Для чего нужна подвеска автомобиля: Для чего нужна подвеска в автомобиле

Для чего нужна подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля смягчает удары от неровности дороги и от неё зависит управляемость и безопасность движения. Поговорим для чего нужна, какая бывает и из чего состоит. Как определить основные неисправности в её работе.

• Для чего нужна
• Какая бывает
• Из чего состоит
• Как определить неисправности
• Весь список поломок

Для чего нужна

Работа подвески заключается в преобразовании удара при наезде на неровности дороги в перемещение упругого элемента. Упругий элемент уменьшает силу удара, передаваемую на кузов, и в результате плавность хода и комфорт увеличиваются. Упругим элементом в авто являются пружины подвески или рессоры.

Но мало смягчить удар, надо еще погасить колебания, которые создают упругие элементы, а этим занимаются амортизаторы. Не будь последних, автомобиль, наехав на неровность, долго бы раскачивался, ухудшая сцепление колес с дорогой и создавая предпосылки «улететь» с неё.

Подвеска также должна передавать толкающее усилие от колес на кузов машины и противодействовать боковым усилиям, возникающим в поворотах. Этим занимаются штанги подвески с пружинами или рессоры, если они есть.

Основное назначение подвески: увеличивает комфорт (плавность хода), устойчивость в движении (способность противодействовать заносам и опрокидыванию) и проходимость машины. Все эти требования входят в противоречие друг с другом, поэтому конструкторы идут на компромиссы. Например, слишком мягкая подвеска ухудшает устойчивость, а слишком жесткая — снижает комфорт и уменьшает ресурс.

Какая бывает

Подвеска машины может быть зависимой и независимой. Зависимая подвеска, это когда оба колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой (задние колеса). При наезде на неровность дороги одного из колес второе наклоняется на такой же угол.

Независимая подвеска, это когда колеса одной оси автомобиля жестко друг с другом не связаны (передние колеса). При наезде на неровность дороги одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.

Из чего состоит

Упругий элемент подвески авто (пружина или рессора) служит для смягчения ударов и колебаний, передаваемых от дороги к кузову. Гасящий элемент подвески — амортизатор необходим для гашения колебаний кузова за счет сопротивления, возникающего при перетекании жидкости через калиброванные отверстия из полости А в полость Б и обратно.

Схема амортизатора: 1 — верхняя проушина; 2 — защитный кожух; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 — поршень с клапанами сжатия и «отбоя»; 6 — нижняя проушина; 7 — рычаг подвески; 8 — кузов автомобиля

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля предназначен для повышения управляемости и уменьшения крена автомобиля на поворотах.

Детали передней подвески: 1 — подшипники ступицы переднего колеса; 2 — колпак ступицы; 3 — регулировочная гайка; 4 — шайба; 5 — цапфа поворотного пальца; 6 — ступица колеса; 7 — сальник; 8 — тормозной диск; 9 — поворотный кулак; 10 — верхний рычаг подвески; 11 — корпус подшипника верхней опоры; 12 — буфер хода сжатия; 13 — ось верхнего рычага подвески; 14 — кронштейн крепления штанги стабилизатора; 15 — подушка штанги стабилизатора; 16 — штанга стабилизатора; 17 — ось нижнего рычага; 18 — подушка штанги стабилизатора; 19 — пружина подвески; 20 — обойма крепления штанги амортизатора; 21 — амортизатор; 22 — корпус подшипника нижней опоры; 23 — нижний рычаг подвески

На повороте кузов автомобиля одним своим боком прижимается к земле, в то время как второй бок хочет уйти в отрыв от земли. В отрыв ему не дает возможности уйти стабилизатор, который, прижавшись к земле одним концом, вторым своим концом прижимает и другую сторону автомобиля. При наезде какого-либо колеса на препятствие стержень стабилизатора закручивается и стремится побыстрее вернуть это колесо на свое место.

Для ознакомления с дальнейшей работой будут полезны статьи:

• Подвеска МакФерсон — что это и как работает
• Амортизаторы авто — для чего нужны и какие бывают
• Торсионная подвеска — плюсы и минусы, как работает
• Что такое развал-схождение машины [когда надо делать]

Как определить неисправности

Надо научиться «слушать» работу подвески и отличать ненормальные стуки (свидетельствующие о неисправности) от обычных. Нормально, когда при наезде на неровности слышны мягкие глухие звуки. Ненормально — если звуки резкие, металлические. При их появлении необходимо обращаться в автосервис для диагностики, где определят изношенные узлы и заменят их. Тянуть с ремонтом подвески не стоит.

Для проверки автомобиль ставят на яму и поднимают на домкрате. Качаем каждое колесо в двух плоскостях. Это поможет обнаружить чрезмерные люфты: при вертикальном покачивании – в ступичных подшипниках и шаровых опорах, при горизонтальном – в рулевых тягах. Отличить люфт подшипника и шаровой можно, попросив помощника нажать педаль тормоза. Колодки зажмут диск и «устранят» люфт подшипника. Ведущее колесо должно прокручиваться тяжело, но ровно – коробка при этом должна находиться «в нейтрали». Неисправный ШРУС проявляется перещелкиваниями и ступенчатым перемещением. Неприводное колесо должно крутиться легко – без откровенного подклинивания.

Далее оцениваем состояние пружин – не обломаны ли крайние витки? Осматриваем амортизаторы – нет ли коррозии штока, не повреждены ли буферы? Легкие масляные отпотевания допустимы, а сильная течь – повод задуматься о замене. Проверяем состояние стоек стабилизатора поперечной устойчивости – нет ли люфта и порванного пыльника. Целы ли пыльники шаровых опор и наконечников рулевых тяг. Нет ли трещин на рычагах подвески? На сайлент-блоках не должно быть откровенных разрывов или выпучивания резины.

При изношенных или неисправных амортизаторах кузов машины начинает раскачиваться на неровностях. Определить износ можно нажав на любой из передних углов кузова и резко отпустив его. Кузов должен вернуться в исходное положение и сразу остановиться. Более точно определить состояние амортизаторов смогут мастера на диагностическом стенде автосервиса. Опять же с ремонтом тянуть не стоит.

• Какой ресурс пневмпоподвески автомобиля

Не ленитесь проверять состояние резиновых чехлов, защищающих шарниры различных рычагов и тяг подвески. Особенно, если были сильные удары или наезды на «крутые» препятствия. При повреждении чехлов быстрый износ и выход из строя неизбежен. Внимательно осматриваем пыльники ШРУСов: они должны быть покрыты сухой пылью. Проверните привод, чтобы осмотреть пыльники по всей окружности. Посветите фонариком на внутренний ШРУС – нет ли разброса смазки и повреждений.

Весь список поломок

Часто «пробивает» подвеску

• Постоянные перегрузки автомобиля.
• В шарнирах увеличился зазор или они были повреждены.
• Деформация шины или диска.
• В подшипниках ступиц передних колес установлен слишком большой зазор.
• Деформированы оси нижнего рычага, поворотный кулак, рычаги подвески, элементы передка кузова или поперечины подвески.
• Вышел из строя амортизатор.
• Повреждена рессора.
• Сильная изношенность или повреждение шлицев задней полуоси либо вкладыша крепления заднего амортизатора.
• Осадка пружин подвески.

Увод авто в сторону от прямолинейного движения

• Нарушены углы установки передних колес.
• Неодинаковое давление воздуха в шинах.
• Деформация рычагов передней подвески.
• Неодинаковая жесткость пружин.
• Повреждение верхней опоры одной из телескопических стоек.
• Поломка стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля.
• Неполное растормаживание тормозного механизма колеса.
• Неправильный зазор в подшипниках колес передней подвески.
• Значительная разница в износе колёс.
• Нарушение параллельности осей переднего и заднего мостов.
• Деформация лонжерона рамы.

Подвеска стучит или издает шумы при движении

• Ослабли болты крепления амортизаторов или штанги стабилизатора поперечной устойчивости.
• Вышли из строя амортизаторы.
• Износились резино-металлические шарниры рычагов или шаровые шарниры рычагов подвески.
• Люфт в шарнире рулевого наконечника.
• Обломалась пружина машины.
• Деформация дисков колес.
• Значительный дисбаланс колес.
• Повышенный зазор или износ в подшипниках колес.

Колебания кузова, раскачивание на поворотах и при торможении

• Вышли из строя амортизаторы.
• Ослабли или сломались рессоры и детали подвески.
• Износился или поврежден поперечный стабилизатор или его втулки.
• Повышенное осевое биение шины или колеса.

Повышенные вибрации при движении

• Давление в шинах не соответствует норме.
• Неудовлетворительное состояние подшипников ступиц колес.
• Износились или повреждены шарниры рулевого привода или нижний шарнир подвески.
• Неправильно отрегулированы углы установки колес.
• Раскрутились гайки или болты крепления колес.
• Изношены задние амортизаторы.
• Повреждены рессоры.
• Не отбалансированы передние колеса. При этом вибрация чувствуется на рулевом колесе.
• Не сбалансированы задние колеса. При этом вибрация передается на весь автомобиль.
• Повреждение или деформация колес.

Стучат и скрипят амортизаторы

• В проушинах износились резиновые втулки.
• Вследствие ударов деформировался кожух.
• Утечка жидкости.
• Ослабло крепление поршня или резервуара.
• Амортизаторы недостаточно хорошо закреплены.
• Сломались детали амортизаторов.

Подтекание жидкости из амортизаторов

• Износ или разрушения сальника штока.
• Попадание на уплотнительные кромки сальника посторонних механических частиц.
• Забоины, риски, задиры на штоке.
• Чрезмерное количество жидкости в амортизаторе.

Повышенный или неравномерный износ шин

• Износились шарниры и втулки подвески.
• Дисбаланс колес.
• Нарушены углы установки передних колес.
• Повреждение дисков колес.
• Деформация рычага подвески.
• Грубый стиль вождения, слишком высокая скорость на поворотах.
• Неравномерное торможение колес.

При торможении и на поворотах появляется громкий скрип

• Неисправны амортизаторы.
• Повреждена или просела пружина подвески или неисправны элементы подвески.
• Повреждение стабилизатора поперечной устойчивости или элементов его крепления.

Учитесь «слушать» автомобиль, ведь во многом безопасность на дороге зависит от этого умения. Потому что, неисправная работа подвески — это риск «улететь» с трассы и попасть в аварию. Например, если не работают амортизаторы, то тормозной путь машины увеличивается на 20-30 процентов.

Что такое подвеска и для чего она необходима?

Работа подвески основывается на преобразовании энергии удара при наезде на неровность в перемещение упругого элемента подвески, вследствие чего сила удара, что передаётся на кузов, уменьшается и плавность хода возрастает. Подвеска автомобиля обеспечивает упругую связь рамы или кузова с мостами и колёсами, плавность хода, устойчивость и проходимость автомобиля. Плавность определяет комфортность езды. Устойчивость определяет способность противодействовать заносам и опрокидыванию, т.е. безопасность. Проходимость определяет способность преодолевать различные препятствия. Заметим, что здесь не обходится без компромиссов. Поскольку эти требования весьма противоречивы. Например, мягкое подрессоривание иногда ухудшает устойчивость автомобиля. И наоборот повышение жесткости ухудшает комфортность езды, уменьшает ресурс. И так далее. Подвеска состоит из трех основных частей: упругого элемента, направляющего устройства и гасительного элемента.
Как упругий элемент у подвески используются металлические листовые элементы, цилиндрические пружины, торсионы (стержни, которые работают на кручение). Не металлические пружинные элементы обеспечивают пружинные свойства подвески за счет упругости резины, сжатого воздуха или жидкости; они менее распространенны, чем металлические. Иногда в подвесках используются комбинированные пружинные элементы, которые складываются из металлических и неметаллических элементов.
Направляющее устройство подвески передает толкающие, тормозные и боковые усилия от колес на раму или корпус автомобиля. В случае пружинной подвески направляющим устройством служат грузы и штанги подвески. В рессорной подвеске сама листовая рессора передает продольные и боковые усилия, благодаря чему конструкция подвески упрощается.

Гасительный элемент подвески предназначен для гашения колебаний кузова и колес в случае наезда на препятствия и называется амортизатором. На автомобилях используются жидкостные амортизаторы. Принцип их действия заключается в преобразовании энергии колебания за счет трения жидкости в тепловую энергию с последующим ее рассеиванием. Подвески обычно классифицируются по их кинематике и по упругому элементу. Кинематические подвески разделяются на два основных типа: зависимые и независимые. По упругому элементу пружинные, где в качестве упругого элемента используются витая пружина, рессорные, торсионные и даже гидравлические и пневматические.
А теперь поговорим о разновидностях зависимых и независимых подвесок подробнее. Зависимые подвески широко применялись в джипах второй мировой войны Виллис , Додж ? . Они должны очень нравиться джипперам, поскольку отличаются неприхотливостью в обслуживании, конструктивной простотой. В сочетании с упругими рессорными элементами они обеспечивают достаточную комфортность передвижения. Однако имеют и свои недостатки. Они не отвечают требованиям управляемости автомобиля. На скоростных участках дороги с неровностями они склонны к уводу автомобиля в сторону. Зависимая подвеска обеспечивает жесткую связь между правым и левым колёсами, в результате чего перемещение одного из них в поперечном направлении передаётся другому, что приводит к наклону кузова.

Зависимая рессорная подвеска так называется неразрезная балка-мост с упругим элементом в виде рессоры. Она состоит из собственно балки с размещённым внутри редуктором, полуосями, подшипником, тормозным щитом, тормозным механизмами и ступицами колёс и собственно самих колёс. Посредством кованых скоб балка соединяется с рессорой. Рессора передним концом жестко соединяется с кузовом при помощи осевого шарнира. Задний конец оснащен серьгой, обеспечивающей при сжатии рессоры плавное изменение её длины, т.е. при жёстком креплении она работать не будет. При эксплуатации такой подвески следует следить за исправностью амортизаторов, целостности рессор, состоянии резинометаллических втулок, которые могут применятся в шарнирных соединениях, где серьга крепится к кузову и где рессора крепится к серьге. Также существуют зависимые подвески с пружинным элементом. Это модификация зависимой балки подвески. Применяется она на Нивах, вазовской классике , а также на иномарках начала 80-х : Opel Record, Audi 80,100(неведущие). Состоит и балки с вышеперечисленными внутренностями, также из пружин, амортизаторов и пяти реактивных тяг: одной поперечной и четрёх продольных. Они обеспечивают жесткость относительно продольной и поперечной осей автомобиля. В рессорной продольную жесткость обеспечивают рессоры. По эксплуатационным показателям рессорная подвеска выигрывает у пружинной, поскольку рессоры за счёт своего внутреннего трения листов дают значительное демпфирование колебаний и по комфортности передвижения превосходят пружинные элементы.

Передние зависимые подвески представляют из себя практически неизменную заднюю подвеску, но в сочетании с поворотными шарнирами. Типичный представитель таких подвесок Mercedes G-klasse, Jeep Cherockee, Nissan Patrol и конечно же УАЗ, который и сегодня оспаривает право быть лучшим джипом. Как показывают гонки, созданный когда-то по заказу армии и внедрённый в серийное производство, УАЗ является серьезным конкурентом для многих импортных внедорожников. Независимая подвеска характеризуется отсутствием жесткой связи между колёсами одного моста. Каждое колесо подвешено независимо от другого. В результате чего при наезде одним колесом на неровность, его колебания не передаются другому колесу, уменьшается наклон кузова и повышается в целом стойкость автомобиля во время движения. Весьма разнообразны. Они делятся на два основных типа: свечные и рычажные. Свечные — Максферсон, рычажные поперечнорычажные, двухрычажные, продольнорычажнае, косорычажные. Рычажные хороши тем, что достаточно просты по своей конструкции. Они отвечают требованиям управляемости автомобиля. Даже на самых неровных участках дороги при правильном балансе и распределении сил и моментов рычажные подвески обеспечивают должную управляемость и устойчивость. Наиболее любимы конструкторами рычажных подвесок поперечно-рычажные. Они по преминению охватывают самую широкую гамму автомобилей: от Формулы 1 до знаменитого Hummer.

Поперечно-рычажные подвески.

Широко применяются на обычных автомобилях, часто на спортивных и суперкарах, таких как Jaguar XJ 200, Chevrolet Corvette, также являются основными для гоночных машин класса формула от Ф-1600 до Ф1. Из внедорожников стоит отметить успешное применение двухрычажных поперечных подвесок на Багги . В сочетании с такими элементами, как блокировка осевого дифференциала, они успешно применяются на этих типах машин. Багги не полноприводники, у них всего один ведущий мост, как правило, задний, на который приходится от 50 до 70% веса. Также такие стоят на Mitsubishi Pagero, вышеупомянутом Hummer, и на всех паркетных внедорожниках. Из отечественной техники успешное применение нашла двурычажно поперечная передняя подвеска на Ниве. Она здесь достаточно компактна, жестка, надежна и проста.

Поперечно-рычажные подвески бывают двух типов: двухрычажно — поперечные и однорычажно-поперечные. Двурычажно – поперечная подвеска состоит из нижнего рычага, шарнирно закреплённого с кузовом(в основном на подрамнике) и повотным кулаком, если это передняя, и тормозным щитом в заднем варианте; верхнего рычага, шарнирно соединенного с кузовом и кулаком или щитом амортизатора, и пружинной стойки в сочетании с витыми пружинными элементами. Основной недостаток этих подвесок в шарнирном сочленении с кузовам применены резинометаллические втулки(сайлентблоки) долговечность которых весьма ограничена. А их замена дело, требующее определённой квалификации.

Про однорычажно-поперечные ничего сказать не могу, т.к. не обладаю информацией, но знаю, что такая используется на Hummer. Также существует ещё один тип рычажной подвески продольно — рычажная. Она неприхотлива и надёжна. Яркий пример ее применения автомобиль Запорожец ЗАЗ 968 . При всем скептическом отношении к Запорожцу , зимой в Карпатских горах была такая ситуация. Другие автомобили при подъеме в гору по гололеду применяли специальные траки колесные цепи. Только в этом случае им удавалось более-менее сносно двигаться вверх. А Запорожец , оснащенный такой подвеской и посредственной резиной с мелким протектором, успешно карапкался. Этим он, правда, обязан еще и своей загруженностью заднего моста. Двигатель стабильно прижимает его к грунту. Конструкторская мысь, заложенная в ней, достойна восхищения. Благодоря своей простоте она нашла приминение в кроссе. Техническое обслуживание сводится к внешнему осмотру(наличие трещин корозии и т.д.), смазке и замене амортизаторов.

Подвеска типа Макферсон

Про данную подвеску поговорим подробнее. И для начала углубимся в историю. Фордовского инженера, шотландца по происхождению, — некого МакФерсона до 1950 года мало кто знал. Он всего лишь хотел упростить технологию сборки передней независимой автомобильной подвески, и его первоначальный замысел был прост. Традиционная для тех лет передняя подвеска присоединялась к поперечине несущего кузова или лонжеронной рамы в четырех точках с каждой стороны. Она состояла из двух расположенных друг над другом поперечных треугольных (вильчатых) рычагов, соединенных шкворнем. Ярким примером подобной конструкции может служить подвеска Москвича 407-й модели. Но сборка ее при массовом производстве дело трудоемкое.

Поэтому МакФерсон и выдвинул идею крепления подвески только в двух точках (не считая стабилизатора) с каждой стороны. При этом амортизатор становился направляющим элементом подвески, а на колесо приходился один нижний поперечный рычаг, причем не треугольный, а одинарный. Он, конечно, не мог передавать продольные усилия, скажем, при торможении. Для этого МакФерсон предложил использовать плечо стабилизатора поперечной устойчивости этот элемент все равно не бывает постоянно нагружен. Но главным в предложенной конструкции был отказ от верхнего рычага. Вместо него пружина и соосный с ней амортизатор в верхней части соединялись с кузовом посредством мягкой резиновой подушки. Отсутствовал и шкворень. Его роль играл телескопический амортизатор, у которого относительно штока поворачивался жестко связанный с цапфой колеса стакан. Весь узел подвески мог обходиться без поперечины. Производственников такая конструкция очень устраивала, а вот эксплуатационников не совсем. При вертикальном ходе колеса нижний рычаг описывал дугу, и точка контакта шины с дорогой постоянно перемещалась вправо и влево. Больше того, по той же причине довольно заметно изменялся угол развала колес. В результате траекторная устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего. Изобретение МакФерсона стали называть подвеской типа качающаяся свеча . Специалисты предпочитают другое определение подвеска на направляющих и амортизационных стойках . Точно, но уж очень длинно. Поначалу казалось, что недостатков этого изобретения не так уж много. Но практика выявила несколько важнейших. К ним относятся излишняя чувствительность к дисбалансу колес, усиленное трение между штоком и цилиндром амортизатора (а следовательно, и износ), повышенная передача на кузов дорожных вибраций и шумов, а также недостаточная жесткость в продольном направлении пары рычаг плечо стабилизатора . Конечно, это была плата за преимущества такой подвески! И, возможно, ей бы со временем дали отставку, но с каждым годом уменьшавшееся свободное пространство в моторном отсеке, особенно с распространением переднеприводных моделей, заставило конструкторов неустанно совершенствовать схему МакФерсона. При переднем приводе силовой агрегат выгодно устанавливать поперечно. В этом случае только подвеска МакФерсона могла существовать с двигателем, простирающимся от одной колесной арки до другой. Из-за этого, собственно, и возродился интерес к шотландской штучке. Вместо поперечного рычага в виде бесхитростной дешевой балочки инженеры вновь вернулись к треугольному рычагу (естественно, имевшему уже две, а не одну точку опоры),очень жесткому в продольном направлении. Пружину сместили относительно оси амортизатора, да еще оба эти узла наклонили внутрь, чтобы получить отрицательное плечо обкатки. Эти меры позволили заметно снизить трение в амортизаторной стойке и уменьшить износ. Для лучшей изоляции кузова от дорожных шумов пришлось снова ввести в обиход поперечину подвески так называемый подрамник, который соединяется с кузовом через резиновые подушки. В верхней опоре амортизаторной стойки шток соединили с кузовом посредством резиновой шайбы хитрой конструкции. Для пружины ввели упорный шариковый подшипник. Но головоломки оставались.

Одну из них как ремонтировать стойку инженер МакФерсон даже не предвидел. Выходило, что надо демонтировать всю подвеску, поскольку амортизатор составлял одно целое с цапфой. В конце концов решение нашлось цапфу колеса и стойку стали делать раздельными и соединять болтами. С точки зрения технологов это был не лучший выход, но большинство инженерных решений в автомобилях компромиссы. Другая головоломка произвольное изменение развала колес и перемещение точки контакта шины с дорогой. Это уже врожденный недостаток схемы МакФерсона. Изжить ее практически не возможно, но самые сложные ее узелки мало помалу удаетсясвести к минимуму. Так что спустя почти 60 лет эволюции свечная подвеска стала вполне работоспособной и получила широкое распространение на легковых машинах малого, среднего классов и частично большого. Перед самым началом Великой отечественной войны группа энтузиастов из города Запорожье взялась за постройку легковой машины самоделки. Руководил ее созданием некий Л.Д. Ковалев. Отсюда и условное название этого авто ЛДК. Любопытный факт: у него была независимая гидропневматическая подвеска всех колес, по схеме очень похожая на ту, что через десять лет предложил шотландец МакФерсон. К сожалению, после войны следы этих талантливых людей потерялись.

Стержневой вопрос

Когда в послевоенные годы в СССР вспыхнула борьба с низкопоклонством перед Западом, в обиход вошло словосочетание упругий металлический стержень, работающий на скручивание. Оно относилось к элементу подвески автомобиля, призванному играть туже роль, что и рессоры, пружины или резиновые блоки. Но в отличие от них он работал только на скручивание (кстати, французское слово torsion и означает скручивание). Громоздкая конструкция из шести слов оказалась неудобной, и довольно быстро на смену ей пришел термин стержневая подвеска (она же — торсионная!).

Подвеска долгожительница.

Задняя подвеска де Дион изобретенная более ста лет назад, используется, как ни страно, до сих пор. Один из недостатков зависимой подвески ведущих колес большая неподрессорная масса, отрицательно влияющая на такие показатели, как комфорт автомобиля, его устойчивость и управляемость. В тех случаях, когда по финансовым или компоновочным соображениям конструкторы отказываются от независимой подвески, выручает старая, как сам автомобиль, система де Дион . В ней картер главной передачи закрепляется на поперечине рамы или на кузове, а привод колес осуществляется полуосями на шарнирах. При этом колеса соединяются изогнутой балкой. Подвеска остается зависимой, однако за счет крепления массивной главной передачи отдельно от моста неподрессорная масса существенно уменьшается. Список автомобилей, использующих задний ведущий мост типа де Дион , достаточно внушителен, и в нем не только такие известные машины, как Volvo 343/345 1975 года и Alfa Romeo 75 1985-го, но и модели из каталогов 2000 года: Aston Martin V8 Vantage, Caterham Super7 полноприводная Honda HR-V и ряд других.

Свое название подвеска получила по имени графа Альбера де Диона маркиза ле Валь, особы весьма эксцентричной, ловеласа, остряка и большого любителя технических нововведений. Их сиятельство жили в 1856-1946 годах. Однажды, прогуливаясь по парижской рю Перголез, граф заинтересовался миниатюрным паровым двигателем, выставленным в магазине игрушек. Де Дион пожелал познакомиться с его создателем слесарем Жоржем Бутоном и его шурином, механиком Шарлем Арманом Трепарду. В 1883 году появилось предприятие De Dion. Bouton. Trepardoux . Граф играл в нем роль финансиста, Бутон технолога и сборщика, а Трепарду представлял конструкторское бюро в единственном лице. Но через какое-то время Трепарду вышел из дела, и компанию переименовали в De Dion — Buton . Просуществовала она до 1932 года. История умалчивает о причинах ухода Трепарду, однако не исключено, что виной тому стала склонность графа выдавать разработки конструктора за свои. Как бы там ни было, 20 марта 1893 года был запатентован задний мост де Дион . О неподрессореных массах ни граф, ни Бутон, ни Трепарду и понятия не имели к созданию этого узла их подтолкнула интуиция. Дело в том, что в первых конструкциях трициклов и квадрициклов De Dion-Buton двигатель закреплялся на задней оси. И езда по булыжным мостовым настолько растрясла мотор, что детали от него отваливались буквально на ходу. Узел решили оградить от тряски так и появился мост, или, как сегодня говорят, подвеска типа де Дион .

В тридцатые годы эта разработка привлекла конструкторов гоночных автомобилей. В 1935 году германская компания Horch вернула системе де Дион былую славу. В поисках компромисса В порожнем грузовике всегда трясет. В груженом заметно меньше. Причина заключается в неизменной удельной жесткости подвески независимо от того, рессорная она, пружинная или торсионная. А можно ли пропорционально нагрузке изменять удельную жесткость подвески, чтобы ход машины всегда был плавным?

На городских автобусах, магистральных автопоездах и карьерных самосвалах уже давно применяется пневматическая подвеска колес. Она состоит из резиновых пневмобалонов (по одному или несколько на каждом колесе), компрессора, воздушного фильтра, ресивера с перепускными клапанами и магистралей. Причем баллоны не всегда являются направляющими элементами подвески, соседствуя с рессорами или пружинами, тогда они играют роль лишь воздушных демпферов , как это было, например, на автобусе ЛИАЗ-667. Сжимаемый в баллонах под нагрузкой воздух приводит к прогрессивному увеличению удельной жесткости подвески. Кроме того, дополнительной подкачкой воздуха (или газа) можно приподнимать или опускать машину над дорогой. Благодаря пневматической подвеске магистральные тягачи получили способность приседать , подводя платформу под сцепное устройство трейлера, а современные городские автобусы на остановках слегка кренятся набок, облегчая доступ в салон детям и инвалидам.

Однако первые попытки применить пневмоподвеску на легковые автомобилях породили целую вереницу технических проблем. Эти машины существенно быстроходнее грузовиков. Им свойственны более резкие продольные колебания ( клевки при торможениях, приседания при разгонах) и поперечные крены в поворотах. С одной стороны, стремление как можно ниже положить на дорогу быстроходный легковой автомобиль создает ему трудности при переезде через бордюры и ухабы, с другой, машина с высоким клиренсом оказывается на автостраде довольно небезопасной. Первой подвеску с изменяемым дорожным просветом для легкового автомобиля создала французская фирма Citroen . Упругим элементом в амортизаторах служил сжатый азот, а силовым (образующим и передающим давление в системе) жидкость. Поэтому такая подвеска получила название гидропневма-тической. Гидронасос нагнетает жидкость из резервуара, а закрепленные рядом с амортизатором сферы. Внутри каждой разделены мембраной жидкость и газ. Таким образом в амортизаторах поддерживается необходимое давление, а крены машины постоянно компенсируются. Вдобавок встроенный в гидросистему кран позволяет регулировать количество циркулирующей в контурах жидкости, а значит, увеличивать или уменьшать дорожный просвет. В 1954 году эта схема была впервые применена на модели высшего класса Citroen 15-6 . А уже в октябре 1955 года новинка фирмы Citroen DS — вызвала на 42 Парижском автосалоне настоящий фурор. По тем временам это была чудо-машина. Ее гидропневматическая подвеска обеспечивала постоянство дорожного просвета независимо от количества пассажиров и багажа и потрясающе плавный ход. Эта машина могла накреняться вперед и назад, а также вывешивать любое колесо без домкрата! И наконец водитель Citroen DS мог по собственному усмотрению ступенчато изменять дорожный просвет. Это не только повышало устойчивость и активную безопасность автомобиля на шоссе (понижался центр тяжести, уменьшался поток воздуха под днищем, создающий подъемную силу), но и облегчало езду по бездорожью, что важно для изобилующей проселками Франции. Впоследствии такая схема подвески применялась на большинстве автомобилей марки Citroen и все время совершенствовалась. Новейшая разработка фирмы подвеска Hydroactive III -получила электронное управление при помощи датчиков, компьютера и исполнительных устройств. В результате клиренс модели Citroen С5 не только поддерживается, но и автоматически регулируется в зависимости от скорости движения, качества дорожного покрытия и стиля езды. Диапазон изменений дорожного просвета достигает 20-30 мм. Citroen сделал гидропневматическую подвеску своим коньком , применив ее раньше других. Однако аналогичную подвеску Hydrolastic в свое время устанавливала на свои малолитражные автомобили английская British Leyland Motor Corp., а фирма Lotus разработала гидропневматику для разведывательного танка Scorpion . У нас боевую машину десанта (БМД) с гидропневматической независимой подвеской всех катков выпускал с 1968 года Волгоградский тракторный завод. Машина должна была ложиться на брюхо, чтобы лучше прятаться на местности и проще загружаться в самолет. Изучением возможностей применения чисто пневматической подвески в легковых автомобилях занимались многие фирмы. Например, в 60-е годы Daimler-Benz ( Mercedes Benz 600 и Lincoln оборудовали ею серийные модели. А первым внедорожником, оснащенным подвеской колес на воздушных мешках, заменивших пружины, стал в 1992 году Range Rover LSE . Большие изыскания в этой области провели в 70-е годы Volkswagen и Audi совместно с компанией Fichtel und Sachs.

В итоге с весны 2000 года Audi выпустила на рынок полнопривобную модель Allroad с независимой пневматической подвеской колес, снабженной электронным блоком управления. На скорости выше 120 км/ч устанавливается величина просвета в 142 мм, на скорости 80 км/ч -167 мм, а ниже автомобиль поднимается на 192 мм над дорогой. Кроме автоматического изменения клиренса, возможно ручное, позволяющее водителю задрать машину на высоту 208 мм.

Схожую с Audi Allroad конструкцию пневматической подвески получил полноприводный концепт — кар Volkswagen AAC : у него независимая длинноходная подвеска на двойных поперечных рычагах. Диапазон изменения клиренса с тремя фиксированными позициями просто громадный от 280 мм до 390 мм. В настоящее время Toyota для своего внедорожника Land Cruiser 100 ( он же Lexus LS400 ) предлагает в качестве опции систему Automatic High Control (AHC). Изменение клиренса происходит по четырем фиксированным положениям на 50 мм вниз или вверх от базовой величины в 220 мм. Переключение позиций происходит в течение 7 секунд после нажатия водителем кнопки на центральной консоли.

Что дальше? С развитием компьютерных и производственных технологий сфера применения систем изменяемого клиренса будет только расширяться.

Что такое подвеска в автомобиле? Что делает система подвески / как она работает.

Оптимальная часть каждого автомобиля, грузовика или внедорожника.
Система подвески отвечает за управляемость и качество езды. Проще говоря, автомобильная подвеска оптимизирует трение между шинами и дорожным покрытием. Он обеспечивает оптимальные характеристики рулевого управления, улучшенную управляемость и комфорт для ваших пассажиров. Подвеска вашего автомобиля отвечает за правильную поддержку общего веса автомобиля, а также за поглощение и амортизацию ударов, вызванных различными дорожными препятствиями. Многие водители согласятся, что это основные причины, по которым садятся в машину, в первую очередь, чтобы безопасно добраться туда, куда они направляются, наслаждаясь комфортной и плавной ездой!

Система подвески вашего автомобиля выполняет следующие функции:

• Поглощает энергию дорожных неровностей и эффективно рассеивает ее, устраняя дорожные толчки автомобилей, особенно пассажирского салона.
• Поддерживает оптимальный контакт шин легковых и грузовых автомобилей с дорогой, увеличивая трение и общее сцепление шин.
• Минимизирует крен кузова за счет переноса веса автомобиля при прохождении поворотов с высокой стороны автомобиля на нижнюю.

Из каких частей состоит подвесная система?

Подвеска автомобиля включает в себя множество основных компонентов, которые работают вместе, чтобы обеспечить плавное и безопасное вождение. Основными строительными блоками системы подвески автомобиля являются пружины (спиральные пружины, пневматические рессоры, листовые рессоры или торсионы) и амортизаторы (амортизаторы, стойки и стабилизаторы поперечной устойчивости). Другими важными частями системы подвески автомобиля являются втулки, рычаги и шарниры, опоры, сферы, подрамники, балки осей и т. д.

Каждая часть автомобильной подвески важна, но некоторые из них более важны, чем другие, поскольку они выполняют большую часть работы. Это пружины ,
амортизаторы (амортизаторы) и
стабилизаторы поперечной устойчивости , основные компоненты подвески автомобиля, определяющие рабочие характеристики.

• Пружины контроля высоты и нагрузки;
• Амортизаторы поглощают и гасят ударные импульсы, сохраняя контакт шин с землей.

Что такое хорошая подвеска для автомобилей?

Когда дело доходит до покупки лучших деталей подвески для вашего конкретного автомобиля, важно прочитать руководство производителя, чтобы узнать, какие настройки подвески подходят для вашего автомобиля. Большинство брендов подвески и управляемости на рынке предлагают полные системы подвески, в которых есть все детали, которые вам понадобятся для замены и модернизации подвески вашего автомобиля. Идеальная подвеска для вашего легкового или грузового автомобиля должна быть достаточно упругой, чтобы выдерживать нагрузку, вызванную вашим конкретным вождением. Независимо от того, используется ли ваш автомобиль для повседневных поездок на работу или в сложных гонках, подвеска вашего автомобиля должна обеспечивать устойчивость вождения и ограничивать влияние конкретных дорожных условий на ваш автомобиль.

Практически каждый современный легковой или грузовой автомобиль имеет независимую подвеску спереди и сзади, что позволяет каждому колесу автомобиля двигаться независимо от других. Хотя в некоторых автомобилях может использоваться ведущая балка, которая эффективно поддерживает вес автомобиля и приводит в движение соединенные колеса. Тем не менее, эти типы подвесок в некоторых случаях считаются ненадежными, поэтому большинство производителей автомобилей используют независимые подвески при проектировании своих автомобилей. Чтобы удовлетворить различные потребности различных транспортных средств, подвески легковых и грузовых автомобилей доступны в различных конфигурациях.

Типы подвесных систем

• Стойка Макферсон . Стойка МакФерсона — очень распространенный тип автомобильной подвески: впечатляюще эффективная, недорогая и простая. Термин «стойка Макферсона» относится как к типу стойки, так и к системе подвески, в которой она используется. Стойка объединяет амортизатор и винтовую пружину в единую стойку, оптимизированную для автомобилей с передним приводом. Этот тип системы подвески имеет либо поворотный кулак, либо держатель с двумя точками крепления, прикрепленными к кузову автомобиля.
• Система двойных поперечных рычагов . Другой популярной системой подвески на дороге является система двойных поперечных рычагов. Чаще всего используемый в задней части автомобилей, поперечный рычаг также известен как подвеска с А-образными рычагами. В нем используются два рычага в форме поперечных рычагов, что позволяет устанавливать его в двух положениях на раме и на колесе. Основным преимуществом системы подвески на двойных поперечных рычагах является увеличение отрицательного развала, что обеспечивает большую устойчивость и более легкое управление, поскольку шины сохраняют лучший контакт с дорогой. Недостатком является то, что из-за сложности поперечного рычага и множества его отдельных частей вероятность выхода из строя одного компонента выше. Выход из строя одного компонента часто означает необходимость замены всей системы поперечного рычага.
• Многорычажная подвеска . Многорычажная подвеска представляет собой тип независимой подвески, в которой используются три или более боковых рычага, а также один продольный рычаг. Рычаги могут быть отклонены от их естественного направления, что позволяет оптимально регулировать качество езды и управляемость. В этих системах подвески используются три или более боковых рычага и один или несколько продольных рычагов, которые можно наклонять в любом направлении, что обеспечивает лучший компромисс между плавностью хода и управляемостью. Следовательно, многорычажные подвески часто встречаются на автомобилях с высокими характеристиками, где они используются как спереди, так и сзади. Таким образом, преимуществами многорычажной подвески являются лучший баланс между управляемостью, эффективностью использования пространства и комфортом, а недостатком, в основном, является высокая стоимость.
• Стабилизаторы поперечной устойчивости . Стабилизаторы поперечной устойчивости также известны как стабилизаторы поперечной устойчивости и стабилизаторы поперечной устойчивости. Они предназначены для предотвращения крена кузова при резком повороте или преодолении неровностей дороги. Стабилизаторы поперечной устойчивости соединяют противоположные левое и правое колеса вместе с помощью коротких рычагов, которые соединены торсионной пружиной. Эта особая конструкция подвески обеспечивает оптимальную жесткость при крене, которая эффективно противодействует крену на крутых поворотах. Поручни уменьшают боковой наклон, опускаясь или поднимаясь на одинаковую высоту, когда ваш автомобиль преодолевает острые углы или неровности. Когда крутой поворот закончен, стабилизаторы поперечной устойчивости уменьшают силу, направленную вниз, чтобы спаренные колеса автомобиля могли восстановить свой нормальный уровень высоты.

Какие бывают типы амортизаторов?

• Телескопический . Самый распространенный тип амортизаторов, используемых как в передней, так и в задней подвеске.
• Амортизаторы стоечного типа . Разработанные для замены части вашей системы подвески, амортизаторы стоечного типа предназначены для работы с большими нагрузками, большими усилиями и суровыми условиями, с которыми сталкивается ваш автомобиль или грузовик.
• Пружинные амортизаторы седла . Объедините характеристики телескопических и стоечных амортизаторов в одном блоке, объединив подвеску и функции демпфирования.

Что такое торсионы?

Торсионы представляют собой металлические стержни, один конец которых крепится к кузову автомобиля, а другой — к нижней тяге подвески. Они предназначены для поглощения энергии за счет скручивания колеса автомобиля при проезде дорожных неровностей и неровностей. Сразу после удара стержни возвращаются в исходное положение и возвращают вашему автомобилю его нормальную высоту движения. Весь процесс скручивания и приложения сил сопротивления напоминает работу пружин в популярных системах подвески.

Торсионы используются в передней подвеске из-за их легкой регулировки. Они предназначены для покрытия почти всех типов легковых автомобилей, грузовиков и внедорожников на дороге. Пример торсионов можно найти здесь:
Торсионы Гочкиса.

Комплекты для выравнивания торсионов предназначены для увеличения места для автомобиля, который планируется модернизировать с помощью комплектов колес и шин увеличенного размера. Они также предназначены для транспортных средств, которые используются для буксировки тяжелых грузов. Специальные комплекты для выравнивания торсионов поставляются с набором торсионных ключей, которые помогут вам выровнять переднюю часть вашего грузовика с задней. Если вы ищете абсолютную максимальную прочность, кованые торсионные ключи — лучший вариант вместо литых торсионных ключей. Пример:
Комплект для выравнивания торсионного стержня Daystar.
Независимо от того, водите ли вы Ford, Mercedes, Toyota, BMW, VW или любой другой автомобиль, подвеска вашего грузовика/автомобиля имеет важное значение.

Как работает автомобильная подвеска | Как работает

«»

Вся мощность, вырабатываемая двигателем автомобиля, бесполезна, если водитель не может управлять автомобилем. Вот где в дело вступает система подвески автомобиля. Bicanski на Pixnio

Когда люди думают о характеристиках автомобиля, они обычно думают о мощности, крутящем моменте и ускорении с нуля до 60. Но вся мощность, вырабатываемая поршневым двигателем, бесполезна, если водитель не может управлять автомобилем. Вот почему автомобильные инженеры обратили свое внимание на систему подвески практически сразу после освоения четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Работа подвески автомобиля заключается в том, чтобы максимизировать трение между шинами и дорожным покрытием, обеспечить устойчивость рулевого управления при хорошей управляемости и обеспечить комфорт пассажиров. В этой статье мы рассмотрим, как работают автомобильные подвески, как они развивались с годами и куда движется конструкция подвесок в будущем.

Объявление

Если бы дорога была идеально ровной, без неровностей, подвески были бы не нужны. Но дороги далеко не ровные. Даже на недавно вымощенных автомагистралях есть незначительные дефекты, которые могут взаимодействовать с колесами автомобиля. Именно эти несовершенства прикладывают силы к колесам. Согласно законам движения Ньютона, все силы имеют звездная величина и направление . Выбоины на дороге заставляют колесо двигаться вверх и вниз перпендикулярно поверхности дороги. Величина, конечно, зависит от того, попадает ли колесо в гигантскую шишку или крошечное пятнышко. В любом случае, автомобильное колесо испытывает вертикальное ускорение при прохождении через несовершенство.

«»

Подвеска вашего автомобиля максимизирует трение между шинами и дорогой и обеспечивает устойчивость рулевого управления.

© 2018 HowStuffWorks

Без промежуточной конструкции вся вертикальная энергия колеса передается на раму, которая движется в том же направлении. В такой ситуации шины могут полностью потерять контакт с дорогой. Затем под действием нисходящей силы тяжести шины могут снова удариться о поверхность дороги. Что вам нужно, так это система, которая будет поглощать энергию колеса с вертикальным ускорением, позволяя раме и кузову двигаться без помех, в то время как шины будут двигаться по неровностям дороги.

Изучение сил, действующих на движущийся автомобиль, называется динамика транспортного средства , и вам необходимо понять некоторые из этих понятий, чтобы понять, почему вообще необходима подвеска. Большинство автомобильных инженеров рассматривают динамику движущегося автомобиля с двух точек зрения:

1. Плавность хода : способность автомобиля сглаживать неровную дорогу
2. Управляемость : способность автомобиля безопасно ускоряться, тормозить и поворачивать

Эти две характеристики можно далее описать тремя важными принципами — изоляция дороги , устойчивость на дороге и прохождение поворотов . В таблице ниже описаны эти принципы и то, как инженеры пытаются решить проблемы, уникальные для каждого из них.

«»

В этой таблице описывается изоляция дороги, сцепление с дорогой и повороты дороги.

© 2018 HowStuffWorks

Подвеска автомобиля с ее различными компонентами обеспечивает все описанные решения.

Давайте посмотрим на части типичной подвески, переходя от общей картины шасси к отдельным компонентам, из которых собственно состоит подвеска.

Реклама

Содержание

1. Детали подвески автомобиля
2. Амортизаторы: Амортизаторы
3. Амортизаторы: стойки и стабилизаторы поперечной устойчивости
4. Типы подвески: передняя
5. Типы подвески: Задняя
6. Специализированные подвески: Baja Bug
7. Специализированные подвески: гонщики Формулы-1
8. Специализированные подвески: Hot Rods

htm»>

Детали подвески автомобиля

Подвеска автомобиля фактически является частью шасси, которое включает в себя все важные системы, расположенные под кузовом автомобиля. К этим системам относятся:

• Рама : конструктивный несущий компонент, поддерживающий двигатель и кузов автомобиля, которые, в свою очередь, опираются на подвеску
• Система подвески : установка, поддерживающая вес, поглощающая и амортизирующая удары и помогающая поддерживать контакт с шинами
• Система рулевого управления : механизм, позволяющий водителю направлять и направлять транспортное средство
• шины и колеса : компоненты, обеспечивающие движение автомобиля за счет сцепления и/или трения с дорогой

Таким образом, подвеска является лишь одной из основных систем любого автомобиля.

Advertisement

Имея в виду этот общий обзор, пришло время взглянуть на три основных компонента любой подвески: пружины, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости.

Пружины

Современные пружинные системы основаны на одной из четырех основных конструкций:

• Винтовые пружины являются наиболее распространенным типом пружин и, по сути, представляют собой усиленный торсионный стержень, намотанный вокруг оси. Винтовые пружины сжимаются и расширяются, чтобы поглощать движение колес.
• Листовые рессоры состоят из нескольких слоев металла (называемых «листьями»), соединенных вместе, чтобы действовать как единое целое. Листовые рессоры впервые использовались на конных повозках и встречались на большинстве американских автомобилей до 19 века.85. Они до сих пор используются на большинстве грузовиков и большегрузных транспортных средств.
• Торсионы используют свойства скручивания стального стержня, чтобы обеспечить работу, подобную винтовой пружине. Вот как они работают: один конец стержня крепится к раме автомобиля. Другой конец прикреплен к поперечному рычагу, который действует как рычаг, перемещающийся перпендикулярно торсиону. Когда колесо наезжает на неровность, вертикальное движение передается на поперечный рычаг, а затем, посредством рычажного действия, на торсион. Затем торсион скручивается вдоль своей оси, создавая усилие пружины. Европейские автопроизводители широко использовали эту систему, как и Packard и Chrysler в Соединенных Штатах, на протяжении 19 века.50-х и 1960-х годов.
• Пневматические амортизаторы состоят из цилиндрической воздушной камеры, расположенной между колесом и кузовом автомобиля, и используют сжимающие свойства воздуха для поглощения вибрации колеса. Сегодня эта технология используется во многих роскошных автомобилях, но на самом деле этой концепции уже более века, и ее можно найти в багги, запряженных лошадьми. Пневматические рессоры той эпохи делались из наполненных воздухом кожаных диафрагм, очень похожих на меха; они были заменены пневматическими рессорами из формованной резины в 1930 с.

В зависимости от того, где в автомобиле расположены рессоры — т. е. между колесами и рамой — инженеры часто считают удобным говорить о подрессоренной массе и неподрессоренной массе .

Пружины: Подрессоренная и неподрессоренная масса

Подрессоренная масса — это масса автомобиля, опирающегося на пружины, а неподрессоренная масса — это масса между дорогой и пружинами подвески. Жесткость пружин влияет на реакцию подрессоренной массы во время движения автомобиля. Автомобили со слабой подвеской, такие как роскошные автомобили (например, Mercedes-Benz C-Class), могут проглатывать неровности и обеспечивать сверхплавную езду; однако такой автомобиль склонен нырять и приседать во время торможения и ускорения, а также имеет тенденцию к раскачиванию или крену кузова на поворотах. Автомобили с жесткой подвеской, такие как спортивные автомобили (например, Mazda Miata MX-5), менее снисходительны к ухабистым дорогам, но они хорошо минимизируют движения кузова, а это означает, что их можно вести агрессивно даже на поворотах.

Таким образом, хотя пружины сами по себе кажутся простыми устройствами, разработка и внедрение их в автомобиль, чтобы сбалансировать комфорт пассажиров и управляемость, является сложной задачей. И что еще более усложняет ситуацию, пружины сами по себе не могут обеспечить идеально плавную езду. Почему? Потому что пружины отлично поглощают энергию, но не так хорошо рассеивают ее. Для этого требуются другие конструкции, известные как демпферы .

Реклама

Амортизаторы: Амортизаторы

Если нет демпфирующей конструкции , автомобильная пружина будет растягиваться и высвобождать энергию, которую она поглощает от удара, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на рессорах, обеспечит чрезвычайно резвую езду и, в зависимости от местности, сделает автомобиль неуправляемым.

Введите амортизатор или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины с помощью процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Реклама

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. е. с подрессоренной массой), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. е. с неподрессоренной массой). В двухтрубная конструкция , один из самых распространенных типов амортизаторов, верхнее крепление соединяется со штоком поршня, который в свою очередь соединяется с поршнем, который в свою очередь сидит в трубке, заполненной гидравлической жидкостью. Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. В резервной трубке хранится избыточная гидравлическая жидкость.

Когда колесо автомобиля наталкивается на неровность дороги и вызывает скручивание и раскручивание пружины, энергия пружины передается на амортизатор через верхнюю опору, вниз через шток поршня и в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень движется вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит лишь небольшое количество жидкости под большим давлением. Это замедляет поршень, который, в свою очередь, замедляет пружину.

Амортизаторы работают в два цикла — цикл сжатия и цикл растяжения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верхней части напорной трубы, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия. Имея это в виду, цикл сжатия управляет движением неподрессоренной массы автомобиля, а цикл растяжения контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам приспосабливаться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут возникнуть в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, пикирование при торможении и ускорение.

Реклама

Амортизаторы: стойки и стабилизаторы поперечной устойчивости

Другой распространенной демпфирующей конструкцией является стойка — по сути амортизатор, установленный внутри винтовой пружины. Стойки выполняют две функции: выполняют амортизирующую функцию в качестве амортизаторов и обеспечивают структурную поддержку подвески автомобиля. Это означает, что стойки обеспечивают немного больше, чем амортизаторы, которые не поддерживают вес автомобиля — они контролируют только скорость, с которой вес передается в автомобиле, а не сам вес.

Поскольку амортизаторы и стойки очень важны для управления автомобилем, их можно считать важными элементами безопасности. Изношенные амортизаторы и стойки могут привести к чрезмерному переносу веса автомобиля из стороны в сторону и спереди назад. Это снижает способность шины сцепляться с дорогой, а также управляемость и эффективность торможения.

Реклама

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Стабилизаторы поперечной устойчивости (также известные как стабилизаторы поперечной устойчивости) используются вместе с амортизаторами или стойками для придания движущемуся автомобилю дополнительной устойчивости. Стабилизатор представляет собой металлический стержень, который охватывает всю ось и эффективно соединяет каждую сторону подвески вместе.

Когда подвеска одного колеса перемещается вверх и вниз, стабилизатор передает движение другому колесу. Это создает более ровную езду, а уменьшает раскачивание автомобиля . В частности, он борется с креном автомобиля на подвеске при поворотах. По этой причине сегодня почти все автомобили оснащены стабилизаторами поперечной устойчивости в качестве стандартного оборудования, хотя, если это не так, комплекты позволяют легко установить стабилизаторы в любое время.

Реклама

Типы подвески: передняя

До сих пор наши обсуждения были сосредоточены на том, как работают пружины и амортизаторы на любом конкретном колесе. Но четыре колеса автомобиля работают вместе в двух независимых системах — два колеса, соединенные передней осью, и два колеса, соединенные задней осью. Это означает, что автомобиль может иметь и обычно имеет разный тип подвески спереди и сзади.

Многое зависит от того, связывает ли колеса жесткая ось или колеса могут двигаться независимо. Прежняя аранжировка известна как зависимая система , в то время как последняя конфигурация известна как независимая система . В следующих разделах мы рассмотрим некоторые распространенные типы передней и задней подвески, которые обычно используются в обычных автомобилях.

Объявление

Зависимые передние подвески

Зависимые передние подвески имеют жесткую переднюю ось, соединяющую передние колеса. По сути, это выглядит как прочный стержень под передней частью автомобиля, удерживаемый листовыми рессорами и амортизаторами. Зависимая передняя подвеска, распространенная на грузовиках, не использовалась в обычных автомобилях в течение многих лет.

Независимая передняя подвеска

В этой конфигурации передние колеса могут двигаться независимо. Стойка Макферсона , разработанная Эрлом С. Макферсоном из General Motors в 1947 году, является наиболее широко используемой системой передней подвески, особенно в автомобилях европейского происхождения.

Стойка MacPherson объединяет амортизатор и винтовую пружину в единый блок. Это обеспечивает более компактную и легкую систему подвески, которую можно использовать для автомобилей с передним приводом.

«»

Подвеска на двойных поперечных рычагах на выставке в музее Toyota в Нагое, Япония.

Wikimedia Commons (CC BY SA 4.0)

Подвеска на двойных поперечных рычагах , также известная как подвеска с А-образными рычагами или подвеска с рычагами управления, является еще одним распространенным типом передней независимой подвески.

Хотя существует несколько различных возможных конфигураций, в этой конструкции обычно используются два рычага в форме поперечных рычагов для определения местоположения колеса. На каждом поперечном рычаге, который имеет два положения крепления к раме и одно на колесе, установлен амортизатор и цилиндрическая пружина для поглощения вибраций. Подвеска на двойных поперечных рычагах позволяет лучше контролировать угол развала колес, который описывает степень наклона колес внутрь и наружу. Они также помогают свести к минимуму крен или раскачивание и обеспечивают более стабильное ощущение рулевого управления. Из-за этих характеристик подвеска на двойных поперечных рычагах часто используется на передних колесах больших автомобилей.

Теперь давайте посмотрим на некоторые распространенные задние подвески.

Реклама

Типы подвески: Задняя

Зависимые задние подвески

Если задние колеса автомобиля соединяет неразрезная ось, то подвеска, как правило, достаточно простая — либо на листовой рессоре, либо на винтовой. В прежней конструкции листовые рессоры прижимались непосредственно к ведущему мосту. Концы листовых рессор крепятся непосредственно к раме, а амортизатор крепится к хомуту, удерживающему пружину на оси. В течение многих лет американские производители автомобилей отдавали предпочтение этой конструкции из-за ее простоты.

Та же базовая конструкция может быть достигнута с винтовыми пружинами, заменяющими листы. При этом пружина и амортизатор могут монтироваться как единое целое или как отдельные компоненты. Когда они разделены, пружины могут быть намного меньше, что уменьшает количество места, которое занимает подвеска.

Реклама

Независимая задняя подвеска

Если и передняя, ​​и задняя подвески независимы, то все колеса устанавливаются и подрессориваются по отдельности, в результате чего автомобильная реклама рекламирует как «независимую подвеску четырех колес». Любую подвеску, которую можно использовать на передней части автомобиля, можно использовать и на задней, а версии передних независимых систем, описанных в предыдущем разделе, можно найти на задних осях. Разумеется, в задней части автомобиля отсутствует рулевая рейка — узел, включающий ведущую шестерню и позволяющий колесам поворачиваться из стороны в сторону. Это означает, что задние независимые подвески могут быть упрощенными вариантами передних, хотя основные принципы остаются прежними.

Далее мы рассмотрим подвески специальных автомобилей.

Реклама

Специализированные подвески: Baja Bug

По большей части эта статья была посвящена подвескам основных передне- и заднеприводных автомобилей — автомобилей, которые ездят по обычным дорогам в нормальных условиях вождения. А как насчет подвески специальных автомобилей, таких как хот-роды, гоночные автомобили или экстремальные внедорожники? Хотя подвески специальных автомобилей подчиняются тем же основным принципам, они обеспечивают дополнительные преимущества, уникальные для условий вождения, в которых они должны двигаться. Далее следует краткий обзор конструкции подвески для трех типов специальных автомобилей — Baja Bugs, гоночных болидов Формулы-1 и хот-родов в американском стиле.

Baja Bugs

Volkswagen Beetle, или Жук, суждено было стать фаворитом среди любителей бездорожья. Благодаря низкому центру тяжести и расположению двигателя над задней осью полноприводный Bug справляется с бездорожьем так же, как и с некоторыми полноприводными автомобилями. Конечно, VW Bug не готов к бездорожью с заводской комплектацией. Большинство жуков требуют некоторых модификаций или преобразований, чтобы подготовить их к гонкам в суровых условиях, таких как пустыни Нижней Калифорнии.

Объявление

Одно из самых важных изменений происходит в подвеске. Торсионная подвеска, стандартное оборудование для передней и задней части большинства Bugs в период с 1936 по 1977 год, может быть поднята, чтобы освободить место для тяжелых внедорожных колес и шин. Более длинные амортизаторы заменяют стандартные амортизаторы, чтобы поднять кузов выше и обеспечить максимальный ход колес. В некоторых случаях преобразователи Baja Bug полностью удаляют торсионы и заменяют их несколькими койловеры , продукт послепродажного обслуживания, который сочетает в себе пружину и амортизатор в одном регулируемом блоке. Результатом этих модификаций является транспортное средство, которое позволяет колесам перемещаться по вертикали на 20 дюймов (50 сантиметров) или более с каждой стороны. Такой автомобиль может легко перемещаться по пересеченной местности и часто «прыгает» по стиральной доске в пустыне, как камень по воде.

Реклама

Специализированные подвески: гонщики Формулы-1

Гоночный автомобиль Формулы-1 представляет собой вершину автомобильных инноваций и эволюции. Легкие композитные кузова, мощные двигатели V10 и усовершенствованная аэродинамика позволили создать более быстрые, безопасные и надежные автомобили.

Чтобы сделать мастерство пилота ключевым фактором отличия в гонке, к конструкции гоночных автомобилей Формулы-1 применяются строгие правила и требования. Например, правила, регулирующие конструкцию подвески, гласят, что все гонщики Формулы-1 должны иметь обычные пружины, но они не допускают активных подвесок с компьютерным управлением. Для этого автомобили оснащены многорычажной подвеской , в которой используется многорычажный механизм, эквивалентный системе двойных поперечных рычагов.

Реклама

Напомним, что конструкция с двумя поперечными рычагами использует два рычага управления в форме поперечных рычагов для управления движением вверх и вниз каждого колеса. У каждого рычага есть три монтажных положения — два на раме и одно на ступице колеса — и каждое соединение шарнирно закреплено, чтобы направлять движение колеса. Во всех автомобилях основным преимуществом подвески на двойных поперечных рычагах является контроль . Геометрия рычагов и эластичность соединений дают инженерам полный контроль над углом поворота колеса и другими динамическими характеристиками автомобиля, такими как подъем, приседание и пикирование.

Однако, в отличие от дорожных автомобилей, амортизаторы и винтовые пружины гоночного автомобиля Формулы-1 не крепятся непосредственно к рычагам управления. Вместо этого они ориентированы по длине автомобиля и управляются дистанционно с помощью ряда толкающих и тянущих стержней. Они переводят движения колеса вверх-вниз в возвратно-поступательные движения пружинно-демпферного аппарата.

Реклама

Специализированные подвески: Hot Rods

Эпоха классического американского хот-рода длилась с 1945 примерно до 1965 года. Как и Baja Bugs, классические хот-роды требовали от своих владельцев значительных модификаций. Однако, в отличие от Bugs, которые построены на шасси Volkswagen, хот-роды были построены на множестве старых, часто исторических моделей автомобилей: автомобили, выпущенные до 1945 года, считались идеальным материалом для трансформации хот-родов, потому что их кузова и рамы часто были в хорошей форме. , а их двигатели и трансмиссии нуждались в полной замене. Для энтузиастов хот-родов это было именно то, что они хотели, поскольку это позволяло им устанавливать более надежные и мощные двигатели, такие как Ford V8 с плоской головкой или Chevrolet V8.

Один популярный хот-род был известен как T-bucket , потому что он был основан на Ford Model T. Стандартная передняя подвеска Ford Model T состояла из цельной двутавровой балки переднего моста (зависимая подвеска). , U-образная багги-рессора (листовая рессора) и радиусный стержень в форме поперечного рычага с шариком на заднем конце, который поворачивался в чашке, прикрепленной к трансмиссии.

Advertisement

Инженеры Ford создали модель T для высокой езды с большой амплитудой колебаний подвески, идеальной конструкцией для грубых, примитивных дорог 19-го века. 30 с. Но после Второй мировой войны хот-роддеры начали экспериментировать с более крупными двигателями Cadillac или Lincoln, что означало, что радиусный стержень в форме поперечного рычага больше не применялся. Вместо этого они сняли центральный шар и прикрутили концы поперечного рычага к раме. Эта конструкция « с разрезным поперечным рычагом » позволила снизить переднюю ось примерно на 1 дюйм (2,5 сантиметра) и улучшить управляемость автомобиля.

Чтобы опустить ось более чем на дюйм, потребовалась совершенно новая конструкция, которую предоставила компания Bell Auto. На протяжении 19В 40-х и 1950-х годах Bell Auto предлагала осей с опускаемой трубой , которые опускали автомобиль на целых 5 дюймов (13 сантиметров). Трубчатые оси были изготовлены из гладких стальных труб и сбалансированы по прочности с превосходной аэродинамикой. Стальная поверхность также лучше воспринимала хромирование, чем кованые оси с двутавровой балкой, поэтому хот-роддеры часто предпочитали их и из-за их эстетических качеств.

Однако некоторые энтузиасты хот-родов утверждали, что жесткость трубчатой ​​оси и ее неспособность изгибаться ухудшают ее способность справляться с нагрузками при вождении. Чтобы приспособиться к этому, хот-роддеры представили четырехбалочная подвеска с двумя точками крепления на оси и двумя на раме. В каждой точке крепления концы стержней авиационного типа обеспечивали достаточное движение под любым углом. Результат? Четырехбалочная система улучшила работу подвески в любых условиях вождения.

Для получения дополнительной информации о подвеске автомобиля и смежных темах перейдите по ссылкам ниже.

Реклама

Первоначально опубликовано: 11 мая 2005 г.

Подвеска автомобиля Часто задаваемые вопросы

Что делает подвеска для автомобиля?

Задачей автомобильной подвески является максимальное трение между шинами и дорожным покрытием, обеспечение устойчивости рулевого управления при хорошей управляемости и обеспечение комфорта пассажиров.

Из каких частей состоит подвеска автомобиля?

Подвеска автомобиля фактически является частью шасси, которое включает в себя все важные системы, расположенные под кузовом автомобиля. Эти системы включают в себя:

Рама: конструктивный несущий элемент, поддерживающий двигатель и кузов автомобиля, которые, в свою очередь, опираются на подвеску.
Система подвески: установка, которая поддерживает вес, поглощает и гасит удары и помогает поддерживать контакт с шиной.
Система рулевого управления: механизм, который позволяет водителю вести и направлять транспортное средство.
Шины и колеса: компоненты, обеспечивающие движение автомобиля за счет сцепления и/или трения с дорогой

Как долго служат подвески автомобилей?

Подвеска вашего автомобиля обычно нуждается в ремонте или замене деталей, таких как амортизаторы и стойки, примерно через 50 000 миль пробега.

Что вызывает проблемы с подвеской автомобиля?

Поскольку подвеска автомобиля состоит из множества деталей, в любой части подвески может возникнуть ряд проблем. Как правило, сильные удары и значительные неровности, такие как выбоины или дорожные препятствия, приводят к проблемам с подвеской или ее повреждениям.

Как узнать, повреждена ли подвеска?

Признаки повреждения подвески могут включать занос, занос во время поворотов, неровную езду, при которой вы чувствуете каждую неровность дороги, и рывки вперед при остановке.

Много дополнительной информации

Статьи по теме

Другие полезные ссылки

• Автомобильные Библии: полное руководство по подвеске автомобиля
• Амортизаторы и стойки Monroe Техническая поддержка
• Samarins.com: Как проверить подвеску и рулевое управление автомобиля при покупке подержанного автомобиля

Источники

• «Подвеска Bose». Edmunds.com, Внутренняя линия. По состоянию на 26 апреля 2005 г.
• http://www.cars.com/carsapp/national/?szc Cars.