Jak działa zależne zawieszenie kół? Zawieszenia samochodów osobowych

W tym artykule porozmawiamy o różne rodzaje zawieszenia stosowane w samochodach, opowiemy Ci o nich cechy konstrukcyjne, zalety i wady działania w każdym konkretnym przypadku. Konstrukcja zawieszenia polega na usunięciu czterech z sześciu możliwych „stopni swobody” i pozostawieniu dwóch pozostałych – obrotu koła dla ruchu i jego ruchu w pionie dla naszego komfortu na nierównościach.

W praktyce jest to niemożliwe, a wynika przede wszystkim z braku absolutnie sztywnych materiałów. Bardzo trudno jest całkowicie wyeliminować możliwość obrotu wokół osi poprzecznej i wzdłużnej. Konstruktorzy niezależne zawieszenia w praktyce zdaliśmy sobie sprawę, że lepiej jest pozwolić na zmianę pochylenia kół, ale wyrównać je i skierować przeciwnie do przechyłu nadwozia, ponieważ pozwala to na utrzymanie pionowej pozycji kół podczas pokonywania zakrętów. Spośród wszystkich typów zawieszeń stosowanych w konstrukcjach samochodowych w XX wieku, tylko sześć głównych rozwiązań zyskało obecnie popularność i praktyczność.
Są to wahacze wielowahaczowe, podwójne, MacPhersona, wahacze wleczone, wahacze wleczone połączone belką poprzeczną, belka skrętna. Z tych elementów tylko trzy ostatnie (wahacze połączone belką poprzeczną, wahacze wleczone i belki skrętne) stosowane są wyłącznie w tylnych zawieszeniach samochodów z napędem na przednie koła, a pozostałe mogą być stosowane zarówno z przodu, jak i z tyłu, do dowolnego z kół samochodu.
W odróżnieniu od pozostałych „wahacze wleczone połączone belką poprzeczną” i „belka skrętna” nie do końca nadają się do zawieszenia niezależnego, nazywane są też „półniezależnymi” (ruch pionowy jednego z kół wpływa na ruch przeciwnego jeden).
Z rzadko stosowanych zawieszeń bez wątpienia najstarszym jest belka osiowa, z kołami zamontowanymi po obu stronach. Obecnie stosuje się je jako zawieszenie samochodów na belkach (innymi słowy, w katalogach jest napisane, że jest to „oś sztywna” lub „zawieszenie zależne”). Takie zawieszenia służą nie dla wygody, ale po to, aby służyły przez długi czas podczas jazdy samochodem w trudnym terenie (lub wręcz w terenie).

Zawieszenie MacPhersona

Bardziej efektywna przestrzennie i konstrukcyjnie konstrukcja niż zawieszenie z podwójnymi wahaczami poprzecznymi (czyli możliwość montażu silników poprzecznych) więcej mocy oraz nowe boxy do samochodów o małych gabarytach). System przenosi obciążenia na ramę nadwozia poprzez trzy osobne i dogodnie zlokalizowane punkty (górną obrotową „wieżyczkę” samego słupka oraz dwa punkty mocowania dźwigni). Pozwala to na umieszczenie silnika bez ingerencji górne podpory stojaki
Zawieszenie uzyskuje się poprzez połączenie dolnej części z teleskopem rozpórka amortyzatora do zwrotnicy piasty koła. Dolna część rozpórki znajduje się poprzecznie do wystającej części dolnego wahacza lub pary pojedynczych ramion.
Kolumna MacPhersona zapewnia wysoki środek przechyłu – zwykle pożądany – a ponieważ kolumna jest długa, zmiany pochylenia kół podczas ruchu pionowego lub przechyłów nadwozia są niewielkie.

MacPherson ma dwie wady.
1. Środek rolki może podczas zakrętu przesunąć się na dużą odległość od swojej pozycji statycznej, co może prowadzić do problemów z prowadzeniem.
2. Sterowanie kołami przymocowanymi do rozpórek powoduje obrót rozpórek, co zwiększa siłę kierowania i wymaga zastosowania górnego urządzenia sterującego o niskim tarciu. Zawieszenie typu MacPherson jest stosowane w samochodach VAZ z napędem na przednie koła od V8 do dnia dzisiejszego.
Za ten system Są rzadko używane, zdecydowana większość używa ich z przodu, przerzuciły się na nie nawet takie marki jak Jaguar.

Tylne zawieszenie to kolumna MacPhersona z mechanizmem wielowahaczowym. Rozpórka utrzymuje koło w pionie, duży wahacz wleczony zapewnia wzdłużne mocowanie, a dwa poprzeczne ramiona stabilizują boczne ruchy koła i zapewniają ustawienie koła.

Zazwyczaj w zawieszeniu z kolumnami MacPhersona zastosowano sprężyny śrubowe montowane wokół amortyzatora, ale nie jest to jedyny sposób. W przeszłości Fiat stosował w tylnym zawieszeniu kolumny MacPhersona, które element elastyczny zastosowano pojedynczą szeroką sprężynę piórową zamontowaną pod spodem.
Stwierdzono, że montaż sprężyn z niewielkim przesunięciem w stosunku do amortyzatora zmniejsza problem „sztywności”, gdy siły pionowe działające na koło są małe. „Sztywność” – tendencja amortyzatora do nie poruszania się do momentu przekroczenia siły progowej, a następnie nieoczekiwanego poruszania się – może powodować nieprzyjemne uczucie sztywności zawieszenia na gładkich drogach.

Przednie zawieszenie. z szeroko rozstawionymi dolnymi wahaczami i sterowniczy w swoim normalnym położeniu, dobrze ukryty dla bezpieczeństwa za silnikiem poprzecznym.

Zawieszenie przednie z podwójnymi wahaczami o szerokim rozstawie i wahaczem zwrotnicy wyciągniętym do góry. Sprężyna śrubowa i amortyzator teleskopowy są instalowane osobno (daje dodatkowe funkcje w ustawieniach).

Zawieszenie składa się z dwóch wideł umieszczonych jedno nad drugim, których rozwidlone boki są przymocowane do nadwozia, a przeciwległe końce są zamocowane zawiasowo do górnej i dolnej części osi kierowanej. Centrum przednie koło może obracać się wokół dwóch zawiasów podczas obracania.

Zwykle tylko jedna z dźwigni może być dźwignią rozwidloną, a druga może być dźwignią pojedynczą. Jeśli ramiona są tej samej długości, to gdy nadwozie toczy się w zakręcie, kąt pochylenia jest taki sam jak kąt przechyłu, a stabilność może znacznie ucierpieć. Dlatego dźwignie zwykle to robią różne długości, ramię Krótko mówiąc. Powoduje to niewielką zmianę pochylenia, gdy koło porusza się pionowo, ale przy przechylaniu się nadwozia na zakrętach, zmianę pochylenia można faktycznie wyeliminować, przynajmniej w przypadku mocno obciążonego koła zewnętrznego względem środka obrotu.

Geometria zawieszenia podwójne dźwignie można zmieniać nie tylko poprzez zmianę długości dźwigni, ale także poprzez kąt nachylenia dźwigni względem płaszczyzny poziomej, patrząc od przodu samochód stacjonarny. Osie, wokół których obracają się ramiona i które przechodzą przez mocowania ramion do ciała, mogą być lekko nachylone w stosunku do płaszczyzny poziomej, a czasami mocowania ramion mogą być również przesunięte do przodu lub do tyłu w celu wytworzenia sił pionowych (przeciwko kiwaniu i odchylaniu ) oddziałujących na nadwozie podczas hamowania i przyspieszania lub „poprawiając” geometrię, aby uzyskać preferowaną zmianę pochylenia kół podczas krytycznego manewru.

Aby dokładnie zrozumieć, jak zawieszenie będzie się zachowywać w określonych sytuacjach i jaka długość wahaczy jest potrzebna, pomagają komputery i programy do projektowania wspomaganego komputerowo. Jedną z zalet tego zawieszenia jest wyższa stabilność i sterowność na zakrętach (mówimy o przednim zawieszeniu) niż zawieszenie MacPhersona, ale wymaga to więcej „roboczogodzin” oraz kosztów rozwoju i testów, co czyni samochód droższym. Dlatego ten typ zawieszenia stosowane są w samochodach klasy D i wyższych oraz w drogich samochodach „modowych”.

Z tyłu takie zawieszenie jest obecnie rzadko stosowane: albo amortyzator i sprężyna występują w jednym zestawie (kolumna MacPhersona), albo stosuje się dodatkowe dźwignie (układ wielowahaczowy).

Niskie ramię z szeroko rozstawionymi punktami mocowania, znacznie mniejsze ramię górne, którego oś stanowi wysoki kąt z osią wzdłużną samochodu, „łabędzia szyja” wahacza osi kierowanej, dla wyższego ułożenia wahacza, zwarta sprężyna wokół górnej części amortyzatora, stabilizator stabilność boczna, połączone z dolną częścią amortyzatora, sworzniami i wentylowane hamulec tarczowy z zawiasami przymocowanymi do jego końców. Taka konstrukcja pozostawia miejsce na napęd na przednie koła i jest jak najbardziej typowe zawieszenie na podwójnych dźwigniach.

Zawieszenie wielowahaczowe

podobne do niezależnego zawieszenia z podwójnymi wahaczami, w którym każde ramię jest podzielone na dwa oddzielne ogniwa, czasami z dodatkiem piątego ogniwa. Obecnie stosowany do tylnych zawieszeń samochodów klasy executive i niektórych samochodów klasy C.

Każda dźwignia i łącznik steruje konkretnym aspektem zachowania koła, takim jak zmiana jego pochylenia lub ruchu bocznego. Połączenia można zaprojektować tak, aby mogły ze sobą współdziałać, nie wpływając na siebie nawzajem, a także można im nadać określony kształt, aby zwolnić przestrzeń potrzebną projektantowi na wnętrze nadwozia lub inne elementy konstrukcyjne.

Proces projektowania jest bardzo złożony i można go przeprowadzić wyłącznie przy użyciu komputera. Zawieszenie wielowahaczowe jest bardzo drogie w produkcji i utrzymaniu, ale jest najbardziej „wygodne” dla wszystkich pasażerów. Duża liczbałączniki, ciche bloki i zawiasy doskonale amortyzują uderzenia podczas nagłych zderzeń z przeszkodami. Wszystkie elementy zamontowane są na ramie pomocniczej za pomocą mocnych cichych bloków, co znacznie zwiększa izolację akustyczną samochodu od kół. Jednak jazda po nierównym terenie (po nierównym terenie i dziurach) jest niepożądana z tym zawieszeniem, ponieważ łatwo można je uszkodzić, a konserwacja tego typu zawieszenia jest relatywnie droga.

Tył niezależny zawieszenie wielowahaczowe Jaguar X-Type

Ramiona wleczone

Najprostszym sposobem stworzenia niezależnego zawieszenia jest przymocowanie koła do końca wahacza, który jest połączony zawiasowo z belką przymocowaną do nadwozia samochodu, co stanowi faktycznie konstrukcję zawieszenia z wahaczami wleczonymi.
Belka ta często ma postać rury poprzecznej, która pełni rolę ramy pomocniczej i pochłania wszystkie siły boczne. Projektuj dalej ramię wleczone x zapewnia, że ​​koła będą cały czas ustawione równolegle do linii wzdłużnej samochodu, nie licząc wygięć dźwigni i odkształceń tulei łączących. Koła pochylają się pod kątem identycznym z kątem pochylenia nadwozia podczas pokonywania zakrętów.

Niektórzy projektanci podwozia z zadowoleniem przyjmują wynikające z tego niewielkie zmniejszenie przyczepności. tylne opony, ponieważ możliwe staje się ograniczenie nadmiernej podsterowności, choć prowadzi to do jej zmniejszenia całkowita siła przyczepność na zakrętach.

Tuleje mocujące wahacze do belki łagodzą wstrząsy i wibracje przenoszone z koła na nadwozie; wcześniej tego typu zawieszenie stosowano w samochodach klasy B, co zapewniało dodatkową objętość bagażnika i siedzeń pasażerów. Obecnie zawieszenie to jest rzadko stosowane, zamiast tego jest używane belka skrętna.

Zawieszenie tylne z wahaczami wleczonymi, amortyzatory pionowe.

Jedno z najczęściej stosowanych tylnych zawieszeń w małych i średnich samochodach z napędem na przednie koła, pojawiło się po raz pierwszy w połowie lat 70-tych.
Składa się z dwóch wahaczy wleczonych połączonych z belką poprzeczną, której część długości jest wykonana w formie małej litery H, która jest zawieszona na zawiasach u góry korpusu, a koła są przymocowane u dołu. Sama poprzeczka jest pusta w środku i można ją łatwo skręcać, umożliwiając niezależny ruch ramion w górę i w dół, podczas gdy pozostała sztywność jest wystarczająca, aby utrzymać ramiona w stałej odległości.

Belka skrętna jest dobra pod względem efektywności przestrzennej, nawet przy małe samochody można zaprojektować duży bagażnik oraz nadwozie dla wygody pasażerów tylne siedzenia. Jest również tani w produkcji i utrzymaniu oraz można go łatwo zainstalować na liniach montażowych pojazdów.
Jedna z największych wad: niski komfort dla pasażerów tylnej kanapy ze względu na dodatkowe drgania przenoszone na nadwozie przez koło oraz brak możliwości zapewnienia „porządnej” izolacji akustycznej, co negatywnie wpływa na komfort jazdy na długich dystansach.
Zawieszenie jest używane samochody z napędem na przednie koła VAZ począwszy od 2108 r., a kończąc na Priorach.

Wahacze połączone belką poprzeczną to jeden z kierunków ewolucji projektantów, mający na celu obniżenie kosztów produkcji samochodu (podobnie jak belka skrętna).
Podobnie jak w przypadku belki skrętnej, zawieszenie to pozwala na wykonanie dużego nadwozia dla pasażerów i bagażnika, jest niedrogie w produkcji i utrzymaniu oraz łatwe w montażu w samochodzie.

Wady też: trudne do wykonania wygodna jazda dla pasażerów tylnych siedzeń na nierównych drogach. Oraz wibracje przenoszone z koła przez to zawieszenie na nadwozie, co negatywnie wpływa na izolację akustyczną.

Tył Zawieszenie Forda Fiesta

Z rzadko stosowanych zawieszeń bez wątpienia najstarszym jest belka osiowa, z kołami zamontowanymi po obu stronach. (oś sztywna lub zawieszenie zależne)

Aby poprawić prowadzenie, zmniejszyć przechyły nadwozia na zakrętach i poprawić komfort jazdy, wraz z belką osi często montowany jest poprzeczny drążek reakcyjny (pręt Panharda).

Głównym zadaniem tego zawieszenia jest wytrzymywanie ciężkich warunków terenowych i dużych obciążeń, wykorzystywane jest także do transportu towarów i łączone jest z resorami piórowymi. Samochody, w których zamontowane jest to zawieszenie, z reguły nie charakteryzują się dużą prędkością i komfortem, ale mają zdolność przełajowa.
Często można go znaleźć w samochodach z ramą dźwigarową, np Tylne zawieszenie, używany w samochodach VAZ 2101 2102 2103 2104 2105 2106 2107.
W pojazdach terenowych jest zwykle montowany z przodu i z tyłu.

– jest to zespół mechanizmów, dzięki którym następuje elastyczne połączenie kół z osiami samochodu, zmniejszenie ciężaru na elementach nośnych, a także dostosowanie pozycji nadwozia podczas jazdy.

Zawieszenie jest elementem przejściowym pomiędzy podwoziem samochodu a nawierzchnią drogi. Głównym zadaniem inżynierów jest zadbanie o to, aby zawieszenie było lekkie i zapewniało niezbędne bezpieczeństwo samochodu podczas jazdy.

Typ zawieszenia z podwójnymi wahaczami

Ten typ Podwozie to schemat dwóch dźwigni, których połączenie odbywa się za pomocą zwrotnicy. Zazwyczaj, przedramię instaluje się za pomocą cichych bloków na ramie pomocniczej, a górną montuje się w ten sam sposób, ale już założoną. Taka konstrukcja minimalizuje kołysanie i jazdę koła, a także niewielki krok kątowy podczas oscylacji w górę i w dół. Kształt tej konstrukcji pozwala każdej osi oddzielnie wyczuć nierówności i ustawić się pionowo w stosunku do drogi, bez przenoszenia wibracji na przeciwną oś.

Zawieszenie wielowahaczowe

Schemat tego wisiorka jest trochę podobny do powyższego i wykorzystuje wszystkie jego elementy najlepsze cechy. Tego typu zawieszenia są bardziej złożone i droższe w konstrukcji, ale wyróżniają się dużą plastycznością i doskonałą koordynacją maszyny. Szeroka gama części (ciche klocki i przeguby kulowe) tłumi nierówności lepiej niż inne drogi krajowe. Wszystkie części są przymocowane do ramy pomocniczej. Imponujące ciche bloki pomiędzy częściami a ramą pomocniczą zwiększają izolację akustyczną. Niezależne zawieszenie wielowahaczowe jest najczęściej stosowane w samochodach osobowych klasy S. Najbardziej stabilizuje kontakt kół z nawierzchnią różne rodzaje nawierzchni drogi i wyraźnie reguluje samochód przy zmianie kierunku.

Zalety zawieszenia wielowahaczowego

• Niezależna działalność każdego koła jest wolna od pozostałych;
• Lekka waga;
• Suwerenne korekty poprzeczne i wzdłużne;
• Doskonała zdolność toczenia;
• Idealne dla modele z napędem na wszystkie koła automatyczny.

Negatywnym punktem jest złożoność mechanizmu i oczywiście wysoki koszt.

Zawieszenie McPhersona

Jednak pomimo poprawy, zależne zawieszenia różnią się jednym: podczas przyspieszania samochód wydaje się „przysiadać”, ale podczas hamowania „nos” obniża się, tj. równowaga zostaje utracona. W celu wyeliminowania niewyważenia stosuje się pomocnicze elementy kierunkowe.

Zawieszenie zależne od tyłu

Tradycyjnym przykładem tego schematu jest tylne zawieszenie, w którym elementami sprężystymi są sprężyny śrubowe w kształcie cylindra. Dodatkowo, aby zwiększyć procent stabilnej kontroli, zmniejszyć przechylenie nadwozia podczas manewrów, a także poprawić płynność jazdy, zawieszenie wyposażono w poprzeczną belkę reakcyjną.

Minusem jest imponująca waga belki tylna oś. A jeśli oś jest napędzana, to jej masa jest jeszcze większa, co powoduje poważne pogorszenie płynności jazdy i prowadzi do pojawienia się wibracji.

Półniezależne zawieszenie tylne

Ukończono to podwozie z udziałem dwóch wahaczy wleczonych, połączonych pośrodku belką podłużną. Odmiana ta może być używana wyłącznie z tyłu samochody osobowe, ale prawie wszystkie z nich mają napęd na przednie koła.

Zaletami tej konstrukcji są łatwość montażu, małe wymiary i niewielka waga, a co najważniejsze zapewnia najbardziej optymalne rozmieszczenie kół w jednakowych odstępach.

Jest tylko jedna wada: ta konstrukcja niewątpliwie nadaje się do pasywnej osi tylnej.

Zawieszenie samochodu osobowego składa się z wielu elementów łączących nadwozie z kołami. W jego skład wchodzą amortyzatory, sprężyny, stabilizatory, różne dźwignie, zawiasy i odgrywa bardzo ważną rolę w zachowaniu samochodu na drodze.

Jeśli zawieszenie jest sztywne, poczujesz każdą nierówność na drodze. Ale sztywne zawieszenie z pewnością przypadnie do gustu miłośnikom samochodów sportowych, dzięki bardzo dobremu i precyzyjnemu prowadzeniu przy dużych i niskich prędkościach. Miękkie zawieszenie bardziej odpowiedni dla samochodu reprezentacyjnego, któremu niestraszne są nagłe ruchy i oszałamiające zakręty.

W tym artykule omówimy konstrukcję zawieszeń samochodu osobowego MacPherson i zawieszenie z drążkiem skrętnym.

Urządzenie zawieszenia MacPhersona

Zawieszenie MacPhersona to jeden z najpowszechniejszych rodzajów zawieszenia samochodowego (w języku angielskim - zawieszenie MacPhersona). W tym artykule dowiemy się, czym jest zawieszenie MacPhersona, jego główne zalety i wady, a także rozważymy schemat i konstrukcję tego zawieszenia.

Głównym elementem konstrukcyjnym zawieszenia jest kolumna amortyzatora, dlatego też otrzymała nazwę „wahająca się świeca”. „Zawieszenie świecowe” stosowane jest głównie w przypadku przednich kół. Wersja dla tylne koła w krajach anglojęzycznych nazwa „zawieszenia Chapmana” pochodzi od nazwiska inżyniera firmy Lotus, który je opracował.

Zastosowanie zawieszenia MacPhersona umożliwiło poprzeczne umieszczenie silnika i skrzyni biegów w komorze silnika i doprowadziło do jego szerokiego zastosowania w nowoczesnym przemyśle samochodowym z napędem na przednie koła.

Zawieszenie MacPhersona składa się z:

• nosze
• wahacz
• zaokrąglona pięść
• rozpórka amortyzatora
• stabilizator

Większość modyfikacji McPhersona obejmuje następujące elementy konstrukcyjne: stabilizator, kolumnę amortyzatora, zwrotnicę, wahacz i ramę pomocniczą. Możliwe jest również zastosowanie drążka skrętnego jako elementu sprężystego.

Głównym elementem nośnym zawieszenia jest rama pomocnicza. Mocuje się go do karoserii za pomocą cichych bloków. Zastosowanie gumowo-metalowych podpórek ogranicza przenoszenie hałasu i wibracji na karoserię. Rama pomocnicza stanowi podstawę do mocowania mechanizmu kierowniczego, wsporników wahacz i stabilizator.

Po obu stronach z tulejami gumowymi do ramy pomocniczejprzymocowane są ramiona poprzeczne prawe i lewe koło. Dźwignie mocowane są podwójnie, co nadaje konstrukcji sztywność w kierunku wzdłużnym. Na drugi koniec wahacza przegub kulowy zwrotnica jest przymocowana.

Zaokrąglona pięść Jest on przymocowany do drążka kierowniczego za pomocą przegubu obrotowego, umożliwiając obrót koła. Do niego przymocowana jest górna część zwrotnicy rozpórka amortyzatora, a dolny jest połączony z wahaczem. Zawiera również wstrzymanie wsparcia i zespół łożyskowy.

Amortyzator zawiera sprężynę i amortyzator umieszczone współosiowobufor kompresji . Górna część amortyzatora mocowana jest do błotnika za pomocą gumowej tulei, dolna część jest połączona z błotnikiem obrotowa pięść. Niektórzy producenci samochodów dzielą sprężynę i amortyzator na dwa elementy konstrukcyjne.

Urządzenie do zawieszenia drążka skrętnego

Zawieszenie drążka skrętnego- są metalowe wały skrętne, pracujący na skręt, którego jeden koniec jest przymocowany do podwozia, a drugi do specjalnej prostopadłej dźwigni połączonej z osią. Zawieszenie z drążkiem skrętnym wykonane jest ze stali poddanej obróbce cieplnej, co pozwala mu wytrzymać znaczne obciążenia skrętne. Podstawową zasadą działania zawieszenia z drążkiem skrętnym jest zginanie.

Belkę skrętną można ustawić wzdłużnie i poprzecznie. Wzdłużny układ zawieszenia z drążkiem skrętnym stosowany jest głównie w dużych i ciężkich pojazdach samochody ciężarowe. W samochodach osobowych z reguły stosuje się układ poprzeczny zawieszenia drążków skrętnych, zwykle włączone Napęd na tylne koła. W obu przypadkach zawieszenie z drążkiem skrętnym zapewnia płynną jazdę, reguluje przechyły podczas skręcania, zapewnia optymalne tłumienie drgań kół i nadwozia oraz redukuje drgania kół kierowanych.

W niektórych pojazdach zawieszenie z drążkiem skrętnym automatycznie poziomuje się za pomocą silnika, który napina belki, aby zapewnić dodatkową sztywność, w zależności od prędkości i stanu. nawierzchnia drogi. Zawieszenie z regulacją wysokości można zastosować przy zmianie kół, gdy pojazd podnosi się za pomocą trzech kół, a czwarte podnosi się bez pomocy podnośnika.

Główną zaletą zawieszeń z drążkiem skrętnym jest trwałość, łatwość regulacji wysokości i kompaktowa szerokość pojazd. Zajmuje znacznie mniej miejsca niż zawieszenia sprężynowe. Zawieszenie z drążkiem skrętnym jest bardzo łatwe w obsłudze i konserwacji.

Jeśli zawieszenie drążka skrętnego jest luźne, możesz wyregulować położenie za pomocą zwykłego klucza. Wystarczy wczołgać się pod samochód i dokręcić niezbędne śruby. Najważniejsze jednak, aby nie przesadzić, aby uniknąć nadmiernej szorstkości podczas ruchu. Regulacja zawieszenia z drążkiem skrętnym jest znacznie łatwiejsza niż regulacja zawieszenia sprężynowego. Producenci samochodów zmieniają belkę skrętną, aby dostosować pozycję za kierownicą w zależności od masy silnika.

Prototyp nowoczesnego zawieszenia z drążkiem skrętnym można nazwać urządzeniem, które było stosowane w Volkswagenie „Beatle” w latach 30. ubiegłego wieku. Urządzenie to zostało zmodernizowane przez czechosłowackiego profesora Ledvinkę do znanej nam dzisiaj konstrukcji i zainstalowane w Tatrach w połowie lat 30-tych. A w 1938 roku Ferdinand Porsche skopiował projekt zawieszenia z drążkiem skrętnym Ledvinka i wprowadził go do produkcja masowa KDF-Wagen.

Zawieszenie z drążkiem skrętnym było szeroko stosowane wyposażenie wojskowe Podczas drugiej wojny światowej. Po wojnie zastosowano głównie zawieszenie samochodowe na drążku skrętnym Samochody europejskie(w tym samochody osobowe), takie jak Citroen, Renault i Volkswagen. Z biegiem czasu producenci samochodów osobowych zrezygnowali ze stosowania zawieszeń z drążkami skrętnymi w samochodach osobowych. samochody osobowe ze względu na złożoność produkcji drążków skrętnych.

Nie jest tajemnicą, że zawieszenie jest jedną z najważniejszych części samochodu, mającą na niego wpływ ważne parametry takie jak prowadzenie, płynność i stabilność samochodu jako całości. Dzisiaj postaramy się zrozumieć, jakie rodzaje zawieszeń istnieją i do jakich samochodów najlepiej pasują.

Teoria

Najpierw musimy zrozumieć, na co dokładnie wpływa konstrukcja zawieszenia? Początkowo za zachowanie koła podczas ściskania i odbicia odpowiada zawieszenie. Idealnym przypadkiem jest sytuacja, gdy tor koła zawsze pozostaje prostopadły do ​​jezdni – w tym przypadku powierzchnia styku opony z nawierzchnią pozostaje możliwie najszersza. Jednak nie zawsze tak jest, z reguły w procesie ściskania zawieszenia zmienia się kąt pochylenia kół, a w przypadku pokonywania zakrętów zmienia się kąt kół w miejscu pochylenia nadwozia. Jak rozumiesz, w tym przypadku prowadzi to do zmniejszenia powierzchni styku opony z nawierzchnią. Zatem to konstrukcja zawieszenia samochodu bezpośrednio wpływa na właściwości przyczepne opon.

Całe zawieszenie w nowoczesne samochody można podzielić na trzy grupy elementów:

• elementy prowadzące - dźwignie;
• elementy elastyczne – sprężyny i stabilizatory;
• elementy tłumiące - amortyzatory.

Wszystkie te elementy ostatecznie wpływają na płynność jazdy samochodem, a także na jego wydajność. Nie zapomnij także o wpływie zawieszenia na poziom przechyłu samochodu. Za ten parametr w zawieszeniu odpowiadają nie sprężyny i amortyzatory, a dźwignie. Środek przechyłu bocznego, czyli punkt, wokół którego nadwozie zaczyna się przechylać, zależy od ich położenia.

Jednym z najważniejszych parametrów zawieszenia jest pochylenie kół i zbieżność kół:

• Wygięcie– jest to odchylenie płaszczyzny koła od prostopadłej, którą tak naprawdę jest nawierzchnia drogi. Jeśli górna część koła jest przechylona na zewnątrz, kąt pochylenia koła jest dodatni, a jeśli jest skierowany do wewnątrz, jest ujemny.
• Konwergencja– jest to kąt pomiędzy kierunkiem ruchu a płaszczyzną obrotu samego koła.

Na podstawie tych faktów możemy stwierdzić, że zaprojektowanie zawieszenia wcale nie jest zadaniem najprostszym. Inżynierowie potrzebują dużo czasu, aby znaleźć właściwą równowagę pomiędzy mocne rolki, prowadzenie i komfort. Przejdźmy teraz od teorii do praktyki i przyjrzyjmy się głównym rodzajom zawieszeń stosowanych obecnie.

Ćwiczyć

NA ten moment można wyróżnić aż siedem gatunków różne rodzaje wisiorki Dla lepszego zrozumienia przyjrzymy się każdemu typowi osobno.

Zależne zawieszenie. Ten typ zawieszenia samochodowego jest jednym z najstarszych, niemniej jednak z powodzeniem stosowany jest do dziś. Osobliwość Ten rodzaj zawieszenia to sztywne połączenie osi kół za pomocą mostu lub zwykłej belki.

Początkowo jako elastyczne elementy prowadzące zależnego zawieszenia stosowano sprężyny, ale w nowoczesnych analogach zastosowano specjalną poprzeczkę, która jest utrzymywana po bokach przez wahacze. Dziś najczęściej tego typu zawieszenie można spotkać w SUV-ach i niedrogich samochodach z napędem na przednie koła.

Wiele osób uważa, że ​​​​to zawieszenie nie ma żadnych zalet w porównaniu do nowoczesnych analogów, ale nie jest to do końca prawdą. Zawieszenie zależne jest bardzo proste, ma wyjątkowo niską masę i nie wymaga regulacji pochylenia kół. Ale jest jeden istotna wada– niestabilne zachowanie na nierównych powierzchniach, co może prowadzić do poślizgu.

Zawieszenie półniezależne (drążek skrętny). Ten typ zawieszenia ma wiele wspólnego z poprzednią wersją. Ale w przeciwieństwie do zawieszenia zależnego, poprzeczka między kołami nie znajduje się na tej samej osi kół, ale jest przesunięta bliżej wsporników dźwigni. Ponadto sama poprzeczka jest w tym przypadku nie tylko przeciwdziała siłom bocznym, ale także pełni rolę stabilizatora. Bardzo łatwo jest rozróżnić to zawieszenie po rodzaju przekroju, który zazwyczaj ma kształt litery U.

Podobnie jak w przypadku zawieszenia zależnego, ten typ nie zmienia kąta pochylenia kół na stosunkowo płaskich powierzchniach. Jednak gdy tylko stan drogi się pogorszy lub konieczny będzie zakręt, poprzeczka skręca się, zapobiegając w ten sposób przechylaniu się kół.

W tej chwili ten typ zawieszenia jest najpopularniejszy i stosowany w wielu samochodach klasy kompaktowej. Prostota konstrukcji, stabilność na prostej drodze i solidna stabilność w zakrętach sprawiły, że stał się mega popularny. Jedyną istotną wadą tego typu jest potrzeba większej przestrzeni, aby zmieścić go pod spodem.

Zawieszenie na wahaczach wleczonych. Ten typ zawieszenia jest najprostszym przedstawicielem tzw. zawieszeń niezależnych. Każde z kół jest podtrzymywane przez własną dźwignię, która musi również przeciwdziałać siłom wzdłużnym i poprzecznym. Rozumiesz, jak mocna powinna być dźwignia w takim zawieszeniu.

Podczas pracy tego typu zawieszenia istnieje wiele zarówno pozytywnych, jak i punkty ujemne. Przykładowo koła w takim zawieszeniu obracają się ściśle w płaszczyźnie wzdłużnej, co doskonale sprawdza się na idealnie płaskich powierzchniach. Z drugiej jednak strony na nierównych nawierzchniach i podczas zakrętów koła przechylają się wraz z nadwoziem, co pogarsza właściwości trakcyjne opon.

Wydawałoby się, dlaczego tak niezdarny rodzaj zawieszenia? Odpowiedź jest po prostu prosta – tego typu zawieszenie zajmuje bardzo mało miejsca na spodzie samochodu, dodatkowo jego konstrukcja jest bardzo prosta.

Zawieszenie dwuwahaczowe. Ten typ zawieszenia został opracowany w latach 30-tych ubiegłego wieku, mimo to nadal jest stosowany w większości samochody sportowe. Koło mocuje się do nadwozia lub ramy pomocniczej za pomocą dwóch dźwigni. Ponadto zazwyczaj górne ramię jest zawsze nieco krótsze, co przy ściskaniu zawieszenia powoduje opadanie górnej części koła do wewnątrz. To z kolei zapewnia lepszą przyczepność kół podczas pokonywania zakrętów.

Ale taka elastyczność ma też drugą, negatywną stronę. Na przykład podczas hamowania koła również się ściskają, co prowadzi do słabego kontaktu. Ponadto wymaga sama konstrukcja zawieszenia wysoki pułap montażu, z tego powodu stosuje się go głównie tylko na przedniej osi.

MacPhersona. Ten rodzaj zawieszenia jest dziś najpopularniejszy. Konstrukcja MacPhersona jest bardzo prosta i kompaktowa, co zapewnia więcej miejsca komora silnika. Ten typ zawieszenia składa się z dolnego wahacza i kolumny amortyzatora, która pełni rolę górnego elementu prowadzącego. Prowadzi to do tego, że tego typu zawieszenie utraciło możliwość zmiany pochylenia kół przy stabilnym rozstawie kół. Ale przy opracowywaniu innego samochodu na zawieszeniu MacPhersona można początkowo ustawić pochylenie. Na przykład przesuwając dolny wahacz na zewnątrz, można uzyskać lepszą przyczepność na zakrętach. Przesuwając dźwignię do wewnątrz, możesz zapewnić stabilność toru, ale pogorszyć zachowanie na zakrętach.

Główną wadą tego typu zawieszenia jest zwiększone obciążenie kolumny amortyzatora, a także miejsca jego zamocowania.

Zawieszenie na wahaczach „skośnych”. Ten typ zawieszenia praktycznie nie jest już dziś używany, niemniej jednak na naszych drogach wciąż można spotkać samochody, które zostały wyprodukowane w latach 90. XX wieku, kiedy ten typ zawieszenia był niezwykle popularny.

Konstrukcja zawieszenia jest bardzo prosta, podobnie jak w przypadku zawieszenia z wahaczami wleczonymi, w tym typie również zastosowano dwa, ale ukośne wahacze. Na etapie projektowania samochodu inżynierowie musieli wybrać kąt nachylenia i długość dźwigni, aby zapewnić pożądane właściwości kinematyczne zawieszenia przyszłego samochodu.

Najczęściej można było spotkać tego typu zawieszenie tylna oś w samochodach koncern BMW. Bawarscy inżynierowie natychmiast zauważyli jednego bardzo ważna własność ten wisiorek - na wszelki wypadek nagłe hamowanie nadwozie jest dociśnięte jak najbliżej podłoża, co sprawia, że ​​zachowanie samochodu jest bardziej przewidywalne. Dodatkowo zmieniając różne parametry (opisane tuż powyżej) można wpłynąć na prowadzenie samochodu, czyniąc go podatnym na przykład na nadsterowność.

Zawieszenie wielowahaczowe. Ten typ zawieszenia został opracowany, aby połączyć zalety zawieszenia z podwójnymi wahaczami i wahaczami wleczonymi. Innymi słowy multi-link to zawieszenie dwuwahaczowe, w które wbudowane są wahacze wleczone, które w momencie ściskania powinny ściągać koło. Zazwyczaj tego typu zawieszenie stosowane jest na osi tylnej. Jeśli samochód ma napęd na przednie koła, to jest przystosowany do neutralizacji podsterowności, a jeśli ma napęd na tylne koła, to ten typ zawieszenia przeciwdziała nadsterowności.

Główne wady tego typu zawieszenia można uznać za wysoki koszt projektu i jego złożoność. Z tego powodu najczęściej można go spotkać jedynie w drogich samochodach.

Konkluzja

Niezwykle trudno podsumować i powiedzieć, który wisiorek jest najlepszy. Wszystkie opisane projekty mają prawo istnieć i są wykorzystywane przez producentów do rozwiązywania określonego zakresu problemów.

• , 19 października 2015 r

Zawieszenie to jeden z najważniejszych elementów pojazdu. To właśnie na tę jednostkę przykuta jest uwaga mas inżynierów i projektantów. Typy zawieszenia samochodowe różnią się w zależności od kosztu samochodu, napędu i oczywiście segmentu zajmowanego przez model. Więcej na ten temat w dalszej części artykułu.

Układ zawieszenia lub zawieszenie samochodu to zespół mechanizmów, elementów i części, które pełnią rolę łącznika między drogą a nadwoziem samochodu. Zawieszenie spełnia następujące funkcje:

1. Fizycznie łączy ciągłe osie lub koła z układem nośnym samochodu - ramą lub nadwoziem.
2. Zaopatruje układ nośny w momenty i siły powstające podczas interakcji kół z nawierzchnią drogi.
3. Zapewnia pożądany ruch kół względem ramy lub nadwozia, a także wymaganą płynność.

Główne elementy zawieszenia to:

1. Komponenty zapewniające elastyczność.
2. Składniki rozkładu kierunku siły.
3. Elementy przeciwpoślizgowe.
4. Składnik hartujący.
5. Elementy złączne

Rodzajów wisiorków jest wiele. Niektóre były używane wcześniej, inne są nadal używane, więc przyjrzymy się tym typom, które są obecnie nowoczesny przemysł motoryzacyjny otrzymało największą dystrybucję.

Zawieszenie MCPersona, konstrukcja, zalety i wady

Ta odmiana zawieszenia została opracowana przez inżyniera Earla McPhersona w 1960 roku. Nazwany na cześć wynalazcy. Jego główne elementy:

1. Ramię dźwigni.
2. Stabilizator.
3. Blok (składa się z elementu sprężystego i amortyzatora teleskopowego).

Inną nazwą amortyzatora teleskopowego jest „korek wahadłowy”, ponieważ jest on przymocowany do nadwozia za pomocą zawiasu i może się wahać, gdy koło porusza się w górę i w dół.

Ten typ zawieszenia ma swoje wady - znaczną zmianę kąta pochylenia kół, ale jest bardzo popularny ze względu na prostotę konstrukcji, niezawodność i przystępną cenę.

Zawieszenie z podwójnymi wahaczami, konstrukcja, zalety i wady

Jeden z najbardziej zaawansowanych schematów. Jest to zawieszenie z dwoma wahaczami o różnej długości (krótkim górnym i długim dolnym), co gwarantuje samochodowi minimalne zużycie opon i doskonałą stabilność poprzeczną na nawierzchni (ruchy boczne kół są na ogół nieznaczne).

Dzięki temu każde koło niezależnie od pozostałych odbiera nierówności i dziury – pozwala to na zachowanie normalnej przyczepności opony do nawierzchni i jak największego pionowego stosunku do jezdni.

Zawieszenie wielowahaczowe, konstrukcja, zalety i wady

Ta odmiana zawieszenia przypomina trochę system podwójnych wahaczy, ale jest znacznie bardziej zaawansowana i złożona. Nic dziwnego, że przeniesiono na niego wszystkie zalety poprzedniego typu. Jest to zestaw zawiasów, cichych bloków i dźwigni montowanych na specjalnej ramie pomocniczej. Większość „cichych” i przegubów kulowych zapewnia nie tylko doskonałą płynność, ale także doskonałą amortyzację w przypadku nagłego zderzenia z jakąkolwiek przeszkodą. Dodatkowo redukują hałas wewnątrz samochodu od kół.

Ten schemat pozwala osiągnąć maksimum lepszy chwyt opony do każdego rodzaju nawierzchni, doskonałe prowadzenie i płynna jazda. Zalety zawieszenia wielowahaczowego:

1. Optymalne obracanie koła.
2. Niskie masy nieresorowane.
3. Oddzielna regulacja wzdłużna i poprzeczna.
4. Niezależność każdego koła od pozostałych.
5. Dobry potencjał w warunkach napędu na wszystkie koła.

Jedyną, ale znaczącą wadą „wielodźwigni” jest wysoki koszt. Warto zaznaczyć, że wcześniej tego typu zawieszenie stosowano wyłącznie w samochodach typu executive. Obecnie wyposażane są w nie nawet samochody klasy golfowej.

Zawieszenie adaptacyjne, urządzenie, zalety i wady zawieszenia

Zawieszenia adaptacyjne zasadniczo różnią się od innych odmian. Tworząc taki schemat, jako podstawę przyjęto zawieszenie hydropneumatyczne, które zostało wdrożone w samochodach Mercedes-Benz i Citroena. Jednak w tamtym czasie był dość ciężki, prymitywny i zajmował dużo miejsca. Dziś projektanci pozbyli się wszystkich takich wad, a jedyna wada adaptacyjnego zawieszenia polega na jego złożoności.

Zalety zawieszenia adaptacyjnego:

1. Automatyczne dopasowanie do każdej nawierzchni.
2. Dostosowanie pod konkretny sterownik.
3. Wymuszone zmienne tłumienie.
4. Doskonała stabilność.
5. Wysoki poziom bezpieczeństwa.
6. Włącz falę duże prędkości i minimalne przechylenie ciała.

Różne koncerny korzystają z własnych systemów zawieszenia adaptacyjnego, ale ich wspólne cechy są takie same. Każdy projekt adaptacyjny obejmuje następujące komponenty:

1. Czujniki elektroniczne - prześwit, nierówne drogi i tak dalej.
2. Działająca jednostka sterująca sekcjami.
3. Aktywne amortyzatory.
4. Stabilizatory (z możliwością regulacji).

Jednostka sterująca analizuje informacje otrzymane z czujników, a następnie wysyła polecenia do amortyzatorów i stabilizatora. Wszystko to dzieje się praktycznie natychmiast.

Zawieszenie „De Dion”, zalety i wady

Ten wisiorek jest również nazwany na cześć wynalazcy (podobnie jak MCPherson), którym był Francuz Albert De Dion. Celem tego typu zawieszenia jest zminimalizowanie obciążenia (poprzez oddzielenie obudowy przekładni głównej) na tylnej osi samochodu. Jeśli wcześniej był przymocowany bezpośrednio do belki mostu, teraz skrzynia korbowa jest przymocowana do samego korpusu.

Umożliwia to przenoszenie momentu obrotowego poprzez półosie zamontowane na przegubach homokinetycznych. Nie udało się jednak pozbyć głównych wad wszystkich zależnych odmian tego zawieszenia. Na przykład praktycznie niemożliwe jest hamowanie „bez dziobów” iw tym przypadku nagły początek samochód po prostu „przysiada”. tylne koła. Pomimo prób wyeliminowania tych niedociągnięć poprzez montaż dodatkowych elementów (prowadnic), głównym problemem pozostaje niezrównoważone zachowanie maszyny.

Zawieszenie zależne od tyłu, zawieszenie klasyczne

Ten typ jest cechą charakterystyczną „klasycznej” Łady. Cechą szczególną tej konstrukcji są cylindryczne sprężyny śrubowe, które działają jak elementy elastyczne. Na tych dwóch sprężynach „wisi” belka tylnej osi, która jest przymocowana do nadwozia za pomocą czterech podłużnych wahaczy.

Zestaw ten uzupełnia reaktywność poprzeczka, którego celem jest poprawa właściwości jezdnych i tłumienie przechyłów nadwozia.

Jazda i komfort pozostawiają wiele do życzenia, ze względu na dużą masę mas nieresorowanych i samej tylnej osi. Jest to szczególnie prawdziwe, gdy napędzana jest tylna oś, ponieważ skrzynia korbowa jest przymocowana do belki jazda końcowa, skrzynia biegów i inne elementy.

Półniezależne zawieszenie tylne, konstrukcja, zalety i wady

Ten schemat otrzymał rozpowszechniony i jest używany w projektowaniu wielu nowoczesnych pojazdów z napędem na wszystkie koła. Składa się z dwóch podłużnych ramion przymocowanych pośrodku do belki poprzecznej. Ten rodzaj zawieszenia ma wiele zalet:

1. Lekka.
2. Małe rozmiary.
3. Najlepsza kinematyka kół.
4. Łatwy w naprawie i konserwacji.
5. Znaczące zmniejszenie mas nieresorowanych.

Wadą tej konstrukcji jest to, że nie można jej stosować w pojazdach z napędem na tylne koła.

Zawieszenia SUV-ów i pickupów, konstrukcja, zalety i wady

W różne modele przyjeżdżają projektanci jeepów na różne sposoby. Zależy to od przeznaczenia i wagi SUV-a. Istnieją trzy możliwe warianty zastosowanych wisiorków:

1. W pełni zależne zawieszenie.
2. Całkowicie niezależna opcja.
3. Przednie niezależne i zależne obwody tylne.

Oś tylna jest zwykle wyposażona w zawieszenie resorowe lub resorowe w połączeniu z ciągłymi osiami sztywnymi. Sprężyny służą do tworzenia ciężkich jeepów i pickupów, ponieważ są bezpretensjonalne, niezawodne i wytrzymują duże obciążenia. Ponadto taki schemat jest dość tani, w wyniku czego niektóre budżetowe samochody są wyposażone w sprężyny.

Obwód sprężyny ma długi skok i miękkość. Jest bardziej nastawiony na komfort i jest montowany w lekkich jeepach.

Oś przednia z reguły wykorzystuje zależne obwody sprężyn lub drążków skrętnych. Niektóre jeepy wyposażone są w sztywne, ciągłe osie, jednak takie rozwiązanie jest obecnie dość rzadkie.

Zawieszenia samochodów ciężarowych, konstrukcja, zalety i wady

W ciężarówkach zazwyczaj stosuje się konstrukcję zależną z amortyzatorami typ hydrauliczny oraz sprężyny wzdłużne lub poprzeczne. Ze względu na swoją prostotę wisiorek ten do dziś jest szeroko stosowany w produkcji.

Sprężyny wzdłużne są zamocowane we wspornikach nadwozia. Most jest również zawieszony na wspornikach. Amortyzatory mocowane są do belki tylnej osi. Główną rolę w tej konstrukcji odgrywają sprężyny, które podtrzymują most, łączą korpus z kołem i pełnią funkcję elementów prowadzących.