Существует два варианта подрессоривания кузова автомобиля – зависимая и независимая подвеска. В современных легковых автомобилях применяется, как правило, независимая подвеска. Это подразумевает, что колеса на одной оси не имеют жесткой связки друг с другом, а изменение положения относительно кузова машины одного никак или почти никак не влияет на положение второго. При этом углы развала и схождения колес способны меняться в довольно значительных пределах.
Подвеска с качающимися полуосями
Это один из наиболее простых и дешевых видов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие шарниры на внутренних концах, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединяются со ступицей. В роли упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции заключается в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.
Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных машин, выпускавшихся в середине прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.
Недостаток такой независимой подвески в ее кинематическом несовершенстве. Это значит, что при движении по неровным дорогам развал колес и ширина колеи меняются в больших пределах, что негативно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметным на скоростях более 60 км/ч. Среди достоинств можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.
Подвеска на продольных рычагах
Существует две разновидности независимой подвески на продольных рычагах. В первой в качестве упругих элементов используются пружины, а во второй – торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленяются с рамой или кузовом. Свое применение такая подвеска нашла во многих французских переднеприводных авто, выпускавшихся в 70-80-е годы, а также мотороллерах и мотоциклах.
Среди достоинств такой конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков она имеет куда больше: во время движения в значительных пределах меняется колесная база , а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, и управляемость далека от идеала.
Подвеска на косых рычагах
Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.
Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:
- одношарнирные;
- двухшарнирные.
В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).
Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.
Подвеска на продольных и поперечных рычагах
Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.
По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.
Подвеска на двойных продольных рычагах
Ее второе название «система Порше», по фамилии изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля присутствуют по два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, мотор которых расположен сзади (модели ранних спортивных машин Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).
Независимая подвеска на продольных рычагах отличается компактностью, кроме того, она позволяет вынести салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, сократить длину машины. Из минусов можно отметить изменения колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала колес при кренах кузова. Также, вследствие того, что рычаги подвергаются постоянным сильным нагрузкам на изгиб и кручение, приходится усиливать их, увеличивая размер и массу.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.
Упругие элементы применяются различные:
- витые пружины;
- торсионы;
- рессоры;
- гидропневматические элементы;
- пневматические баллоны.
На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.
Многорычажная подвеска
Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.
Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.
Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.
Подвеска типа МакФерсон
Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А – С выполнена по типу «МакФерсон». Основные элементы конструкции – амортизационные стойки и витая пружина в роли упругого элемента. Более подробно устройство подвески МакФерсон , ее достоинства и недостатки рассмотрены в отдельной статье.
Вместо послесловия
В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.
Подвеска колес появилась значительно раньше автомобиля. Впервые она появилась еще на конных экипажах, предназначенных для более комфортного передвижения на большие расстояния. Количество колес таких экипажей было не менее четырех, поэтому их конструкторы вынуждены были предусмотреть возможность вертикального перемещения колес относительно кузова для преодоления неровных дорог.
Именно тогда появились первые конструкции подвесок, которые потом практически без изменений использовались в самых первых автомобилях, скорость которых не превышала 30 км/час. Но автомобили совершенствовались, скорости их движения быстро возрастали, и подход к конструкциям подвесок менялся.
Если на начальном этапе автомобилестроения подвеска рассматривалась только в качестве средства повышения комфортабельности движения, то с ростом скорости автомобилей всѐ большее внимание приходилось уделять вопросам управляемости. В третьем десятилетии 20 века проявилась тенденция создания независимой системы сначала передних, а впоследствии и задних колес автомобилей.
В настоящее время на легковых автомобилях применяется только независимая подвеска передних колес, которая может сочетаться с независимой, полунезависимой и зависимой системой задних. Несмотря на обилие применяемых в настоящее время схем, все они в настоящее время содержат следующие основные элементы:
- Направляющие элементы, обеспечивающие заданную траекторию перемещения колес относительно кузова;
- Упругие элементы, обеспечивающие необходимое усилие перемещения колес;
- Элементы, обеспечивающие гашение колебаний.
К направляющим элементам можно отнести рычаги, стойки, шаровые опоры и резинометаллические шарниры.
К упругим элементам можно отнести пружины, рессоры, торсионы и пневматические камеры.
К элементам, гасящим колебания можно отнести амортизаторы всех типов.
Изложенная выше классификация элементов в значительной мере условна, так как в разных типах подвесок некоторые детали могут совмещать несколько функций.
В качестве примера можно рассмотреть рессору, которая применялась ещё в каретах. Рессора может выполнять роль сразу всех трех основных элементов, так как взаимное трение ее листов позволяет достичь эффекта гашения колебаний, а участки рессор несимметричной формы можно использовать в качестве рычагов.
Именно этими свойствами рессор и объясняется их широкое распространение. Тем не менее, такое разделение основных элементов позволяет лучше понять зависимость изменения ее характеристик от замены какого-либо из вышеперечисленных элементов. То есть положение колес зависит от направляющих элементов, жесткость устройства подвески зависит от упругих элементов, а эффективность гашения колебаний – от амортизаторов.
Наиболее распространенные конструкции и устройство передней подвески
В настоящее время на легковых автомобилях малого и среднего классов наиболее распространенной является устройство типа Мак – Ферсон.
Устройство переднего узла такого типа показана на рисунке.
Главная особенность подвесок этого типа – совместное использование нижнего рычага и телескопической вертикальной стойки. В этой системе основная нагрузка от веса автомобиля передается на кузов в месте верхнего крепления телескопической стойки, так как упругий элемент (на рисунке пружина) располагается непосредственно на стойке.
Нижний рычаг треугольной формы контролирует траекторию перемещения колеса и передает на силовые элементы кузова продольные и поперечные усилия, возникающие при движении автомобиля. Такая система очень хорошо сочетается с приводом передних колес, так как ось вращения колеса проходит выше нижнего ее рычага.
Преимущества узла типа Мак – Ферсон следующие:
- Простота конструкции, позволяющая уменьшить количество деталей и их массу;
- Возможность увеличения ширины моторного отсека;
- Относительно малая трудоемкость обслуживания и ремонта.
Однако такой узел не лишен недостатков:
- Характер изменения угла развала при работе не оптимальный;
- Значительное изменение углов установки колес при изменении загрузки автомобиля;
- Верхняя точка крепления стоек ограничивает возможность понижения линии капота.
В автомобилях, на которых устанавливается такая передняя подвеска, чаще всего используют пружины в качестве упругих элементов. Амортизатор телескопического типа конструктивно выполняет дополнительно функцию направляющего элемента, поэтому штоки амортизаторов Мак – Ферсон имеют увеличенный диаметр.
Для компенсации изгибающих усилий, действующих на амортизатор, пружину на нем часто устанавливают под углом к оси штока (см. рисунок). Для уменьшения крена автомобиля при прохождении поворота предусматривается стабилизатор поперечной устойчивости. Чаще всего применяют стабилизатор торсионного типа из изогнутого стального прутка круглого сечения. Загнутые концы стабилизатора шарнирно соединяют с рычагами или стойками левого и правого колес.
Промежуточные опоры стабилизатора закрепляют на кузове или специальном подрамнике. При крене автомобиля балка стабилизатора работает на скручивание и перераспределяет часть усилия с наиболее нагруженного колеса на менее нагруженное, уменьшая таким образом крен автомобиля.
Соединение нижнего рычага с поворотным кулаком осуществляется через шаровую опору. Такое соединение позволяет не только изменять угол между поворотным кулаком и рычагом, но и поворачивать колесо при изменении направления движения.
Устройство шаровой опоры показано на рисунке:
Для того чтобы облегчить усилие поворота передних колес, в верхней опоре стойки применяют специальный опорный подшипник. Наиболее часто применяют упорный шарикоподшипник.
Для того чтобы стойка в процессе работы имела свободное угловое перемещение, опора содержит либо эластичный резиновый элемент, либо специальный шарнир. Схема устройства верхней опоры и действующих на нее сил показана на рисунке.
Под воздействием ударных знакопеременных нагрузок на подшипник может происходить усталостное разрушение деталей подшипника, что приводит к нарушению его работы.
Внешними признаками неисправности подшипника являются посторонние звуки при повороте колес под нагрузкой. В этом случае подшипник необходимо заменить. Кроме того, в процессе эксплуатации автомобиля может произойти разрушение резиновых элементов опоры.
В подвеске любого транспортного средства можно выделить 3 группы элементов: упругие – стабилизаторы и пружины, демпфирующие – амортизаторы читаем — , и направляющие – рычаги. Рассмотрим наиболее распространенные на сегодняшний день типы подвески автомобилей.
Виды подвески автомобилей.
Зависимая подвеска.
Зависимая подвеска является самой древней подвеской, которая используется до сих пор, ее отличительной чертой является жесткая связь осей колес благодаря простой балке или картеру моста.
Преимущества данной подвески заключаются в низкой ее стоимости, небольшом весе, высоком центре поперечного крена, а главное – в постоянстве развала и колеи. На ровной дороге угол наклона колес к такой поверхности не изменяется, вне зависимости от крена и раскачки, а, следовательно, в любых режимах автомобиль имеет хорошее сцепление с дорогой. Только данный тип подвески обладает этим свойством.
Недостатком зависимой подвески является то, что на неровной поверхности попадание одного колеса в ямку приводит к изменению развала другого, в результате чего снижаются их сцепные свойства. Конечно, на прямой дороге это не слишком опасно, но на поворотах это может приводить к заносам.
Подвеска на продольных рычагах.
Подвеска на продольных рычагах – самая простая из подвесок, где колеса не имеют друг с другом жесткой связи. Каждое колесо в такой системе удерживается одним продольным рычагом. Данный рычаг, обычно он крепится на двух шарнирах к кузову, должен иметь большую прочность и широкую опорную базу.
Преимуществом подвески на продольных рычагах является то, что в процессе работы колеса перемещаются строго в продольной плоскости, а колея и их схождение остаются неизменным. Однако с одной стороны это преимущество, так как за счет этого автомобиль стабилен и экономичен, а с другой стороны – недостаток, ведь при повороте авто колеса наклоняются вместе с кузовом.
Полузависимая подвеска автомобиля.
Полузависимая подвеска – нечто среднее между двумя вышеописанными подвесками. К минусам данного типа можно отнести: увеличенные требования по отношению к месту под днищем и недостаточное сопротивление поперечному наклону кузова. К плюсам — простоту данной подвески вкупе с хорошей стабильностью на прямой дороге и хорошей устойчивостью в поворотах.
Подвеска на двойных рычагах – появилась в 30 годах 20-го века и до сих пор остается неотъемлемой частью спортивных автомобилей. На такой подвеске колесо удерживается на 2 поперечных рычагах, которые крепятся к подрамнику или кузову. Ее главными преимуществами являются большой потенциал для настройки, а также возможность получения высокого крена.
Подвеска макферсон.
Макферсон – из-за простоты конструкции, небольшой ширины и легкости самый популярный тип подвески в настоящее время, это же делает ее незаменимой в условиях тесноты моторных отсеков. К минусам данного типа можно отнести большое трение в амортизаторной стойке, что ухудшает фильтрацию дорожных шумов и неровностей, а также увеличивает нагрузку на брызговик. Подробнее о подвеска МакФерсон .
Подвеска на косых рычагах.
Подвеска на косых рычагах – на вид проста: с каждой стороны располагается по одному косому рычагу, а ось вращения наклонена и в поперечном, и продольном направлении. Данная подвеска не обеспечивает относительную стабильность колеи, т.е. чем больше изменяется развал при прохождении поворотов, тем больше расширяется в ходе сжатия колея. Эта подвеска обладает полезными свойствами для задней оси: она препятствует крену авто на торможении, прижимая кузов к земле, кроме того с ее помощью можно повлиять на характер управляемости — изменять недостаточную поворачиваемость на избыточную (и наоборот).
Многорычажная подвеска автомобиля.
Многорычажная подвеска представляет собой двухрычажную подвеску, куда добавлены продольные или косые рычаги, которые «утягивают» колесо в сторону в ходе сжатия для корректировки схождения. Как правило, ее используют для нейтрализации избыточной или недостаточной поворачиваемости. Недостатки данного типа: плохая фильтрация неровностей и повышенные неподрессоренные массы.
Таким образом, все типы подвесок имеют свои плюсы и минусы. Лидерами по количеству достоинств среди всех сегодня являются двухрычажные и многорычажные подвески, которым немного уступают Макферсон и конструкция на косых рычагах. Кстати, не лишним будет ознакомиться с постом .
Зачастую наши дороги настолько не могут похвастаться ровным покрытием. Чтобы немного сгладить ощущения от неожиданных кочек и ям, были придуманы подвески. Они осуществляют связь между кузовом, передними и задними колёсами, уменьшают вибрацию.
Разные подвески выполняют одну и ту же функцию, но отличаются своей конструкцией. Существует мнение, что одни подвески лучше использовать в , другие - в компактных авто. Так как же устроена автомобильная подвеска, и какие ее виды существуют?
Элементы конструкции подвески:
- гасящее устройство;
- направляющий элемент;
- опора колеса;
- упругий элемент;
- детали крепления;
- стабилизатор поперечной устойчивости.
Один элемент может выполнять несколько функций, к примеру, многолистовая рессора служит и упругим элементом, и направляющим, и . В современных автомобилях функции составляющих распределены, а сами составляющие имеют сложную конструкцию.
Элемент обеспечения упругости выравнивает связь между кузовом и дорогой. В этом участвуют рессоры, пружины и торсионы. >Пружины могут быть одинакового диаметра с обеих сторон, и иметь одинаковый диаметр прутка. Пружины, у которых диаметр разный, называют пружинами с переменной жесткостью. В центр пружины помещают резиновый отбойник, который помогает сгладить неровности в случае полного сжатия пружины.
Что можно сказать о рессорах? Рессоры - это стянутые между собой металлические полосы разной длины. Рессоры бывают:
- листовые (эллиптические, полуэллиптические, 3/4-эллиптические, четверть-эллиптические, поперечные),
- торсионные,
- пружинные.
Торсионы представляют собой металлическую трубу, в которой находятся скручивающиеся стержни. Они ограничены амортизаторами, поэтому действуют усилием на раскручивание.
Сюда же можно добавить пневматический и гидропневматический элементы. В основе первого лежит применение особенностей воздуха. Второй представляет собой герметичный баллон, в котором содержится газ и рабочая жидкость. В дороге он поднимает либо опускает кузов.
Элементы распределения направления силы выполняют функции равномерного распределения колёс относительно кузова, прикрепляют подвеску и передают кузову усилие. Представляют собой сдвоенные рычаги, а также рычаги поперечной и продольной установки.
Амортизатор (гасящий элемент) служит для снижения вибраций и имеет конструкцию металлической трубки. Амортизаторы делятся на однотрубные и двухтрубные. По действию различают газомасляный, масляный и пневматический амортизаторы.
При помощи резинометаллических втулок, болтовых соединений и шаровых опор происходит крепление элементов. Для распределения нагрузки по бокам на поворотах применяется штанга, которая присоединяет рычаги колёс, что и представляет собой элемент стабилизации поперечной устойчивости.
Типы подвески
В первую очередь все подвески можно поделить на зависимые и независимые.
Видео о типах подвески автомобиля:
Зависимая подвеска
Представляет собой плотное совмещение противоположных колёс при помощи жёсткой балки. В случае перемены положения одного колеса происходит смещение и второго. Широко используется на протяжении многих лет. Упругими элементами и направляющими сначала выступали рессоры, но на современных моделях их функцию заменяют два продольных рычага, а боковые силы приходятся на поперечную тягу Панара.
Стоит обратить внимание на ряд преимуществ такой конструкции, которые не сразу бросаются в глаза. К ним можно отнести:
- малый вес;
- постоянство колеи и развала;
- высокий центр поперечного крыла.
Такая подвеска выгодно отличается тем, что имеет хорошее сцепление с дорогой на прямой поверхности при любых условиях. К минусам можно отнести вероятность заносов на поворотах. Также сцепление падает, если возникает яма на пути одного колеса. Управлять автомобилем сложно из-за тяги Панара. Так как скрещиваются продольные рычаги, осуществлять поворот тяжело.
Зависимая подвеска применяется чаще всего в качестве задней подвески во внедорожниках и в грузовых моделях.
Имеет между колёсами и более сложную конструкцию. Примером служит подвеска на продольных рычагах.
Колесо присоединяется к рычагу и крепится шарнирами к кузову. При этом довольно прочный продольный рычаг с широкой опорной базой обуславливает чёткую параллельность колёс. Втулки уменьшают удары, наклоны на поворотах происходят одновременно с кузовом, центр крена располагается вровень с дорогой. Автомобиль стабильно управляем на прямой дороге, но при повороте скорость надо занижать.
Торсионно-рычажная
Такая полузависимая подвеска объединяет предыдущие две. Торсион применяется в такой подвеске в качестве элемента упругости. С одной стороны торсион закреплён на раме, с другой - на движущем элементе. Торсионная балка работает под давлением от скручивания. Сечение торсиона может быть квадратным или круглым.
Такая подвеска привлекает компактностью и удачно используется в небольших автомобилях, хотя в этом случае центр крена находится ниже, чем при использовании зависимой подвески. При такой подвеске колесо более наклоняется к внешнему повороту.
Макферсон
Распространенный тип ходовой. Другие названия - «подвеска Чемпена» и «качающаяся свеча». Так как моторные отсеки относительно небольшие, небольшие размеры дают макферсону преимущество.
Макферсон применяется и колёсах. Изготовление его дешево, он компактен, обладает большим расстоянием между опорными узлами (это снижает силы там, где крепится кузов).
Минусы этого устройства. Развал меняется, если большой ход, присутствуют дорожные шумы, возникает трение между штоком и направляющей. Конструкция больше подходит для хороших дорог, потому что на брызговик крыла и кузов происходит передача усилия, и это особенно заметно на кочках.
Двухрычажная
Еще в 30-е годы такая подвеска применялась на спортивных автомобилях. Два поперечных рычага крепятся к кузову или подрамнику. При такой конструкции комфортно регулировать угол наклона рычага, определяя высоту крена, менять развал и колею. Колёса имеют возможность быть независимо вертикальными при преодолении неровностей.
Недостатком является, пожалуй, большое количество элементов.
Многорычажная
Эта подвеска унаследовала лучшие качества двухрычажной предшественницы: плавность автомобиля и лёгкость в управлении. В легковой машине многорычажная подвеска располагается на задней оси. Модели Audi используют многорычажный механизм на передней оси. Чаще всего такая технология применяется в дорогих моделях.
Дороговизна изготовления перекрывается отсутствием шума и удобством управления. Являясь следующей ступенькой развития после двухрычажной, такая подвеска имеет в устройстве не менее четырёх рычагов, что обеспечивает независимость продольной и поперечной регулировки. Механизм состоит из подрамника, поперечного, продольного рычага, ступичной опоры, амортизатора, пружины и стабилизатора поперечной устойчивости.
Недостатком считается не самая лучшая фильтрация неровностей и сложность конструкции.
Ваш выбор
В заключение хотелось бы выбрать самую надежную подвеску. Однако однозначно выделить какую-то конструкцию нельзя, каждая обладает рядом положительных и отрицательных качеств. Двухрычажные и многорычажные подвески более универсальны. Макферсон лидирует по кинематике. Зависимая подвеска требует специфических условий и подойдет не всегда. Внедорожники с зависимой подвеской будут чувствовать себя увереннее на небольшой скорости на асфальтированной дороге. Выбор зависит от модели, целей, для которых выбран автомобиль, предпочтений и навыков водителя и финансовых возможностей.
Подвеска автомобиля – это слаженный механизм, состоящий из более мелких деталей. Создана была подвеска для того, чтобы неровности дороги не передавались напрямую от колес к кузову. Она является соединительным звеном между колесами и кузовом автомобиля и представляет собой часть шасси. Известны разные виды подвесок автомобиля.
Зачем нужна
Подвеска автомобиля нужна для механического соединения рамы или кузова автомобиля с колесами. Благодаря подвеске, неровности дороги не передаются на кузов, то есть подвеска отрабатывает удары колес и сглаживает их при передаче на кузов либо вообще не передает их. В конструкцию подвески входят упругие и направляющие элементы. Такой элемент подвески, как рессоры, которые устанавливались ранее на заднюю подвеску автомобиля, являлись одновременно и упругим и направляющим элементом. На данный момент подвеска автомобиля состоит из множества элементов, включая электронные устройства и датчики, что позволяет обеспечивать должный комфорт пассажирам автомобиля. Рессорная подвеска сейчас устанавливается только на грузовые автомобили, точнее, на карьерные самосвалы.
Классификация
Подвески настолько разнообразны, что их даже можно классифицировать по некоторым признакам.
Если брать в целом, то все виды подвесок легковых автомобилей делятся на две большие группы: зависимая подвеска и независимая. Они заметно различаются, но не имеют весомых преимуществ друг перед другом, чтобы можно было выявить однозначного лидера.
Независимая подвеска
Независимая подвеска получила свое название за то, что колеса одной оси не связаны между собой механически. То есть вполне возможно такое, что одно колесо крутится, а другое нет. Этот вид подвески был разработан позже зависимой подвески. Постоянные параметры, например такие, как схождение и развал колес, не имеют постоянного значения при работе подвески. Это значит, что во время отбоя подвески эти параметры временно нарушаются. Этот вид подвески наиболее дешев по сравнению с другими, поэтому чаще применяется на бюджетных автомобилях. Наиболее распространены такие типы независимой подвески, как, например, Мак-Ферсон или «многорычажная».
Зависимая подвеска
Эта подвеска подразумевает жесткую связь колес на одной оси. Движение одного колеса приводит в движение второе колесо. Это наиболее традиционный метод соединения колес, он известен еще со времен гужевых повозок.
Соединительная связь между колесами образуется посредством так называемой неразрезной балки. Минус этого вида подвески в том, что он несовершенен и на данный момент является устаревшим. Наезд на неровность одним колесом заставляет другое колесо менять угол наклона. Из-за этого на высоких скоростях может возникнуть отклонение оси. Если же зависимая подвеска применяется на ведущей оси, то на большой скорости также может возникнуть отклонение от проектируемой траектории движения. Применяется такая подвеска сейчас только на грузовиках и автобусах.
Модернизированная зависимая подвеска «Де Дион» лишена практически всех вышеназванных недостатков, но мало распространена из-за того, что для такой подвески нужно много места, так как необходима установка неразрезной балки. К тому же она имеет слишком высокую стоимость, что делает ее малоконкурентной.
Независимая подвеска с качающимися полуосями
Подвеска с качающимися полуосями отличается от остальных типов тем, что каждая из двух качающихся осей закреплена на шасси. Таким образом, каждое колесо всегда находится под углом 90 градусов к своей полуоси. Из-за этого создается эффект подрессоривания и подвеска становится несовершенной с кинематической точки зрения. Также существует зависимость схода и развала колеса, колеи от длины полуоси. Чем полуось длиннее, тем меньше зависимость. Из-за действия центробежной силы и несовершенства такой подвески в долгих поворотах возникает сила, направленная вверх, и она слегка «подбрасывает» ось вверх.
В качестве упругого элемента часто выступают поперечные рессоры либо пружины. Часто устанавливали такую подвеску на довоенные автомобили, так как они не развивали больших скоростей. По мере роста скорости такая подвеска становится некомфортной и опасной.
Со временем автомобили модернизировали и постепенно отказывались от такого типа подвески. Например, на «горбатом» запорожце использована именно такая подвеска, а на его преемнике ЗАЗ-966 использована модернизированная подвеска с использованием косых рычагов. В современном мировом автомобилестроении на легковых автомобилях такая подвеска не используется из-за ее несовершенства. Единственный грузовой автомобиль, на который до сих пор устанавливают эту подвеску - это Татра-815.
Подвеска типа «качающаяся свеча»
Является самой первой независимой подвеской. На современных автомобилях используется только на британских автомобилях спортивного типа.
Является предшественницей подвески типа Мак-Ферсон. Основой здесь является кулак поворотный, закрепленный пружиной. Имеет свободный ход вверх-вниз по трубчатой направляющей, намертво прикрепленной к раме автомобиля.
Езда на автомобиле с такой подвеской является очень жесткой и некомфортной. Именно из-за этого фактора, а также дороговизны, она не получила большого распространения.
Подвеска типа Мак-Ферсон
Подвеска типа Мак-Ферсон в отличие от свечной подвески дополнена нижним рычагом и имеет возможность качаться в поперечном направлении.
Является самой примитивной, но действенной и дешевой подвеской. Большинство бюджетных автомобилей оснащается именно такой простой, но надежной подвеской. Подвеска типа Мак-Ферсон первая по соотношению цена-качество. Отличается неубиваемостью и простотой обслуживания. Позволяет себя не обслуживать, не менять расходники. Например, при сроке службы поворотного кулака примерно 40–50 тысяч километров, такая подвеска спокойно может проехать и 200 тысяч километров.
Детали будут стучать, греметь, но автомобиль будет технически исправным и сможет продолжать движение. В конце службы, если за автомобилем не ухаживать, эта деталь просто развалится и машина остановится. Ремонт такой подвески несложный, поэтому, поменяв деталь, можно снова начинать движение – при поломке одной детали она не деформирует другие.
Активная подвеска
Активная подвеска – это подвеска, в которой по желанию водителя механически меняется клиренс и жесткость амортизаторов. Водитель, нажав на устройство управления подвеской, меняет также и режимы, например, спортивный, комфортный, нормальный.
Активная подвеска бывает трех видов: гидравлическая, гидропневматическая и самая распространенная пневматическая.
Пневмоподвеска еще в начале 2000-х годов начала использоваться на автомобилях марки Ситроен Ксара. В автомобилях среднего класса это был своеобразный прорыв. Но дальше в автомобильные массы он не пошел. Кроме таких мировых брендовых лидеров, как БМВ, Мерседес-Бенц и Ауди сейчас, пожалуй, только Ситроен серийно производит легковые автомобили с такой активной подвеской.
Работает подвеска на пневмобаллонах следующим образом: внутри пружины вместо стойки или амортизатора стоит пневмобаллон, содержащий воздух. В багажнике находится компрессор, с помощью которого в эти баллоны этот самый воздух поступает. Водитель внутри автомобиля может управлять подвеской с помощью тумблеров на панели. Накачал воздух в баллон – автомобиль поднялся. Спустил воздух – автомобиль опустился.
К плюсам пневмоподвески можно отнести неизменяющийся клиренс. То есть если даже в самом высоком положении машину загрузить пассажирами и грузом клиренс автомобиля не изменится. Также такая подвеска обеспечивает отсутствие кренов в поворотах и улучшенную управляемость.
Минусы такой подвески – это обязательная установка компрессора в багажнике, у которого небольшой срок службы, как и у пневмобаллонов. Долговечность работы компрессора напрямую зависит от климата – если в регионе высокая влажность воздуха, то при частой работе компрессора он выходит из строя. Такая подвеска стоит достаточно дорого, к тому же устанавливать ее должны профессионалы, а это и дорого и профессионалы есть не в каждом городе.
Пневмоподвеска может быть одно, двух или четырехконтурная. Одноконтурная способна опустить или поднять только весь автомобиль. Двухконтурная может опустить отдельно переднюю или заднюю ось. Четырехконтурная система способна изменять положение каждого колеса по отдельности.
Активная пневмоподвеска сейчас часто используется для тюнинга автомобилей. Молодые водители, желая выделить свой автомобиль из серой массы других, устанавливают такую подвеску на свои автомобили.
Видео
Обзор основных видов подвесок представлен в видеоматериале:
