говоря, пружинная и пневмоподвеска часто содружествуют с несущими кузовами — именно благодаря их развитой силовой конструкции, позволяющей передавать разнообразные нагрузки на все без исключения элементы. Совсем другое дело — рессоры.

Для ее крепления достаточно прямой балки под кузовом, на которой соберутся все нагрузки. Сам кузов при этом освобожден от дополнительных растяжек и укосин. Ровно так же работают и торсион. И для них прямой кусок рамы — лучший вариант крепления. Отсюда практически повальное применение рессор и торсионов как элементов, не требующих несущего кузова, в машинах с рамой или мощными полурамами.

Колеса на зависимой и независимой подвеске.

Теперь взглянем на зависимую и независимую подвеску под другим углом и разберемся с зависимостью или независимостью колес в ней. Зависимой мы называем подвеску с парой колес, жестко соединенной одной осью. Главные плюсы такой подвески — высокая прочность и очевидная простота постройки. Минус — нарушение пятна контакта одного из колес оси ведет к неминуемому нарушению и у другого. Это критично для управляемости на высокой скорости.

Но там, где главное не скорость, а прочность, выносливость, проходимость и способность победить препятствие любой ценой, мост незаменим. Именно поэтому самые вездеходные из автомобилей довольствуются неразрезными мостами не только сзади, но и спереди. И потому же быстрая поездка на них по асфальту не приносит радости. Тяжелые и хорошо артикулирующие на бездорожье мосты на асфальтовой глади начинают излишне «играть», отклоняя автомобиль от желаемой траектории.

Подрессоренные и неподрессоренные массы.

Если врезать как следует пинг-понговым мячиком по бильярдному шару, последний скорее всего не шелохнется. Если сменить мячик на другой бильярдный шар, вся энергия передастся стоящему. Так же обстоит дело с влиянием колес автомобиля и всего, что к ним приделано, на кузов. Тяжелый мост с парой больших колес передаст на кузов и на ваше сиденье профиль колдобины со стопроцентной точностью, тогда как элемент независимой подвески полегче «съест» неровность, а несравнимо более тяжелый кузов качнется немного.

Кузов при этом зовется подрессоренной массой, а мосты с колесами, напрямую контактирующие с дорогой, — неподрессоренной. Общий принцип таков, что подрессоренная масса (кузов) должна быть несоизмеримо тяжелее неподрессоренной, а путь к автомобилю-перине лишь один: суммарный вес колес и мостов должен быть пренебрежимо мал в сравнении с весом кузова-мотора-пассажиров.

Мост столь тяжел потому, что он, как и рессора, «един в двух лицах» — и силовая балка, прочно соединяющая правое колесо с левым, и вместилище части трансмиссии от кардана к колесам, включая самый массивный ее элемент — главную передачу с дифференциалом.

Рычажная независимая подвеска.

Разъединением двух составляющих и озаботились инженеры спортивных авто начала XX века. Появилась рычажная подвеска — самая разнообразная с точки зрения конструктивного исполнения. Рычаг может быть один, но бывает и 2, 3, 4, и даже 5 рычагов на каждое колесо. Такие элементы обычно имеют название «связей», по их числу типы рычажных подвесок и именуются.

Самый простой вариант — с парными треугольными рычагами (сверху и снизу) — можно смело отнести к классическим конструкциям, имеющим максимальную прочность и удовлетворительные геометрические характеристики. Такое устройство у передней независимой подвески «Нивы», Nissan Terrano II или огромного Infiniti QX56.

Но с ростом динамики требования к тонкостям настройки независимой подвески оказались еще выше. Половинки передних рычагов разъединили, их стало по четыре на колесо (передняя подвеска Audi Allroad). Многорычажную подвеску спереди и сзади использует и Mercedes-Benz ML. И все ради правильного наклона ведущих колес в напряженном повороте. Минус многорычажки — большое количество элементов и громоздкость.

Независимая подвеска МакФерсон.

Убрать наиболее мешающиеся — верхние — рычаги, заменив их опорой в виде качающейся амортизаторно-пружинной стойки, получилось у фордовского инженера Эрла Стили МакФерсона еще в 1948 году. Главный плюс его независимой подвески — дешевизна и простота технологической сборки. При огромном выигрыше в неподрессоренной массе МакФерсон умеренно отслеживает неровности пути и не бьет по карману владельца.

100% сегодняшних автомобилей с поперечным силовым агрегатом спереди имеют такую подвеску. Еще один эластичный элемент подвески — стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий правые и левые колеса упругой связью и догружающий внутреннее (обычно разгруженное) колесо в крутом повороте.

Препятствующий вывешиванию одного колеса (и стало быть, ограничивающий артикуляцию) стабилизатор у Toyota Land Cruiser 200 имеет разобщающие левые и правые половинки муфты с электроуправлением.  Итак, несколько простых подвесочных рецептов для автомобилей различных ниш мы наметили:

— Массовые городские кроссоверы бюджетного ценового сегмента почти всегда имеют McPherson спереди и многорычажку сзади.

— Полноценные кроссоверы подороже получают в придачу многорычажку спереди, часть их меняет пружины на пневмобаллоны.

— Классика тяжелого бездорожья и не менее классические пикапы сохранили как минимум задний неразрезной мост с рессорами, а некоторые автомобили, хотя и избавились от рессор в пользу пружин, сохранили оба жестких моста.

По материалам автомобильного журнала 4х4 CLUB, № 1 2013 года.
Евгений Хапов.

Похожие статьи:

• Новый Land Rover Defender 2019, особенности конструкции, трансмиссии и подвески, двигатели, оснащение и оборудование салона.
• Когда делать капитальный ремонт двигателя, признаки естественного износа двигателя, методы капитального ремонта классических двигателей внутреннего сгорания.
• Как выбрать правильный антифриз, гибридный, карбоксилатный и лобридный антифризы, обозначение и свойства, кавитация или кавитационная эрозия.
• Электрический пикап Atlis XT с запасом хода до 800 км, конструкция, общие характеристики и оснащение, обзор.
• Тяжелый пикап GMC Sierra HD для буксировки больших прицепов, жилых модулей и домов на колесах, устройство, особенности конструкции, обзор.
• Внедорожный фургон Mercedes-Benz Sprinter 4×4 Allrad, конструкция, электронная система контроля тяги 4ETS, обзор.

Независимая подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля обеспечивает мягкое соединение кузова автомобиля с колесами. Ее роль в поведении автомобиля на дороге неоценима, а потому она заслуживает далеко не последнего автомобиля. Нередко перед водителями возникает вполне обоснованный вопрос: зависимая или независимая подвеска – какая лучше. Сегодня мы постараемся на него ответить, но перед этим, мы узнаем конкретно, из чего состоит подвеска, и рассмотрим каждый ее вид по отдельности.

Подвеска с качающимися полуосями

Это один из наиболее простых и дешевых видов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие шарниры на внутренних концах, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединяются со ступицей. В роли упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции заключается в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.

Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных машин, выпускавшихся в середине прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.

Недостаток такой независимой подвески в ее кинематическом несовершенстве. Это значит, что при движении по неровным дорогам развал колес и ширина колеи меняются в больших пределах, что негативно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметным на скоростях более 60 км/ч. Среди достоинств можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.

Основные элементы подвески

Основными функциями подвески являются:

• Соединение колеса с кузовом или рамой;
• Обеспечивает необходимую плавность хода и необходимый характер перемещения колес относительно несущей части автомобиля;
• Передает силы и моменты, которые возникают при взаимодействии колес с дорогой, на насещую часть авто.

Элементы подвески:

• Направляющие – именно те, которые задают характер перемещения колес;
• Упругие – воспринимающие и направляющие вертикальные силы реакции, возникающие при наезде колеса на неровности дороги;
• Амортизационные (амортизаторы) – служащие для гашения колебаний несущей части авто, возникающих из-за воздействия дороги.

Подвеска на продольных рычагах

Существует две разновидности независимой подвески на продольных рычагах. В первой в качестве упругих элементов используются пружины, а во второй – торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленяются с рамой или кузовом. Свое применение такая подвеска нашла во многих французских переднеприводных авто, выпускавшихся в 70-80-е годы, а также мотороллерах и мотоциклах.

Среди достоинств такой конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков она имеет куда больше: во время движения в значительных пределах меняется колесная база, а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, и управляемость далека от идеала.

Понятие о подвеске

Прежде чем говорить про плюсы и минусы, а также превосходство одной подвески над другой, если это возможно, предлагаю разобраться в сути понятия подвески.

Подвеской называют компонент автомобиля, который входит в состав шасси. Это промежуточное звено, располагающееся между дорожным покрытием и кузовной частью шасси транспортного средства. Работа подвески заключается в том, чтобы преобразовывать в упругое перемещение все те удары, с которыми приходится сталкиваться колесам машины по ходу движения. А это всевозможные ухабы, ямы, неровности и пр. То есть подвеска гасит энергию от ударов и повышает плавность хода.

При этом различают конструкцию передней и задней подвески. Их можно разделить на несколько категорий. При этом ко всем конструкциям предъявляют одинаковые требования.

Автоподвеска обязана сохранять машину в горизонтально положении, вне зависимости от воздействующих сил, и гасить колебания. Плюс конструкции должны быть упругими, прочными и максимально долговечными. Иначе потребуется дорогостоящий ремонт.

Актуальная классификация предусматривает разделение подвесок на 3 категории.

• Зависимая. Бывает с продольными и поперечными рессорами, может использовать направляющие рычаги, упорную трубу. Также выделяют торсионно-рычажную конструкцию и систему типа De Dion;
• Независимая. Такие системы отличаются между собой по использованию косых и двойных расположенных поперечно рычагов, могут иметь качающиеся полуоси. Встречаются варианты с двойными и одинарными продольными рычагами и с поперечными. Но все же самым популярным вариантом считается подвеска типа МакФерсон;
• Активная или полузависимая. Здесь меняется жесткость и положение в зависимости от подаваемой команды через управляющее устройство. Активные системы делятся на пневмогидравлические, гидравлические и пневматические.

Но этого объективно мало, дабы понять, в чем разница между ними, какие существуют отличия и ход подвески какого типа предпочтительнее в плане комфорта. А также можете почитать полезный материал о проверке амортизаторов на работоспособность.

Зависимые конструкции

Сначала определим, что это такое и что значит понятие зависимости автомобильной подвески. Если говорить простым языком, то это пара противоположных колес (левое и правое), которые соединяется между собой жестко с помощью единой балки. Это один из ключевых способов, как отличить конструкции между собой. Просто взгляните, как левое и правое колесо соединяются друг с другом.

Рекомендуем: Какой срок службы у автомобильного аккумулятора

Когда начинается воздействие на одно колесо, меняется положение второго. Зависимость одного колеса от другого и объясняет название конструкции. Подобные узлы в большей степени ориентированы на автотранспортные средства, которые эксплуатируются в достаточно тяжелых эксплуатационных условиях. Зависимая подвеска крайне редко встречается на обычных легковых автомобилях, предназначенных для езды в городе. Потому отыскать машину не так просто, если вам нужна просто легковушка. Но система все равно востребована и находит свое место на рынке авто.

Зависимые узлы автоподвески имеют сильные и слабые стороны.

Начнем с недостатков. Здесь стоит выделить несколько основных пунктов:

• худшие показатели устойчивости;
• недостаточно четкая управляемость;
• сниженный уровень комфорта;
• высокие требования к покрытию на дороге, если двигаться на высокой скорости;
• низкая информативность управления.

Все это при сравнении с автомобилями, оснащенными независимым типом подвески.

Слабые стороны довольно весомые, и проявляются в больше степени на обычных автодорогах. Но если выехать в идеальные условия для такой подвески, машина покажет свой максимум.

Именно в стихии зависимой конструкции открываются ее истинные преимущества. А именно:

• Низкая стоимость обслуживания. ТО и ТР (техобслуживание и технические работы) достаточно дешевые, что позволяет заметно экономить на ремонте;
• Устойчивость к повреждениям. Такая подвеска не боится ударов, активной езды по плохим дорогам и пр. Конструкция хорошо ведет себя при сильных нагрузках;
• Высокая прочность. Независимая подвеска в этом плане не конкурент;
• Постоянный дорожный просвет. Клиренс не меняется, что дает ряд преимуществ;
• Отличная адаптация к бездорожью и плохим дорогам;
• Небольшое количество компонентов конструкции, что упрощает обслуживание и делает ремонт более доступным. Также это прямо влияет на надежность.

Как видите, в своей стихии зависимая система позволяет рассчитывать на солидный перечень достоинств. Но на обычных дорогах все не так идеально.

Независимая подвеска

В отличие от предыдущей конструкции, здесь противоположные колеса не имеют прямой конструктивной связи между собой. Каждое из колес действует и работает независимо относительно друг друга.

Подобные узлы прекрасно себя показывают при движении на трассах, в городе, великолепно ведут себя на высокой скорости. Потому независимые конструкции встречаются преимущественно на легковых автомобилях, кроссоверах и паркетниках.

Рекомендуем: Обзор лучших моделей авто в кузове универсал

Здесь тоже есть свои сильные и слабые стороны. К числу преимуществ можно отнести:

• великолепное сцепление с дорожным полотном;
• превосходный уровень комфорта;
• отличная управляемость;
• незначительные отклонения по продольной оси.

Все это влияет на комфорт, маневренность и управляемость. Зависимые подвески на такое не способны.

Но не делайте поспешные выводы о превосходстве независимой системы. У нее есть и недостатки:

• ремонт значительно дороже, как и обслуживание;
• ход рычагов короткий, от чего клиренс может уменьшаться;
• конструкция состоит из множества компонентов;
• из-за сложности компоновки возрастает вероятность поломок;
• в полевых условиях выполнить ремонт почти невозможно.

Если за основу брать изначально качественную подвеску независимого типа, и эксплуатировать машину в условиях, для которых она предназначена, все эти недостатки не будут столь явными.

Подвеска на косых рычагах

Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.

Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:

1. одношарнирные;
2. двухшарнирные.

В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).

Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.

Функции и разновидности подвесок

Любая подвеска, входящая в конструкцию транспортного средства, отвечает за смягчение сотрясений и вибрации, передаваемых от колес кузову. Элемент способен гасить энергию удара, наклоны на поворотах. Составляющие подвески обеспечивают устойчивое горизонтальное положение автомобиля при нагрузках во время движения.

Подвести бывают двух видов:

1. Зависимая. Представляет собой жесткое соединение колес одной балкой. Воздействие колебаний и наклонов на одно колесо, вызывает изменение положения другого колеса;

2. Независимая. Колеса не связаны друг с другом, поэтому каждая сторона на неровностях действует обособленно, не вызывая “параллельных” изменений во время движения.

Подвеска на продольных и поперечных рычагах

Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.

По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.

Независимый тип подвески

В данном типе подвески колёса не связаны друг с другом, то есть действуют независимо. Независимая подвеска имеет преимущество при движении по трассе с большой скоростью и устанавливается, как правило, на легковых автомобилях.

Независимая подвеска

К преимуществам независимой подвески можно отнести:

1. Малые отклонения относительно продольной оси.
2. Хорошую управляемость.
3. Хорошее сцепление с дорожным покрытием.
4. Высокий уровень комфорта.

Минусами этого типа подвески можно назвать:

• Дорогостоящее обслуживание и ремонт.
• Короткий ход рычагов подвески, что может привести к уменьшению клиренса.
• Большое число деталей, из которых состоит подвеска и, соответственно, большая вероятность повреждения, по сравнению с зависимой.
• Сложность проведения ремонтных работ в полевых условиях.

Подвеска на двойных продольных рычагах

Ее второе название «система Порше», по фамилии изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля присутствуют по два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, мотор которых расположен сзади (модели ранних спортивных машин Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).

Независимая подвеска на продольных рычагах отличается компактностью, кроме того, она позволяет вынести салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, сократить длину машины. Из минусов можно отметить изменения колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала колес при кренах кузова. Также, вследствие того, что рычаги подвергаются постоянным сильным нагрузкам на изгиб и кручение, приходится усиливать их, увеличивая размер и массу.

Типы подвесок

Рассмотрим наиболее распространенные типы подвесок автомобиля.

Подвеска зависимого типа

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

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

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

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

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

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

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.

Упругие элементы применяются различные:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.

Полунезависимый тип подвески

Устройство полунезависимой подвески очень похоже на зависимую. Но, если во второй пружины устанавливались на поперечину между колесами, то здесь амортизаторы и пружины устанавливаются непосредственно на концах поперечной балки, которая теперь принимает на себя исключительно торсионные (на скручивание) нагрузки. Этот тип устанавливается исключительно сзади на машины с передним приводом.

Наряду с зависимой, полунезависимая подвеска считается морально устаревшей, что, однако, не мешает производителям автомобилей продолжать устанавливать ее на бюджетные модели. Ее отличает очень высокая надежность и легкость в обслуживании. Еще к ее несомненным преимуществам можно добавить малую стоимость производства, что отражается на цене машины для конечного покупателя.

Многорычажная подвеска

Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.

Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.

Зависимая или независимая подвеска. Почему автопроизводители не отказываются от балки

Прогресс постепенно стирает разницу между различными конструктивными решениями. Достаточный уровень комфорта и безопасности водителю обеспечен в любом случае. Но характер автомобилей во многом все равно зависит именно от того, как реализованы те или иные узлы. Сегодня разговор пойдет о сравнении независимой многорычажной и полузависимой подвески, так называемой подвески со скручиваемой балкой, и об области применения различных технических решений.

Подвески автомобилей бывают зависимые и независимые. Но в отношении одной из самых массовых конструкций классификация начинает сбоить. Подвеска со скручиваемой балкой в спецификациях на любой автомобиль указывается как независимая, но ее второе название — полузависимая — подсказывает: что-­то тут не так. Порой встречается мнение, что это не настоящая независимая подвеска и что она априори уступает настоящим независимым по комфорту и управляемости. Попробуем разобраться, в чем дело.

К середине XX века практика автомобилестроения смогла сформулировать основные требования к эластокинематике подвесок не­управляемых колес. Во‑первых, требовалось минимальное изменение колеи при ходах сжатия и отбоя. Также при ходе подвески продольные углы установки подвески должны были оставаться неизменными или меняться по заданному конструктором правилу (обычно требовалось отрицательное схождение при любом ходе). И при ходе сжатия развал относительно уровня поверхности должен оставаться неизменным либо меняться в сторону отрицательного.

Самая распространенная на тот момент зависимая подвеска задних колес обеспечивала только постоянный нулевой угол развала, а углы схождения менялись по сложному правилу в зависимости от конструкции крепления моста. На неровностях и при движении по дорогам со сложным профилем она не давала оптимального пятна сцепления, вызывая перекосы оси с изменением колеи. И к тому же неподрессоренные массы при зависимой подвеске ведущих колес были слишком велики, а подвеска типа «Де Дион» при меньшей неподрессоренной массе занимала избыточный объем.

На Smart используется хитрая схема задней подвески типа «Де Дион». Только она смогла обеспечить необходимую устойчивость и комфорт при столь компактных габаритах

Независимые подвески обеспечивали намного лучшее использование внутреннего объема машин, но не все они выдавали оптимальное изменение геометрии подвески на ходу. Такие конструктивно простые варианты, как подвеска на продольных рычагах и подвеска с качающимся рычагом, оказались по эластокинематике даже хуже зависимой подвески. А очень распространенный в передних подвесках макферсон для задней подходит плохо.

У подвески на продольных рычагах угол развала при крене машины увеличивался, что ухудшало сцепление нагруженного колеса в повороте, а схождение оставалось практически неизменным, с минимальным положительным значением за счет податливости элементов подвески. Подвеска с качающимся поперечным рычагом, как на ЗАЗе, вообще оказалась откровенно опасной: развал не просто изменялся при ходе сжатия, он менялся в очень широких пределах в зависимости от нагрузки машины. И схождение у этого типа подвески также сильно менялось в процессе движения, причем не в оптимальную сторону.

Более конструктивно удачными оказались два варианта исполнения задней подвески. Наиболее совершенная по кинематике — подвеска на двойных поперечных рычагах. Подвеска на диагональных рычагах заметно ей уступала по характеристикам, но зато конструктивно была значительно проще и надежнее.

Подвеска с диагональным рычагом по конструкции максимально проста. Один рычаг установлен под углом 15–25 градусов к оси движения машины. За счет поворота оси рычага в двух плоскостях можно задать почти оптимальные параметры изменения геометрии подвески в небольшом диапазоне ходов сжатия. А если применять дополнительную реактивную тягу для изменения развала, то кинематика становится еще лучше. Так делали, например, на BMW 80‑х до E34 включительно. И при этом все максимально просто и технологично, всего два несущих сайлент­блока, цена и объем конструкции — минимальные.

Подвеска на двойных поперечных рычагах была более сложной и объемной. И к тому же — до массового внедрения надежных сайлент­блоков и шаровых шарниров — еще и не особенно надежной и требовательной в обслуживании. Но в спорте ее возможности сразу оценили по достоинству. Этот тип подвески позволяет задать кинематику движения колеса с большой точностью. Можно «запрограммировать» любое поведение подвески в зависимости от хода сжатия и направления приложения нагрузки за счет эластокинематики упругих элементов и геометрии рычагов.

Многорычажная подвеска — результат эволюции этих двух вариантов подвесок. Классическая многорычажная подвеска — это, например, задняя подвеска Mercedes в кузове W201, которая применялась компанией на протяжении почти 20 лет. Пять рычагов подвески задают сложную траекторию движения колеса, позволяя придать заднеприводной машине оптимальную управляемость.

Четыре рычага геометрически соответствуют двум сдвоенным рычагам подвески на двойных поперечных рычагах, а еще один помогает программировать эластокинематику. Другой очень распространенный вариант многорычажной подвески эволюционно восходит к подвеске на диагональном рычаге. Тут рычагов может быть меньше — всего три. Несущий диагональный рычаг дополнен двумя или более поперечными рычагами. Эта конструкция тоже позволяет задать сложную кинематику движения колеса в любых условиях. Оба варианта подвесок обеспечивают отличные возможности по настройке управляемости для машин.

Четырехрычажная подвеска

Пятирычажные подвески применяются в основном на заднеприводных машинах, требования к подвеске у которых выше, а трехрычажные — как правило, на переднеприводных. Но исключений хватает: так, на машинах BMW часто используют варианты, основанные на диагональном несущем рычаге именно с тремя рычагами. И вряд ли кто скажет, что у BMW в кузове E46 управляемость не отличная.

Подвеска со скручиваемой балкой появилась на машинах VW Golf в далеком 1974 году как вариант самой недорогой независимой подвески. Конструктивно это почти неразрезной мост, но даже лучше, потому что это единая деталь, которая мало того что обеспечивает независимые ходы подвески, но и сама по себе является стабилизатором поперечной устойчивости и направляющей конструкцией. Практически инженерный шедевр.

Основная особенность этого типа подвески в том, что тут сама балка, которая служит и торсионом, и рычагами, в сборе имеет высокую степень податливости. Другими словами, она гибкая. И в зависимости от расположения точек крепления, поперечной скручиваемой балки, жесткости продольных рычагов и положения опор пружин и амортизаторов можно задавать эластокинематику в широких пределах.

Балочная подвеска Ford Fiesta

Чистая кинематика подвески далеко не идеальна. При ходе сжатия большинство конструктивных вариантов подвески изменяют развал в сторону отрицательного, что неплохо, но схождение остается неизменным. На помощь приходит такая особенность, как податливость рычагов на кручение относительно точек крепления подвески и расположения их оси вращения. И получается, что по возможностям задать изменение углов установки колес этот тип подвески приближается к многорычажным. Вот только есть два существенных «но».

У многорычажных подвесок рычаги условно жесткие, эластичными являются только их сайлент­блоки. И кинематика подвески зависит в основном от взаимного расположения элементов. У подвески со скручиваемой балкой конструкция гибкая, что делает возможным задавать кинематику движения колес. Такая конструкция работоспособ­на в сравнительно небольшом диапазоне изменения нагрузки и перегрузок.

При увеличении массы кузова автомобиля или полезной нагрузки становится все сложнее обеспечить требуемую эластокинематику балки. Дополнительный негативный фактор — еще одна особенность конструкции: поперечная часть балки является одновременно и стабилизатором поперечной устойчивости, задающей коэффициент независимости подвески, и конструктивным элементом, определяющим поперечную жесткость конструкции. Иными словами, с ростом массы сложно оптимизировать разумное соотношение между угловой жесткостью балки и податливостью рычагов в поперечном направлении. Сохранить простоту подвески в таких условиях непросто. Пока единственным недорогим способом увеличить нагрузку или улучшить комфорт остается установка механизма Уатта, частично разгружающего рычаг от поперечных сил.

Для машин до С и даже D‑класса включительно получается неплохая альтернатива многорычажной подвеске, не сильно уступающая ей по кинематике, а значит, и управляемости, зато куда более простая и дешевая. Но с ростом массы автомобиля все более серьезными становятся компромиссы между комфортом и управляемостью. На данный момент граница применяемости и обоснованной востребованности у легковушек проходит где-­то на границе С‑класса.

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.

Преимущества и недостатки зависимой подвески

Работа зависимой подвески имеет свои плюсы:

• постоянный дорожный просвет, что является преимуществом при езде по бездорожью;
• механическая устойчивость к повреждениям;
• простое, достаточно дешевое обслуживание;
• простота конструкции, малое количество составляющих деталей.

К минусам зависимой подвески можно отнести следующие характеристики:

• низкие показатели управляемости, устойчивости;
• высокое требование к качеству дороги при езде на высокой скорости;
• недостаточно комфорта при движении;
• низкая информативность руля.

Зависимая подвеска наиболее распространена на внедорожниках, пикапах, грузовиках и автобусах. Если говорить конкретно, то такая конструкция характерна для Мерседесов G-класса, отечественных автомобилей УАЗ, а также задняя подвеска на Mitsubishi L200.

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

Устройство, назначение и типы подвесок

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

Она состоит из трех устройств:

• упругого
• направляющего
• демпфирующего

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Общие сведения

Все типы подвесок можно разделить на две группы.

(1) Зависимые подвески

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

взаимосвязаны. Характеристики зависимой подвески:

• Простота конструкции и изготовления. Лёгкость технического обслуживания.

• Зависимая подвеска обладает высокой прочностью и надёжностью.

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

поворота.

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

• Ухудшение плавности хода из за увеличения неподрессоренной массы.

• Повышенная склонность к колебаниям и вибрациям

Из за жёсткой связи колёс.

(2) Независимые подвески

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

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

• Независимые подвески имеют небольшие неподрессоренные массы и обеспечивают хорошую

плавность хода.

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

небольшой жёсткостью.

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

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

• Устройство независимой подвески более сложное.

• Изменение колеи и углов установки колёс при ходах подвески.

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

Зависимая подвеска

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

Рис. Схема зависимой подвески колес

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. Торсион

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

Независимая подвеска

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

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ

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

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

Подвеска с виртуальной осью поворота колеса

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

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

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

Что такое зависимая и независимая подвеска и какая из них лучше. Зависимая и независимая подвеска, в чем разница и какая лучше Принцип работы независимой передней подвески автомобиля

Как невозможно представить автомобиль без двигателя, так и нереально это сделать без подвески — важнейшей системы, отвечающей за комфорт, безопасность и долговечность автомобиля. К этому элементу конструкции автомобиля приковано большое внимание инженеров, которые до сих пор находят новые возможности для его улучшения.эксплуатационные характеристики делают его все более и более совершенным.

Вне зависимости от типа подвески присутствуют практически все пружины, играющие важную роль в гашении ударов и вибраций при движении по некачественному дорожному покрытию. Современная рессорная подвеска делится на два основных типа — зависимую и независимую, которые в последнее время часто заменяются их промежуточным вариантом — полузависимой рессорной подвеской. Каждый из них имеет определенные недостатки, преимущества и специфические особенности.

Зависимая конструкция

Это самый старый тип рессорной подвески автомобиля, представляющий собой простое жесткое соединение колесной пары друг с другом. В настоящее время продолжается использование этого типа, который представлен на рынке в двух исполнениях: на продольных пружинах и на направляющих рычагах. Пружинная конструкция довольно проста. Мост подвешен к корпусу на специальных элементах — пружинах, представляющих собой упругие стальные пластины, соединенные с корпусом стремянкой.

Конструкция рычажного типа отличается.Основными элементами здесь являются рычаги, которых в конструкции может быть несколько. Они выполняют функции, аналогичные рессорам, и чаще всего используют четыре продольных и один поперечный рычаг. Несмотря на солидный возраст этой конструкции, она имеет достаточное количество положительных сторон – прочность, простота и дешевизна в обслуживании. Среди недостатков автомобиля с таким типом подвески можно отметить меньшую устойчивость и более сложную управляемость.

Интересно! Несмотря на свои недостатки, зависимая подвеска идеально подходит для тяжелых внедорожников, работающих в экстремальных условиях.Они смогут продолжать двигаться, даже если они это сделают. если задняя ось была повреждена, например, погнута.

Независимая пружинная подвеска

Это система, в которой колеса не зависят друг от друга, каждое движется в своем ритме, на который влияют характеристики поверхности. Независимая рессорная подвеска может быть создана на основе прямых или продольных рычагов, одна часть которых неподвижно закреплена на кузове автомобиля. Прямые рычаги в независимой подвеске всегда делают слишком массивными, потому что на них приходится брать слишком большую нагрузку.Кроме того, недостатком такой системы можно считать низкий клиренс.

Косые поперечные рычаги в рессорной независимой подвеске в основном использовались для заднего ведущего моста. Отличием от описанного выше механизма является наличие шарнира. Такая подвеска дешевле для производителя, но и у нее есть достаточно серьезный недостаток – изменяемый развал-схождение, с которым придется немало помучиться. Использование этого типа подвески эффективно только на задних мостах автомобиля — на передних мостах он не применяется.

Полунезависимая подвеска

Полунезависимая рессорная подвеска занимает промежуточное звено между двумя описанными выше системами и является наиболее оптимальным вариантом для заднего моста большинства современных автомобилей, оснащенных передним приводом. Внешне такая система проста — два продольных рычага надежно фиксируются балкой, расположенной поперек. Вся конструкция проста и надежна, но может использоваться только на заднем мосту в том случае, если он не ведущий.

При движении автомобиля и особенно при разгоне/резком торможении на балку полунезависимой рессорной подвески действуют различные силы, в том числе скручивающие.Для возможности регулировки жесткости балки на нее может быть установлен электродвигатель — в этом случае водитель имеет возможность изменять жесткость подвески по своему усмотрению. Такие конструкции полузависимой подвески успешно устанавливаются на многие современные автомобили, относящиеся к самым разным классам.

Преимущества и недостатки полунезависимой подвески

Как и любой другой автомобильный агрегат, конструкция полунезависимой рессорной подвески имеет как свои достоинства, так и некоторые недостатки.К его сильным сторонам можно отнести следующие моменты:

• оптимальные габариты и небольшой вес, что снижает процент неподрессоренных масс;
• простота установки или самостоятельного ремонта;
• не высокая цена;
• возможность менять характеристики;
• оптимальная кинематика колесной пары.

К числу основных недостатков, неизбежных практически в любой конструкции, относится возможность использования только на задней оси, которая, в то же время, не может быть ведущей.Такая подвеска предъявляет жесткие требования к днищу автомобиля, которое должно иметь строго определенную геометрию. Тем не менее именно полунезависимая пружинная система становится оптимальной для большинства автомобилей. Достаточно подробно о вариантах подвески в видео:

1. Что такое зависимая подвеска?

Для начала, говоря о типах подвески, стоит понять, о какой «зависимости» и «независимости» идет речь. И они в первую очередь касаются зависимости колес одной оси друг от друга при проезде неровностей.Соответственно, зависимая подвеска — это подвеска, в которой ось жестко соединяет два колеса.

2. Каковы преимущества и недостатки зависимой подвески?

Конструкция зависимой подвески прямо следует одновременно ее основному недостатку и некоторому достоинству: недостатком является то, что при наезде одного колеса оси на неровность наклоняется и другое колесо оси, что снижает комфортность движения и равномерность движения. сцепление колес с поверхностью, а преимущество состоит в том, что при движении по ровной дороге колеса, жестко закрепленные на оси, не меняют своего вертикального положения при прохождении поворотов, что обеспечивает равномерное и постоянное сцепление с поверхностью.

Однако на этом недостатки зависимой подвески не заканчиваются. Помимо зависимости колес друг от друга, распространение такой подвески в современных легковых мобилях было сведено к нулю из-за больших, а также необходимости сильно поднимать пол автомобиля для обеспечения полноценности, особенно в случае ведущего моста.

Говоря о зависимой подвеске, есть несколько важных фактов. Во-первых, зависимая подвеска в современных автомобилях практически не встречается на передней оси — там ее заменила более совершенная, легкая и удобная схема Макферсон.На улицах еще можно встретить машины с осью впереди — но это либо старые полноприводные внедорожники с двумя ведущими осями, либо грузовики и автобусы. Таким образом, говоря о зависимой подвеске при выборе современного автомобиля, мы имеем в виду ее использование на задней оси.

Во-вторых, зависимая подвеска может быть разной конструкции и присутствовать как на ведущем, так и на ведомом заднем мосту. В первом случае это ось, подвешенная на продольных рессорах или продольных направляющих рычагах: такая схема до сих пор встречается на некоторых современных внедорожниках и пикапах.Во втором случае это задняя балка, которая используется на недорогих переднеприводных автомобилях. Иногда в конструкции такой балки используются торсионы, работающие на скручивание, и речь идет о так называемой полунезависимой балке — но конструктивно это все та же зависимая подвеска с несколько иным принципом работы.

3. Что такое независимая подвеска?

Независимая подвеска — это подвеска, в которой колеса одной оси не связаны друг с другом, и изменение положения одного колеса не влияет на другое.

4. Каковы преимущества и недостатки независимой подвески?

В отличие от зависимой подвески одним из основных преимуществ независимой является именно то, что при наезде одного колеса на неровность другое не меняет своего положения. Такая независимая работа подвесок с разных сторон от оси обеспечивает больший комфорт и более равномерное сцепление с поверхностью при проезде неровностей. Кроме того, независимая подвеска обеспечивает меньшие неподрессоренные массы, а также позволяет работать над их уменьшением за счет изменения конфигурации и материалов изготовления элементов подвески — например, алюминиевые рычаги сегодня являются достаточно популярным способом уменьшения неподрессоренных масс в дорогих автомобилях… Одним из недостатков является то, что параметры сход-развала, такие как развал, схождение и ширина колеи, могут меняться при использовании подвески.

Конструктивных вариантов независимых подвесок гораздо больше, чем зависимых — за прошедшие годы были разработаны схемы на продольных, косых и поперечных рычагах, многорычажных, пневматических, гидропневматических и активных подвесках и даже вариации с магнитореологическими амортизаторами, заполненными ферромагнитная жидкость, меняющая свои свойства под действием магнитного поля.Однако основные цели разработки всех этих конструкций остались прежними: это обеспечение максимального комфорта при управлении автомобилем, стабильности в поведении автомобиля и улучшение его управляемости.

5. Какую подвеску Вы предпочитаете при покупке автомобиля?

При выборе автомобиля стоит учитывать возможные сценарии его эксплуатации и собственные пожелания по стоимости его обслуживания. В общем, здесь работает простой принцип «чем сложнее, тем дороже».

Независимая подвеска проще по конструкции и, соответственно, обслуживание ее будет проще и дешевле, да и ремонтировать ее, скорее всего, потребуется позже, чем независимая подвеска в автомобилях одной ценовой категории… Однако, выбрав простоту и надежность, вам придется мириться с чуть меньшим комфортом и контролем. Отдельно стоит упомянуть внедорожники: в случае выбора автомобиля высокой проходимости зависимая подвеска мостов (по крайней мере, сзади) является практически безальтернативным выбором.

Независимая подвеска имеет более сложную конструкцию – это значит, что, с одной стороны, она обеспечит больше комфорта и более азартную управляемость, но при этом ее ресурс, скорее всего, также будет ниже. Но, справедливости ради, стоит отметить, что ремонт и обслуживание многорычажных подвесок популярных автомобилей в настоящее время не является чем-то запредельно сложным или дорогим.

Таким образом, если вы готовы немного переплатить за больший комфорт, а сценарий использования автомобиля преимущественно городской или хорошие дороги, то лучшим выбором будет независимая подвеска.Если при выборе автомобиля вы стремитесь к максимальной эффективности в ремонте и обслуживании, либо автомобиль будет эксплуатироваться в тяжелых условиях, где ресурс подвески важнее комфорта и управляемости, то вам следует отдать предпочтение более простой зависимой подвеске.

В его основе два, обычно треугольных, раздвоенных рычага, которые направляют движение колес. При этом ось качения рычагов параллельна продольной оси машины. Его основные преимущества:

• малая масса неподрессоренных частей;
• минимальная потребность в пространстве;
• регулируемая управляемость автомобиля;
Совместимость
• с переднеприводными моделями.

Основным преимуществом данного типа подвески является возможность выбора нужной геометрии расположения рычагов. Это позволяет установить все основные настройки подвески настолько жестко, насколько это необходимо. Например, высота центров крена вдоль и поперек, изменение развала, а также след на такте отбоя и сжатия и другие. Еще одним преимуществом независимой подвески на двойных поперечных рычагах является то, что она чаще всего представляет собой отдельный узел, крепящийся к кузову, поэтому ее можно легко демонтировать при необходимости замены или ремонта.
Подвески с двумя поперечными рычагами часто устанавливаются на гоночные и спортивные автомобили как спереди, так и сзади, поскольку это наиболее оптимальные конфигурации подвески с точки зрения управляемости автомобиля и кинематики.
Основным недостатком этого типа подвески является ее размер. За счет большой длины рычагов такая подвеска занимает значительную площадь багажника или моторного отсека автомобиля.

Подвеска независимая на продольных и косых рычагах

Запатентованная всемирно известной компанией Porsche, эта подвеска, напротив, была представлена ​​создателями как имеющая такое важное преимущество: этот тип оси крепился к поперечной торсионной рессоре.Это давало больше места, но и создавало проблему, а именно появлялись реакции на ощутимые боковые колебания автомобиля. Это неизбежно привело бы к потере управляемости (например, этим отличился Citroen 2CV).
Независимая подвеска с косыми рычагами, по сути, представляет собой разновидность подвески на продольных рычагах. В этой подвеске шкворневая ось имеет диагональное положение относительно продольной оси автомобиля и немного наклонена к центру кузова.Эта подвеска не подходит для установки на переднеприводные автомобили, но хорошо зарекомендовала себя на моделях среднего класса с задним приводом..

На современных автомобилях почти нет колесных креплений на продольных или косых рычагах, но сам факт того, что этот тип подвески использовался в классической версии 911 модели Porshe, убедительно говорит в его пользу.
Независимая подвеска с косыми рычагами при своей простоте имеет недостатки. При его эксплуатации происходит существенное изменение колесной базы, однако без изменения колеи.При прохождении поворотов колеса наклоняются, как и сам кузов, и этот наклон гораздо значительнее, чем при использовании других конструкций подвески. Использование косых рычагов, конечно, устраняет проблемы, которые есть у продольных рычагов, но когда крен кузова перестает влиять на наклон колес, начинает меняться колея, а это уже подрывает управляемость и устойчивость автомобиля.
Таким образом, преимуществами подвески с косыми рычагами можно считать ее простую конструкцию и невысокую стоимость, а также сравнительно небольшие размеры.К минусам можно отнести его абсолютно неактуальный дизайн, который еще далек от совершенства.

Независимая подвеска качающейся оси

Основным конструктивным элементом такой подвески являются полуоси, которые шарнирно соединены с главной передачей с дифференциалом. На внешних концах полуосей имеется прочное сочленение с колесами. Роль упругих элементов в этом случае играют пружины или рессоры.
Особенность данной конструкции независимой подвески заключается в том, что при наезде на препятствие колесо остается всегда перпендикулярным полуоси, а силы реакции дороги гасятся самими полуосями и их шарнирами.Некоторые типы подвески этого типа содержат продольные рычаги или поперечные рычаги для поглощения сил реакции на дорогу.
Обычно такую ​​подвеску устанавливали на заднеприводные автомобили Форд, Шевроле и Мерседес-Бенц в середине прошлого века (в СССР ее получил ЗАЗ). К достоинствам конструкции, несомненно, можно отнести простоту и дешевизну ремонта и обслуживания. Существенным недостатком подвески этого типа была опасность потери управляемости из-за значительных колебаний колеи и развала при проезде препятствий на дороге, что было особенно заметно на скорости выше 60 км/ч.

Независимая подвеска с двойными поперечными рессорами

Эта конструкция с двумя поперечными рессорами была предложена в качестве решения подвески для Chevrolet Corvette 1963 года выпуска от General Motors. Раньше вместо рессор использовались винтовые пружины. Спустя 20 лет, в 1985 году, первые серийные Корветы снова получили подвеску с поперечными рессорами, уже пластиковыми. В целом эти конструкции не снискали большой популярности, так как в целом оказались не очень удачными и сейчас встречаются крайне редко.

Но в современном поколении этот тип подвески с двухрычажной системой и поперечной рессорой из композитного материала дополнен амортизаторами с электронным управлением.

Свеча независимой подвески

Более ранние модели оснащались таким типом подвески — например, в 1928 году его получила Lancia Lambda. В таких подвесках колесо и закругленный кулак движутся вместе по вертикальной направляющей внутри колесной ниши. Внутри этой направляющей или снаружи устанавливается пружина.Следует отметить, что в данной конструкции не предусмотрено такое положение колес, которое обеспечивало бы оптимальный контакт с дорогой и нужную управляемость.
Среди достоинств свечной подвески можно выделить постоянство колеи и снижение общей массы автомобиля, а среди недостатков быстрый износ направляющих деталей.

Подвеска автомобиля представляет собой набор элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (осями) автомобиля.В основном подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрационных и динамических нагрузок (толчков, сотрясений), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при движении по неровной дороге. В то же время он должен обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожным покрытием и эффективно передавать тяговое усилие и тормозное усилие без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает вождение комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за всю историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.

История появления

Попытки сделать движение автомобиля мягче и комфортнее предпринимались еще в вагонах. Изначально оси колес жестко крепились к кузову, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Только мягкие подушки сидений могли улучшить уровень комфорта.

Зависимая подвеска с поперечными листовыми рессорами

Первым способом создания упругой «прослойки» между колесами и кузовом вагона было использование эллиптических рессор.Позднее это решение было позаимствовано для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на малых скоростях. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобильной промышленности привело к эволюции подвески. В настоящее время существуют десятки их разновидностей.

Основные функции и характеристики подвески автомобиля

Каждая подвеска имеет свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров.Однако любая подвеска, независимо от ее типа, должна выполнять следующие функции:

1. Амортизация толчков и ударов от дороги для снижения нагрузки на кузов и повышения комфорта вождения.
2. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерного крена кузова.
3. Сохранение заданной геометрии хода и положения колес для сохранения точности рулевого управления при движении и торможении.

Жесткая подвеска Drift Car

Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, требующей мгновенной и точной реакции на действия водителя. Он обеспечивает низкий дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивление крену и крену кузова. В основном применяется на спортивных автомобилях.

Автомобиль класса люкс с энергоемкой подвеской

Большинство легковых автомобилей используют мягкую подвеску. Она максимально сглаживает неровности, но делает машину немного раскатанной и хуже управляемой.Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль устанавливается винтовая подвеска. Представляет собой стойку амортизатора с переменным натяжением пружины.

Длинноходная подвеска внедорожника

Ход подвески — расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего положения при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет внедорожные возможности автомобиля. Чем больше его значение, тем большее препятствие можно преодолеть, не задев ограничитель и не пробуксовав ведущие колеса.

Устройство подвески

Подвеска любого автомобиля состоит из следующих основных элементов:

1. Устройство упругое — воспринимает нагрузки от неровностей дорожного покрытия. Типы: рессоры, рессоры, пневмоэлементы и др.
2. Демпфирующее устройство — гасит колебания кузова при проезде неровностей. Типы: все виды.
3. Направляющее устройство — обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, пружины.В спортивных подвесках с тягой и толкателем используются коромысла для изменения направления действия на демпфирующий элемент.
4. Стабилизатор поперечной устойчивости — уменьшает боковой крен кузова.
5. Петли резинометаллические — обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично поглощают, смягчают удары и вибрации. Типы: сайлентблоки и втулки.
6. Ограничители хода подвески — ограничитель хода подвески в крайних положениях.

Классификация подвески

В основном подвески делятся на два больших типа: и независимая. Эта классификация определяется кинематической схемой подвеса направляющего устройства.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны балкой или неразрезным мостом. Вертикальное положение колесной пары относительно общей оси не меняется, передние колеса поворотные. Устройство задней подвески аналогично. Бывают пружинные, рессорные или пневматические.В случае установки пружин или пневматических сильфонов необходимо использовать специальные стержни для фиксации мостов от перемещения.

Отличия зависимой и независимой подвески

• простой и надежный в эксплуатации;
• высокая грузоподъемность.

• плохое обращение;
• плохая устойчивость на высоких скоростях;
• меньше комфорта.

Подвеска независимая

Колеса могут менять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь при этом в одной плоскости.

• хорошее обращение;
• хорошая устойчивость автомобиля;
• отличный комфорт.

• более дорогая и сложная конструкция;
• меньшая надежность при эксплуатации.

Полузависимая подвеска

Полузависимая подвеска или торсионная балка Является промежуточным решением между зависимой и независимой подвеской. Колеса по-прежнему соединены, но есть возможность их небольшого перемещения относительно друг друга.Это свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Эта подвеска в основном используется в качестве задней подвески для бюджетных автомобилей.

Типы независимых подвесок

McPherson

— самая распространенная подвеска переднего моста в современных автомобилях. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шарового шарнира. В зависимости от его конфигурации предусмотрена продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закреплена на кузове.

Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, представляет собой стабилизатор, противодействующий крену автомобиля. Нижний шаровой шарнир и чашечный подшипник амортизатора обеспечивают вращение колеса.

Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, разница лишь в том, что нет возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен продольными и поперечными тягами, фиксирующими ступицу.

• простота конструкции;
• компактность;
• надежность;
• недорогой в производстве и ремонте.

Передняя подвеска на двойных поперечных рычагах

Более эффективная и продуманная конструкция. В верхней точке крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. Пружина или может использоваться как упругий элемент. Задняя подвеска имеет аналогичную конструкцию. Такое расположение подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобилем.

Пневмоподвеска

Пневмоподвеска

Роль рессор в этой подвеске выполняют пневмобаллоны. С есть возможность регулировки высоты корпуса.Это также улучшает ходовые качества. Используется на роскошных автомобилях.

Гидравлическая подвеска

Регулировка высоты и жесткости гидравлической подвески Lexus

Амортизаторы соединены в единый замкнутый контур с гидравлической жидкостью… дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета… Если автомобиль имеет управляющую электронику и функции, он автоматически подстраивается под дорогу и условия движения.

Спортивная независимая подвеска

Винтовая подвеска(койловеры)

Винтовая подвеска, или койловеры — амортизаторы с возможностью регулировки жесткости прямо на автомобиле.Благодаря резьбовому соединению нижнего пружинного упора можно регулировать его высоту, а также величину дорожного просвета.

Толкатель и тяга подвесного типа

Эти устройства были разработаны для гоночных автомобилей с открытыми колесами. Он основан на схеме двойных поперечных рычагов. Главной особенностью является то, что демпфирующие элементы расположены внутри корпуса. Конструкция этих видов подвески очень похожа, отличие только в расположении несущих элементов.

Отличие толкателя от тяги спортивной подвески

Толкатель спортивной подвески: Несущий элемент — толкатель, работает на сжатие.

Автомобиль настолько разнообразен, что иногда его сложно с чем-то сравнить. Условия современного мегаполиса и разбитые проселочные дороги, заброшенные лесные поляны и залитая водой грунтовка или участки пустыни — везде он выполняет свою главную задачу — перевозит людей и грузы. Как минимум, транспортные средства должны быть адаптированы к различным условиям эксплуатации. Возможно, именно поэтому будет довольно интересно обратить внимание на те конструктивные особенности, которые позволяют машине работать в таких разных условиях.Одним из таких элементов конструкции является подвеска.

О подвеске в целом

Подвеска автомобиля:

• соединяет кузов или раму с колесами;

• обеспечивает необходимое перемещение колес по отношению к раме или кузову и передает на них усилия, возникающие при движении;

• определяет управляемость, а также плавность хода машины, гасит часть воспринимаемой нагрузки.

За всю историю автомобиля разработчики создали самые разнообразные типы подвесок, но в основном их можно разделить на два больших класса, речь о которых пойдет ниже.

Зависимая

Этот тип подвески достался автомобилю исторически, унаследованный от телег и лафетов. Он был именно таким, каким был на первых машинах, таким и оставался долгое время. Что это такое можно увидеть на картинке ниже:

Как видно из него, это два колеса, соединенных сплошной осью.Другое название этой конструкции — ось (передняя или задняя) и часто включает в себя элементы трансмиссии. Существенная особенность — положение одного колеса влияет на другое. Вертикальное перемещение одного колеса, как показано, изменит площадь контакта другого колеса с землей, что повлияет на управляемость, особенно на высокой скорости.

Зависимая подвеска может быть выполнена различными способами. В качестве узлов и деталей в нем могут использоваться различные упругие элементы, пружины (продольные или поперечные), рессоры и т.п.

Из фото видно, что зависимая подвеска имеет достаточно высокую прочность, что является преимуществом при движении по бездорожью. Для обеспечения нормальной работы в такой конструкции предусмотрен значительный дорожный просвет, и это также считается преимуществом при поездках по бездорожью. Поскольку речь идет об использовании автомобиля в таких условиях, нельзя обойти вниманием тот факт, что зависимая подвеска допускает большие ходы, значительно повышая возможности машины в случае движения по пересеченной местности.

Таким образом, не вдаваясь в варианты построения зависимой подвески, можно сформулировать ее положительные характеристики:

— простота конструкции;
— прочность;
— дешевизна;
— устойчивость к повреждениям;
— проходимость.

Однако объективности ради необходимо отметить недостатки:

— недостаточная управляемость, особенно на большой скорости;
— незначительный уровень комфорта;
— малоинформативное рулевое управление.

Независимый

Что это такое понятно из рисунка ниже:

Из него хорошо видно, что движение в вертикальной плоскости одного колеса никак не влияет на положение другого. Это положительно сказывается на контакте колеса с поверхностью и, соответственно, на управляемости автомобиля.

В конструкции независимой подвески используются разные элементы — пружины, различные рычаги, торсионы. Существует множество различных вариантов того, как можно сделать независимую подвеску.Так, одним из распространенных ее видов является подвеска МакФерсон, а также торсионная.

Тем не менее, несмотря на значительное разнообразие, нельзя не отметить его особенности. К ним относится меньший неподрессоренный вес.

В это понятие входит суммарная масса всех конструктивных элементов, воздействующих на дорогу через упругие элементы. Если у зависимой подвески они достаточно велики, что ухудшает управляемость, то у независимой подвески эта величина значительно меньше.

Длительная эксплуатация позволила выявить положительные свойства , в том числе:

— хорошая управляемость автомобиля, особенно на высокой скорости;
— высокая информативность при управлении;
— возможность настройки параметров подвески под конкретные условия вождения;
— повышенный комфорт вождения

Несомненно, все это положительно отражается на автомобилях, эксплуатируемых в городских условиях и на твердых (асфальтовых) покрытиях. Однако все не только хорошо, всегда есть недостатки, и они делают такую ​​подвеску непригодной для условий бездорожья.

Среди его недостатков следует отметить:

— короткие ходы подвески;
— достаточно большое количество деталей и, как следствие, повышенная вероятность их повреждения в сложных дорожных условиях:
— трудности в области ремонта поврежденной подвески;
— высокая стоимость обслуживания и сложность регулировки.

Что и как используется на современных автомобилях

Тут сразу нужно отметить, что разработчики автомобилей в зависимости от их назначения используют самые разные варианты, в том числе комбинируя различные виды подвесок.Итак, подвеска у обоих зависимая, но предназначение ее — преодоление бездорожья, при этом уровень комфорта в ней несравним с тем, что обеспечивают обычные внедорожники. Если в условиях бездорожья он король, то при езде в городе резко теряет все свои преимущества.

Нива

имеет независимую переднюю подвеску и заднюю зависимую подвеску. Это позволяет ему быть более динамичным в городе и на трассе, обеспечивает достаточную маневренность при движении по легкому бездорожью. В то же время наличие дополнительных устройств, таких как понижающая передача, позволяет ей хоть и ограниченно, но достаточно свободно передвигаться в сложных дорожных условиях.

Что касается многочисленных кроссоверов и паркетных джипов, то их среда обитания – город и асфальтовое покрытие, ну может пикник на опушке в ближайшем подмосковном лесу или дорога на дачу. Для преодоления более-менее серьезного бездорожья они не годятся. В этом случае требуется особый тип автомобиля, который ранее назывался вездеходом, и УАЗ является одним из них.

Одним из факторов, ограничивающих использование кроссоверов на бездорожье, является подвеска. Во многом он определяет, насколько автомобиль подходит для езды в сложных дорожных условиях.

Создано и используется множество вариантов подвески, но конструкция каждого из них предполагает использование автомобиля в определенных условиях. Выбирая себе автомобиль, нужно понимать, что не существует универсального варианта, способного двигаться как болид Формулы-1 и преодолевать бездорожье, как БТР.

Уголок изобретателя: новый взгляд на полностью независимую подвеску автомобиля

Под редакцией Лесли Гордон

Можно подумать, что после более чем 100-летнего развития автомобильных технологий уже были изобретены всевозможные системы подвески.Но «VXI» изобретателя Уинтропа Дада — это совершенно новый тип системы подвески автомобиля. Дада говорит, что это устраняет большинство, если не все проблемы, присущие предыдущим конструкциям подвески. Дада называет свое изобретение «VXI», потому что звенья подвески образуют форму «V» или «X», а система полностью независима, то есть «I». Энтузиаст бездорожья, владеющий модифицированным Suzuki Sidekick с передней стойкой и задней ведущей осью, Дада изначально намеревался построить независимую подвеску с большим ходом для ползания по камням.В конце концов он понял, что VXI также устраняет распространенные проблемы, такие как истирание колес и нежелательное изменение развала.

По словам Дада, большинство автомобилей с нейтральным сжатием в состоянии покоя, когда подвеска не нагружена и не разгружена, имеют передние шины с отрицательным развалом. «Компромисс — меньшая эффективность сопротивления качению ради немного большего сцепления в середине поворота». Второй прототип (V2) VXI позволяет контролировать развал, чтобы оптимизировать его для прохождения поворотов. Пользователи могут установить звено развала, которое прикреплено к «поворотному кулаку с переменным углом» — он сидит как любой поворотный кулак, но изменяется по углу — для такого большого или небольшого изменения развала по желанию.По мере того, как тяга развала перемещается все выше вверх по регулировочным отверстиям на продольном рычаге, подвеска будет обеспечивать все большее изменение развала — как положительное, так и отрицательное.

«В версии 3, которую я только начал создавать, звено развала вместо этого будет «активным». Вместо регулировочных отверстий на рычаге будет прорезь, которая позволит звену перемещаться вверх и вниз в зависимости от рулевого управления. Это делает активную связь похожей на переключатель «вкл-выкл» либо без изменения развала, либо с любым изменением развала, что устраняет влияние крена кузова на сцепление и тягу», — говорит Дада.Активное звено постоянно обеспечивает оптимизированный развал, устраняя необходимость в статическом отрицательном развале и тем самым повышая эффективность. С активной связью развала VXI не будет изменять развал во время ударов/подскоков и нырков/приседаний, но обеспечит полный контроль развала при крене кузова (во время прохождения поворотов). (Автомобиль ныряет, когда его нос опускается во время торможения. Он приседает при ускорении, а задняя часть опускается. Удары и подпрыгивания происходят, когда автомобиль наезжает на неровности одной стороной подвески.) В этих обстоятельствах нулевое изменение развала желательно, поскольку оно максимизирует рукоятка.Однако при прохождении поворотов VXI обеспечивает изменение развала, необходимое для максимального увеличения пятна контакта шины с креном в середине поворота.

Также важны для дизайна «плавающие опорные точки», которые, по словам Дада, никогда раньше не использовались. Эти точки поворота прикрепляются либо к «колесной каретке» (также ранее неизвестной), либо к шасси на одном конце, но могут свободно перемещаться вверх и вниз, обеспечивая большой ход колес при компактном расположении. Геометрия подвески поддерживается поперечными связями рычагов подвески.«Одна из причин, по которой VXI может обеспечить больший ход, чем другие независимые конструкции, заключается в плавающих точках поворота, позволяющих рычагам подвески компактно складываться друг в друга, что-то вроде шарнира», — говорит Дада.

Кроме того, из-за того, что точки крепления к шасси расположены широко и высоко, Дада говорит, что VXI более устойчива, чем другие подвески — что-то вроде большей устойчивости спасательной шлюпки с широкой балкой по сравнению с каноэ. Центр крена находится выше центра тяжести автомобиля — выше, чем почти в любой другой конструкции, — что обеспечивает повышенную устойчивость.Таким образом, вероятность того, что автомобиль перевернется в случае аварии, снижается.

Важно отметить, что XVI также обеспечивает нулевое изменение гусеницы, а колеса не двигаются ни по какой дуге, говорит Дада. «Нулевая смена колеи означает, что когда два противоположных колеса (например, передние) подвергаются сжатию, они никогда не удаляются и не приближаются друг к другу. Это контрастирует с другими независимыми конструкциями, включая стойки, двойные поперечные рычаги или многорычажные. Изменение ширины колеи приводит к «истиранию колес», что делает транспортное средство неустойчивым, приводит к чрезмерному износу шин и менее эффективно, поскольку колеса движутся по кривой траектории.Хотя ведущая ось обеспечивает фиксированную ширину колеи, колеса по-прежнему движутся по дуге движения — это просто продольная, а не поперечная дуга, что означает, что колесная база становится длиннее и короче, а не ширина колеи увеличивается и уменьшается. уже».

В подвесках, таких как двойные поперечные рычаги или стойки, рулевая тяга находится на той же дуге движения, что и А-образные рычаги, когда автомобиль движется прямо. «Но как только вы входите в поворот, рулевая тяга выталкивается наружу или внутрь от дуги движения этого рычага подвески, что вызывает нежелательный эффект рулевого управления, известный как «подруливание», — говорит Дада.«Напротив, в VXI используется рулевая тяга, которая крепится к скользящей или телескопической рулевой тяге. Таким образом, колесная каретка (к которой крепится все, что находится на подвеске) никогда не выходит из фазы с поперечной рулевой тягой — они всегда работают в одной плоскости, что эффективно устраняет подруливание».

Другим важным соображением является «мгновенный центр», который представляет собой точку на двойном поперечном рычаге или подвеске с короткими длинными рычагами, скажем, в которой угол верхнего рычага пересекает угол нижнего рычага.«В обычных конструкциях мгновенный центр перемещается в зависимости от положения подвески и ее отклонения», — говорит Дада. «Ведущие оси довольно грубы. Но у них есть несколько хороших качеств, одно из которых заключается в том, что мгновенный центр смещен в бесконечность. Мгновенный центр VXI также сдвинут на бесконечность. Чем шире мгновенный центр данной геометрии подвески, тем устойчивее автомобиль и тем меньше перенос веса при крене кузова. Инженеры по независимой подвеске ранее боролись с компромиссом между конструкциями с хорошими характеристиками мгновенного центра, центра крена и хода колес, которые действуют вопреки друг другу.VXI оптимизирует все эти аспекты без каких-либо компромиссов или компромиссов».

Дада говорит, что у VXI есть несколько недостатков. «По сравнению, скажем, с двойным поперечным рычагом, неподрессоренная масса — вес колеса, шины и подвески, поднимающийся и опускающийся, когда шина сталкивается с неровностями дороги, — вероятно, больше, — говорит он. «Хотя это не так плохо, как у ведущего моста, это, вероятно, похоже на конструкцию стойки. Еще одним слабым местом является большое количество деталей. Но я надеюсь, что износ шин и повышение эффективности использования топлива более чем компенсируют дополнительные затраты и сложность.

Этот XVI может работать на любом двух- или четырехколесном транспортном средстве и даже на самолетах. Австралийская группа вместе с Dada разрабатывает VXI для шоссейных гонок — гонок на время для супермодифицированных серийных автомобилей. Кроме того, США военные проявили интерес к своему следующему Humvee. Дада говорит, что предоставит права бесплатного использования заинтересованным гоночным командам и отдельным лицам. С ним можно связаться по адресу [email protected].

© 2011 Penton Media, Inc.

Независимая подвеска | Строительство автомобилей

Давайте рассмотрим принцип работы независимой подвески, чтобы понять ее недостатки и преимущества независимой подвески .Возникновение колебаний одного из установленных колес одной оси на независимой подвеске не приводит к возникновению колебаний другого колеса.

Обычно независимая подвеска используется на передних колесах легковых автомобилей. При этом каждое из колес практически отдельно от второго колеса соединено с рамой или кузовом. Но есть и независимая задняя подвеска. Имеется шкворневая и шкворневая независимая подвеска колес.

Независимая подвеска:

а – шкворень независимой подвески, б – независимая шкворневая подвеска, 7 и 12 – рычаги, 8 – рессора, 9 – шкворень, 10 – поворотный кулак, 11 – поворотная стойка, 13 – поперечина подрамника.

Типы независимой подвески

шкворня независимая подвеска;

Шарнирная независимая подвеска.

Независимая складная подвеска

В поворотном независимом подвески (рис. А), рычаги 7 и 12 шарнирно прикреплены к поперечной балки подрамника, а их концы, в свою очередь, шарнирно соединены с подкос 11. Поворотный кулак 10 колеса закреплен при помощи шкворня к распоркаНаправляющее устройство подвески образовано рычагами 7 и 12, а также амортизационной стойки 11. Направляющее устройство служит для передачи усилия от колес к раме. В качестве упругого элемента выступает пружина 8, которая установлена между поперечиной подрамника 13 и нижними рычагами 7.

Независимая подвеска шкворня

Независимая бесшарнирная подвеска (рис. Б), в свою очередь, состоит из рессоры 8, верхнего плеча 12 и нижнего плеча 7. Отличие от шарнирной подвески состоит в том, что шкворневая тяга 11 закреплена непосредственно на поворотном кулачке 10. и шарнирно соединен шаровыми шарнирами с рычагами подвески (верхним и нижним).Такая конструкция способствует уменьшению неподрессоренных масс деталей и при этом значительно меньше сил, действующих в шарнирах стойки.

Зависимая конструкция подвески

Подвеска на двойных поперечных рычагах. Независимая подвеска Независимая подвеска автомобиля

Кстати, поскольку подвеска независимая, смещение одного колеса не зависит от другого. Это более распространено в теории. На практике полностью независимые подвески встречаются редко.

Почти всегда в конструкцию подвески входит такая деталь, как стабилизатор поперечной устойчивости. Благодаря ему вертикальные перемещения одного колеса передаются другому через упругий торсион. Такое «нарушение независимости» необходимо для улучшения управляемости автомобиля, а точнее, для уменьшения кренов в поворотах. Решение не самое элегантное, оно тоже имеет ряд недостатков, но при этом недорогое, ведь активные подвески стоят на порядки дороже.А так достаточно простая деталь не дает завалить машину в повороте.

Конечно, управляемость можно отрегулировать и без этой детали, да и плавность хода улучшится. Примеров тому множество: вот Рено Логан, например, после первого рестайлинга лишился переднего стабилизатора, а у классических Жигулей его никогда не было в задней подвеске. Но у большинства современных автомобилей он есть как в передней, так и в задней подвеске.

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

На фото: Nissan Patrol «2014 – н.в.

Получается, что подвески подавляющего большинства автомобилей не являются полностью независимыми, движение одного колеса все равно вызывает движение другого. Даже в меньшей степени, чем при наличии связи в виде общей жесткой оси, как при зависимой подвеске, когда движение одного колеса всегда однозначно связано с движением второго.

При неразрезных мостах, кстати, тоже используется стабилизатор поперечной устойчивости: у машин с любой подвеской крены есть.

Полузависимые: редкие и наиболее распространенные

Если стабилизатор все-таки нужен, может его можно сделать частью несущей конструкции подвески? Наверное, именно так рассуждали инженеры, когда придумали переднюю подвеску со стойками МакФерсон. Не удивляйтесь, но стойки МакФерсон у нее полузависимые, ведь вместо переднего нижнего рычага подвески здесь используется мощный стабилизатор поперечной устойчивости.Оба колеса соединены единой эластичной частью, являющейся частью несущей конструкции. Восьмидесятые годы были щедры на интересные технические решения, поэтому не удивлюсь, если подобная схема применялась на каких-либо других машинах, ведь торсион стабилизатора очень удобно использовать как рычаг. С точки зрения кинематики подвеску Audi можно считать полностью независимой за одно существенное «но»: вертикальное перемещение одного из колес обязательно вызывает перемещение второго колеса на значительную величину, связанную с достаточно высокой жесткостью торсиона.

Очень распространенная полунезависимая подвеска с витой балкой — тоже плод стараний инженеров концерна Volkswagen. Ведь он появился на VW Golf в 1974 году. Гениальность идеи заключалась в том, что здесь направляющее устройство обоих задних колес представляло собой единую деталь, которая крепилась к кузову всего в двух точках. А эластокинематика движения каждого из колес была почти аналогична кинематике подвески на продольных рычагах. Двутавровая балка крепится к кузову в двух крайних точках, а ступицы колес расположены на нижних концах буквы.Важнейшей частью конструкции является поперечина, которая соединяет конструкцию воедино и обеспечивает необходимую жесткость. Если балку расположить вплотную к точкам крепления к кузову (когда балка превращается в букву П), то кинематическая подвеска будет полностью аналогична конструкции на продольных рычагах, а если приблизить к точкам крепления колес, это будет больше похоже на зависимые подвески. Центральная часть балки в этой конструкции обязательно имеет податливость и может гнуться, обеспечивая колесам возможность самостоятельного движения.Такую подвеску можно отнести к зависимой только конструктивно: колеса соединены единой частью несущей конструкции. Но в эксплуатации такая подвеска все же аналогична независимым.

На фото: «Фольксваген Гольф» 1974–83

Конструкция настолько удобна для массового автомобилестроения, что используется для, а иногда и в сочетании с ведущим задним мостом. Например, имеется витая двутавровая балка сзади, даже на полноприводных вариантах.

Секрет этого успеха прост. Во-первых, конструкция чрезвычайно надежна: мощные боковые рычаги соединены мощным торсионом, а к кузову он крепится крупными и прочными сайлентблоками. Эти детали служат долго и их трудно сломать. И такая конструкция недорога в производстве и эксплуатации.

Кинематика движения колеса изначально удачная и может варьироваться в широких пределах за счет изменения жесткости креплений, жесткости торсиона, боковых рычагов и их взаимного расположения.К тому же подвеска очень компактная, это позволяет максимально широко разнести амортизаторы, что обеспечивает отличные условия работы. Пружины и амортизаторы можно расположить очень низко и плотно, что увеличивает внутренний объем задней части машины. Из всех типов независимых подвесок для неведущих колес наилучшей кинематикой обладают только многорычажные конструкции на основе двойных поперечных рычагов или стоек МакФерсон, но они значительно дороже.

У этой схемы есть и недостатки.Эластокинематика двутавровой балки такова, что угловая жесткость балки всегда связана с поперечной податливостью подвески и нагрузки. В результате балка всегда чрезмерно жесткая для своей роли стабилизатора поперечной устойчивости. Неподрессоренные массы этого типа подвески также достаточно велики, а попытка уменьшить массу балки за счет уменьшения длины продольных рычагов приводит к ухудшению кинематики ее работы и увеличению жесткости соединения .А развязать жесткость резинометаллических элементов в продольном и поперечном направлениях конструктивно сложно, они всегда будут связаны, ведь это всего два сайлентблока, работающих на кручение и разрыв.

Усложнение конструкции введением реактивной тяги, например, в виде механизма Уатта, ход не новый. Относительно недавно он применялся в серийном производстве на автомобилях Opel Astra J/Chevrolet Cruze, и спортсмены при подготовке автомобилей с Н-образной балкой часто использовали дополнительные реактивные рычаги для улучшения управляемости и кинематики управления.

Механизм Уатта

Опорные элементы балки стараются устанавливать под углом к ​​плоскости качения балки: это обеспечивает снижение передачи вибраций на кузов при уменьшении податливости блоков в поперечном направлении и улучшении кинематики. Дополнительные ухищрения в виде переноса опорных подушек пружин на внешние кронштейны позволяют обеспечить необходимый угол поворота колес под нагрузкой. Но в любом случае такой тип подвески остается конструктивно простым и дешевым.И именно поэтому он используется так массово.

А на практике как?

Сравнение разных автомобилей с разным типом задней подвески не дает возможности выбрать однозначного лидера. Конечно, многорычажную подвеску легче наделить как хорошей управляемостью, так и высокими ходовыми качествами в сочетании с высокой грузоподъемностью. Но вот беда: даже при сравнении автомобилей одного класса невозможно сделать вывод о том, какая подвеска используется только на основании их ходовых качеств.Настоящим подарком для любителей выяснять, что лучше, а что хуже, являются автомобили на платформе MQB: во многих из них, в зависимости от мотора, в задней подвеске может использоваться как балка, так и многорычажная конструкция. .

Автомобиль настолько разнообразен, что иногда его сложно с чем-то сравнить. Условия современного мегаполиса и разбитые проселочные дороги, заброшенные лесные поляны и залитая водой грунтовка или участки пустыни — везде он выполняет свою главную задачу — перевозит людей и грузы.Как минимум, транспортные средства должны быть адаптированы к различным условиям эксплуатации. Возможно, именно поэтому будет довольно интересно обратить внимание на те конструктивные особенности, которые позволяют машине работать в таких разных условиях. Одним из таких элементов конструкции является подвеска.

О подвеске в целом

Подвеска автомобиля:

• соединяет кузов или раму с колесами;

• обеспечивает необходимое перемещение колес по отношению к раме или кузову и передает на них усилия, возникающие при движении;

• определяет управляемость, а также плавность хода машины, гасит часть воспринимаемой нагрузки.

За всю историю автомобиля разработчики создали самые разнообразные типы подвесок, но в основном их можно разделить на два больших класса, речь о которых пойдет ниже.

Зависимая

Этот тип подвески достался автомобилю исторически, унаследованный от телег и лафетов. Именно так было на первых машинах, так и оставалось долгое время. Что это такое можно увидеть на картинке ниже:

Как видно из него, это два колеса, соединенных сплошной осью.Другое название этой конструкции — ось (передняя или задняя) и часто включает в себя элементы трансмиссии. Характерной особенностью является то, что положение одного колеса влияет на другое. Перемещение одного колеса по вертикали, как показано на рисунке, изменяет площадь контакта другого колеса с землей, что влияет на управляемость, особенно на высокой скорости.

Зависимая подвеска может быть выполнена различными способами. В качестве узлов и деталей в нем могут использоваться различные упругие элементы, пружины (продольные или поперечные), рессоры и т.п.

На фото видно, что зависимая подвеска довольно крепкая, что является преимуществом при езде по бездорожью. Для обеспечения нормальной работы в такой конструкции предусмотрен значительный дорожный просвет, и это также считается преимуществом при поездках по бездорожью. Поскольку речь идет об использовании автомобиля в таких условиях, нельзя обойти вниманием тот факт, что зависимая подвеска допускает большие ходы, что значительно увеличивает возможности автомобиля в случае движения по пересеченной местности.

Таким образом, не вдаваясь в варианты построения зависимой подвески, можно сформулировать ее положительные характеристики:

— простота конструкции;
— прочность;
— дешевизна;
— устойчивость к повреждениям;
— проходимость.

Однако объективности ради необходимо отметить недостатки:

— недостаточная управляемость, особенно на большой скорости;
— незначительный уровень комфорта;
— малоинформативное рулевое управление.

Независимый

Что это такое понятно из рисунка ниже:

На ней хорошо видно, что движение в вертикальной плоскости одного колеса никоим образом не влияет на положение другого. Это положительно сказывается на контакте колеса с поверхностью и, соответственно, на управляемости автомобиля.

В конструкции независимой подвески используются разные элементы — пружины, различные рычаги, торсионы. Существует множество различных вариантов того, как можно сделать независимую подвеску.Так, одним из распространенных ее видов является подвеска МакФерсон, а также торсионная.

Тем не менее, несмотря на значительное разнообразие, нельзя не отметить его особенности. К ним относится меньший неподрессоренный вес.

В это понятие входит суммарная масса всех конструктивных элементов, воздействующих на дорогу через упругие элементы. Если у зависимой подвески они достаточно велики, что ухудшает управляемость, то у независимой подвески это значение значительно меньше.

Многолетняя эксплуатация позволила выявить положительные свойства, к которым относятся:

— хорошая управляемость автомобиля, особенно на высокой скорости;
— высокая информативность при управлении;
— возможность настройки параметров подвески под конкретные условия вождения;
— повышенный комфорт вождения

Несомненно, все это положительно отражается на автомобилях, эксплуатируемых в городских условиях и на твердых (асфальтовых) покрытиях. Однако все не просто хорошо, всегда есть недостатки, и они делают такую ​​подвеску непригодной для условий бездорожья.

Среди его недостатков следует отметить:

— короткие ходы подвески;
— достаточно большое количество деталей и, как следствие, повышенная вероятность их повреждения в сложных дорожных условиях:
— трудности в области ремонта поврежденной подвески;
— высокая стоимость обслуживания и сложность регулировки.

Что и как используется на современных автомобилях

Сразу стоит отметить, что разработчики автомобилей в зависимости от их назначения используют самые разные варианты, в том числе комбинируя различные типы подвесок.Итак, у него есть обе зависимые подвески, но его предназначение — преодоление бездорожья, при этом уровень комфорта в нем несравним с тем, что обеспечивают обычные внедорожники. Если в условиях бездорожья он король, то при езде в городе резко теряет все свои преимущества.

Нива

имеет независимую переднюю подвеску и зависимую заднюю. Это позволяет ему быть более динамичным в городе и на трассе, обеспечивает достаточную маневренность при движении по легкому бездорожью. В то же время наличие дополнительных устройств, таких как понижающая передача, позволяет ему хоть и ограниченно, но достаточно свободно передвигаться в сложных дорожных условиях.

Что касается многочисленных кроссоверов и паркетных джипов, то их среда обитания – город и асфальтовое покрытие, ну может пикник на опушке в ближайшем подмосковном лесу или дорога на дачу. Для преодоления более-менее серьезного бездорожья они не годятся. В этом случае требуется особый тип автомобиля, который ранее назывался вездеходом, и УАЗ является одним из них.

Одним из факторов, ограничивающих использование кроссоверов на бездорожье, является подвеска. Во многом он определяет, насколько автомобиль приспособлен для езды в сложных дорожных условиях.

Создано и используется множество вариантов подвески, но конструкция каждого из них предполагает использование автомобиля в определенных условиях. Выбирая себе автомобиль, нужно понимать, что не существует универсального варианта, способного передвигаться как болид Формулы-1 и преодолевать бездорожье, как БТР.

Когда начинаешь искать информацию о том, что такое подвеска, и что она собой представляет по своей конструкции, выпадают заумные формулировки, в которых не всегда легко разобраться с первого раза.Поэтому мы разработали собственное определение подвески — совокупность механизмов, защищающих всю верхнюю часть автомобиля от внезапных нагрузок, вызванных неровностями дороги, и обеспечивающих постоянный контакт колес с дорогой.

Конструкция

Подвеска состоит из следующих элементов:

1. направляющий элемент;
2. эластичный элемент;
3. устройство пожаротушения;
4. опора колеса;
5. поперечный стабилизатор.

Направляющий элемент удерживает колесо в заданном зазоре в пространстве, не давая ему раскачиваться в стороны относительно его нормального состояния.Это разнообразные рычаги: двойные, поперечные, продольные и тому подобные.

Упругий элемент часто называют подвесом. Он гасит все вибрации, возникающие на колесах от дорожного покрытия, и не дает вибрации распространяться по автомобилю дальше. Они делятся на металлические и неметаллические. Во-вторых, всевозможные резиновые подушки. И первое – это рессоры, рессоры и торсионы.

Два вида подвески

Подвеска зависимая и независимая:

• Зависимая подвеска характеризуется тем, что колеса одной оси полностью зависимы друг от друга, то есть скреплены друг с другом посредством жесткая муфта.Это все значит, что этот тип подвески лучше всего можно наблюдать у самосвалов старых конструкций на задней оси (там она виднее). Два колеса удерживаются вместе одним мостом. Когда одно колесо поднимается, другое под влиянием изменения положения моста также меняет свое положение.
• Независимая подвеска работает совершенно по-другому. Здесь каждое колесо полностью отвечает только за себя. То есть, если он меняет свое положение, то на остальные колеса подвески это явление никак не влияет.Самый очевидный пример — багги.

Пружины подвески

Такое устройство рессорно-упругих элементов рассматривать не будем, так как сегодня они применяются очень редко и только на большегрузных автомобилях в задней подвеске или железнодорожных грузовых вагонах. Вместо этого мы рассмотрим рессорные элементы — их можно найти практически на любом легковом автомобиле.

Пружинные рессоры устанавливаются как в передней, так и в задней части подвески. Они бывают двух типов:

• цилиндрические;
• бочкообразный.

Отличаются тем, что по-разному реагируют на разные дорожные неровности. С цилиндрическим все понятно и просто. Здесь используется стержень постоянного сечения, ширина и шаг витков пружины также одинаковы по всей длине пружины. Это обеспечивает абсолютно одинаковую эластичность как в начале сжатия, так и в конце.

С бочкообразными пружинами дело обстоит сложнее: натяжение пружины динамически изменяется по мере ее сжатия.Это потому, что он сделан из бруса переменного сечения. Витки в нем тоже имеют разный шаг и диаметр на всем протяжении. То есть, если в начале сжатия пружина поддается легко, то в конце для этого нужно приложить большее усилие. Это значит, что они лучше способны поглощать энергию ударов от колес при преодолении крупных неровностей, оставаясь при этом комфортными для пассажиров.

Тип независимой подвески

В этом случае каждое колесо соединяется с остальной частью подвески подвижными шарнирами и амортизаторами.Это означает, что нагрузки на подвеску значительно снижаются.

Независимая подвеска автомобиля бывает двух типов:

• рычажная;
• Подвеска MacPherson.

Подвесное устройство рычажного типа использует рычаг или рычажную систему в качестве направляющего устройства. Они бывают одно- и двухрычажными. В зависимости от того, как именно расположен рычаг, различают системы продольных, поперечных и диагональных звеньев.

Стойка МакФерсон характеризуется амортизационной стойкой.Он может быть только однорычажным. Основное ее преимущество перед рычажной подвеской – малые габариты и способность более плавно отрабатывать неровности дороги.

В независимой подвеске используется достаточно простой, но эффективный ход, позволяющий значительно повысить комфортность езды по ровным поверхностям. Пружины здесь расположены под углом к ​​колесу. В результате на пружину при повороте воздействует меньшее усилие, и, соответственно, машина не наклоняется в сторону при выполнении маневров.

Также спереди, как и сзади тип независимой подвески, имеет два амортизатора. Их устанавливают под углом к ​​вертикальной оси колес. Амортизаторы служат для дальнейшего снижения вертикальных нагрузок и вибраций.

Тип подвески полунезависимая

Устройство полунезависимой подвески очень похоже на зависимую. Но, если во втором случае пружины устанавливались на поперечине между колесами, то здесь амортизаторы и пружины установлены непосредственно на концах поперечины, которая теперь воспринимает только скручивающие (скручивающие) нагрузки.Этот тип устанавливается исключительно сзади на переднеприводных автомобилях.

Наряду с зависимой полунезависимая подвеска считается морально устаревшей, что, впрочем, не мешает автопроизводителям продолжать устанавливать ее на бюджетные модели. Отличается очень высокой надежностью и простотой обслуживания. Помимо его несомненных преимуществ, можно добавить низкую себестоимость производства, что отражается на цене станка для конечного покупателя.

Что выбрать?

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что независимая подвеска — это верх мечтаний. Однако следует учитывать, что независимая подвеска – это более «дорожный» вариант. Дело в том, что он лучше себя показывает на дорожном покрытии с небольшими перепадами полотна. Да и современные производители откровенно халтурят, устанавливая недостаточно крепкие амортизаторы и пружины. Это приводит к тому, что клиренс вполне может быть меньше заявленного.Это означает, что автомобиль с такой подвеской начнет «усаживаться» под меньшей нагрузкой.

Но и сказать, что зависимая подвеска лучше, тоже нельзя. Да, он лучше работает на плохих дорогах, преодолевая большие падения на дороге или бездорожье. Более того, он сильнее.

Полунезависимая подвеска — своего рода компромисс. Но он уже используется в нескольких местах.

Подведем итоги

В итоге приходим к выводу, что для городского и шоссейного легкового автомобиля лучше выбрать независимую заднюю подвеску, а для большегрузных автомобилей и тех, которым приходится ездить по бездорожью, лучше выбрать с зависимой задней подвеской.

Независимая подвеска — самый популярный тип подвески. Отличается от других тем, что каждое колесо не влияет на другие, и между колесами нет жесткой связи. Существует множество типов независимой подвески, но самой популярной является многорычажная «МакФерсон». Отличается от других хорошей производительностью и относительно невысокой стоимостью.

Типы независимых подвесок

В этой подвеске используются две полуоси вместо одной.Каждая ось крепится к шасси с помощью шарнира, который обеспечивает перпендикулярность колеса к полуоси. Кроме того, боковые силы подвески могут кидать автомобиль при прохождении поворотов, что влияет на устойчивость автомобиля. Чаще всего такой тип подвески используется для грузовых автомобилей.

Этот тип подвески заключается в том, что каждое колесо на одной оси с обеих сторон крепится к рычагу, жестко закрепленному на раме. При использовании этой подвески может измениться колесная база, но колея останется такой же, как и была.Устойчивость данного типа независимой подвески автомобиля не имеет хороших характеристик, из-за чего колеса могут поворачиваться вместе с кузовом. Это отрицательно сказывается на сцеплении шин. При движении продольные рычаги принимают на себя всю нагрузку со всех сторон. По этой причине этому типу подвески не хватает жесткости и веса. Преимуществом подвески на продольных рычагах является возможность сделать в машине ровный пол, что увеличивает объем салона внутри. Такая подвеска часто используется при производстве легких прицепов.

Подвеска Дюбонет

Этот тип независимая подвеска автомобиля применялась на машинах первой половины ХХ века. На каждом борту машины имелся рычаг с реактивной тягой. Рычаг воздействовал на пружину, а реактивная тяга была связана с кожухом, в котором располагалась пружина и передавала усилия при торможении. Такой тип подвески не прижился, т.к. из корпуса постоянно вытекала жидкость.

Этот тип подвески представляет собой просто улучшенную подвеску на продольных рычагах.Используется для ведущего моста. Конструкция подвески сводит к минимуму вероятность изменения ширины между колесами, а также имеет эффект крена на наклоне колес. При увеличении подачи топлива в повороте задняя часть автомобиля немного приседает, что вызывает развал передних колес. При уменьшении подачи топлива передняя часть становится ниже, а задняя часть машины поднимается.

С каждой стороны подвески имеется два рычага, которые упруго прикреплены к раме внутри.Снаружи они соединяются с колесной стойкой. Преимущество этого типа подвески в том, что у вас есть возможность регулировать все необходимые параметры и ее характер в процессе эксплуатации. Эта подвеска очень популярна на т.к. на ней можно отрегулировать:

• Высота центра валка;
• Ширина колеи;
• Развал;
• Индикаторы продольные и поперечные;

Этот тип подвески имеет направляющую стойку и дополнительный нижний рычаг.Это позволяет качаться, когда работает верхняя ось. Macpherson Является продолжением свечного подвеса. Поворотный кулак скользит вверх-вниз по раме направляющей, что обеспечивает вращение. Стойки типа МакФерсон очень популярны, потому что они просты, компактны и недороги.

Многорычажная подвеска представляет собой подвеску на двойных поперечных рычагах. Они используются на автомобилях с задним приводом. Долгое время его использовали спереди, но затем конструкторам удалось повысить управляемость и устойчивость автомобиля.Новую подвеску не вкручивали.

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном этот тип подвески используется на . Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Когда одно колесо попадает в яму, на второе никак не влияет. Если автомобиль попадает в большую яму на большой скорости, то у него меньше риск опрокидывания, если установлена ​​ независимая подвеска автомобиля . Автомобили с таким типом подвески более безопасны и мобильны.Также у них более высокий уровень сцепления, что хорошо видно на хорошей скорости.

Основной недостаток этого типа подвески в том, что она скорее выйдет из строя быстрее, чем . Этот момент хорошо виден во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо преодолевает препятствие, а второе идет по своей траектории. Из-за этого дорожный просвет становится меньше, в результате чего может повредиться днище автомобиля. Одно можно сказать точно: асфальтированные дороги — элемент независимой подвески автомобиля.

Само собой разумеется, это важный транспортный комплекс. Ведь именно подвеска выполняет задачу соединения кузова (рамы) автомобиля и дороги.

Основные элементы подвески

Основными функциями подвески являются:

• Соединение колеса с кузовом или рамой;
• Обеспечивает необходимую плавность хода и необходимый характер движения колес относительно несущей части автомобиля;
• Передает силы и моменты, возникающие при взаимодействии колес с дорогой, на основную часть автомобиля.

Элементы подвески:

• Направляющие именно те, которые определяют характер движения колес;
• Упругие — воспринимающие и направляющие вертикальные силы реакции, возникающие при наезде колеса на неровности дороги;
• Демпфирование () — используется для гашения колебаний несущей части автомобиля, возникающих при ударе о дорогу.

Классификация подвески автомобиля

Фактически подвеска классифицируется на два типа: и зависимая.Каждый из видов в зависимости от функциональности уже подразделяется на различные виды подвесок.

Зависимая подвеска — конструкция, в которой оба колеса оси жестко связаны друг с другом. Перемещение одного из них влияет на другой.

Независимая подвеска — конструкция, в которой колеса одной оси никак не связаны друг с другом, либо оказывают лишь незначительное влияние. При работе независимой подвески установочные параметры колес6 развала, базы, колеи могут изменяться в процессе работы подвески.

Подвеска автомобиля на сегодняшний день представляет собой достаточно сложную конструкцию, сочетающую в себе элементы гидравлики, механики, пневматики и электроники одновременно. Наличие электронных систем управления подвеской позволяет добиться качественного сочетания параметров подвески, комфорта и управляемости автомобиля.

Основные типы подвесок легковых автомобилей

Задняя полунезависимая подвеска. Именно сзади, так как этот тип подвески используется только сзади.Конструктивно это выглядит так: два продольных рычага, соединенных посередине поперечиной. Этот тип подвески используется только на неведущей оси. В качестве положительной характеристики данного типа подвески: малый вес, компактность и простота монтажа.

Независимая подвеска автомобиля. Основными, традиционными серийно выпускаемыми типами независимой подвески, которые устанавливаются на современные переднеприводные автомобили, являются McPherson, двухрычажная и многорычажная подвески.

Каждый из этих типов подвески имеет свои недостатки, преимущества и особенности.Наиболее эффективна многорычажная независимая подвеска, но она дорога в производстве и применяется на автомобилях представительского класса.

Подведем итоги. По большому счету, массовому потребителю совершенно безразлично, сколько рычагов в передней или задней подвеске. В целом автомобиль должен выполнять свою задачу: быть комфортным, удобным и безопасным средством передвижения.

Именно к этому, собственно, и стремятся конструкторские отделы автомобильных компаний — постоянно совершенствуя существующие типы подвесок, улучшая их эксплуатационные параметры и потребительские качества.

Что касается выбора типа подвески, а точнее модели автомобиля с тем или иным типом подвески, то выбор за вами. Ведь только вы можете знать, для каких целей предназначена ваша машина, и какой у вас стиль вождения. Вот, исходя из этих факторов и выбирайте тип подвески для своего будущего автомобиля.

Удачи с любым типом подвески.

Что такое тти независимая подвеска. Работа с подвеской

Не будем откладывать и сразу займемся темами . Тем более темы достаточно интересные, хоть это уже вторая по счету про автомобили. Боюсь, женской части читателей и прохожих это не совсем нравится, но вот так получилось :

Как работает подвеска автомобиля? Типы вешалок? От чего зависит жесткость машины? Что такое «жесткая, мягкая, эластичная…» подвеска

Рассказываем… о некоторых вариантах (а сколько их на самом деле оказывается!)

Подвеска обеспечивает упругую связь кузова или рамы автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и сотрясения, возникающие при наезде колес на неровности дороги.В этой статье мы постараемся рассмотреть самые популярные виды автомобильных подвесок.

1. Независимая подвеска на двух поперечных рычагах.

Два вильчатых рычага, обычно треугольной формы, направляют вращение колеса. Ось качения рычагов параллельна продольной оси автомобиля. Со временем независимая подвеска на двойных поперечных рычагах стала стандартным оборудованием автомобилей. В свое время она доказала следующие неоспоримые достоинства:

Низкая неподрессоренная масса

Требуется мало места

Возможность регулировки управляемости автомобиля

Доступная комбинация с передним приводом

Основным преимуществом такой подвески является возможность для конструктора путем выбора определенной геометрии рычагов жестко задать все основные настройки подвески — изменения развала и колеи при ходах сжатия и отбоя, высоту продольных и поперечные центры крена и так далее.Кроме того, такая подвеска часто полностью монтируется на поперечине, прикрепленной к кузову или раме, и, таким образом, представляет собой отдельный узел, который можно полностью снять с автомобиля для ремонта или замены.

С точки зрения кинематики и управляемости наиболее оптимальным и совершенным типом считается двухрычажная подвеска, что обуславливает очень широкое распространение такой подвески на спортивных и гоночных автомобилях. В частности, все современные болиды Формулы-1 имеют именно такую ​​подвеску, как спереди, так и сзади.Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях.

Преимущества: одна из самых оптимальных схем подвески и этим все сказано.

Недостатки: Ограничения компоновки , связанные с длиной поперечных рычагов (сама подвеска «отъедает» достаточно большое пространство возле моторного или багажного отсеков).

2. Независимая подвеска с косыми рычагами.

Ось поворота расположена диагонально по отношению к продольной оси автомобиля и слегка наклонена к середине автомобиля.Этот тип подвески нельзя устанавливать на переднеприводные автомобили, хотя он доказал свою эффективность на заднеприводных автомобилях малого и среднего класса.

ТО Продольный рычаг или наклонная установка колеса практически не используются в современных автомобилях, но наличие такого типа подвески, например, в классическом Porsche 911, безусловно, является предметом обсуждения.

Преимущества:

Дефекты:

3. Независимая подвеска с качающейся осью.

В основе независимой подвески с качающейся осью лежит патент Румплера от 1903 года, который использовался компанией Daimler-Benz до семидесятых годов 20 века. Левая трубка полуоси жестко связана с картером главной передачи, а правая трубка имеет пружинное соединение.

4. Независимая подвеска с продольными рычагами.

Независимая подвеска на продольных рычагах была запатентована компанией Porsche.Продольный рычаг ТО или наклонная установка колеса практически не используются в современных автомобилях, но наличие такого типа подвески, например, в классическом Porsche 911, безусловно, является предметом обсуждения. В отличие от других решений, преимущество этого типа подвески заключалось в том, что этот тип оси был соединен с поперечным торсионным рессорным стержнем, что создавало больше места. Проблема, однако, заключалась в том, что были реакции сильных боковых колебаний автомобиля, которые могли привести к потере управления, чем, например, прославился Citroen 2 CV.

Этот тип независимой подвески прост, но несовершенен. При работе такой подвески колесная база автомобиля изменяется в довольно широких пределах, хотя колея остается постоянной. При повороте колеса в ней наклоняются вместе с кузовом гораздо сильнее, чем в других конструкциях подвески. Косые рычаги позволяют частично избавиться от основных недостатков подвески на продольных рычагах, но при уменьшении влияния кренов кузова на наклон колес появляется изменение колеи, что также влияет на управляемость и устойчивость.

Преимущества: простота, дешевизна, относительная компактность.

Недостатки: устаревший дизайн, крайне далек от совершенства.

5. Независимая подвеска с поперечным рычагом и пружинной стойкой (стойки МакФерсон).

Так называемая «подвеска McPherson» была запатентована в 1945 году. Она представляла собой дальнейшее развитие подвески типа «двойной поперечный рычаг», в которой верхний рычаг был заменен на вертикальную направляющую. Пружинные стойки «МакФерсон» имеют конструкции для использования как с передним, так и с задним мостом.В этом случае ступица колеса соединена с телескопической трубой. Вся стойка соединяется с передними (управляемыми) колесами при помощи шарниров.

McPherson первым использовал серийный автомобиль модели «Форд Лид» 1948 года, выпускавшийся французским филиалом компании. Позже она использовалась на Ford Zephyr и Ford Consul, которые также претендуют на звание первых крупносерийных автомобилей с такой подвеской, поскольку завод Пуасси, выпускавший Vedette, поначалу с большим трудом осваивал новую модель.

Во многом похожие подвески разрабатывались и ранее, вплоть до самого начала 20 века, в частности, очень похожий тип был разработан инженером Fiat Гвидо Форнака в середине двадцатых годов — считается, что MacPherson частично воспользовался его разработок.

Непосредственным предком этого типа подвески является тип передней подвески на двух поперечных рычагах неравной длины, в котором пружина в едином блоке с амортизатором была перемещена в пространство над верхним рычагом.Это сделало подвеску более компактной, и позволило переднеприводному автомобилю пройти полуось с шарниром между рычагами.

Заменив верхний рычаг с шаровой опорой и расположенный над ним амортизатор и пружинный блок на амортизаторную стойку с поворотным шарниром, прикрепленную к брызговику крыла, Макферсон получил компактную, конструктивно простую и дешевую подвеску, названную его именем , который вскоре стал использоваться на многих моделях Ford. Европейский рынок.

В исходном варианте такой подвески шаровая опора располагалась на продолжении оси стойки амортизатора, поэтому ось стойки амортизатора была одновременно и осью вращения колеса.Позднее, например, на Ауди 80 и Фольксваген Пассат первых поколений шаровая опора стала смещаться наружу к колесу, что позволяло получать меньшие, а то и отрицательные значения приработочного плеча .

Эта подвеска получила массовое распространение лишь в семидесятые годы, когда были окончательно решены технологические задачи, в частности, серийное производство. амортизаторные стойки с необходимыми ресурсами. Благодаря своей технологичности и дешевизне этот тип подвески впоследствии быстро нашел очень широкое применение в автомобилестроении, несмотря на ряд недостатков.

В восьмидесятые годы наметилась тенденция к широкому использованию стоек МакФерсон, в том числе на больших и относительно дорогих автомобилях. Однако в последующем необходимость дальнейшего роста технических и потребительских качеств привела к возврату многих относительно дорогих автомобилей к двухрычажной подвеске, более дорогой в производстве, но обладающей лучшими параметрами кинематики и повышенным комфортом вождения.

Задняя подвеска типа Чепмена — вариант стойки МакФерсон для заднего моста.

Макферсон спроектировал свою подвеску так, чтобы она подходила ко всем колесам автомобиля, как передним, так и задним — в частности, именно так она использовалась в проекте Chevrolet Cadet. Однако на первых серийных моделях подвеска его конструкции применялась только спереди, а задняя из соображений упрощения и удешевления оставалась традиционной, зависимой с жестким ведущим мостом на продольных рессорах.

Только в 1957 году инженер Lotus Колин Чепмен применил подобную подвеску к задним колесам модели Lotus Elite, из-за чего в англоязычных странах ее принято называть «подвеской Чепмена».Но, например, в Германии такой разницы не делают, и сочетание «задняя стойка МакФерсон» считается вполне допустимым.

Наиболее существенными преимуществами системы являются ее компактность и малая неподрессоренная масса. Подвеска МакФерсон получила широкое распространение благодаря дешевизне, простоте изготовления, компактности, возможности дальнейшей доработки.

6. Независимая подвеска с двумя поперечными рессорами.

В 1963 году General Motors разработала Corvette с исключительным решением подвески — независимой подвеской с двумя поперечными листовыми рессорами.Раньше винтовые пружины отдавали предпочтение листовым рессорам. Позже, в 1985 году, Корвет первых выпусков снова оснастили подвеской с поперечными рессорами из пластика. Однако в целом эти конструкции не имели успеха.

7. Независимая свечная подвеска.

Этот тип подвески устанавливался на ранние модели, например, на Lancia-Lambda (1928 г.). В подвесках этого типа колесо вместе с поворотным кулаком перемещается по вертикальной направляющей, установленной внутри кожуха колеса.Внутри или снаружи этой направляющей установлена ​​винтовая пружина. Эта конструкция, однако, не обеспечивает положение колес, необходимое для оптимального контакта с дорогой и управляемости.

С Самый распространенный на сегодняшний день тип независимой подвески автомобиля. Он отличается простотой, дешевизной, компактностью и относительно хорошей кинематикой.

Это подвеска на направляющей стойке и одном поперечном рычаге, иногда с дополнительным продольным рычагом. Главной идеей при разработке этой схемы подвески была отнюдь не управляемость и комфорт, а компактность и простота.При достаточно средних цифрах, помноженных на необходимость серьезного усиления места крепления стойки к кузову и довольно серьезную проблему передаваемого на кузов дорожного шума (и еще кучу недостатков), подвеска получилась на славу. быть настолько технологически продвинутым, и он так понравился компоновщикам, что до сих пор используется почти везде. По сути, только такая подвеска позволяет конструкторам разместить силовой агрегат поперечно. Подвеска МакФерсон может использоваться как для передних, так и для задних колес.Однако в англоязычных странах подобную подвеску заднего колеса обычно называют «подвеской Чепмена». Также этот кулон иногда называют термином «кулон-свеча» или «качающаяся свеча». Сегодня наметилась тенденция перехода от классической стойки МакФерсон к схеме с дополнительным верхним поперечным рычагом (получается своеобразный гибрид подвески МакФерсон и поперечного рычага), что позволяет при сохранении относительной компактности серьезно улучшить ходовые качества. .

Достоинства: простота, дешевизна, небольшие неподрессоренные массы, удачная схема для различных компоновочных решений в небольших помещениях.

Недостатки: шумность, низкая надежность, низкая компенсация кренов («клевки» при торможении и «приседания» при разгоне).

8. зависимая подвеска.

Зависимая подвеска в основном используется для заднего моста. В качестве передней подвески используется на «джипах». Этот тип подвески был основным примерно до тридцатых годов 20 века. Они также включали пружины со спиральными пружинами. Проблемы, связанные с этим типом подвески, касаются большой массы неподрессоренных частей, особенно осей ведущих колес, а также невозможности обеспечить оптимальную развал-схождение.

С самый старый тип подвески. Он ведет свою историю с телег и повозок. Его основной принцип заключается в том, что колеса одной оси соединяются между собой жесткой балкой, чаще всего называемой «мостом».

В большинстве случаев, кроме экзотических схем, мост можно монтировать как на рессорах (надежно, но не удобно, довольно посредственная управляемость), так и на рессорах и направляющих рычагах (лишь чуть менее надежно, зато комфорта и управляемости становится намного больше) ). Он используется там, где требуется что-то действительно сильное.Ведь более прочной стальной трубы, в которой, например, спрятаны ведущие полуоси, еще ничего не придумали. В современных легковых автомобилях практически не встречается, хотя бывают и исключения. Форд Мустанг, например. Во внедорожниках и пикапах используется чаще (Jeep Wrangler, Land Rover Defender, Mercedes Benz G Class, ford Ranger, Mazda BT-50 и так далее), но тенденция к общему переходу на независимые схемы видна невооруженным глазом — управляемость и скорость сейчас востребованы больше, чем «бронебойный» дизайн.

Достоинства: надежность, надежность, надежность и еще раз надежность, простота конструкции, неизменная колея и дорожный просвет(на бездорожье это плюс, а не минус, как почему-то многие думают), большие ходы, которые позволяют вам преодолеть серьезные препятствия.

Недостатки: При отработке неровностей и при прохождении поворотов колеса всегда движутся вместе (жестко связаны), что вкупе с большими неподрессоренными массами (тяжелый мост — аксиома) не лучшим образом сказывается на устойчивости движения и обработка.

На поперечной пружине

Этот очень простой и дешевый тип подвески широко применялся в первые десятилетия развития автомобиля, но с ростом скоростей практически полностью вышел из употребления.
Подвеска состояла из неразрезной мостовой балки (ведущей или неведущей) и расположенной над ней полуэллиптической поперечной рессоры. В подвеске ведущего моста возникла необходимость разместить его массивный редуктор, поэтому поперечная рессора имела форму прописной буквы «Г».Для уменьшения податливости пружины использовались продольные реактивные стержни.
Этот тип подвески наиболее известен для автомобилей Ford T и Ford A/ГАЗ-А. На автомобилях Ford этот тип подвески применялся до 1948 модельного года включительно. Инженеры ГАЗа отказались от него уже на модели ГАЗ-М-1, созданной на базе Ford B, но имевшей полностью переработанную подвеску на продольных рессорах. Отказ от этого типа подвески на поперечной рессоре в данном случае был обусловлен в наибольшей степени тем, что по опыту эксплуатации ГАЗ-А имел недостаточную живучесть на отечественных дорогах.

На продольных рессорах

Это самая старая версия подвески. В нем балка моста подвешена на двух продольно ориентированных пружинах. Мост может быть как ведущим, так и неведущим, и располагается как над рессорой (обычно на автомобилях), так и под ней (грузовики, автобусы, внедорожники). Как правило, мост крепится к пружине металлическими хомутами примерно посередине (но обычно с небольшим смещением вперед).

Пружина в классическом виде представляет собой пакет эластичных металлических листов, соединенных хомутами.Лист, на котором расположены выступы крепления пружины, называется основным листом — как правило, его делают наиболее толстым.
В последние десятилетия произошел переход на малогабаритные или даже однолистовые рессоры, иногда для них применяют неметаллические композиционные материалы (углепластики и так далее).

С направляющими рычагами

Существует множество схем таких подвесок с разным количеством и расположением рычагов. Часто используется пятирычажная зависимая подвеска с тягой Панара, показанная на рисунке.Его преимущество в том, что рычаги жестко и предсказуемо задают движение ведущего моста во всех направлениях — вертикальном, продольном и поперечном.

Более примитивные варианты имеют меньше рычагов. Если рычагов всего два, то при работе подвески они перекашиваются, что требует либо их собственной податливости (например, на некоторых фиатах начала шестидесятых и английских спортивных автомобилях рычаги в рессорной задней подвеске делались упругими, пластинчатыми, по сути — аналогично четвертьэллиптическим рессорам), либо особое шарнирное соединение рычагов с балкой, либо податливость самой балки к кручению (так называемая торсионно-рычажная подвеска с сопряженными рычагами, до сих пор широко распространенная на переднеприводных привод транспортных средств
В качестве упругих элементов могут использоваться как винтовые пружины, так и, например, пневматические рессоры. (особенно на грузовиках и автобусах, а также влоурайдерах) . В последнем случае требуется жесткое задание движения направляющего аппарата подвески во всех направлениях, так как пневморессоры не способны воспринимать даже небольшие поперечные и продольные нагрузки.

9. Зависимая подвеска типа «Де-Дион».

Фирма «Де Дион-Бутон» в 1896 г. разработала конструкцию заднего моста, позволившую разделить корпус дифференциала и полуоси.В конструкции подвески Де Дион-Бутон крутящий момент воспринимался днищем кузова автомобиля, а ведущие колеса крепились к жесткой оси. При такой конструкции значительно уменьшилась масса недемпфирующих деталей. Этот тип подвески широко использовался Alfa Romeo. Само собой разумеется, что такая подвеска может работать только на задний ведущий мост.

Подвеска «Де Дион» в схематическом изображении: синий — неразрезная балка подвески, желтый — главная передача с дифференциалом, красный — полуоси, зеленый — шарниры на них, оранжевый — рама или кузов.

Подвеску De Dion можно охарактеризовать как промежуточный тип между зависимой и независимой подвесками. Этот тип подвески может применяться только на ведущих мостах, точнее, только ведущий мост может иметь тип подвески Де Дион, так как он разработан как альтернатива неразрезному ведущему мосту и подразумевает наличие на оси ведущих колес.
В подвеске De Dion колеса соединены относительно легкой, так или иначе подрессоренной неразрезной балкой, а редуктор главной передачи жестко прикреплен к раме или кузову и передает вращение на колеса через полуоси с двумя шарнирами на каждый.
Это сводит неподрессоренные массы к минимуму (даже по сравнению со многими типами независимой подвески). Иногда для улучшения этого эффекта на дифференциал переносят даже тормозные механизмы, оставляя неподрессоренными только ступицы колес и сами колеса.
При эксплуатации такой подвески изменяется длина полуосей, что вынуждает выполнять их с продольно подвижными шарнирами равных угловых скоростей (как в переднеприводных автомобилях). На английском вездеходе 3500 использовались обычные карданные шарниры, а для компенсации балка подвески должна была быть выполнена с уникальной конструкцией скользящего шарнира, что позволяло увеличивать или уменьшать ее ширину на несколько сантиметров при сжатии и отбое подвески.
«Де Дион» — технически очень совершенный тип подвески, а по кинематическим параметрам превосходит даже многие типы независимых, уступая лучшим из них только на неровностях дороги, и то по отдельным показателям. При этом стоимость ее достаточно высока (выше, чем у многих типов независимой подвески), поэтому применяется она относительно редко, обычно на спортивных автомобилях. Например, такая подвеска была у многих моделей Alfa Romeo. Из последних автомобилей с такой подвеской можно назвать Смарт.

10. Зависимая подвеска с дышлом.

Данную подвеску можно считать полузависимой. В нынешнем виде он был разработан в семидесятых годах для малолитражных автомобилей. Такой тип оси впервые серийно устанавливался на Audi 50. Сегодня примером такого автомобиля является Lancia Y10. Подвеска собрана на изогнутой спереди трубе, на обоих концах которой установлены колеса с подшипниками. Выступающий вперед изгиб образует само дышло, закрепленное на корпусе с помощью резинометаллической опоры.Боковые силы передаются двумя симметричными наклонными реактивными тягами.

11. Зависимая подвеска со связанными рычагами.

Подвеска с рычажной связью — это ось с полунезависимой подвеской. Подвеска имеет жесткие продольные рычаги, соединенные между собой жестким упругим торсионом. Такая конструкция, в принципе, заставляет рычаги колебаться синхронно друг с другом, но за счет закручивания торсиона придает им определенную степень самостоятельности.Этот тип условно можно считать полузависимым. В таком виде подвеска используется на модели Volkswagen Golf. В целом имеет массу конструктивных вариаций и очень широко используется для заднего моста переднеприводных автомобилей.

12. Торсионная подвеска

Торсионная подвеска — это металлические торсионные валы, работающие на кручение, один конец которых крепится к шасси, а другой крепится к специальному перпендикулярному рычагу, соединенному с осью.Торсионная подвеска изготовлена ​​из термообработанной стали, что позволяет выдерживать значительные скручивающие нагрузки. Основной принцип торсионной подвески – работа на изгиб.

Торсионная балка может располагаться продольно и поперечно. Продольное расположение торсионной подвески применяется в основном на больших и тяжелых грузовиках. На легковых автомобилях, как правило, применяется поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе. В обоих случаях торсионная подвеска обеспечивает плавность хода, регулирует крен при повороте, обеспечивает оптимальное гашение колебаний колес и кузова, снижает вибрации управляемых колес.

На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с помощью двигателя, который натягивает балки для дополнительной жесткости в зависимости от скорости и состояния дорожного покрытия. Регулируемая по высоте подвеска может использоваться при смене колес, когда автомобиль поднимается тремя колесами, а четвертое поднимается без помощи домкрата.

Основным преимуществом торсионных подвесок является долговечность, простота регулировки по высоте и компактность по ширине. транспортное средство. Занимает значительно меньше места, чем пружинные подвески.Торсионная подвеска очень проста в эксплуатации и обслуживании. Если торсионная подвеска разболталась, то отрегулировать положение можно с помощью обычного гаечного ключа. Достаточно залезть под днище автомобиля и затянуть нужные болты. Однако главное не переусердствовать во избежание излишней жесткости хода при движении. Торсионные подвески намного легче регулировать, чем пружинные подвески. Производители автомобилей меняют торсионную балку, чтобы регулировать положение водителя в зависимости от веса двигателя.

Прообразом современной торсионной автомобильной подвески можно назвать устройство, которое использовалось в Volkswagen Beetle в 30-х годах прошлого века. Это устройство было модернизировано чехословацким профессором Ледвинкой до той конструкции, которую мы знаем сегодня, и установлено в «Татре» в середине 30-х годов. А в 1938 году Фердинанд Порше скопировал конструкцию торсионной подвески Ледвинки и запустил ее в серийное производство KDF-Wagen.

Торсионная подвеска широко использовалась в военной технике в годы Второй мировой войны.После войны автомобильная торсионная подвеска использовалась в основном на европейских автомобилях (в том числе легковых) таких как Ситроен, Рено и Фольксваген. Со временем производители легковых автомобилей отказались от использования торсионных подвесок на легковых автомобилях. автомобилей из-за сложности изготовления торсионов. В наши дни торсионная подвеска в основном используется на грузовиках и внедорожниках таких производителей, как Ford, Dodge, General Motors и Mitsubishi Pajero.

Теперь о самых распространенных заблуждениях.

«Пружина просела и стала мягче»:

Нет, жесткость пружины не меняется. Меняется только его высота. Катушки становятся ближе друг к другу и машина опускается ниже.
1. «Пружины распрямились, значит просели»: Нет, если пружины прямые, это не значит, что они просели. Например, на заводском сборочном чертеже шасси УАЗ 3160 рессоры абсолютно прямые. У Хантера они имеют едва заметный невооруженным глазом изгиб в 8мм, что, конечно же, тоже воспринимается как «прямые пружины».Для того, чтобы определить, просели пружины или нет, можно измерить какой-нибудь характерный размер. Например, между нижней поверхностью рамы над перемычкой и поверхностью чулка перемычки под рамой. Должно быть около 140 мм. И далее. Прямые эти пружины задуманы не случайно. При расположении оси под рессорой только так могут обеспечить благоприятную водопропускную характеристику: при крене не поворачивать ось в сторону избыточной поворачиваемости.О недостаточной поворачиваемости можно прочитать в разделе «Управляемость автомобиля». Если каким-то образом (добавлением листов, ковкой рессор, добавлением рессор и т.п.) сделать их арочными, то автомобиль будет склонен к рысканью на высокой скорости и другим неприятным свойствам.
2. «Отпилю пару витков от пружины, она просядет и станет мягче» : Да, пружина действительно станет короче и не исключено, что при установке на автомобиль автомобиль будет опускаться ниже, чем с полной пружиной.Однако в этом случае пружина станет не мягче, а жестче пропорционально длине распиленного бруска.
3. «В дополнение к рессорам поставлю пружины (комбинированная подвеска), пружины расслабятся и подвеска станет мягче. При обычной езде пружины работать не будут, будут работать только пружины, и пружины будут работать только при максимальных поломках. : Нет, жесткость в этом случае увеличится и будет равна сумме жесткостей пружины и пружины, что негативно скажется не только на уровне комфорта, но и на проходимости (подробнее о влиянии жесткости подвески о комфорте позже).Для того чтобы добиться переменной характеристики подвески этим методом, необходимо пружиной отогнуть пружину до свободного состояния пружины и прогнуть ее через это состояние (тогда пружина изменит направление силы и пружина и весна начнет работать врасплох). А например для УАЗ мелколистовой рессоры с жесткостью 4 кг/мм и подрессоренной массой 400 кг на колесо это означает лифт подвески более 10 см!!! Даже если этот ужасный подъем осуществить пружиной, то помимо потери устойчивости автомобиля, кинематика изогнутой пружины сделает автомобиль полностью неуправляемым (см. п.2)
4. «А я (например, в дополнение к пункту 4) весной уменьшу количество листов» : Уменьшение количества листов в рессоре действительно однозначно означает уменьшение жесткости рессоры.Однако, во-первых, это не обязательно означает изменение его изгиба в свободном состоянии, во-вторых, он становится более склонным к S-образному изгибу (обмотке моста водой под действием реактивного момента на мосту) и, в-третьих, , пружина выполнена в виде «балки равного сопротивления на изгиб» (кто изучал «СопроМат» знает, что это такое). Например, 5-листовые рессоры от Волги-седана и более жесткие 6-листовые рессоры от Волги-универсала имеют только один и тот же главный лист. Казалось бы, дешевле в производстве унифицировать все детали и сделать только один дополнительный лист.Но это невозможно. при нарушении условия равносопротивления изгибу нагрузка на рессорные листы становится неравномерной по длине и лист быстро выходит из строя на более нагруженном участке. (Срок службы сокращается). Категорически не рекомендую менять количество листов в упаковке и уж тем более собирать пружины из листов от разных марок автомобилей.
5. «Мне нужно увеличить жесткость, чтобы подвеска не прорывалась к бамперам» или «внедорожник должен иметь жесткую подвеску.Ну, во-первых, «отбойниками» они называются только в простонародье. По сути, это дополнительные упругие элементы, т.е. они там специально для того, чтобы пробивать перед ними и чтобы в конце такта сжатия жесткость повышается подвеска и обеспечивается необходимая энергоемкость при меньшей жесткости основного упругого элемента (пружины/пружины).При увеличении жесткости основных упругих элементов ухудшается и проходимость.Какая будет связь?Тяга предел сцепления, которое может развиться на колесе (помимо коэффициента трения), зависит от силы, с которой это колесо прижимается к поверхности, по которой оно едет.Если автомобиль едет по ровной поверхности, то эта прижимная сила зависит только от массы автомобиля. Однако если поверхность неровная, эта сила становится зависимой от характеристики жесткости подвески. Например, представим 2 автомобиля с одинаковой подрессоренной массой 400 кг на колесо, но с разной жесткостью пружин подвески 4 и 2 кг/мм соответственно, движущихся по одной и той же неровной поверхности. Соответственно при проезде неровностей высотой 20 см одно колесо работало на сжатие на 10 см, другое на отскок на те же 10 см.При растяжении пружины на 100 мм при жесткости 4 кг/мм усилие пружины уменьшается на 4*100=400 кг. А у нас всего 400кг. Это означает, что тяги на этом колесе уже нет, но если у нас есть открытый дифференциал или дифференциал повышенного трения (ДОТ) на оси (например, винтовой Quif). Если жесткость 2 кг/мм, то сила пружины уменьшилась только на 2*100=200 кг, значит 400-200-200 кг еще давит и мы можем обеспечить хотя бы половину тяги на оси.Что если есть ДОТ, а у большинства из них коэффициент блокировки 3, если какая-то тяга на одном колесе с худшей тягой, то на второе колесо передается в 3 раза больше крутящего момента. И пример: Мягчайшая подвеска УАЗа на малолистовых рессорах (Хантер, Патриот) имеет жесткость 4кг/мм (и рессора, и пружина), а у старого Рендж Ровера масса примерно такая же, как у Патриота, на переднюю ось 2,3. кг/мм, а на спинке 2,7кг/мм.
6. «Автомобили с мягкой независимой подвеской должны иметь более мягкие пружины» : Не обязательно.Например, в подвеске типа МакФерсон пружины действительно работают напрямую, а в двухрычажных подвесках (передние ВАЗ-классика, Нива, Волга) через передаточное число, равное отношению расстояния от оси рычага до пружины и от рычага оси к шаровому шарниру. При такой схеме жесткость подвески не равна жесткости пружины. Жесткость пружины намного больше.
7. «Пружины лучше поставить пожестче, чтобы машина меньше катилась и соответственно устойчивее» : Не совсем так.Да, действительно, чем больше вертикальная жесткость, тем больше угловая жесткость (отвечает за крены кузова под действием центробежных сил в поворотах). Но массоперенос из-за кренов кузова влияет на устойчивость автомобиля в гораздо меньшей степени, чем, скажем, на высоту центра тяжести, которую джиперы часто очень расточительно перебрасывают, поднимая кузов только для того, чтобы не подпилить арки. Машина должна катиться, а катиться не плохо. Это важно для информативного вождения. При проектировании большинство транспортных средств проектируется со стандартной величиной крена 5 градусов при окружном ускорении 0.4g (в зависимости от соотношения радиуса поворота и скорости). Некоторые автопроизводители кренят под меньшим углом, чтобы создать у водителя иллюзию устойчивости.

А что мы все про приостановку и приостановку, давайте вспомним Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия —

Большинство автомобилей являются продуктом некоторого технического компромисса. В первую очередь это связано с относительной универсальностью выполняемых ими задач. Речь идет, разумеется, о машинах «общего назначения», предназначенных для перемещения и перевозки грузов, а не о специальных монофункциональных снарядах, которыми, с одной стороны, являются автомобили «Формулы», а с другой — трофи-рейды. «котлеты» класса ТР-3.

Со специальными машинами все просто — они заточены под конкретные условия (асфальтовая колея или болото). Но если машина должна ездить и по асфальту, и по бездорожью, то без компромиссов не обойтись. К ним одновременно предъявляются слишком разные требования. Особенно это касается серийных внедорожников, владельцы которых хотят и проходимости, и комфорта одновременно.

Если машина должна ездить и по асфальту, и по бездорожью, то компромиссов не бывает.

Зависимая подвеска представляет собой неразрезной мост на рессорах или рессорах. Мост удерживается от перемещения продольными и поперечными тягами.

Независимая подвеска построена по схеме, когда колеса одной оси не связаны между собой жестко. Каждое колесо отдельно крепится к подрамнику внедорожника с помощью одного, двух или даже нескольких рычагов, количество которых может доходить до пяти.В качестве упругих элементов в таких подвесках в большинстве случаев используются амортизатор и пружина, но нередко на передних независимых подвесках вместо пружин используются торсионы.

Не вешай трубку

Начнем с независимой подвески. В отличие от сплошных мостов, которые автомобили получали прямо с телег, это относительно новое (не старше 100 лет) техническое решение.

В отличие от цельных мостов независимая подвеска является относительно новым (не старше 100 лет) техническим решением.

Понятно, что если бы зависимая подвеска идеально выполняла свои функции, то изобретать такую ​​замысловатую конструкцию было бы бесполезно. Итак, независимая подвеска имеет некоторые преимущества. Какие?

Во-первых, независимая подвеска имеет меньшие неподрессоренные массы. Кстати, «подпружиненные массы» не расположены «под пружинами». По сути, это общая масса деталей и элементов конструкции, воздействующая на дорогу через упругие элементы. Соответственно, на дорогу напрямую влияют «неподрессоренные массы».

Независимая подвеска имеет меньшие неподрессоренные массы.

Что к ним относиться определяется техническими нормами. Например, по стандарту DIN к неподрессоренным массам автомобиля относятся колеса, рычаги, амортизаторы и пружины (пружины), торсионы уже «подрессорены», а стабилизаторы можно считать и так и эдак, т.к. половина их массы подрессорена, а другая половина нет.

Очевидно, что во многом такое деление условно, но от этого не снимается важность вопроса.Ведь чем меньше неподрессоренная масса по отношению к подрессоренной массе (масса подвески по отношению к массе кузова), тем меньше ее влияние на управляемость.

Проще говоря, тяжелая подвеска имеет большую кинематическую инерцию, поэтому с ростом скорости хуже отрабатывает неровности дороги. Оторвавшееся на кочке колесо не успевает под действием упругого элемента упасть обратно на дорогу, как встречает новую кочку.
В целом большие неподрессоренные массы отрицательно сказываются на управляемости.

Независимая подвеска дает гораздо больше свободы в настройке кинематики колеса.

У внедорожника с зависимой подвеской при наезде на горку колесо уходит вверх вместе с балкой моста, сохраняя запас дорожного просвета.
На внедорожнике с независимой подвеской при наезде на возвышенность (камень, кочка и т.), отдельно поднимается колесо и уменьшается просвет под подрамником или рычагом подвески. На фото также хорошо видно, как въезд левого переднего колеса на аппарель уменьшал дорожный просвет не только спереди: машина одновременно «села» на правое заднее колесо.

Во-вторых, независимая подвеска дает гораздо больше свободы в настройке кинематики колеса. Во-первых, он позволяет играть с его вертикальным наклоном. Если в зависимой подвеске при наезде одного из колес оси на препятствие второе наклоняется, уменьшая тем самым пятно контакта, а значит, и тяговое усилие, то в независимой подвеске второе колесо остается перпендикулярным поверхности.

В независимом режиме второе колесо остается перпендикулярным поверхности.

Более того, конструкция независимой подвески позволяет динамически регулировать наклон руля в повороте, причем в зависимости от крутизны поворота. Например, для борьбы с недостаточной поворачиваемостью передние колеса наклоняются в вертикальной плоскости в поворот. Причем угол их наклона увеличивается по мере увеличения угла поворота руля (подвеска на двойных поперечных рычагах).

Независимая конструкция подвески позволяет динамически регулировать угол наклона колес в поворотах.

Кроме того, независимая подвеска позволяет частично компенсировать крены кузова в поворотах, сохраняя при этом максимально возможное пятно контакта. Самое простое решение — разная длина рычагов (верхний короче). Но современные технологии пришли к сложным многорычажным конструкциям, способным сохранять заданный угол развала во всем диапазоне работы подвески, что обеспечивает управляемость на любой дороге.А если добавить к этому изменяющуюся в реальном времени упругость элементов и мгновенно регулируемую силу отбоя амортизаторов, что достигается компьютерным управлением?

В общем, тут фантазия разработчиков ограничена только кошельком покупателя.
Так что в области управляемости на высоких скоростях независимая подвеска однозначно лучше зависимой.

Мосты и пружины

Несмотря на всю привлекательность независимой подвески, она все же не лишена определенных недостатков.И эти недостатки кроются именно в нашем, джиперской, плоскости. Одним из основных является малая артикуляция (движение переднего колеса вверх относительно заднего, при котором заднее колесо полностью разгружается).

Малая артикуляция — движение переднего колеса вверх относительно заднего, при котором заднее колесо полностью разгружается.

Следует иметь в виду, что контакт колес с землей важен не только для их хорошего сцепления с грунтом, что обеспечивает возможность движения автомобиля, но и для устойчивости автомобиля.Теоретически это кажется абсурдным, ведь независимые подвески колес должны давать им большую свободу движения относительно кузова, но на практике этому препятствуют два фактора.

Первый чисто конструктивный. Ход колес ограничен длиной рычагов и допустимыми углами их наклона относительно исходного положения. Понятно, что чем короче рычаг, тем меньший ход вверх и вниз будет иметь колесо, и длину рычага нельзя увеличить, оставаясь в корпусе.

Конечно, если ширина колеи не критична и колеса не должны оставаться в габаритах кузова, то возможности резко возрастают. Это легко доказать на примере специализированных вездеходов с далеко отведенными в стороны колесами на длинных рычагах («Лопасня» и другие болотоходы). Однако выпускать его на дорогу нельзя.

Бич внедорожника с зависимой подвеской – массивный картер редуктора моста, который заметно съедает клиренс и начинает бороздить землю в колее не хуже плуга.Чтобы уменьшить этот эффект, коробку передач часто смещают в сторону от центральной линии автомобиля. А вот неразрезной мост при движении по снегу или глубокому рыхлому грунту, как нож, разрезает мягкий грунт и пропускает его на себя. Рычаги независимой подвески, как лопаты, сгребают перед собой землю или снег.
Благодаря своей конструктивной геометрии независимая подвеска зачастую обеспечивает не меньший, а иногда даже больший дорожный просвет в центре днища внедорожника, чем зависимая подвеска.Особенно это преимущество в клиренсе актуально при движении по трассе. Там, где автомобиль с зависимой подвеской уже царапает землю редукторным мостом, внедорожник с независимой подвеской может пройти, не «замыкаясь» на грунте.

Еще одним фактором, ограничивающим артикуляцию независимых подвесок, являются предельные углы излома ШРУСа. Это тоже конструктивное ограничение, преодолеть которое можно либо за счет удлинения рычагов, либо значительно усложнив систему привода.В общем сложно, дорого и не особо нужно.

Предельные углы перелома ШРУСа являются конструктивными ограничениями.

Вторым недостатком независимой подвески является низкая ось крена. Здесь необходимо разобраться в терминологии. Существуют так называемые «центры крена», представляющие собой виртуальные точки, расположенные в вертикальной плоскости, проведенной через центры колес; когда автомобиль катится, эта точка остается неподвижной.

Также имеется «ось крена» — воображаемая линия, соединяющая передний и задний центры крена.В общем случае это ось, вокруг которой вращается тело при крене. При независимой подвеске эта ось находится на уровне дороги или даже ниже, что связано с необходимостью сохранения постоянной ширины колеи при кренах.

Однако низко расположенная ось крена, особенно на высоком внедорожнике, создает большой рычаг крена и, следовательно, значительные углы наклона кузова. Для борьбы с этим необходимо искусственно увеличивать угловую жесткость подвески, поджимая ее стабилизатором. Использование стабилизатора поднимает ось крена, приближая ее к центру тяжести, и в то же время предотвращает сочленение подвески.

Чтобы наглядно увидеть разницу в сочленении независимой и зависимой подвесок, достаточно загнать автомобили на эстакаду. стоящий ниже Митсубиси Паджеро с независимой подвеской спереди и сзади уже отрывает от земли правое переднее колесо и вот-вот вывесит левое заднее. «Мостовой» Land Rover Defender, наоборот, уже близок к опрокидыванию, но из-за огромных ходов подвески все три его колеса еще остаются в контакте с землей.Кстати, у полностью загруженного внедорожника на пересеченной местности момент начала вывешивания ненагруженных колес немного затягивается из-за того, что под весом пассажиров и багажа полнее используется такт сжатия , до упора в ограничитель хода. Веса порожнего автомобиля часто не хватает, чтобы полностью «продавить» подвеску колеса, въехавшего в горку, а разгруженное противоположное колесо вывешивается раньше.

«Хрупкость» независимой подвески — сложная проблема.Например, «ниваводы» гораздо чаще гнут тонкий задний мост о камни, чем кованые рычаги передней подвески, но при этом часто ломается ось рычага, шаровая опора или пыльник ШРУСа. На большинстве современных внедорожников с независимой передней и задней подвеской их конструкция достаточно сложна, сход-развал имеет множество точек регулировки, а сама регулировка точная.

Если ездить по реально жесткому бездорожью, а не по грязи, то эти регулировки можно сбить.Вроде бы ничего страшного — подъехал к стенду, там все наладили и «все сделали». Но, во-первых, такая работа уже недешева, а во-вторых, сделать ее не всегда возможно из-за закисших болтов. Для того, чтобы их заменить, нужно поменять сайлентблок, в котором они закисли.

Операция недешевая, так как требует разборки части или всей подвески, в зависимости от того, сколько болтов закисло. И еще хорошо, если конструкцией предусмотрена замена только сайлентблоков, а не замена ими всего рычага.А бывает и так, что шаровая тоже меняется только вместе с рычагом. В момент оплаты такого ремонта не покидает мысль, что за эту сумму можно купить более-менее живой «УАЗ», и долбить его, долбить, долбить, а потом выкинуть, вот такие вот такие же рычаги и сайлентблоки стоят сейчас.

Способность проходить по мягкому грунту (песок, ил, снег, грязь и т.п.) независимой подвески оставляет желать лучшего.

«Проходимость» независимой подвески оставляет желать лучшего, и это третий крупный недостаток.Проходимость — это способность пропускать через себя мягкий грунт, т.е. песок, ил, снег, грязь и т.д. Проходимость автомобиля в этих условиях определяется не только дорожным просветом, но и расстоянием между подвеской и рамой .

Труба сплошного моста спокойно режет мягкий грунт, имея сравнительно малую площадь лобового сопротивления и пропуская грунт по себе, но рычаги-пружины-тяги независимой подвески моментально забиваются грязью, превращаясь в монолитный анкер.Кроме того, стандартные автомобили с независимой подвеской имеют более низкую «посадку» над дорогой, чем внедорожники на неразрезных осях.

	зависимая подвеска.

Тех. расстояние от земли до рамы (кузова) меньше, а это ухудшает нормальную проходимость (потому что машина легче висит на брюхе при движении, например, по глубокому снегу или болотистой местности) и геометрическую (углы въезда, выезда, продольной проходимости)

Еще одним важным фактором для серьезного бездорожья является критичность повреждений.Согнутый мост позволяет хоть как-то передвигаться самостоятельно. Сильно погнутый мост можно отключить (или снять кардан) и все равно ползти. Сломать шкворень можно (хотя и сложно), но сломать до невозможности движения практически невозможно. А вот порванная шаровая опора или разлетевшийся ШРУС — это долгий поход за трактором. (ШРУСы вообще больное место внедорожников с независимой подвеской — их пыльники очень не любят контакта с землей).

Для тех, кто часто ездит по бездорожью, немаловажно и то, что зависимая подвеска легко поддается внедорожному тюнингу — т. н.лифтовке.

Зависимая подвеска легко поддается внедорожному тюнингу — т.н. лифтовке.

Проще всего это сделать на рессорных машинах: поставил более длинные и жесткие пружины с амортизаторами и убил кучу зайцев одним выстрелом — и машина поднялась с земли (значит геометрическая проходимость стала лучше), а там стало больше места в колесных арках (а значит можно поставить больше колес, а это повысит проходимость), а подвеска стала более энергоемкой (теперь ее на кочке не пробьешь, а в повороте не сильно кренится), да и вес доп оборудования(всякие бампера, лебедки и т.) компенсируется повышенной жесткостью пружины, а также вся подвеска новая.

И последний по порядку, но не последний по важности фактор — зависимая подвеска просто, при прочих равных, дешевле в производстве и эксплуатации. Небольшое количество деталей, их «твердость», большой ресурс и простота ремонта значительно экономят бюджет владельца.

Небольшое количество деталей, их «твердость», большой ресурс и простота ремонта существенно экономят бюджет владельца.

Особое место занимают автомобили с комбинированной подвеской – независимой спереди и зависимой сзади. Это сегодня очень распространенный вариант в конструкции «гражданских» внедорожников. Отчасти это позволяет совместить преимущества обоих типов подвески. Управляемость автомобиля с такой конструкцией выше, так как на нее в основном влияет передняя подвеска, но при этом сохраняется простота, прочность и дешевизна задней.

Угловая жесткость независимой подвески (с учетом обязательного стабилизатора) больше угловой жесткости зависимой, что положительно сказывается на управляемости. Кроме того, рессорная колея (расстояние между упругими элементами подвески) у независимой передней подвески больше, что также сказывается на управляемости в повороте. В общем, комбинированная подвеска — это компромисс, но компромисс, в общем-то, хороший.

Автомобили с комбинированной подвеской — независимой спереди и зависимой сзади — сегодня очень распространенный вариант в конструкции «гражданских» внедорожников.

выводы

Чем выше скорость и чем лучше дорога, тем привлекательнее независимая подвеска.
Достоинства
Хорошая управляемость
Такси Отзыв
Небольшие крены
Отличная настройка параметров
В большинстве случаев высокий уровень ездового комфорта (но есть неудачные модели)
Недостатки
Короткоходность
Деталь Уязвимость
Сложность и дороговизна эксплуатации
Большое количество деталей
Тонкий тюнинг, легко ломается в сложных условиях
Сложность или отсутствие серьезных возможностей для внедорожного тюнинга

Отличное решение для скоростных асфальтовых машин.Приемлемо для кроссоверов. Плохо подходит для внедорожников, которым нужно ездить по настоящему бездорожью.

2. Зависимая подвеска. Чем ниже скорость и хуже дорога, тем меньше заботишься об управляемости и тем больше хочется чего-то более массивного.
Преимущества
Прочность
Простота конструкции
Большая артикуляция
Устойчивость к повреждениям
Дешевизна в эксплуатации
Проходимость
Возможность и в большинстве случаев простота реализации высокопроизводительного внедорожного тюнинга
Низкая информативность и острота руля
Не всегда хорошая курсовая устойчивость
Не всегда хороший уровень комфорта при езде

Зависимая подвеска — отличное решение для внедорожника.Но при этом придется мириться с его неповоротливостью в городе и низкой безопасной скоростью на трассе. Однако первая же серьезная поездка заставит вас забыть об этих мелких неудобствах. К сожалению, таких машин все меньше и меньше…

3. Комбинированная подвеска. Независимая передняя, ​​задняя ось. Относительно приемлемый компромисс для тех, кто ездит в основном по асфальту, но не чужд и толики внедорожных радостей.
Преимущества
Сочетание достойной управляемости, курсовой устойчивости, информативного руля и приемлемой проходимости автомобиля
Относительно низкая цена решения и дальнейшего обслуживания
Универсальность
Большой выбор автомобилей
Недостатки
Ни рыбы, ни птица.И управляемость не идеальна, и проходимость не блещет.
Отличное решение в широком диапазоне: от внедорожников до почти серьезных внедорожников. Доволен 90% пользователей, кроме тех пресловутых могучих, грязных и небритых джиперов, которые отдают все мосты на рессоры.

Возможны два варианта подвески кузова автомобиля — зависимая и независимая подвеска. В современных легковых автомобилях, как правило, используется независимая подвеска. Отсюда следует, что колеса на одной оси не имеют жесткой связи друг с другом, и изменение положения относительно кузова автомобиля одного практически не влияет на положение второго.При этом углы развала и схождения могут варьироваться в довольно значительных пределах.

Подвеска с поворотными осями

Это один из самых простых и дешевых типов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие на внутренних концах шарниры, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединены со ступицей. В качестве упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции в том, что при наезде на любое препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.

Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных автомобилей, выпущенных в середине прошлого века. В СССР примером является подвеска автомобиля ЗАЗ-965.

Недостатком такой независимой подвески является ее кинематическое несовершенство. Это означает, что при движении по неровным дорогам развал и ширина колеи изменяются в широких пределах, что негативно сказывается на управляемости.Особенно это заметно на скорости более 60 км/ч. Среди преимуществ можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.

Подвеска на продольных рычагах

Существует два типа независимой подвески на продольных рычагах. В первом в качестве упругих элементов используются пружины, а во втором торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленены с рамой или кузовом. Такая подвеска нашла свое применение во многих французских переднеприводных автомобилях выпуска 70-80-х годов, а также скутерах и мотоциклах.

Среди достоинств данной конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое производство, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков у него гораздо больше: во время движения в значительной степени меняется колесная база, а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, управляемость далека от идеала.

Подвеска на поперечных рычагах

Устройство такой подвески во многом аналогично предыдущей, отличие лишь в том, что оси поворота рычагов расположены под косым углом.Благодаря этому изменение колесной базы автомобиля сведено к минимуму, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях изменяется ширина колеи, а также меняются углы схождения и развала, а значит управляемость ухудшается. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневматические рессоры. Этот вариант независимой подвески чаще применялся для заднего моста автомобилей, единственным исключением был чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по этой схеме.

Подвески на косых рычагах бывают двух видов:

1. одношарнирный;
2. двухшарнирный.

В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и расположена под углом 45 градусов к продольной оси машины. Эта конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и тихоходных автомобилях (ЗАЗ-965, Фиат-133).

Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, наружный и внутренний, а ось качания самого рычага через внутренний шарнир не проходит.К продольной оси автомобиля он расположен под углом 10-25 градусов, это предпочтительно для кинематики подвески, так как отклонения по колеи, колесной базе и развалу остаются в пределах нормы. Такой аппарат имел заднюю подвеску на ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.

Подвеска на продольных и поперечных рычагах

Очень сложный и потому редкий дизайн. Ее можно считать разновидностью подвески типа Макферсон, но для разгрузки брызговика крыла рессоры располагались горизонтально вдоль автомобиля.Задний конец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для передачи усилия от амортизатора к пружине пришлось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединен с вершиной стойки подвески, а другой конец также шарнирно соединен с переборкой. В середине рычага имеется упор для пружины.

По этой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover.Особых преимуществ перед Макферсоном он не имеет и сохранил все кинематические недостатки, но утратил основные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.

Подвеска на двойных продольных рычагах

Второе название — «система Порше», по имени изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля имеется два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом.Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, двигатель которых располагался сзади (модели ранних спорткаров Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).

Независимая подвеска на продольных рычагах компактна, кроме того, позволяет сдвинуть кабину вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, уменьшить длину автомобиля. Из минусов можно отметить изменение колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала при крене кузова.Также в связи с тем, что рычаги подвергаются постоянным высоким изгибающим и скручивающим нагрузкам, необходимо их усилить, увеличив размеры и массу.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство независимой подвески данного типа следующее: с обеих сторон автомобиля поперечно расположены два рычага, которые подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой с одной стороны, а со стойкой амортизатора — с другой. разное. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя подвеска, то стойка неподвижная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.

Эластичные элементы используются разные:

• витые пружины;
• торсионы;
• пружины;
• гидропневмоэлементов;
• пневмоцилиндры.

На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, жестко соединенной с кузовом. Это значит, что вы можете снять всю конструкцию как отдельный блок, а ремонт проводить в более удобных условиях. Кроме того, производитель имеет возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, тем самым жестко задав требуемые параметры.Это обеспечивает хорошую управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах используется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики у этой подвески нет недостатков.

Многорычажная подвеска

Самое сложное устройство имеет многорычажную подвеску. По конструкции похожа на подвеску на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на автомобилях класса С. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр подвески колеса. поведение на дороге.

Многорычажная подвеска обеспечивает наилучшую управляемость автомобиля. Благодаря ему можно добиться эффекта подруливания задних колес, что позволяет уменьшить радиус поворота автомобиля, и позволяет лучше держать траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска имеет и недостатки, однако они не носят эксплуатационного характера — высока стоимость конструкции, сложность конструкции и ремонта.

Подвеска Макферсон

Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А-С выполнена по типу МакФерсон.Основными элементами конструкции являются амортизаторы и спиральная пружина в качестве упругого элемента. Подвесное устройство МакФерсон, его преимущества и недостатки более подробно рассмотрены в отдельной статье.

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяются зависимая и независимая подвеска. Не следует полагать, что один из них лучше другого, так как их назначение и область применения различны. Под неразъемным мостом всегда остается одинаковый дорожный просвет, что является ценным преимуществом для машины, преимущественно передвигающейся по бездорожью.Вот почему внедорожники используют рессорную или рессорную заднюю подвеску с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля этого обеспечить не может, да и реальный клиренс у него может оказаться меньше заявленного, но его стихия – асфальтированные дороги, на которых по управляемости и комфорту он, несомненно, выигрывает у моста.

Статья об автомобильной подвеске — история, виды подвесок, классификация и назначение, особенности функционирования. В конце статьи — интересное видео по теме и фото.

Содержание статьи:

Подвеска автомобиля выполнена в виде конструкции из отдельных элементов, которые в своей совокупности соединяют основание кузова и мосты автомобиля. Причем это соединение должно быть эластичным, чтобы в процессе следования за автомобилем происходила амортизация.

Назначение подвески

Подвеска служит для поглощения в определенной степени вибраций и смягчения ударов и других кинетических воздействий, негативно влияющих на содержимое автомобиля, груз, а также на конструкцию самого автомобиля, особенно при езда по некачественному дорожному покрытию.

Еще одна роль подвески заключается в регулярном контакте колес с дорожным покрытием, а также в передаче тягового усилия двигателя и тормозного усилия на дорожное покрытие, чтобы колеса не нарушали нужное положение.

В хорошем состоянии, подвеска работает исправно, что обеспечивает безопасное и комфортное вождение для водителя. Несмотря на внешнюю простоту конструкции, подвеска относится к одному из важнейших устройств современного автомобиля. Ее история уходит корнями в далекое прошлое, и с момента своего изобретения подвеска пережила множество инженерных решений.

Немного истории автомобильной подвески

Еще до автомобильной эры были попытки смягчить движение вагонов, у которых оси колес изначально жестко крепились к основанию. При такой конструкции малейшая неровность дороги моментально передавалась на кузов вагона, что сразу ощущалось сидящими внутри пассажирами. Поначалу эту проблему решали с помощью мягких подушек, которые устанавливали на сиденья.Но эта мера оказалась малоэффективной.

Впервые для вагонов были применены так называемые эллиптические рессоры, представлявшие собой гибкую связь между колесами и днищем вагона. Гораздо позже этот принцип был использован для автомобилей. Но при этом изменилась и сама пружина — из эллиптической она превратилась в полуэллиптическую, и это позволило установить ее поперечно.

Однако машиной с такой примитивной подвеской было трудно управлять даже на самых малых скоростях.По этой причине впоследствии подвески стали монтировать в продольном положении на каждое колесо отдельно.

Дальнейшее развитие автомобильной промышленности привело к развитию и подвески. На сегодняшний день эти устройства имеют десятки разновидностей.

Особенности подвески и технические данные

Каждый тип подвески имеет индивидуальные особенности, охватывающие комплекс рабочих свойств, напрямую влияющих на управляемость машиной, а также на безопасность и удобство нахождения в ней людей.

Однако, несмотря на то, что все типы подвесок автомобилей разные, они выпускаются для одних и тех же целей:

• Гашение вибрации и ударов от неровностей дорожного покрытия для минимизации нагрузки на кузов и повышения комфорта водителя и пассажиров.
• Стабилизация положения автомобиля в процессе следования за счет регулярного контакта резины с дорогой, а также уменьшение возможных кренов кузова кузова.
• Сохранение необходимой геометрии положения и движения всех колес для обеспечения точности маневрирования.

Разновидности подвесок по упругости

В отношении упругости подвески можно разделить на три категории: Жесткая подвеска обычно используется на спортивных автомобилях, т.к. она наиболее подходит для быстрой езды, где быстрая и точная реакция водителя необходимы маневры. Такая подвеска придает машине максимальную устойчивость и минимальный дорожный просвет. Кроме того, благодаря ему повышается сопротивление крену и раскачиванию кузова.

Мягкая подвеска устанавливается на основную массу легковых автомобилей.Его преимущество в том, что он достаточно хорошо сглаживает дорожные неровности, но с другой стороны, автомобиль с такой конструкцией подвески более склонен к блокировке, и в то же время хуже управляется.

Винтовой подвес нужен в тех случаях, когда есть необходимость в переменной жесткости. Он выполнен в виде амортизирующих стоек, на которых регулируется тяговое усилие пружинного механизма.

ход подвески

Ходом подвески считается интервал от нижнего положения колеса в свободном состоянии до верхнего критического положения при максимальном сжатии подвески.От этого параметра во многом зависит так называемая «внедорожность» автомобиля.

То есть чем больше ход, тем большие неровности автомобиль способен пройти, не задев ограничитель, а также без провисания ведущего моста.

Каждая подвеска содержит следующие компоненты:

1. эластичное устройство. Принимает на себя нагрузки от дорожных препятствий. Может состоять из пружины, пневматических элементов и др.
2. Демпфирующее устройство. Необходим для гашения вибрации кузова в процессе преодоления дорожных неровностей.В качестве этого приспособления используются все виды амортизирующих устройств.
3. Направляющее устройство. Контролирует необходимое смещение колеса относительно корпуса. Выполняется в виде поперечных тяг, рычагов и пружин.
4. Стабилизатор поперечной устойчивости. Амортизирует наклоны кузова в поперечном направлении.
5. Резинометаллические петли. Служат для упругого соединения деталей механизма с машиной. Кроме того, они в небольшой степени действуют как амортизаторы — частично гасят удары и вибрации.
6. Ограничители хода подвески. Ход устройства фиксируется в критической нижней и критической верхней точках.

Подвесная классификация

Подвески можно разделить на две категории — зависимые и независимые. Такое деление диктуется кинематикой направляющей подвески.

При такой конструкции колеса автомобиля жестко связаны балкой или монолитным мостом. Вертикальное расположение спаренных колес всегда одинаково и не может быть изменено.Устройство задней и передней зависимых подвесок аналогично.

Разновидности: пружинный, пружинный, пневматический. Пружинная и пневматическая подвеска требует использования специальных стержней для фиксации мостов от возможного смещения при установке.

Преимущества зависимой подвески:

• большая грузоподъемность;
• простота и надежность в применении.

Недостатки:

• затрудняет управление;
• плохая устойчивость на высокой скорости;
• недостаточный комфорт.

При установленной независимой подвеске колеса машины способны менять вертикальное положение независимо друг от друга, оставаясь при этом в одной плоскости.

Преимущества независимой подвески автомобиля:

• высокая степень управляемости;
• надежная устойчивость машины;
• повышенный комфорт.

Недостатки:

• устройство достаточно сложное и соответственно затратное в экономическом плане;
• сокращенный срок службы.

Примечание: имеется также полузависимая подвеска или так называемая торсионная балка. Такое устройство представляет собой нечто среднее между независимой и зависимой подвесками. Колеса по-прежнему жестко связаны друг с другом, но, тем не менее, они еще имеют возможность немного смещаться отдельно друг от друга. Такая возможность обеспечивается упругими качествами мостовой балки, соединяющей колеса. Такая конструкция часто используется для задней подвески недорогих автомобилей.

Типы независимых подвесок

Подвеска МакФерсон (McPherson)

На фото подвеска МакФерсон

Это устройство характерно для передней оси современных автомобилей. Сферический подшипник соединяет ступицу с нижним рычагом. Иногда форма этого рычага позволяет использовать продольную реактивную тягу. Оснащенная пружинным механизмом стойка амортизатора закреплена на блоке ступицы, а ее верхняя часть закреплена в основании обечайки кузова.

Поперечная тяга, соединяющая оба рычага, установлена ​​на днище автомобиля и служит своего рода противодействием наклону автомобиля. Колеса вращаются свободно благодаря амортизирующему подшипнику стойки и шаровой опоре.

Конструкция задней подвески выполнена аналогично. Разница лишь в том, что задние колеса не могут поворачиваться. Вместо нижнего рычага имеются поперечные и продольные тяги, крепящие ступицу.

Преимущества стойки MacPherson:

• простота изделия;
• занимает мало места;
• долговечность;
• доступная цена как при приобретении, так и при ремонте.

Недостатки подвески McPherson:

• удобство управления на среднем уровне.

Передняя подвеска на двойных поперечных рычагах

Данная разработка считается достаточно эффективной, но и очень сложной в плане устройства. Для верхнего крепления ступицы служит второй поперечный рычаг. Для упругости подвески можно использовать либо пружину, либо торсион. Задняя подвеска устроена так же. Такой узел подвески придает автомобилю максимальный комфорт при вождении.

В этих устройствах упругость обеспечивают не пружины, а пневмоцилиндры, наполненные сжатым воздухом. С помощью аналогичной подвески можно менять высоту кузова. Кроме того, с такой конструкцией ход автомобиля становится более плавным. Как правило, он устанавливается на автомобили представительского класса.

гидравлическая подвеска

В этой конструкции амортизаторы подключены к замкнутому контуру, заполненному гидравлическим маслом. С такой подвеской можно регулировать степень упругости и дорожный просвет.А если в автомобиле есть электроника, обеспечивающая адаптивные функции подвески, то он может сам адаптироваться в самых разных дорожных условиях.

Спортивная независимая подвеска

Их еще называют койловерами или винтовыми подвесками. Они выполнены в виде амортизаторов, у которых можно регулировать степень жесткости прямо на машине. Нижняя часть рессоры имеет резьбовое соединение, что позволяет изменять ее вертикальное положение, а также регулировать величину дорожного просвета.

Подвески толкателя и тяги

Эта конструкция была разработана специально для гоночных автомобилей с открытыми колесами. По двухрычажной схеме. Главное отличие от других разновидностей в том, что в корпусе установлены демпфирующие механизмы. Устройство этих двух видов идентично, разница только в размещении тех деталей, которые подвергаются наибольшей нагрузке.

Толкатель спортивной подвески. Несущий компонент, называемый толкателем, работает на сжатие.

Спортивная тяговая подвеска. Та часть, которая испытывает наибольшую нагрузку, находится в напряжении. Такое решение делает центр тяжести ниже, за счет чего машина становится более устойчивой.

Однако, несмотря на эти небольшие различия, эффективность этих двух видов суспензий находится примерно на одном уровне.

Видео о подвеске автомобиля:

Как невозможно представить автомобиль без двигателя, так и невозможно обойтись без подвески — важнейшей системы, отвечающей за комфорт, безопасность и долговечность автомобиля.К этому элементу конструкции автомобиля приковано огромное внимание инженеров, которые до сих пор находят новые возможности для улучшения его эксплуатационных характеристик, делая его все более совершенным.

Вне зависимости от типа подвески почти все имеют рессоры, играющие важную роль в поглощении ударов и вибраций при движении по некачественному дорожному покрытию. Современная рессорная подвеска делится на два основных типа — зависимую и независимую, которые в последнее время часто заменяются их промежуточным вариантом — полузависимой рессорной подвеской.Каждый из них имеет определенные недостатки, преимущества и специфические особенности.

зависимая конструкция

Это самый старый тип рессорной подвески транспортных средств, представляющий собой простое жесткое соединение колесной пары между собой. В настоящее время продолжается использование этого типа, который представлен на рынке в двух исполнениях: на продольных пружинах и направляющих рычагах. Конструкция весны довольно проста. Мост подвешен к корпусу на специальных элементах — пружинах, представляющих собой упругие стальные пластины, соединенные с корпусом лестницей.

Рычажная конструкция устроена иначе. Основными элементами здесь являются рычаги, которых в конструкции может быть несколько. Они выполняют функции, аналогичные пружинам, и чаще всего используют четыре продольных рычага и один поперечный рычаг. Несмотря на солидный возраст такой конструкции, она имеет достаточное количество положительных сторон – прочность, простота и дешевизна обслуживания. Среди недостатков автомобиля с таким типом подвески можно отметить меньшую устойчивость и более сложную управляемость.

Интересно! Несмотря на недостатки, зависимая подвеска идеально подходит для тяжелых внедорожников, работающих в экстремальных условиях. Даже в этом случае они смогут продолжить движение. если задняя ось повреждена, напр. согнутый.

Независимая пружинная подвеска

Это система, в которой колеса независимы друг от друга, каждое из которых движется в своем собственном ритме, на который влияют характеристики поверхности. Независимая рессорная подвеска может быть создана на основе прямых или продольных рычагов, одна часть которых неподвижно закреплена на кузове автомобиля.Прямые рычаги в независимой подвеске всегда делают слишком массивными, потому что на них приходится брать слишком большую нагрузку. Кроме того, недостатком такой системы можно считать низкий дорожный просвет.

Косые рычаги в рессорной независимой подвеске в большей степени использовались для заднего ведущего моста. В качестве отличия от описанного выше механизма стоит отметить наличие шарнира. Такая подвеска дешевле для производителя, но имеет и довольно серьезный недостаток – изменяемый развал-схождение, с которым приходится немало помучаться.Использование этого типа подвески эффективно только на задних мостах автомобиля — на передних мостах он не применяется.

Полунезависимая подвеска

Полунезависимая рессорная подвеска занимает промежуточное звено между двумя описанными выше системами и является наиболее оптимальным вариантом для заднего моста большинства современных автомобилей с передним приводом. Внешне такая система проста — два продольных рычага надежно фиксируются балкой, расположенной поперек. Вся конструкция проста и надежна, но может использоваться только на задней оси, если только он не ведущий.

При движении автомобиля и особенно при ускорении/резком торможении на балку полунезависимой рессорной подвески действуют различные силы, в том числе скручивающие. Для возможности регулировки жесткости балки на нее может быть установлен электродвигатель – в этом случае водитель имеет возможность изменять жесткость подвески по своему усмотрению. Такие конструкции полунезависимой подвески успешно устанавливаются на многие современные автомобили, относящиеся к разным классам.

Преимущества и недостатки полунезависимой подвески

Как и любой другой автомобильный агрегат, конструкция полунезависимой рессорной подвески имеет как свои достоинства, так и некоторые недостатки.К его сильным сторонам можно отнести следующее:

• оптимальные габариты и малый вес, что снижает процент неподрессоренной массы;
• простота установки или самостоятельного ремонта;
• низкая стоимость;
• возможность менять характеристики;
• оптимальная кинематика колесной пары.

Среди основных недостатков, неизбежных практически в любой конструкции, можно назвать возможность использования только на задней оси, которая, в то же время, не может быть ведущей.Такая подвеска предъявляет жесткие требования к днищу автомобиля, которое должно иметь строго определенную геометрию. Однако именно полунезависимая пружинная система становится оптимальной для большинства автомобилей. Достаточно подробно о вариантах подвески рассказано в видео:

Информация о характеристиках подвески и дизайне Subaru

Подвеска Subaru

Каждая модель Subaru оснащена системой независимой подвески 4 колес, которая подходит для любого стиля вождения.С Subaru Outback и Forester вы получите исключительный дорожный просвет, который по-прежнему обеспечивает плавное управление как на дороге, так и вне ее. На Subaru WRX и Legacy независимая подвеска всех четырех колес обеспечивает спортивную управляемость и динамичное прохождение поворотов. Подвеска каждой модели обеспечивает динамический баланс между плавностью хода и упругим, отзывчивым управлением. Приходите сегодня к нам в Subaru в Сан-Бернардино, чтобы протестировать Subaru и испытать на себе независимую подвеску четырех колес.

Энергичная управляемость

Удары на дороге больше не являются проблемой благодаря независимой подвеске всех четырех колес Subaru. Подвеска плавно справляется с неровностями, не расстраивая шасси и не нарушая вашего комфорта и контроля. Конструкция задней подвески на двойных поперечных рычагах точно настроена для достижения баланса четкого контроля и непревзойденного комфорта, который делает вождение Subaru таким удовольствием. Благодаря своей компактной и низкопрофильной конструкции подвеска оставляет достаточно места для груза, предоставляя вам уникальные впечатления от вождения, будь то просто остановка в продуктовом магазине или долгая поездка, чтобы исследовать всю Калифорнию. может предложить.

Надежная подвеска

Какими бы неровными ни были дороги, вы можете быть уверены, что задняя подвеска вашего Subaru на двойных поперечных рычагах справится с ними, позволяя вам выйти и исследовать непроторенный путь. Вы можете укротить даже самые суровые дорожные покрытия и ожидать плавного отклика. А поскольку подвеска спроектирована таким образом, чтобы реагировать на неровности дороги, не нарушая устойчивости и баланса вашего автомобиля, вы всегда будете чувствовать себя комфортно и контролировать ситуацию.Outback и Forester с их более высоким дорожным просветом позволят вам сохранять уверенность и контроль, даже когда дорога превращается в гравий.

Sport-Tuned Performance

Компания Subaru использовала свой опыт, полученный на самых сложных трассах и соревнованиях в автоспорте, для разработки системы подвески, которая обеспечивает вам контроль на некоторых из самых сложных дорог в мире, а также непринужденную уверенность в повседневной езде. Объедините 4-колесную независимую подвеску Impreza, WRX и WRX STI с симметричным полным приводом Subaru, и вы получите непревзойденную маневренность и впечатляющее сцепление с дорогой.

Патент США на независимую систему подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом Патент (Патент № 9,302,559, выдан 5 апреля 2016 г.)

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка является продолжением части международной заявки на патент № PCT/CN2012/075703, поданной 18 мая 2012 г., в которой испрашивается приоритет китайской патентной заявки № 201110130336.6, поданной 19 мая. , 2011, содержание которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к технологии шасси транспортных средств и, более конкретно, к системе независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ссылаясь на различные документы, такие как U.S. Pat. № 4,955,634 A, <Автомобильная технология>, <Конструкция автомобиля> и <Объяснение достоинств и недостатков различных форм подвески> (взято с сайта www.liuzhou.bitauto.com от 16 августа 2008 г.) и по сравнению с традиционной технологией существующая система подвески транспортного средства обычно подразделяется на зависимую и независимую системы подвески и оснащена устройством, препятствующим перекосу, для уменьшения перекоса транспортного средства при прохождении поворотов.

Как показано на РИС. 1, система зависимой подвески имеет конструкцию, отличающуюся тем, что колеса с двух сторон соединены цельной рамой, а колеса вместе с рамой подвешены под кузовом автомобиля через упругую систему подвески.Зависимая система подвески имеет различные преимущества, такие как простая конструкция, низкая стоимость, высокая прочность и простота обслуживания. Однако и комфорт, и устойчивость вождения зависимой подвески оставляет желать лучшего. Когда колесо с одной стороны прыгает, колесо с другой стороны также может прыгать, и колеса перекашиваются, что может уменьшить площадь контакта с дорогой, усугубить износ шин и уменьшить сцепление шин с землей. Более того, зависимая система подвески не подходит для передней подвески.

Как показано на РИС. 2 и 3, в системе независимой подвески колеса с каждой стороны независимо подвешены под рамой транспортного средства или кузовом автомобиля посредством системы упругой подвески. Независимая система подвески имеет различные преимущества, такие как малый вес, меньшее воздействие на кузов автомобиля, повышенное сцепление колес с дорогой. Используя независимую систему подвески, можно использовать мягкую пружину с низким коэффициентом жесткости для повышения комфорта автомобиля.Положение двигателя может быть понижено, чтобы понизить центр тяжести автомобиля, чтобы улучшить устойчивость автомобиля при движении. Каждое из левого и правого колес прыгает независимо друг от друга, и между ними нет помех, поэтому наклон и тряска кузова автомобиля могут быть уменьшены. Однако система независимой подвески может иметь сложную конструкцию, высокую стоимость и неудобство в обслуживании.

Как описано выше, из-за присущего конструктивному ограничению существующих систем зависимой и независимой подвески колеса не могут держаться перпендикулярно поверхности дороги, а параметры колеи, колесной базы и положения не могут оставаться неизменными во время движения транспортного средства.Поскольку все существующие решения подвески основаны на осевом перемещении, даже самая сложная подвеска может лишь варьировать колею колес, колесную базу и параметры положения передних колес в допустимых пределах. То есть, между различными параметрами, которые ограничивают и противоречат друг другу, может быть достигнут компромисс, и идеальные характеристики подвески не могут быть достигнуты. Можно видеть, что все существующие решения подвески основаны на способе вращения вокруг оси, а противоперекосный стержень может соединять колеса с двух сторон, жертвуя производительностью независимой подвески в обмен на ограниченную функцию защиты от перекоса.Невозможно создать идеальное подвесное устройство для достижения идеального вождения, устойчивости, комфорта и безопасности транспортного средства, если не отказаться от вышеупомянутого пути.

РЕЗЮМЕ

Для улучшения характеристик существующей системы подвески может быть предусмотрена независимая система подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом.

В примере независимая система подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом включает: по меньшей мере одно из устройств независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом и устройством для уравновешивания косой силы; при этом устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом предназначено для управления колесами транспортного средства для выполнения постоянного линейного движения вдоль вертикального направления кузова транспортного средства; и при этом устройство уравновешивания перекоса предназначено для уравновешивания перекоса, когда транспортное средство поворачивает.

В примере механизм линейного перемещения включает в себя: компенсатор и плавающий поворотный рычаг; при этом компенсатор содержит: кронштейн, соединенный с точкой крепления механического устройства, требующего линейного перемещения; и при этом в одном из кронштейнов компенсатора и плавающего поворотного рычага расположена средняя направляющая, а в другом из кронштейна компенсатора и плавающего поворотного рычага — ограничительный вал внутри средней направляющей; при этом в одном из кронштейнов компенсатора и плавающего маятника размещена ограничительная направляющая, а в другом из кронштейна компенсатора и плавающего поворотного рычага — задний вал в пределах ограничительной направляющей.

В соответствии с настоящим изобретением можно отказаться от способа вращения вокруг оси и способа соединения колес с двух сторон с помощью стабилизатора поперечной устойчивости, принятого в традиционной подвеске. В примере настоящего изобретения плавающий поворотный рычаг взаимодействует с компенсатором и фиксатором в части подвески, а в части, препятствующей перекосу, используется устройство для компенсации перекоса. Таким образом, предусмотрена независимая система подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом.Независимая система подвески с самокомпенсирующимся плавающим маятником может включать в себя два механизма, т. е. устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим маятником и устройство для уравновешивания косой силы. Эти два механизма могут использоваться вместе или независимо друг от друга. Кроме того, они могут быть применимы для передних или задних колес. Таким образом, колеса всегда могут прыгать по прямой линии вдоль вертикального направления кузова автомобиля на различных дорогах и в различных состояниях транспортного средства, включая такие, как состояние низкой скорости, состояние высокой скорости или состояние поворота, чтобы увеличить площадь контакта колес с дорогой.Колеса могут совершать прямолинейное движение перпендикулярно кузову автомобиля под управлением устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом, так что траектория движения колес не зависит от скачка колес и всегда перпендикулярна автомобилю. тело. Таким образом, при любых дорожных условиях площадь контакта колес с дорогой максимальна, между ними существует большая сила сцепления, а колея и база всегда остаются постоянными (вариации колеи и базы полностью компенсируются). компенсатором, а левое, правое, переднее и заднее колеса могут иметь постоянное расстояние вертикальной проекции на дорогу).Другими словами, подпрыгивание колес может не влиять на устойчивость кузова автомобиля. Поскольку колеса движутся прямо в вертикальном направлении, различные параметры подвески, такие как угол наклона шкворня, колесо перед балкой и развал колес, остаются такими же, как исходные параметры настройки в различных условиях эксплуатации, что может служить основой для оптимальной настройки параметров. . Эти два механизма могут использоваться вместе или независимо друг от друга и применимы как для передних, так и для задних колес.Таким образом, колеса могут постоянно совершать линейный скачок вдоль вертикального направления кузова автомобиля на различных дорогах и в различных состояниях при низкой скорости или высокой скорости или при повороте транспортного средства. Между тем, устройство для балансировки перекоса автоматически срабатывает при повороте транспортного средства и уравновешивает перекос с помощью равной, но противоположной силы. Такая простая конструкция может выполнять сложную задачу активной подвески и, в конечном счете, улучшить способность противодействия перекосу и обеспечить лучшее вождение, безопасность, устойчивость и комфорт для транспортного средства.Кроме того, можно уменьшить истирание колес и сэкономить топливо.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую существующую систему зависимой подвески.

РИС. 2 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую существующую систему независимой подвески.

РИС. 3 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее другую существующую систему независимой подвески.

РИС. 4 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее устройство независимой подвески базового типа с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 5 представляет собой схему, иллюстрирующую вариант устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором используются поворотные рычаги Y-образного типа и две направляющие скольжения расположены на поворотных рычагах.

РИС. 6 представляет собой схему, иллюстрирующую вариант устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором используются поворотные рычаги кривошипного типа и компенсирующие направляющие не требуются.

РИС. 7 представляет собой схему, иллюстрирующую вариант устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором две направляющие расположены на кронштейне.

РИС. 8 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором кривая компенсации отклоняется в одну сторону или укорачивается в соответствующем направлении.

РИС. 9 представляет собой схему, показывающую состояние, в котором устройство независимой подвески базового типа с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом является поперечным в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором используется рычаг А-типа.

РИС. 10 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором поворотные рычаги в этих двух устройствах расположены перпендикулярно друг другу под углом 90 градусов.

РИС. 11 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом поворотные рычаги в этих двух устройствах расположены в произвольном направлении.

РИС. 12 представляет собой схему устройства против перекоса ножничного типа, управляемого центробежной силой, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 13 представляет собой увеличенный вид осевой муфты, управляющей центробежной силой, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 14 представляет собой увеличенный вид гидравлической осевой муфты согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 15 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее гидравлическое устройство балансировки косой силы, включающее осевую муфту, управляющую центробежной силой, в котором соединительные трубы заменяют балансировочный стержень кручения.

РИС. 16 показана гидравлическая осевая муфта , 1400, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, которая заменяет механическую осевую муфту , 1202, , показанную на ФИГ.12 и имеет тот же принцип, что и 1202 .

РИС. 17 представляет собой схему, иллюстрирующую механизм линейного перемещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Чтобы сделать цель, технические решения и преимущества настоящего изобретения более ясными, технические решения настоящего изобретения могут быть подробно описаны со ссылкой на варианты осуществления и следующие чертежи.

Техническое решение настоящего изобретения включает в себя два механизма: устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом и устройство для уравновешивания косых сил.В примере устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом предназначено для управления колесами для выполнения линейного движения перпендикулярно кузову автомобиля. Устройство уравновешивания силы перекоса предназначено для уравновешивания силы перекоса, когда транспортное средство поворачивает. Например, устройство балансировки поперечной силы может не работать, когда транспортное средство движется прямо. Например, устройство для уравновешивания косой силы может представлять собой устройство против перекоса ножничного типа, управляемое центробежной силой, или гидравлическое устройство для уравновешивания косой силы.Эти два механизма могут использоваться вместе или по отдельности. Кроме того, оба механизма могут быть применимы как для передних колес, так и для задних колес. В частности, два механизма могут быть описаны далее отдельно.

Например, устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом может включать в себя компенсатор 400 , плавающий маятник 405 , поворотный кулак 410 , фиксатор 411 и пружину 903 , который может быть собран в различных формах.

РИС. 4 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую конструкцию устройства независимой подвески базового типа с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Теоретически отклонение для точности компенсации независимой подвески аппарата равно нулю. Как показано на фиг. 4, компенсатор 400 предназначен для ограничения степени свободы плавающего поворотного рычага 405 и обеспечения компенсации отклонения движения. Например, компенсатор 400 включает скобу 401 типа II.Кронштейн 401 соединен с точкой крепления через резиновую оболочку, а на кронштейне 401 имеется ограничительное отверстие 402 , ограничительный вал 403 и ограничительная направляющая 404 . Например, компенсатор , 400, может ограничивать положение движения плавающего поворотного рычага , 405, . Из-за ограничения компенсатором 400 точки на плавающем поворотном рычаге 405 выполняют сложное движение в плоскости движения.Задний вал 406 может скользить и вращаться внутри ограничительной направляющей 404 . Средняя направляющая 407 может скользить и вращаться вокруг ограничительного вала 403 . Переднее отверстие 408 шарнирно соединено с поворотным кулаком 410 и дополнительно неподвижно соединено с амортизатором 411 через поворотный кулак 410 . Центральная часть переднего отверстия 408 перемещается вертикально вдоль линии продолжения оси амортизатора 411 или вдоль линии, параллельной оси амортизатора 411 .Роль локатора может выполнять и амортизатор 411 , установленный перпендикулярно кузову автомобиля, нижний конец которого скреплен болтами с поворотным кулаком 410 . В примере линия продолжения оси амортизатора 411 приходится на центральную часть переднего отверстия 408 или параллельна линии движения центральной части переднего отверстия 408 .

Требуется, чтобы шток клапана амортизатора 411 имел достаточную прочность, и можно было использовать существующий амортизатор, удовлетворяющий требованию.Пружина для поглощения удара 412 может быть установлена ​​вокруг амортизатора 411 или может быть установлена ​​на поворотном кулаке 410 для уменьшения моментов, действующих на амортизатор 411 , плавающий поворотный рычаг 405 и компенсатор 400 .

Участок между передним отверстием 408 плавающего поворотного рычага 405 и средней направляющей 407 может быть изогнут для адаптации конструкции кузова автомобиля.Однако оси заднего вала 406 , средней направляющей 407 и переднего отверстия 408 могут располагаться на одной линии для упрощения конструкции.

Валы 403 и 406 в направляющих компенсатора 400 и плавающего поворотного рычага 405 могут быть снабжены втулкой или подшипником для увеличения срока службы. Части для скольжения и вращения могут быть смазаны и герметизированы.

Отклонение линии движения центральной части переднего отверстия 408 проточного поворотного рычага 405 контролируется ограничительной направляющей 404 компенсатора 400 .Центральная линия ограничительной направляющей 404 может быть компенсационной кривой, а точность компенсационной кривой напрямую определяет отклонение линии движения колес, поэтому точность можно увеличить, насколько это возможно. Точность может составлять от 0,01 мм до 0,03 мм при использовании обычных производственных технологий, которая была улучшена в тысячи раз по сравнению с отклонением качания 20 мм для колес транспортного средства, а затем ею можно пренебречь.

Процесс движения устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом, как показано на РИС.4 описывается следующим образом. Когда колеса падают на выступ на дороге, колеса поднимаются вместе с поворотным кулаком 410 , тем самым поднимая передний конец плавающего поворотного рычага 405 . Из-за продольного ограничения ограничительным валом 403 компенсатора 400 плавающий поворотный рычаг 405 вынужден вращаться вокруг ограничительного вала 403 . При этом из-за поперечного ограничения ограничительной направляющей 404 компенсатора 400 задний вал 406 плавающего поворотного рычага 405 должен скользить и вращаться внутри направляющей, а средний Направляющая 407 плавающего поворотного рычага 405 принудительно скользит в поперечном направлении вокруг ограничительного вала 403 .Кривая ограничительной направляющей 404 может компенсировать отклонение движения переднего конца плавающего поворотного рычага 405 , чтобы обеспечить перпендикулярное линейное движение переднего конца плавающего поворотного рычага 405 . Аналогичным образом, когда положение колес опущено, передний конец плавающего поворотного рычага , 405, может также совершать линейное движение.

В примере компенсатор 400 и плавающий маятник 405 , которые являются частью системы независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим маятником на ФИГ.4, может быть выделен как механизм линейного движения (показан на фиг. 17) для независимого управления линейным движением. В частности, механизм линейного перемещения, показанный на фиг. 17 может включать в себя компенсатор и плавающий поворотный рычаг. В состав компенсатора входят: кронштейн, соединенный с точкой крепления механического устройства, требующего линейного перемещения. В примере в одном из кронштейнов компенсатора и плавающего поворотного рычага расположена средняя направляющая, а в другом кронштейне компенсатора и плавающего поворотного рычага расположен ограничительный вал внутри средней направляющей.В примере в одном из кронштейнов компенсатора и плавающего поворотного рычага расположена ограничительная направляющая, а в другом кронштейне компенсатора и плавающего поворотного рычага расположена задняя ось внутри ограничительной направляющей. В примере плавающий поворотный рычаг может иметь переднее отверстие, и центральная часть переднего отверстия, ось заднего вала и ось ограничительного вала находятся на одной линии. В примере центральная линия , 1701, ограничивающей направляющей скольжения представляет собой кривую 1701 компенсации для управления отклонением линии 1700 движения центральной части переднего отверстия во взаимодействии со средней направляющей.В примере средняя направляющая предназначена для ограничения степени свободы плавающего поворотного рычага в вертикальном направлении, а ограничительная направляющая предназначена для ограничения степени свободы в горизонтальном направлении.

РИС. 5 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую вариант конструкции устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, в варианте конструкции направляющая , 504 расположена на плавающем поворотном рычаге , 505 , и направляющая , 504 может быть изменена в противоположном направлении по сравнению с базовой конструкцией и требует соответствующей модификации конструкции.Остальные части аналогичны базовой конструкции. Точность компенсации отклонения теоретически по-прежнему равна нулю, чтобы снизить производственные затраты, а объем кронштейна 501 несколько увеличен.

РИС. 6 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую вариант конструкции устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В таком варианте конструкции используется поворотный рычаг кривошипного типа вместо показанного на фиг.4. Однако вариационная структура может не иметь лучшей точности компенсации, а отклонение линии движения находится примерно в пределах 0,2 мм. Конструкция может быть следующей: на кронштейне 601 не размещается направляющая скольжения, а позиционирующий вал 612 , установочное отверстие 613 и кривошип 614 добавляются для образования кривошипно-эксцентрикового механизма вместе с задней частью. вал 606 и плавающий поворотный рычаг 605 . Кривошипный эксцентриковый механизм может облегчить производство и снизить стоимость, что также является практичным выбором.

РИС. 7 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую вариант конструкции устройства независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Базовая структура, показанная на фиг. 4, можно изменить, чтобы получить вариантную структуру, показанную на фиг. 7. На фиг. 7, две направляющие 704 и 707 расположены на кронштейне 701 , а валы 703 и 706 расположены на плавающем поворотном рычаге 705 .Длина средней направляющей 707 увеличена, а объем кронштейна 701 остается постоянным.

Как показано на РИС. 8, если ход, фактически необходимый для подвески, относительно мал, кривая компенсации может отклоняться в одну сторону или укорачиваться в соответствующем направлении. В таком случае объем кронштейна может быть существенно уменьшен. Могут быть получены различные формы и их гибкие комбинации, чтобы адаптироваться к требованиям компоновки кузова автомобиля.

Например, на РИС. 9 представляет собой схему, показывающую состояние, в котором устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом, имеющее базовую конструкцию, является поперечным в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В примере базовая конструкция включает в себя: плавающий поворотный рычаг 405 , компенсационный механизм 400 , поворотный кулак 410 и амортизатор 411 для позиционирования. Базовая структура проста и обладает фундаментальными характеристиками, способными удовлетворить реальные потребности.Кроме того, для обеспечения эффективности торможения плавающий маятник может быть расширен или иметь форму А-типа для повышения прочности.

РИС. 10 представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом, которое может широко использоваться в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 10 два набора поворотных рычагов устройств расположены под углом 90 градусов друг к другу. Такая конструкция проста и приспособлена к силовым нагрузкам.Поворотный рычаг , 405, и компенсатор , 400, , которые расположены продольно, могут воспринимать тяговое усилие при торможении или при наезде колес на препятствия, и поэтому они могут быть тонкими для снижения веса.

РИС. 11 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее устройство независимой подвески с самокомпенсирующимся плавающим поворотным рычагом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Подобно базовой конструкции, два набора поворотных рычагов в устройстве, показанном на фиг.11, расположены в произвольном направлении в плоскости, перпендикулярной кузову автомобиля. Кроме того, можно использовать метод установки под углом, то есть плавающий поворотный рычаг, компенсирующий механизм, поворотный кулак и амортизатор для позиционирования устанавливаются наклонно под одним и тем же углом, чтобы адаптировать конструкцию кузова автомобиля. Однако колесная база может меняться во время движения, а угол наклона не может быть слишком большим. Например, амортизатор, компенсатор, плавающий маятник и поворотный кулак установлены перпендикулярно кузову автомобиля.В другом примере амортизатор установлен на кузове автомобиля с небольшим наклоном по отношению к переднему или заднему направлению кузова автомобиля под тем же углом, что и компенсатор, плавающий поворотный рычаг и поворотный кулак. Между тем, другие механические механизмы могут использовать устройство, как показано на фиг. 11, и отказаться от громоздких направляющих.

Как правило, для регулировки параметров, описанных в вариантах осуществления или примерах настоящего изобретения, можно использовать различные существующие методы, не влияющие на характеристики подвески.

РИС. 12 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее устройство защиты от перекоса ножничного типа, управляемое центробежной силой, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство против перекоса ножничного типа, управляемое центробежной силой, в основном включает осевую муфту , 1202, , управляющую центробежной силой, шатун , 1203, и рычаг , 1204, . Устройство антиперекоса соединяется с подвеской 1205 кузова автомобиля 1201 .

Как показано на РИС. 12 и 13, осевая муфта , 1202, , управляющая центробежной силой, может включать следующие компоненты. Монтажный кронштейн 1301 жестко закреплен на кузове автомобиля 1201 . Упорный подшипник 1302 установлен на монтажном кронштейне 1301 . Поворотная тяга 1303 с утяжелителем 1304 установлена ​​на упорном подшипнике 1302 . Например, шлицевой вал 1305 может быть вставлен в поворотную тягу 1303 , упорный подшипник 1302 и монтажный кронштейн 1301 .Шлицевой вал 1305 входит в шлицевое отверстие поворотной тяги 1303 . Пружина 1306 установлена ​​вокруг шлицевого вала 1305 . Пружина растяжения 1307 соединена с поворотным стержнем 1303 и установочным штифтом 1308 для выполнения позиционирования при отсутствии центробежной силы и для изменения положения поворотного стержня и поглощения ударов при исчезновении центробежной силы. Когда поворотный стержень 1303 с утяжелителем 1304 отклоняется, шлицевой вал 1305 и шлицевое отверстие поворотного стержня 1303 могут перекоситься, и тогда шлицевой вал 1305 заблокируется поворотным стержнем. 1303 .Когда поворотный стержень 1303 возвращается в исходное положение, шлицевой вал совмещается со шлицевым отверстием поворотного стержня, чтобы шлицевой вал мог скользить. Например, когда весовой молот отклоняется, конструкция находится в заблокированном состоянии; когда весовой молот сбрасывается, он находится в разблокированном состоянии.

Тяговое усилие натяжной пружины 1307 , размер грузового молотка 1304 и длина поворотного стержня 1303 могут быть подходящими. Поворотный стержень 1303 может гибко поворачиваться для включения или отключения осевой муфты в нужное время при повороте автомобиля.

Например, рычаг 1204 может быть изготовлен из жестких или эластичных металлических материалов. Один конец рычага 1204 шарнирно соединен с кронштейном колеса 1205 с одной стороны или с компонентом, перемещаемым синхронно с колесом, таким как амортизатор 1207 , на нижнем конце амортизатора. Центральная часть рычага 1204 установлена ​​на кронштейне 1206 в центральной части кузова автомобиля 1201 и способна совершать небольшое скольжение.Другой конец рычага 1204 шарнирно соединен с одним концом шатуна 1203 на другой стороне кузова автомобиля 1201 . Другой конец шатуна 1203 шарнирно соединен с осевой муфтой управления центробежной силой 1202 , установленной на другой стороне кузова автомобиля 1201 . Вышеуказанные компоненты скрещены и расположены симметрично попарно в виде ножниц. Два рычага 1204 , пересекающиеся друг с другом, образуют два противоположных угла, вершиной которых является кронштейн 1206 в центральной части кузова автомобиля 1201 (два противоположных угла равны).Когда расстояние между колесом с одной стороны и кузовом автомобиля изменяется из-за перекоса, расстояние между колесом с другой стороны и кузовом автомобиля также изменяется синхронно и на одинаковую величину, тем самым достигается самобаланс. И передние, и задние колеса имеют по паре рычагов, либо пара рычагов может быть установлена ​​только на передних или задних колесах. На практике форма, размер и сила рычага , 1204, могут определяться в зависимости от других показателей, таких как форма, пространственное распределение и величина усилия кузова автомобиля, для достижения оптимального эффекта.

В качестве примера устройство против перекоса ножничного типа, управляемое центробежной силой, показанное на РИС. 12 или 13 могут работать следующим образом. При прямолинейном движении автомобиля поворотная тяга 1303 с утяжеляющим молотком не может качаться, а центробежная сила, управляющая осевой муфтой 1202 , не задействована. Затем центробежная сила, управляющая осевой муфтой , 1202, , упруго соединена с рычагом , 1204, . Приводимый в действие кронштейном колеса 1205 или амортизатором 1207 , рычаг 1204 может совершать пустые прыжки вокруг центральной оси 1206 кузова автомобиля, при этом прыжки колес не зависят от кузова автомобиля.

Когда автомобиль поворачивает налево, сила перекоса направлена ​​вправо, так что кузов автомобиля опускается с правой стороны и поднимается с левой стороны. Весовые молотки поворотных тяг с двух сторон кузова автомобиля отклоняются под действием центробежной силы, а механизм сцепления срабатывает для жесткого соединения колес правой стороны с кузовом автомобиля левой стороны через рычаг (может быть резиновая оболочка). предназначен для поглощения ударов). Кузов автомобиля с левой стороны опускается, а колеса с левой стороны поддомкрачиваются с помощью рычага, чтобы поднять кузов автомобиля с правой стороны.То есть косая сила, направленная в одну сторону, меняет свое направление и передается на противоположную сторону через ось рычага. Сила, препятствующая перекосу, увеличивается или уменьшается по мере увеличения или уменьшения силы перекоса, таким образом, сбалансированный перекос достигается за счет того, что сила, препятствующая перекосу, и сила перекоса равны друг другу и действуют в противоположных направлениях. Таким образом, кузов автомобиля также может опускаться автоматически. Точно так же, когда транспортное средство поворачивает направо, может появиться процесс, соответствующий вышеупомянутому процессу, который имеет точно такую ​​​​же функцию.Как видно, в устройстве используется простой принцип, т. е. противоположные углы равны, а сила и противодействующая сила также равны.

РИС. 14 представляет собой увеличенный вид гидравлической осевой муфты согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В состав гидравлической осевой муфты, например, входят: гидроцилиндр 1401 , шток 1402 , поршень 1403 , перепускной трубопровод 1404 , перепускной клапан 1405 6 , масло гидравлическое 95 3913, 95 3913 монтажные отверстия 1406 и 1407 .

Когда перепускной клапан 1405 открыт, шток поршня 1402 свободно скользит, что может обеспечить скользящее соединение для отключения осевой силы. Когда перепускной клапан 1405 закрыт, шток поршня 1402 не может скользить, что может обеспечить жесткое соединение для передачи осевой силы.

На практике осевая муфта, управляющая центробежной силой, может представлять собой механическую осевую муфту, гидравлическую осевую муфту, электромагнитную осевую муфту или другие формы осевых муфт, способные удовлетворить следующие требования.В общем, осевая муфта может использоваться для передачи или отключения осевой силы. Когда компонент управления центробежной силой освобождается, вал осевой муфты скользит в осевом направлении внутри кронштейна. В это время осевая муфта может обеспечивать скользящее соединение и находится в состоянии, когда усилие не передается. Когда компонент управления центробежной силой заблокирован, вал осевой муфты не может скользить внутри кронштейна, и осевая муфта может играть роль жесткого соединения для передачи силы.То есть осевая муфта может управляться компонентом управления центробежной силой.

РИС. 15 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее гидравлическое устройство для балансировки косой силы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Гидравлическое уравновешивающее устройство косой силы включает в себя пару осевых муфт, управляющих центробежной силой, и две соединительные трубы для подсоединения пары осевых муфт, управляющих центробежной силой. Видно, что соединительные трубы используются вместо традиционной торсионной балансировочной балки.Первое монтажное отверстие 1406 осевой муфты управления центробежной силой шарнирно прикреплено к кузову автомобиля, а второе монтажное отверстие 1407 шарнирно прикреплено к колесному кронштейну. Колеса могут свободно прыгать, когда транспортное средство движется прямо, за счет использования осевой муфты, управляющей центробежной силой, под управлением компонента, управляющего центробежной силой, что может повысить комфорт пассажиров. Когда автомобиль поворачивает, центробежная сила, контролирующая осевую муфту, может уравновешивать силу перекоса, опускать кузов автомобиля и повышать безопасность и удобство вождения.

В частности, гидравлическое устройство балансировки косой силы может работать следующим образом. Когда компонент управления центробежной силой обнаруживает, что транспортное средство движется прямо, он может открыть перепускной клапан , 1405 , и гидравлическое масло может течь через перепускную трубу , 1404 и соединительные трубы 1508 , 1509 соответственно. Таким образом, поршневые штоки 1402 с обеих сторон могут свободно скользить, а колеса также свободно прыгают, что повышает комфорт.Когда компонент, контролирующий центробежную силу, обнаруживает, что транспортное средство поворачивается, он закрывает перепускной клапан , 1405, , гидравлические масла , 1410, могут проходить в двух направлениях через соединительные трубы , 1508, , , 1509, и гидроцилиндры 1401 с обеих сторон. В примере один конец соединительной трубы соединяется с нижним концом гидравлического цилиндра на первой стороне, а другой конец соединительной трубы соединяется с верхним концом другого гидравлического цилиндра на второй стороне.Таким образом, шток поршня 1402 на первой стороне может толкать другой шток поршня на второй стороне, чтобы скользить вверх, когда шток 1402 поднимается, и тянуть другой шток поршня, чтобы скользить вниз, когда шток 1402 падает. , и наоборот. То есть, когда автомобиль поворачивает направо, левая сторона кузова автомобиля под действием центробежной силы тянется вниз, чтобы заставить шток поршня с левой стороны подняться. Затем сокращается расстояние между двумя точками крепления 1406 , 1407 левой гидравлической осевой муфты.Поршень может перемещать гидравлические масла по соединительной трубе , 1509, в соответствии со сплошной линией, показанной стрелкой на фиг. 15 залить в нижний конец правого гидроцилиндра, поддомкратить шток поршня с правой стороны. Между тем, подъем штока поршня с левой стороны вызывает отрицательное давление на нижний конец левого гидроцилиндра, и левый гидроцилиндр может всасывать гидравлическое масло из верхнего конца правого гидроцилиндра. Шток поршня с правой стороны может быть поддомкрачен при совместном действии двух гидроцилиндров, а также укорочено расстояние между точками крепления 1406 , 1407 правой гидравлической осевой муфты, тем самым уравновешивая кузов автомобиля наклон и опускание кузова автомобиля.

В одном примере компонент управления центробежной силой может включать в себя: датчик, компьютер и исполнительный блок управления. В частности, датчик предназначен для определения состояния или сбора информации о транспортном средстве. Обнаруженные данные передаются на компьютер для обработки информации. Наконец, исполнительный блок управления может управлять центробежной силой, управляющей осевой муфтой или другими компонентами, в соответствии с результатом обработки.

РИС. 16 иллюстрирует гидравлическую осевую муфту , 1400, , применяемую в транспортном средстве в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Гидравлическая осевая муфта , 1400, на ФИГ. 16 заменяет механическую осевую муфту , 1202, на фиг. 12, и работает по тому же принципу, что и механическая осевая муфта 1202 . По сравнению с механической осевой муфтой 1202 , гидравлическая осевая муфта 1400 проще в управлении и работает более плавно, а также может снизить затраты.

В соответствии с настоящим изобретением может быть достигнута комбинация в соответствии с требованиями, чтобы удовлетворить различные потребности транспортных средств с различным использованием и различной конструктивной компоновкой.

В качестве примера ниже могут быть перечислены полезные эффекты вариантов осуществления настоящего изобретения. Во-первых, колеса с двух сторон полностью независимы друг от друга и между ними нет помех. Во-вторых, один стержень используется вместо множества стержней для достижения лучшего движения, чем при использовании множества стержней, экономии места и материала, а также снижения веса и стоимости. В-третьих, траектория движения всегда перпендикулярна кузову автомобиля и не зависит от скачков колес, что максимально увеличивает площадь контакта колес с дорогой и увеличивает силу сцепления на многих дорожных условиях.При этом колея и база всегда остаются постоянными (изменения колеи и базы компенсируются компенсатором 400 , а вертикальная проекция левого, правого, переднего и заднего колес на дорогу может оставаться постоянной). Другими словами, скачки колес не могут влиять на устойчивость кузова автомобиля. Поскольку колеса движутся линейно в вертикальном направлении, различные параметры, такие как угол наклона шкворня, колесо перед балкой и развал колес, остаются такими же, как исходные параметры настройки во время различных операций.То есть подпрыгивание колес и параметры подвески независимы друг от друга, так что можно выполнить оптимальную настройку параметров. Предполагается, что исходные параметры могут потерять свое значение после использования плавающей подвески, т. е. может не потребоваться корректировка исходных параметров. Таким образом, можно сократить большое количество экспериментов, модификаций и регулировок, а проектирование, изготовление, сборка и отладка могут стать простыми и эффективными.Соответственно, может быть большая площадь контакта колес с дорогой, передача мощности отличная, а колеса имеют более разумный настрой. Кроме того, снижается как переднее сопротивление, так и износ шин, а также увеличивается срок службы колес. Кроме того, это может эффективно снизить энергопотребление, сэкономить топливо, упростить сложную взаимосвязь между силами и сгладить вождение. Кроме того, управляемость, устойчивость, безопасность и комфорт всего транспортного средства могут быть значительно улучшены благодаря устройству против перекоса, управляемому центробежной силой.

Кроме того, на характеристики движения подвесной системы в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения не может влиять длина устройства, а длина устройства может быть большой или малой. Направление монтажа можно свободно выбирать в плоскости, перпендикулярной линии движения, для соответствия различным монтажным пространствам и повышения гибкости компоновки. Система подвески, описанная в вариантах осуществления настоящего изобретения, может также сократить тормозной путь и повысить активную безопасность.Кроме того, амортизатор 411 , пружина 412 и другие соответствующие компоненты находятся в состоянии линейного движения соответственно, чтобы значительно увеличить срок службы.

Система подвески в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения проста в изготовлении, имеет низкую стоимость и заменяет обычную систему подвески. Кроме того, система подвески в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может иметь широкий диапазон хода, высокую адаптируемость к дороге и создавать идеальную платформу подвески для включения системы пневматической подвески или инициативной системы подвески.Кроме того, комбинация плавающего поворотного рычага , 405, и компенсатора , 400, может обеспечить характеристики линейного движения, применимые к другим механическим механизмам.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения один тип систем подвески может быть выбран исходя из практических требований, и в соответствующем месте на кузове автомобиля предустановлено усиленное монтажное основание, прочность которого и пространство для перемещения могут соответствовать требованиям. Требования к подвеске.В то же время предварительно устанавливается основание для устройства защиты от перекоса, и устройство защиты от перекоса может быть установлено непосредственно на транспортном средстве с использованием резиновой оболочки для поглощения ударов. Подвеска и устройства защиты от перекоса не должны мешать друг другу и могут проектироваться или использоваться по отдельности. Например, подвеска, расположенная попарно в продольном направлении, может сама выполнять функцию позиционирования без локатора.