Hino-avto.ru

официальный дилер Hino Motors
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды и назначение подвески авто

Назначение и классификация подвесок легковых автомобилей

Автомобильная подвеска — это устройство, которое обеспечивает упругое сцепление колес автомобиля с несущей системой, а также регулирует положение кузова во время движения и уменьшает нагрузки на колеса. Современное автомобилестроение предлагает различные типы автомобильных подвесок: пневматические, пружинные, рессорные, торсионные и т.д.

Направляющие устройства подвески.Совокупность устройств, связывающих колеса и кузов автомобиля, образует подвеску. Основное назначение подвески состоит в преобразовании воздействия на автомобиль со стороны дороги в допустимые колебания кузова и колес. Эти взаимодействия должны быть такими, чтобы автомобиль не только быстро набирал скорость (разгонялся), но и мог еще быстрее замедлять ход (вплоть до полной остановки). Кроме того, машина во время движения должна легко управляться и быть устойчивой. Для выполнения названных задач и служит подвеска, конструкция которой определяет основные эксплуатационные свойства легковых автомобилей, включая безопасность движения.

При движении автомобиля колеса перемещаются относительно кузова и дороги в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также под углом (вращение вокруг оси, наклон относительно кузова и дороги, вращение вокруг оси поворота — оси шкворня). Для выполнения требований, связанных с эксплуатационными свойствами автомобиля, приходится существенно ограничивать перемещение колес. При поперечном (боковом) перемещении колес в горизонтальных направлениях изменяется колея, а при продольном — база автомобиля. Наличие таких перемещений приводит к увеличению сопротивления движению, износу шин, ухудшению устойчивости и управляемости. Вертикальные перемещения колес относительно кузова у легковых автомобилей могут превышать 20 см. Углы поворота колес составляют 30. 45°.

Для того чтобы автомобиль успешно разгонялся и тормозил, хорошо «держал» дорогу, необходимо иметь надежное сцепление колес с ее поверхностью. Влияет ли подвеска на сцепление? Безусловно. Сцепление зависит не только от характеристик протектора шин и качества дороги, но и от нагрузки, которая передается на колеса. Изменение вертикальной нагрузки на колеса определяется прогибом рессор и усилиями со стороны амортизаторов. При уменьшении вертикальной нагрузки снижается сцепление колес с поверхностью дороги.

Подвеска легкового автомобиля содержит следующие основные устройства: направляющие устройства (рычаги, стойки, тяги, растяжки), упругие элементы (листовые рессоры, пружины, пневморессоры и т. п.), гасящие устройства (гидравлические амортизаторы) и, наконец, устройства регулирования и управления (регуляторы высоты и крена, ЭВМ и т. д.).

Направляющие устройства подвески влияют на характер движения кузова и колес автомобиля при колебаниях. Будет ли, например, подъем колеса сопровождаться его наклоном, боковым или продольным перемещением зависит от того, по какой схеме выполнены направляющие устройства. Направляющие устройства служат для передачи тяговых и тормозных сил, а также боковых сил, возникающих при повороте, движении по косогору от колес к кузову.

По типу направляющих устройств все подвески делятся на зависимые и независимые. При зависимой подвеске правое и левое колеса связаны жесткой балкой — мостом. Поэтому при наезде на неровность одного из колес оба колеса наклоняются в поперечной плоскости на одинаковый угол. В независимой подвеске перемещения одного колеса жестко не связаны с перемещениями другого. Наклоны и перемещения правого и левого колес существенно отличаются.

Упругие устройства (упругие элементы) служат для уменьшения нагрузок, действующих между колесом и кузовом. При наезде на дорожные неровности происходят деформации упругих элементов. После проезда неровностей упругие элементы вызывают колебания кузова и колес. Основной характеристикой упругих элементов является жесткость, т.е. отношение вертикальной нагрузки к прогибу (или осадке пружины). Упругие элементы подвески колес различают не только по конструкции, но и в зависимости от того, из какого материала они сделаны. Если используются упругие свойства металла (сопротивление изгибу или кручению), то имеют место металлические упругие элементы. Учитывая упругие свойства резины и пластмасс, широко применяют резиновые и пластмассовые рессоры. В последнее время значительное распространение получили пневморессоры, где используются упругие свойства воздуха или газов.

Гасящие устройства подвески (гидравлические амортизаторы) предназначены для гашения колебаний кузова и колес. Во время работы подвески происходит перераспределение энергии колебаний автомобиля между кузовом и колесами. Амортизаторы поглощают эту энергию, превращая ее в тепло. Чем больше энергии поглощает амортизатор, тем быстрее будут затухать колебания кузова и колес, меньше будет раскачиваться кузов. Ездить на мягких рессорах без амортизаторов практически невозможно.

Существенно уменьшить наклон и поперечное перемещение колес можно, используя схему двухрычажной подвески. С помощью короткого верхнего и длинного нижнего рычагов удается снизить угловые и поперечные перемещения колес. Влияние наклона (угла) можно уменьшить с помощью развала (наклона) колес в вертикальной плоскости и схода (разница между боковыми поверхностями шины впереди и сзади) колес. Поперечные перемещения колес можно компенсировать податливостью шин.

Двухрычажная подвеска обладает рядом преимуществ в расположении основных элементов: амортизатор закреплен внутри пружины; пружина и амортизатор опираются на нижний рычаг, что снижает габариты по высоте; поперечные рычаги надежно передают толкающие и тормозные силы от колеса к кузову. Двухрычажные направляющие устройства получили широкое распространение в передних независимых подвесках легковых автомобилей.

Еще меньше угловые и поперечные перемещения у направляющих устройств в телескопических пружинных стойках переднеприводных автомобилей, где вместо двух рычагов в поперечной плоскостиустановлен один нижний поперечный рычаг с растяжками. Такая подвеска получила название качающаяся свеча, или, как ее называют по имени изобретателя, подвеска Макферсона. При наличии только нижнего рычага и верхней опоры подвеска имеет незначительные изменения колеи и наклона колес, что уменьшает износ шин и повышает устойчивость автомобиля. К недостаткам схемы следует отнести высокое расположение верхней опоры, которую надо размещать в передней части кузова, а также большие нагрузки, возникающие в местах крепления верхней опоры к кузову.

Использование продольных рычагов в направляющих устройствах позволяет избежать изменения наклона колес при вертикальных перемещениях. Однако длинные продольные рычаги испытывают значительные нагрузки под действием боковых сил (при повороте, съезде на обочину, воздействиях от неровностей дороги). При такой конструкции направляющего устройства в независимых подвесках трудно осуществить привод к колесу с помощью карданных передач; чтобы уменьшить боковой крен кузова, приходится устанавливать дополнительный упругий элемент — стабилизатор поперечной устойчивости. Направляющие устройства с продольными рычагами используют на задних подвесках переднеприводных автомобилей.

Упругие элементы подвески.Рассмотрим конструкции упругих элементов (рессор) подвески колес. Самым старым упругим элементом является листовая рессора. Обычная листовая рессора представляет собой пакет (в виде трапеции) стянутых плоских стальных полос. Самый длинный коренной лист на концах имеет проушины, с помощью которых рессора крепится к кузову. Наиболее часто продольные листовые рессоры устанавливают на задних подвесках легковых автомобилей. Чем больше листов в пакете, тем большую нагрузку может воспринять рессора. Увеличение длины рессоры дает возможность увеличить прогиб и, следовательно, ход колес, т.е. сделать подвеску длинноходной и мягкой. Основная особенность листовых рессор состоит в том, что они могут выполнять роль не только упругого элемента, но и направляющего устройства. Через листовую рессору передаются все нагрузки, возникающие при качении колес. Рессоры передают толкающие усилия при разгоне и торможении. Во время движения по косогору, при повороте автомобиля, а также под действием других боковых сил рессоры подвергаются кручению. Наибольшие нагрузки приходятся на коренные листы рессоры. Долговечность листовых рессор при больших нагрузках существенно снижается. Другой особенностью листовых рессор является наличие трения между листами. Силы трения препятствуют прогибу рессоры и ухудшают ее упругие свойства. Происходит блокирование упругого элемента, и нагрузка от колес передается непосредственно на кузов. В результате существенно ухудшается плавность хода. Эти недостатки листовых рессор заметно проявляются при движении автомобиля по неровностям дороги, имеющим небольшую высоту. Тогда при увеличении скорости возникают интенсивные вибрации и шум в салоне автомобиля. Чтобы избавиться от вредного влияния трения, между листами устанавливают неметаллические прокладки.

Кроме указанных недостатков, многолистовым рессорам присущи и другие. В подвеске с такими рессорами устанавливают дополнительные упругие элементы — упоры (буферы) для ограничения пробоя и увеличения жесткости; рессоры имеют большую массу, малый срок службы, их трудно расположить в системах независимой подвески легкового автомобиля.

Совершенствование конструкции листовых рессор привело к созданию так называемых малолистовых рессор. Листы такой рессоры представляют собой полосы переменного сечения по длине. Изготовление малолистовых рессор связано с рядом технологических трудностей, однако малолистовые рессоры той же грузоподъемности, что и обычные многолистовые, имеют значительно меньшую массу (на 20. 30%). У них существенно меньше межлистовое трение. В последние годы с целью снижения массы предприняты попытки изготовить малолистовые рессоры из композитных материалов.

Более совершенными по сравнению с листовыми рессорами оказались металлические упругие элементы, выполненные в виде витых пружин и стальных стержней (торсионов). При одинаковой грузоподъемности с листовыми рессорами пружины и торсионы имеют существенно меньшую массу и более долговечны.

С появлением передней независимой подвески пружины получили самое широкое распространение. Наиболее простые витые пружины с постоянной толщиной проволоки и неизменным шагом навивки. Такие пружины обеспечивают подвеске необходимый ход колес и малую жесткость.

Однако мягкие пружины не позволяют обеспечить подвеске защиту от ударов и толчков в конце хода колес вверх (сжатие) и вниз (отбой). Как правило, необходимо ужесточение подвески с пружиной в конце хода сжатия и отбоя, которое достигается за счет установки дополнительных упругих элементов.

В качестве дополнительных упругих элементов чаще всего применяют резиновые или пластмассовые буфера.

Для улучшения характеристики рессоры используют фасонные пружины с разным шагом навивки и толщиной проволоки (конические, бочкообразные и др). Однако изготовление таких пружин в условиях массового производства легковых автомобилей существенно сложнее

Виды и типы подвесок автомобилей

Подвеска, наряду с двигателем и кузовом, – это одна из важнейших составляющих автомобиля. Именно к ней приковано внимание множества конструкторов и инженеров. Типы подвесок автомобилей бывают разными, что зависит от вида авто (легковое или грузовик), привода (передний, задний, полный), сегмента, который занимает модель, и, конечно же, цены на машину.

Существует множество типов подвесок. Некоторые использовались ранее, другие применяются и сейчас, так что необходимо рассмотреть те типы, которые получили наибольшее распространение в современном автомобилестроении:

  1. Подвеска McPherson;
  2. Двухрычажная подвеска;
  3. Многорычажная подвеска;
  4. Адаптивная подвеска;
  5. Подвеска типа «Де Дион»;
  6. Задняя зависимая схема подвески;
  7. Полузависимая задняя подвеска;
  8. Подвески пикапов и внедорожников;
  9. Подвески грузовиков.

Подвеска типа McPherson

Данный тип подвески был разработан еще в 1960 году инженером Эрлом Макферсоном, в честь которого и получила свое название. Она имеет несколько основных частей:

  1. Стабилизатор поперечной устойчивости;
  2. Рычаг;
  3. Блок (состоит из телескопического амортизатора и пружинного элемента).

Телескопический амортизатор называют еще «качающаяся свеча», потому как к кузову он крепится посредством шарнира и может качаться, когда колесо двигается вниз и вверх. Если интересно, можете почитать, как проверить амортизаторы.

Данный тип подвески имеет свои недостатки (значительное изменение угла развала колес), но он чрезвычайно популярен благодаря демократичной цене, невысокой сложности и надежности.

Двухрычажная подвеска

Это одна из самых совершенных схем. Она представляет собой подвеску с 2-мя рычагами разной длины (длинный нижний и короткий верхний), что гарантирует автомобилю прекрасную поперечную устойчивость на дороге и минимальный износ покрышек (поперечные перемещения всего колеса незначительны).

Читать еще:  Основные правила выбора спорткара

Это значит, что каждое отдельное колесо воспринимает ямы и бугры независимо от остальных, что позволяет сохранять максимально вертикальное отношение к дорожному покрытию и оптимальное сцепление покрышки с поверхностью дороги.

Многорычажная подвеска

Данный тип подвески немного похож на двухрычажную схему, но он гораздо сложнее и совершеннее. Неудивительно, что к ней перекочевали и все достоинства предыдущего вида. Это набор из рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые крепятся на специальный подрамник. Большое количество шаровых опор и «сайлентов» обеспечивают не только завидную плавность хода, но и отлично гасят удары в случае резкого наезда на какое-либо препятствие, а еще они уменьшают уровень шума в салоне от колес.

При такой схеме достигается наилучшее сцепление покрышки с дорогой (любой тип покрытия), отточенная управляемость и плавность хода.

  • малые неподрессоренные массы;
  • оптимальная поворачиваемость колес;
  • независимость каждого отдельного колеса от остальных;
  • отдельные поперечные и продольные регулировки;
  • хороший потенциал при условии полного привода.

Однако у многорычажной подвески есть один существенный недостаток – высокая стоимость. Хотя в последнее время наметился перелом: если раньше данный тип подвески применяли только на представительских авто, то сейчас ею оснащают даже машины гольф-класса.

Адаптивная подвеска

Такая подвеска в корне отличается от остальных типов. Строго говоря, создание адаптивной схемы не было настоящей революцией, так как за основу была принята гидропневматическая подвеска, реализованная на автомобилях Citroen и Mercedes-Benz.

Но в те времена она была довольно примитивной, тяжелой и занимала слишком много места. На сегодняшний день от всех этих недостатков конструкторы смогли избавиться. Единственный минус подобного подхода заключается в его сложности.

Что касается достоинств, то их масса:

  • адаптация под конкретного водителя;
  • минимальные крены кузова и волновая раскачка на высоких скоростях;
  • высокая безопасность;
  • отличная устойчивость на прямой;
  • принудительно изменяемое демпфирование;
  • адаптация под любое дорожное покрытие в автоматическом режиме.

Различные концерны используют свои схемы такой подвески, но общие черты у них одинаковы. Это потому, что любая адаптивная конструкция имеет в своем составе следующие компоненты:

  1. Стабилизаторы поперечной устойчивости с возможностью регулировки;
  2. Активные стойки амортизаторов;
  3. Блок управления ходовой частью;
  4. Электронные датчики (неровной дороги, клиренса и других параметров).

Блок управления анализирует ситуацию на основе данных, полученных от датчиков, и посылает команды на стабилизатор и амортизаторы (зависит от дорожных условий). Все это происходит практически моментально. Кроме этого, варианты работы подвески можно настраивать и самому.

Подвеска типа «Де Дион»

Этот тип, равно как и подвеска McPherson, был назван в честь изобретателя. Им стал француз Альберт Де Дион. Цель данного типа подвески – максимально снизить нагрузку на задний мост автомобиля, путем отделения картера главной передачи. Если раньше он крепился к самой балке моста, то в данном случае картер держится непосредственно на кузове.

Это позволяет передавать крутящий момент посредством полуосей, закрепленных на ШРУСах, и сделать подвеску как независимой, так и зависимой.

Но от главных недостатков всех зависимых вариантов подвески, типу «Де Дион» избавиться не удалось. К примеру, затормозить без «клевков» практически невозможно, а при резком старте машина просто «приседает» на задние колеса.

Несмотря на попытки ликвидации этих недостатков путем установки дополнительных элементов (направляющих), несбалансированное поведение авто остается главной проблемой.

Задняя зависимая подвеска

Данный тип – характерная черта «классики» Жигулей. Особенностью сей конструкции являются цилиндрические винтовые пружины, играющие роль упругих элементов. По сути, балка заднего моста не только «висит» на этих 2-х пружинах, но и фиксируется к кузову посредством 4-х продольных рычагов. Дополняет этот набор реактивная поперечная штанга, которая обязана гасить крены кузова и улучшать показатели управляемости.

Комфорт и плавность хода оставляют желать лучшего, по причине большого веса самого заднего моста и неподрессоренных масс. Это особенно актуально в тех случаях, когда задний мост оказывается ведущим, так как к балке крепят редуктор, картер главной передачи и другие компоненты.

Полузависимая задняя подвеска

Данная схема получила широкое распространение и используется в конструкции большинства современных полноприводных машин. Она представляет из себя два продольных рычага, которые в центре крепятся к поперечине. У такого типа подвески много преимуществ:

  • Небольшие размеры;
  • Малый вес;
  • Простота в обслуживании и ремонте;
  • Наилучшая кинематика колес;
  • Значительное уменьшение неподрессоренных масс.

Минус этой конструкции только один – невозможность применения на заднеприводных автомобилях.

Подвески пикапов и внедорожников

В различных моделях джипов конструкторы идут разными путями. Это зависит от веса и назначения внедорожника. Возможны три варианта используемых подвесок:

  1. Зависимая задняя и независимая передняя схемы;
  2. Полностью зависимая подвеска;
  3. Полностью независимая подвеска.

Как правило, задняя ось оснащается либо рессорной, либо пружинной подвеской, которые сочетаются с жесткими неразрезными мостами. Рессоры идут в ход при создании пикапов или тяжелых джипов, так как они надежны, неприхотливы и в состоянии выдержать нешуточную нагрузку. Кроме того, такая схема довольно дешева, что стало причиной оснащения рессорами некоторых бюджетных авто. Подробная информация о достоинствах и недостатках рессорной подвески.

Пружинная схема отличается мягкостью и длинноходностью. Она более ориентирована на комфорт и ставится на легкие джипы. Относительно сложности конструкции – она лишь немного сложнее рессорной.

Что касается передней оси, то здесь, в большинстве случаев, используются торсионные или зависимые пружинные схемы. Встречается, конечно, и оснащение джипов жесткими неразрезными мостами, но такое решение в наши дни наблюдается довольно редко.

Подвески грузовиков

Как правило, в грузовиках применяется зависимая конструкция подвески с поперечными или продольными рессорами, а также амортизаторами гидравлического типа. Благодаря своей простоте такая подвеска до настоящего времени широко используется в производстве.

Кроме того, данный вариант является и наиболее простым. Это значит, что продольные рессоры фиксируются в кронштейнах кузова, а к ним подвешивается мост. Что касается амортизаторов, то они крепятся прямиком к балке заднего моста. При такой конструкции главная роль отводится рессорам, которые не только выдерживают мост, но и связывают кузов и колесо, а также выступают в качестве направляющих элементов.

Однако такая простота является определяющей лишь в производстве, тогда как водителю приходится бороться с плохой управляемостью автомобиля на высоких скоростях. Дело в том, что рессоры далеко не идеальны в роли направляющих элементов. Следовательно, сцепление колес с дорогой значительно ухудшается.

Подводя итог отметим, что рассмотренные типы подвесок автомобилей не являются исчерпывающим списком, но в наши дни они наиболее популярны, как в отечественном, так и в мировом автомобилестроении.

Подвеска автомобиля: типы и виды

Подвеска является важнейшей составляющей автомобиля. Существует множество типов подвесок, в зависимости от привода автомобиля, его модели и цены. Многие уже не используются в автомобилестроении, и в этой статье мы поговорим о самых распространенных современных типах и видах подвесок автомобиля.

Типы подвесок автомобиля

И так, подвеска автомобиля бывает:

  • Двухрычажной;
  • Многорычажной;
  • Адаптивной;
  • Задней зависимой;
  • Задней полузависимой;
  • Подвеской грузовиков;
  • Подвеской пикапов и внедорожников;
  • Подвеской «Де Дион»;
  • Подвеской Mc Pherson.

Рассмотрим же их подробнее…

Тип подвески Mc Pherson

Подвеску данного типа разработал в 1960 году инженер Эрл Макферсон, поэтому она и носит его имя. Подвеска Mc Pherson состоит из:

  • Стабилизатора поперечной устойчивости;
  • Рычага;
  • Блока, состоящего из телескопического амортизатора и пружинного элемента.

Подвеска данного типа имеет один недостаток, а именно, значительное изменение угла развала колес, однако она популярна благодаря доступной стоимости, надежности и не высокой сложности.

Тип подвески двухрычажный

Данный тип подвески имеет совершенную схему и два рычага – верхний и нижний, где нижний длиннее верхнего. Благодаря рычагам разной длины автомобиль имеет прекрасную поперечную устойчивость, а износ покрышек минимален.

Неровности дороги воспринимаются каждым отдельным колесом независимо от остальных колес, и автомобиль сохраняет максимально вертикальное отношение к дороге и оптимальное сцепление покрышек с дорожным полотном.

Тип подвески многорычажный

Данная подвеска более сложна и совершенна, чем двухрычажная, поскольку наделена всеми ее достоинствами. Она имеет рычаги, сайлент-блоки и шарниры, прикрепленные к специальному подрамнику.

Благодаря шаровым опорам и «сайлентам» обеспечивается плавный ход авто, гасятся удары, а уровень шума от колес в салоне уменьшается.

Данная схема подвески обеспечивает отличное сцепление с дорогой, вне зависимости от покрытия, плавный ход и отточенную управляемость.

Также к достоинствам данной подвески относятся:

  • Оптимальная поворачиваемость колес;
  • Независимость каждого колеса;
  • Малые подрессоренные массы;
  • Отдельные продольные и поперечные регулировки;
  • Хороший потенциал при условии полного привода.

Однако многорычажная подвеска очень дорога, хотя сейчас ее можно встретить не только на авто представительского класса, но и на гольф-классе.

Подвеска адаптивного типа

Адаптивная подвеска имеет совсем другую схему, чем другие типы. При ее создании за основу взяли гидропневматическую подвеску, реализованную на Mercedes-Benz, но усовершенствовали ее, уменьшив вес и габариты, однако ее сложность сохранилась.

Данная подвеска отличается:

  • Адаптацией под конкретного водителя;
  • Минимальными кренами кузова и волновой раскачкой на высокой скорости;
  • Высокой безопасностью;
  • Отличной устойчивостью на прямой;
  • Принудительно применяемым демпфированием;
  • Адаптацией под любое покрытие дороги в автоматическом режиме.

Любая адаптивная подвеска оборудована активными стойками амортизаторов, блоком управления ходовой частью, электронными датчиками и стабилизаторами поперечной устойчивости с возможностью регулировки, однако различными концернами применяются свои схемы данной подвески.

Тип подвески «Де Дион»

Подвеска «Де Дион» получила свое название в честь французского изобретателя Альберта Де Диона. Данная подвеска максимально снижает нагрузку на задний мост авто, поскольку картер отделен от главной передачи и прикреплен непосредственно к кузову. Крутящий момент передается полуосями, закрепленными на ШРУСах, а подвеска может быть как зависимой, так и независимой.

С данным типом подвески резкий старт авто происходит с «приседанием» на задние колеса, а торможение – с «клевками», и избавиться от этих недостатков у конструкторов не получается.

Задняя зависимая подвеска

Эта подвеска является классической для наших Жигулей. Ее особенность в цилиндрических винтовых пружинах, выполняющих функцию упругих элементов, на которых «висит» балка заднего моста. Показатели управляемости улучшаются и гасится крен кузова за счет реактивной поперечной штанги.

До комфорта и плавности хода данному типу подвески далеко, так как задний мост и подрессоренные массы имеют большой вес.

Тип полузависимой задней подвески

Данная подвеска широко распространена на полноприводных автомобилях. Она имеет два продольных рычага, прикрепленных в центре к поперечине.

Данная подвеска обладает:

  • Малым весом;
  • Небольшими габаритами;
  • Простотой в обслуживании и ремонте;
  • Наилучшей кинематикой колес;
  • Значительным уменьшением неподрессоренных масс.

Однако полузависимую заднюю подвеску нельзя применять на заднеприводных авто.

Тип подвески внедорожников и пикапов

Данный тип подвески используется на внедорожниках, и в зависимости от веса авто конструкторами применяются различные ее виды.

Виды подвесок внедорожников

Подвеска внедорожников и пикапов может быть:

  • Полностью зависимой;
  • Полностью независимой;
  • Зависимой задней;
  • Независимой передней.
Читать еще:  Неординарный Hyundai Veloster II

Тип подвески грузовиков

Грузовики обычно имеют зависимую подвеску с поперечными или продольными рессорами и амортизаторами гидравлического типа. Данная подвеска проста.

Фиксация продольных рессоров происходит в кронштейнах кузова, и к ним подвешен мост. Амортизаторы прикреплены к балке заднего моста.

Управляемость автомобиля на большой скорости с такой подвеской плохая, так как рессоры являются не идеальными направляющими элементами, и сцепление колес с дорожным покрытием плохое.

Вот и все популярные типы и виды подвесок автомобилей, используемых в автомобилестроении на сегодняшний день.

Автор: Виктория Голдина, дата публикации: 17.10.2017 г.
Перепечатка запрещена. Авторские права охраняются законом.

Типы подвесок легковых автомобилей

Подвеской транспортного средства называют объединение нескольких частей, которые призваны выполнять роль соединительного элемента между кузовной конструкцией автомобиля и дорожным полотном. Подвеска включена в состав шасси и регулирует следующие работы:

  • соединяет колеса или мосты с конструкцией рамы или кузовом (в зависимости от того, что именно считается несущей конструкцией на данной модели автомобиля);
  • передает энергию на несущую конструкцию, которая появляется при соприкосновении колес с дорожным полотном;
  • организует нужный характер передвижения колес и придает дополнительную мягкость ходу автомобиля.

К главным параметрам подвесок относятся: колея, колесная база и клиренс (или дорожный просвет). Колеёй называется длина между двумя осями точек соприкосновения шин с дорожным покрытием. Колесная база — это характеристика расстояния между осями колес, расположенных спереди и сзади. А клиренс — это величина, которая определяется длиной между дорогой и наиболее приближенной к дорожному полотну частью автомобиля. В зависимости от трех данных показателей и определяется плавность/жесткость хода, проходимость и управляемость транспортного средства.

Общее устройство подвески

Для всех типов подвесок общими являются следующие элементы:

  • механизмы обеспечения упругости положения несущей конструкции относительно дороги;
  • узлы, которые распределяют направления поступающей от дороги силы;
  • элементы, гасящие поступающие с дороги удары;
  • детали для стабилизации поперечной курсовой устойчивости;
  • элементы креплений.

При этом механизмы для обеспечения упругости являются своего рода прокладкой между кузовом машины и имеющимися дефектами на дороге. Именно эти механизмы самыми первыми встречают все дефекты дороги и передают их на кузов:
-пружинные элементы, которые могут содержать рабочую жидкость как в постоянном цикле, так и в переменном. В самом центре пружины имеется отбойник из пластичного материала, который призван сглаживать и уменьшать все поступающие от дороги колебания;
-рессоры — это совокупность нескольких упругих полос из металла, которые перехвачены зацепом и характеризуются разной длиной. Благодаря упругости металлических полос и их разной величине, так же происходит сглаживание неровностей дорожного полотна;
-торсионы, выглядят как небольшая трубка из металла, с внутренним расположением в ней стержней. Стержневые элементы функционируют по принципу скручивания и раскручивания, так как торсионы в момент их монтажа закручиваются вдоль своей осевой линии;
-пневматика и гидравлика, использующиеся в некоторых подвесочных элементах, позволяют как можно мягче проходить дорожные неровности за счет направления кузова вверх и вниз. Элемент, основанный на пневматическом или гидропневматическом принципе работы, представляет собой полностью герметичный баллон, который накачивается сжатой жидкостью или воздухом и управляет жесткостью во время управления.

Узлы, распределяющие направления поступающего от дороги удара, служат для выполнения нескольких задач. Во-первых, происходит более надежная фиксация подвесочных узлов к кузову, во-вторых, процесс передачи силы энергии в салон смягчается и, в-третьих, обеспечивается необходимое положение ведущих колес относительно осей движения. К распределяющим элементам относятся двойные рычаги, а также рычажные компоненты поперечной и продольной установки.

Элементом для гашения силы дорожных ударов (амортизатор) выполняется противодействие поступающим от дороги ударам и вибрациям. Внешне амортизатор выглядит как гладкая трубка из металла с приваренными частями для крепления. Функциональность гасящего элемента обеспечивается за счет использования гидравлической силы, то есть под действием неровностей рабочая жидкость через клапан переходит из одной полости в другую.

Детали для стабилизации поперечной устойчивости автомобиля представляют собой штангу и опоры для крепления к части кузова. Эти детали соединяют рычаги противоположных колес. Благодаря этому повышают устойчивость транспортного средства и сглаживают крен при движении на поворотах.

Элементы крепежа включают в себя как болтовые соединения, так и шаровые и пластичные. Например, сайлент-блоки под высоким давлением впрессовываются в рычаги и соединяются с кузовом или рамой болтами. А шаровая опора — это шарнир, который фиксируется на рычаги одной частью, а другой — соприкасается с опорой колесного механизма.

Существующие типы подвесок

В зависимости от различий в конструкции, системы подрессоривания разделяются на два больших типа — зависимые и независимые подвески. Каждый из этих типов характеризуется своими достоинствами и недостатками, однако нельзя сказать, что какой-то тип предпочтительнее другого.

Отличаются простым строением и функциональностью. Принцип работы основан на очень жестком соединении противоположных колесных механизмов, то есть движение одного колеса неизменно будет вызывать вращение другого.

Это самый «древний» тип подвесочного механизма, который достался современным автомобилям еще от первых конных экипажей. Однако это не помешало зависимой подвеске постоянно совершенствоваться, поэтому на сегодняшний день они считаются такими же употребительными, как и более новые, независимые.

Главное преимущество зависимой подвески — это гарантия того, что параметры движения колес не будут меняться даже при прохождении самого крутого поворота. Противоположные колеса всегда будут расположены параллельно друг другу. К тому же на бездорожье или очень неровной дороге колесная пара принудительно будет оставаться в самом выгодном и безопасном для машины положении — строго перпендикулярно поверхности полотна.

Однако водители часто испытывают и некоторый дискомфорт от управления автомобилями с зависимым типом подвески. Например, при наезде на препятствие (горка, яма, колея) из-за неразрывности движения пары колес автомобиль может уклониться в сторону от наклона оси. К тому же специфическое расположение механизмов не позволяет расширить полезное пространство в багажнике, в ряде случаев требуется и более высокое положение двигательного агрегата, что напрямую сказывается и на смещение центра тяжести автомобиля.

Из-за этого зависимая подвеска на сегодняшний день обычно применяется на грузовых транспортных средствах, пассажирских автобусах и внедорожных автомобилях. В легковых авто данный тип подвески встречается довольно редко, так как не дает водителю повышенной управляемости и комфорта. Однако на переднеприводных легковых транспортных средствах возможна установка некоторых разновидностей этого типа без потери функциональности и удобства.

К зависимому типу относятся несколько видов:

  • элементы, расположенные на рессорной конструкции поперечного сечения;
  • элементы, расположенные на рессорах продольного сечения;
  • узлы, имеющие направляющие рычажные компоненты;
  • подвески с дышлом или трубкой;
  • вид «Де Дион»;
  • торсионно-рычажная.

Структурно это более сложный механизм, который позволяет паре колес вращаться не зависимо друг от друга. В результате этого использование независимого типа подвесок гарантирует хорошую плавность хода.

Независимые друг от друга колеса могут перемещаться по разным траекториям и с разной скоростью. Это дает как удобства в управлении, так и возможность преодолевать дорожные препятствия с максимальным комфортом. При этом некоторые разновидности независимых подвесок сегодня получили особенное распространение благодаря своей бюджетности и технологичности (например, тип «Макферсон» и «Многорычажная подвеска»).

Главный принцип работы независимых систем подрессоривания заключается в использовании шатающихся (подвижных) элементов в колесных механизмах. Поэтому при прохождении препятствий каждое колесо будет вести себя по-своему, что обеспечит водителю и его пассажирам более плавную езду. Опять-таки, это достоинство для ряда автолюбителей может стать и недостатком: при вхождении в поворот колеса не становятся параллельно, что требует снижения скоростного режима на каждом опасном участке дороги. К тому же из-за неравномерности износа в будущем могут наблюдаться разные дефекты в работе. Поэтому независимые подвески чаще зависимых нуждаются в качественной диагностике и замене, данные услуги проводятся в технических центрах ГК FAVORIT MOTORS, сотрудники которых обладают необходимой квалификацией.

Основное применение независимых систем подрессоривания находит в оснащении заднеприводных легковых автомобилей.

К независимому типу относятся несколько видов:

  • с 2 полуосями, имеющими «качающийся» характер работы;
  • элементы, которые расположены на продольных полуосях;
  • пружинная;
  • торсионная;
  • тип «Дюбонне»;
  • расположение на сдвоенных рычагах продольного сечения;
  • расположение на косых рычагах;
  • расположение на сдвоенных рычагах поперечного сечения;
  • рессорная;
  • многорычажная;
  • тип «Макферсон»;
  • свечная.

Принцип работы подвесок

Вне зависимости от конструктивных особенностей и типа, схема функционирования подвески основывается на преобразовании энергии, полученной с дорожного полотна. То есть, когда колесо автомобиля получает удар, возникший при наезде на камень, выпуклость или попадания в яму, кинетическая сила этого удара сразу же передается на упругий элемент подвески (пружину).
Далее сила удара сглаживается (смягчается) распределительной работой амортизатора. Таким образом, полученная от колеса мощность подается на кузов уже в многократно уменьшенном виде. Именно от этого и будет зависеть плавность хода.
Независимо от используемого на автомобиле типа системы подрессоривания, автовладелец должен уделять элементам подвески особое внимание. В случае ужесточения хода машины и появления подозрительных стуков в зоне расположения амортизаторов, стоит немедленно обратиться к профессионалам, так как только своевременный ремонт может сэкономить средства на будущий капитальный восстановительный процесс всей системы подрессоривания. Услуги, предоставляемые ГК Favorit Motors, характеризуются оптимальным соотношением «цена-качество», а потому считаются доступными для всех автолюбителей столицы.

Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.

  1. История появления
  2. Основные функции и характеристики подвески автомобиля
  3. Устройство подвески
  4. Классификация подвесок
  5. Зависимая подвеска
  6. Независимая подвеска
  7. Виды независимых подвесок
  8. МакФерсон
  9. Двухрычажная передняя подвеска
  10. Пневматическая подвеска
  11. Гидравлическая подвеска
  12. Спортивные независимые подвески
  13. Подвески типа push-rod и pull-rod

История появления

Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.

Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры

Первым способом создать упругую “прослойку” между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.

Читать еще:  Кроссовер Alfa Romeo Stelvio вышел в; версии Quadrifoglio

Основные функции и характеристики подвески автомобиля

У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:

  1. Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
  2. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
  3. Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.

Дрифт-кар с жесткой подвеской

Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.

Автомобиль класса “Люкс” с энергоемкой подвеской

В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.

Внедорожник с длинноходной подвеской

Ход подвески – расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет “внедорожные” возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.

Устройство подвески

Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:

  1. Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, торсионы, пневмоэлементы и т.д.
  2. Демпфирующее устройство – гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы амортизаторов.
  3. Направляющее устройствообеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
  4. Стабилизатор поперечной устойчивости – уменьшает поперечный крен кузова.
  5. Резино-металлические шарниры – обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
  6. Ограничители хода подвески – ограничивают ход подвески в крайних положениях.

Классификация подвесок

В основном подвески подразделяются на два больших типа: зависимые и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.

Отличия зависимой и независимой подвески

  • простая и надежная в эксплуатации;
  • высокая грузоподъемность.
  • плохая управляемость;
  • плохая устойчивость на больших скоростях;
  • меньшая комфортабельность.

Независимая подвеска

Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.

  • хорошая управляемость;
  • хорошая устойчивость автомобиля;
  • большая комфортабельность.

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

Полузависимая подвеска

Полузависимая подвеска или торсионная балка – это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.

Виды независимых подвесок

МакФерсон

Подвеска McPherson – самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.

Двухрычажная передняя подвеска

Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.

Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.

  • простота конструкции;
  • компактность;
  • надежность;
  • недорогая в производстве и ремонте.
  • средняя управляемость.

Двухрычажная передняя подвеска

Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.

Пневматическая подвеска

Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При пневматической подвеске есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.

Гидравлическая подвеска

Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. Гидравлическая подвеска дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Спортивные независимые подвески

Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.

Подвески типа push-rod и pull-rod

Данные устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. В основе – двухрычажная схема. Основная особенность заключается в том, что демпфирующие элементы расположены внутри кузова. Конструкция данных типов подвески очень схожа, отличие заключается лишь в расположении воспринимающих нагрузку элементов.

Различие спортивных подвесок push-rod и pull-rod

Спортивная подвеска push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.

Такая конструкция снижает центр тяжести и обеспечивает лучшую устойчивость автомобиля. Подвеска pull-rod имеет более низкий центр тяжести, чем push-rod. Однако на практике их общая эффективность примерно одинакова.

Устройство автомобилей

Подвеска автомобиля

Назначение и типы подвесок

Подвеской называется совокупность механизмов и устройств, соединяющих несущую систему (раму или кузов) автомобиля с его колесами. Подвеска предназначена для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения.

Плавностью хода называют свойство автомобиля гасить динамические воздействия, передаваемые колесам от неровности дороги во время движения. Кроме того, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой, подвеска способствует повышению безопасности движения, поскольку отрыв колес (или даже одного колеса) от дорожного полотна способен привести к потере управляемости автомобилем.

Через подвеску вес автомобиля передается на колеса и распределяется между ними. В то же время удары и толчки, возникающие при движении по неровностям дороги, передаются прежде всего элементам подвески, и уже через них на несущую систему автомобиля.

Наличие подвески обеспечивает возможность вертикального перемещения колес относительно корпуса автомобиля.

Составные элементы подвески

Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части: подрессоренные и неподрессоренные.

Подрессоренными называют массы частей автомобиля, опирающиеся на подвеску. К подрессоренным массам автомобиля относятся кузов, рама, а также расположенные на них механизмы.

Неподрессоренные массы – массы частей автомобиля, расположенные между подвеской и дорогой – колеса, мосты, тормозные механизмы и пр.

В состав подвески входят:

  • упругие элементы, которые смягчают толчки и удары, возникающие при движении автомобиля по неровностям дороги;
  • гасящие элементы, предназначенные для быстрого гашения колебаний, возникающих в результате работы упругих элементов при прохождении колесами неровностей дороги;
  • направляющие устройства, которые определяют характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля и дороги, а также передают продольные и поперечные усилия, возникающие между колесами и кузовом автомобиля;
  • стабилизирующие устройства, которые уменьшают боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля при прохождении поворотов и на косогорах.

К упругим элементам подвески могут относятся рессоры, пружины, торсионные валы, пневмобаллоны, а также различные демпфирующие элементы, например, выполненные из резиновых материалов.

К гасящим элементам относятся амортизаторы различных конструкций.

Направляющими устройствами являются рычаги и реактивные штанги. Часто роль направляющего элемента выполняет сама рессора. К направляющим элементам следует относить и балки мостов, однако, по установившимся определениям их относят к другим составным частям автомобиля.

Иногда стабилизирующие устройства могут выполнять часть функций упругих элементов подвески.
Стабилизирующее устройство 4 (рис. 1) или стабилизатор поперечной устойчивости является дополнительным упругим элементом в подвеске легкового автомобиля и представляет собой упругий стержень, установленный поперек автомобиля. Средней частью такой стабилизатор связан с кузовом, а концами – с направляющими устройствами 1 – рычагами подвески.
При боковых кренах концы стабилизатора перемещаются в разные стороны: один опускается, другой поднимается. Вследствие этого средняя часть стабилизатора закручивается, препятствуя тем самым крену и поперечным колебаниям кузова автомобиля.

Типы автомобильных подвесок

Автомобильные подвески классифицируются по различным определяющим показателям.

По типу направляющего устройства различают независимые, зависимые подвески, при этом зависимые подвески в свою очередь подразделяются на автономные и балансирные.

По типу применяемых упругих элементов различают рессорные, пружинные, торсионные, пневматические, гидропневматические и комбинированные подвески.

По наличию в конструкции гасящего устройства подвески бывают с амортизаторами и без амортизаторов.

По применяемым стабилизирующим устройствам различают подвески со стабилизаторами и без них.

Принципиальная схема работы подвески автомобиля

Крутящий момент Мк на ведущих колесах создает между ними и дорогой силу тяги Рт, которая приводит к возникновению толкающей силы Рх. Толкающая сила передается на кузов автомобиля через направляющее устройство (рычаги), а при возникновении толчков от неровности дороги деформируется упругий элемент 1 (в данном случае пружина) 2, смягчая эти толчки. Колесо при этом перемещается в вертикальной плоскости вокруг точек О1 и О2.

Чтобы после сжатия пружины кузов вместе с ней совершал затухающие колебания и не раскачивался долгое время, между кузовом и балкой моста установлен амортизатор. Поршень амортизатора, закрепленный через шток к кузову, перемещается с сопротивлением в цилиндре, закрепленном на мосту, что и приводит к быстрому гашению колебаний кузова.

Кинематическая схема подвески определяет характер связи отдельных колес между собой и с рамой автомобиля, а также кинематику перемещения колес относительно рамы. В зависимости от этого подвески делят на зависимые и независимые.

В зависимой подвеске (рис. 2, а) колеса располагаются на общей оси и колебания одного колеса в вертикальной или горизонтальной плоскостях неизбежно вызывает колебания второго колеса, поскольку между ними существует жесткая кинематическая связь.

При независимой подвеске (рис. 2, б) каждое колесо автономно соединяется с кузовом или рамой посредством рычагов или отдельных элементов связи, и перемещение одного колеса не вызывает существенного перемещения другого.

Для трехосных автомобилей наиболее типична автономная зависимая подвеска передних колес (рис. 3) и зависимая балансирная подвеска колес среднего и заднего мостов.

При балансирной подвеске средний и задний мост образуют балансирную тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 2 (по принципу детских качелей), в результате чего обеспечивается постоянный контакт всех колес с дорогой, даже если автомобиль движется по неровной дороге. Этим обеспечивается высокая проходимость автомобиля и хороший контакт всех колес тележки с дорогой.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector