Что называют подвеской автомобиля
Подвеска автомобиля устройство, виды
Чтобы начать говорить о подвеске, нужно сначала разобраться с тем, что именно называют подвеской, а главное, какие требования к ней предъявляют.
Подвеской в автомобиле называют совокупность устройств и механизмов, благодаря которым обеспечивается упругая связь между всей несущей системой и колесами автомобиля (мостами), уменьшение
динамических нагрузок, которые приходятся на колеса транспорта и всю несущую систему, включая затухание их колебаний. Кроме того подвеска регулирует положения кузова Вашего транспортного средства во время движения. Подвеска, которая является, по сути, промежуточным звеном между дорогой и кузовом автомобиля, должна быть легкой, а также обеспечивать комфортное и безопасное передвижение. Что бы этого достичь, нужна высокая информативность не только рулевого, а и всего комплекса управления, а так же точная кинематика колес, и хорошая изоляция кузова автомобиля от шума дороги и шума от покачивания радиальных шин, особенно в случае низкопрофильности. Кроме того, нужно не забывать, что силы, возникающие в результате контакта колес с дорогой, подвеска передает на кузов, поэтому она обязана быть достаточно прочной и долговечной. Используемые шарниры должны быть мало податливыми, легко поворачиваться, и обеспечивать всему кузову надежную шумоизоляцию. Рычаги подвески должны передавать возникающие силы почти во всех возможных направлениях, в том числе тормозные и тяговые моменты, и при этом должны быть не очень тяжелыми.
При эффективном использовании материалов упругие элементы конструкции должны быть как можно компактнее, проще, и обеспечивать достаточный ход подвески.
Перечислим основные требования, которые предъявляют к подвеске:
1. характеристика упругости подвески обязательно должна обеспечивать отсутствие ударов во время хода, достаточно высокий уровень плавности хода, кроме того противодействовать «клевкам» во время торможения и в момент разгона автомобиля;
2. кинематическая система автомобиля должна обеспечить благоприятные условия для небольших изменений колеи и углов установки колес, так же соответствие колесной кинематики и рулевого привода, что позволит исключить лишнее движение управляемых колес, вокруг оси своего поворота;
3. надежная передача продольных и поперечных моментов и усилий от колес кузову или раме;
4. небольшая масса всех без исключения частей подвески, в особенности ее неподрессоренных частей;
5. оптимальный уровень затухания колебаний, как колес автомобиля, так и кузова в целом;
6. достаточная долговечность и прочность всех деталей подвески, а особенно ее упругих элементов, которые относятся к тем частям подвески, которые несут наибольшую нагрузку.
Подвесок существует много, и всех их можно классифицировать по таким характеристикам как тип направляющего аппарата (зависимые и независимые), а также тип ее упругих элементов (рессорные, торсионные, пружинные, пневматические и т.д.). Каждому типу подвески характерны как плюсы, так и минусы.
Зависимая подвеска стоит куда меньше, проще, у нее постоянная колея, однако ее балка является не подрессоренной, в связи с этим данную подвеску нельзя назвать легкой. Кроме того, при обратных ходах левого и правого колес одной оси, можно наблюдать их значительный наклон, вследствие, чего появляется эффект автоколебания колес, который еще называют «эффектом шимми». Независимым типам подвесок свойственно намного больше преимуществ, и именно поэтому в современном мире их можно встретить куда чаще. Их различия кроются в количестве рычагов: однорычажные, двухрычажные, многорычажные и свечные. А также в расположении плоскости качения колес подвеска может быть продольной, поперечной, диагональной, а так же на косых рычагах.
Кроме того необходимо выделить в отдельный класс еще так называемую полузависимую подвеску. Более точным ее названием является: подвеска с закручивающейся балкой. Как правило, это задняя подвеска, которая характерна переднеприводным автомобилям. В качестве примера можно взять всю подобную продукцию АвтоВАЗа.
Подробнее охарактеризуем два основных типа передних подвесок, которые используются в автомобилях отечественного производителя.
Подвеска типа «МакФерсон». Впервые такую подвеску применили в 1965 году на автомобилях «Пежо-204», через год ее начали ставить на автомобили марки Форд, а в 1969 году на модели «Фиат-128». Более активно эту подвеску начали использовать в начале 70-х годов.
Сейчас практически все новые автомобили с передним приводом оснащены такой подвеской. Благодаря некоторым своим преимуществам она смогла занять достойное место и в автомобилях с другим типом привода. Небольшие затраты на изготовление, малый объем занимаемого пространства (что давало большее пространство под капотом и, как следствие, возможность использовать двигатель большего объема), возможность произведения больших ходов подвески, достаточно большое расстояние по высоте между опорными узлами, которое позволяет определить образование меньших по величине сил в местах крепления к кузову, являются, основными преимуществами и причиной того, что большая часть крупносерийных автомобилей, которые появляются в последнее время, имеют на переднем мосту такую подвеску. К недостаткам этой подвески можно отнести чуть худшие параметры кинематики, чем у подвески на двойных поперечных рычагах, слишком длинные рулевые тяги при наличии верхнего расположения рулевого реечного механизма, немного большие сложности, связанные с обеспечением шумо- и виброизоляции, меньшая компенсация продольного крена во время торможения, и большие изнашивающие нагрузки, которые возникают между направляющей и штоком.
Подвеска с двойными поперечными рычагами. В механизме данной подвески имеются два поперечных рычага, у которых на раме или кузове есть поворотные опоры. Наружные концы рычагов — если это передняя подвеска — соединяются шаровыми шарнирами с кулаком или поворотной цапфой.
Чем больше будет расстояние между осевыми рычагами, тем меньше будут силы, которые действуют в рычагах и их опорах, то есть точнее кинематика и меньше податливость всех деталей и подвески. Главным плюсом подвески на двойных осевых рычагах являются ее кинематические свойства: двустороннее расположение рычагов позволяет определить высоту, продольного, и центра поперечного крена.
Помимо того, за счет разной длины нижнего и верхнего рычагов, возможно, оказывать влияние на перемещения колес автомобиля, относительно углов, при ходах отбоя и сжатия, т. е. на изменение развала колес и, и вместе с этим, на изменение самой колеи. В случае с более короткими верхними рычагами при ходе отбоя наклоняются в сторону положительного развала, а при ходе сжатия – по направлению отрицательного. Это помогает противодействовать изменению развала, который обусловлен креном кузова на бок. Кроме того, меняя угол плоскости колебания нижнего рычага относительно верхнего, можно добиться, так называемого, антиклевковкового эффекта.
Чаще всего оценивая подвеску автомобиля, обязательно обращайте внимание на комфортность, устойчивость и управляемость. Большей части водителей вообще не важно, какая подвеска стоит на их автомобилях, количество на ней рычагов, и тем более не важно, на какой оси находится центр крена кузова.
Подвеска автомобиля. Изучаем… запоминаем…
Подвеска автомобиля представляет собой совокупность узлов и механизмов, при помощи которых осуществляется упругая взаимосвязь кузова (рамы) с колесами. За всю историю развития автомобилестроения, на легковых автомобилях применялись подвески различных типов. Сегодня наиболее распространенной подвеской является McPherson (МакФерсон).
Подвеска данного типа используется преимущественно для передних колес и устанавливается на многих легковых автомобилях и малых грузовиках. Для задних колес подвеска МакФерсон также используется, но реже. Подвеска МакФерсон представляет собой несколько видоизмененную систему на двух рычагах. Однако, в случае с МакФерсон, верхний рычаг отсутствует и его роль выполняет верхняя шарнирная опора стойки амортизатора, которая обычно размещена на крыле автомобиля. Данная подвеска устанавливается на автомобили бюджетного и среднего классов.
Для спортивных машин и автомобилей премиум-класса используются более совершенные типы подвесок. Система McPherson обязана широкому распространению благодаря ряду преимуществ: простое устройство; небольшие затраты на производство; прекрасная ремонтопригодность; разгрузка мест крепления к кузову за счет больших расстояний между верхней и нижней опорой; большой ход подвески.
Однако существуют и отрицательные черты у данной подвески: чрезмерно большой ход способствуют нежелательным, пусть и кратковременным изменениям угла развала колес автомобиля; требуется усиление кузова в месте крепления верхней опоры (опорного подшипника стойки); невозможность качественно шумоизолировать арку колеса; несколько худшие параметры в плане кинематики в целом. Тем не менее, низкая стоимость изготовления данной подвески и ремонтопригодность даже в условиях гаража позволяют не учитывать отрицательные черты.
Устройство подвески МакФерсон Подвеска типа МакФерсон имеет весьма простое устройство и состоит из следующих основных конструктивных элементов: подрамник; нижний поперечный рычаг; ступица и поворотный кулак колеса; шаровая опора поворотного кулака; стойка амортизатора; пружина; верхняя опора стойки амортизатора. Подрамник представляет собой основной элемент подвески.
Данный узел крепится непосредственно к кузову автомобиля при помощи сайлентблоков или жестким креплением. Крепление подрамника на сайлентблоках позволяет уменьшить передачу вибрации на кузов автомобиля. Стоит отметить, что подрамник, как отдельный конструктивный элемент, может отсутствовать. Нижние поперечные рычаги крепятся к подрамнику или непосредственно к силовому кузову автомобиля при помощи сайлентблоков.
Каждый из рычагов имеет по две точки опоры на кузове. На противоположном конце рычага закреплена шаровая опора поворотного кулака, которая обеспечивает подвижность во всех плоскостях последнего. Ступица и поворотный кулак предназначены для крепления колеса. За счет специального шарнирного соединения через шаровую опору с нижним рычагом и рулевой тягой, поворотный кулак обеспечивает поворот управляемых колес.
Верхней точкой крепления поворотного кулака является нижняя часть амортизаторной стойки. Амортизаторная стойка является связующим элементом между кузовом и поворотным кулаком. Нижняя часть стойки при помощи клеммового соединения закреплена в поворотном кулаке, а верхняя часть соединена с кузовом при помощи специального опорного подшипника. Опорный подшипник чаще всего представляет собой втулку из толстой резины, в которой закреплен шариковый подшипник.
Шток амортизаторной стойки крепится в шариковом подшипнике, а резиновая втулка компенсирует отклонения стойки при работе подвески. Помимо этого, на амортизаторной стойке крепится пружина подвески. Помимо основных конструктивных элементов, подвеска МакФерсон в различных вариациях может содержать дополнительные узлы, такие как стабилизаторы поперечной устойчивости, стойки стабилизатора и прочее.
Стабилизатор поперечной устойчивости может иметь различное конструктивное исполнение на разных автомобилях, однако предназначение его от этого не меняется. Стабилизатор крепится в двух точках к подрамнику или к кузову и соединен с амортизаторными стойками при помощи соединительных тяг с шарнирами или резинометаллическими втулками. Основным предназначением стабилизатора является снижение боковых кренов машины и противостояние продольным перемещениям поворотного кулака или ступицы.
Какие виды подвесок автомобиля существуют – разберём самые популярные
Прочитав до конца материал, вы будите знать, какие виды подвесок автомобиля сегодня существуют. Почему независимая схема может быть плохим выбором именно для вас и почему. Зачем нужны пневматическая и магнитная ходовая, в чём преимущества и недостатки. Какую лучше выбрать, покупая себе машину, чтобы не переплатить за бесполезную «ходовку».
Зависимая
Самой первой, которая берёт своё начало с гужевых повозок – зависимый вид автомобильной подвески. Эта схема устаревшая, но до сих пор применяется в грузовом и легковом транспорте.
Она прославилась своей надежностью и не прихотливостью в эксплуатации. Есть ряд недостатков, о них поговорим ниже. Главным плюсом этого типа подвески является – надежное соединение двух колес, расположенных на одной оси. Ниже вероятность «потерять» одно из колёс по дороге. Это гарантирует их параллельное расположение относительно друг друга и кузова.
Классический пример – зависимая задняя подвеска ВАЗ 2107. В её конструкции представлен неразрезной мост. Простыми словами – цельная труба, «мёртво» связывающая два колеса.
При таком типе они полностью зависят друг от друга. Изменение горизонтального положения левого колеса, сказывается на расположении в горизонтальной плоскости правого колеса. В связи с этим, возникают определенные сложности.
Недостатки
Увеличение крена кузова при прохождении поворотов, особенно на большой скорости. Дискомфорт на неровной дороге, элементы подвески стараются сгладить его, но подобная схема не позволяет его полностью убрать.
Так как колеса жёстко «сидят» на мосту строго вертикально, при наезде на яму, они наклоняются вместе с мостом, меняя угол относительно поверхности. Наклоняясь, уменьшается пятно контакта с дорогой. Это сказывается на управляемости и безопасности движения.
Данный вид имеет массивную конструкцию. Это требует дополнительного места под кузовом. Сзади машины он не позволяет увеличить объём багажника. Если используется в передней подвеске – уменьшается полезный объём подкапотного пространства. Из-за этого производителям приходится поднимать двигатель и его узлы, что поднимает центр тяжести автомобиля. Это ухудшает устойчивость кузова в поворотах и управляемость транспортом в целом.
Достоинства
Какие бывают зависимые подвески автомобиля
Рессорная и пружинная. Первый тип можно разделить на два вида:
Такой тип ходовой отличается большой выносливостью. Он позволяет не просто возить большие грузы, но и долго это делать. Рессорная пластина выдерживает большие нагрузки и не теряет своих упругих свойств.
Пружинная подвеска более комфортная. Пружины занимают меньше места под кузовом машины. Они легче, что снижает общую массу авто. Их проще обслуживать и менять. Недостаток один – на них нельзя долго возить большие грузы. Они быстро «просаживаются», теряют эластичность. Характерный признак этого – сзади сидят три человека, и слышно, как колесо трется об подкрылок.
С направляющими рычагами
В большинстве случаев применяется схема с четырьмя направляющими рычагами и тягой Панара. Она состоит из верхних и нижних рычагов, лучше их называть штангами, которые расположены вдоль кузова автомобиля.
Тяга Панара крепится на балке моста поперёк кузова. Она нужна для удержания моста он поперечных смещений, особенно во время поворотов. Продольные штанги фиксируют мост. Они не дают одному из колёс «уйти» вперед или назад, мост всегда остается строго поперёк кузова.
В некоторых случаях, рычаги такого вида подвески автомобиля располагают под небольшим углом, относительно движения авто. Это делается для того, чтобы мост в поворотах как бы «подруливал» в сторону поворота, улучшая поворачиваемость машины.
Вместо тяги Панара может применяться тип подвески Уатта. В его конструкции используются два параллельных рычага, соединенных между собой вертикальной, подвижной планкой. Это обеспечивает лучшую курсовую устойчивость.
Подвеска типа Де Дион является средним звеном между зависимой и независимой ходовой. В ней применяется неразрезная балка, которая крепиться к кузову. К ней подсоединяются ступицы колес. Сам редуктор моста или коробка передач закреплена жестко к кузову машины. Как на переднеприводном автомобиле, где момент от КПП передается колесам через качающиеся валы (полуоси).
Она дорого стоит в производстве. Поэтому её не используют в гражданских автомобилях.
Полузависимая
Это промежуточный вариант между зависимой и независимой ходовой. В ней заложены достоинства обоих типов подвесок. Без недостатков тоже не обошлось.
Смысл заключается в том, что колёса одной оси жестко «сидят» на упругом элементе – балке. В зависимой схеме мост невозможно согнуть, он жесткий. Балка обладает определенной упругостью на скручивание. Поэтому она немного снижает зависимость обоих колёс друг от друга. Что сказывается на ездовых характеристиках автомобиля.
Достоинства
Недостатки
Независимая
В таком типе оба колеса, расположенные на одной оси, не зависят друг от друга. При изменении вертикального положения правого колеса, левое остается неподвижным. Одна сторона независима от другой, отсюда пошло её название – «Независимая». Самыми распространенными считаются три вида независимых подвесок:
У каждой из них есть свои плюсы и минусы, особенности и нюансы. Рассмотрим подробно каждую из них.
Тип подвески – Макферсон
Её еще называют «качающаяся свеча». Особенностью этого вида является наличие по одному поперечному рычагу на сторону и объединение пружины и амортизатора в одну конструкцию – «амортизационная стойка», в некоторой документации можно встретить термин «пружинная стойка».
Стойка нижним концом соединяется с поворотным кулаком, верхним с силовым элементом кузова. Последнее крепление не жесткое, в нем используется подшипник. Он обеспечивает вращение стойки вокруг своей оси, а соответственно подвижность колеса.
То есть, при вращении руля, колесо поворачивает благодаря этому подшипнику. Поэтому от его исправности зависит управляемость автомобиля.
Данный тип подвески используется для переднеприводных и полноприводных автомобилей. Ей можно применять в передней и задней ходовой.
Достоинства:
Недостатки:
Двухрычажная схема
Это одна из первых видов независимых подвесок в автомобиле. Её устанавливали более 100 лет назад. Владельцы «классических» моделей ВАЗ хорошо её помнят.
Название этого типа говорит само за себя. В этом виде используются два поперечных рычага на одну сторону. Нет амортизационной стойки, амортизаторы и пружины отдельно крепятся к силовым элементам кузова.
Плюсы:
Недостатки:
Многорычажка
Кроме двух рычагов, в ней применяются дополнительные рычаги. Поэтому она называется многорычажной независимой подвеской. В некоторых конструкциях их может насчитываться до 8 штук на одну сторону.
Такой тип улучшает курсовую устойчивость автомобиля, так как обеспечивает постоянный контакт с дорогой. Она более комфортная, лучше отрабатывает любые неровности дорожного покрытия. Поэтому её устанавливают в машинах спортивного и премиум класса.
Недостатки
Самым главным недостатком многорычажной подвески – стоимость производства, что повышает конечную цену автомобиля. Дорогое обслуживание и ремонт из-за своей конструктивной сложности.
Её можно назвать «нежной», потому что на плохих дорогах быстро изнашивается. А ремонт будет стоить дорого.
Высокая стоимость ремонта. Наличие большого количества рычагов повышает стоимость её полной «переборки». В большинстве случаев все детали неразборные. Поэтому, заменить шаровые опоры отдельно от рычага не получиться, он меняется только в сборе. Это касается и сайлентблоков и других мелочей ходовой. В другом типе подвески каждый элемент можно было бы заменить отдельно, а здесь такой фокус не прокатит.
Достоинства
Электромагнитная или магнитная подвеска
Она работает за счет электромагнитного поля. Её конструкция не предусматривает обязательного наличия пружин, амортизаторов, стабилизаторов поперечной устойчивости и других элементов классической «ходовки». Да, на некоторых типах можно найти их, но они устанавливаются для подстраховки, на случай выхода из строя системы.
ЭБУ считывает показания с многих датчиков и в реальном времени позволяет корректировать работу ходовой, положение кузова, изменять жесткость амортизаторов и точность управления автомобилем.
Достоинства
Из недостатков отмечают – высокую стоимость производства, а соответственно цену транспортного средства. В зависимости от производителя, есть свои нюансы, достоинства и недостатки. Если это интересно – пишите в комментариях, выложу отдельной статьёй.
Пневматическая
В её основе заложена работа газа, закаченного в специальные баллоны вместо упругих демпфирующий элементов. Пневмобаллоны заменяют все основные элементы ходовой. В ней нет пружин, амортизаторов, так же как в магнитной подвеске. Только здесь вместо электромагнитного поля используется инертный газ или воздух.
Достоинства. Она лучше классических типов в плане комфорта езды, устойчивости автомобиля на любом типе покрытия и в любых условиях. Благодаря её можно изменять клиренс автомобиля – высоту над землёй. Это улучшает проходимость машины.
Её некорректно сравнивать с простой независимой подвеской автомобиля, поэтому за эталон возьмём электромагнитную. В сравнение с ней она проигрывает:
Лучшая подвеска автомобиля или подведём итог
Гражданским легковым транспортным средствам лучшим вариантом является независимый тип. Для снижения стоимости машины и последующих затрат на обслуживания ходовой, можно рассмотреть полузависимый вид или балку в задней подвеске.
Грузовому авто или коммерческому транспорту, где на первый план выходят практичность, надежность и грузоподъёмность – лучшим вариантом будет рессорная подвеска.
Альтернативные виды подойдут для автомобилей премиум класса. Где «понты дороже денег». Для универсальных автомобилей, которые заточены под езду на высоких скоростях и легкому бездорожью – изменение жесткости подвески, клиренса и других параметров ходовой. Но стоит такая «игрушка» дорого, поэтому при покупке автомобиля с таким типом, особенно подержанного, лучше несколько раз подумать.
Зависимая подвеска – это архаизм. Её ещё можно наблюдать в задней части старых отечественных заднеприводных автомобилей. Из-за достоинств отдадим её полностью грузовикам, на легковом транспорте она утратила свою актуальность.
Напишите в комментариях, насколько я был прав или не прав. Мне важно ваше мнение. Спасибо за внимание. Оцените мои старания пятью звездами.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.