Подвеска автомобиля – предназначена для снижения вибраций и нагрузок в движении, ударов, толчков, действующих на человека, груз или элементы конструкции автомобиля во время перемещения. Элементы подвески призваны согласованно обеспечивать упругость между кузовом и мостами с колёсами автомобиля. Задача подвески гарантировать постоянный контакт колес с поверхностью дороги и передавать тормозную силу не отклоняя колеса от текущего направления.
Содержание
-
История
-
Главные характеристики и задачи подвески автомобиля
-
Основные составляющие подвески
-
Типология подвесок
4.1. Зависимая подвеска
4.2. Независимая подвеска -
Разновидности независимых подвесок
5.1. МакФерсон
5.2. Двухрычажная передняя подвеска
5.3. Пневматическая подвеска
5.4. Гидравлическая подвеска -
Спортивные независимые подвески
6.1. Спортивные подвески типа push-rod и pull-rod
История
Подвеска, при своём незатейливом устройстве, одна из ключевых узлов автомобиля. С момента появления основательно подверглась усовершенствованиям и изменениям.
Без амортизирующей подвески немыслимо представить комфортное перемещение за рулем. Фактически автомобиль управляем и передвигаться может, но раскачки, скачки и удары. Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Немного повысить удобство и комфорт могли лишь мягкие подушки на сиденьях.
Первоначально оси колес жестко крепились к корпусу, и все ухабы и трещины дороги транслировались на сидящих внутри пассажиров.
Поперечное расположение рессоры подвески
Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры
Первой упругой «прослойкой» между колесами и кузовом кареты стала эллиптическая рессора. В дальнейшем изобретение применили в автомобилях, но с изменениями – полуэллиптическая рессора устанавливалась поперечно. Но вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждом колесе, так как автомобиль с поперечной подвеской был трудно управляемым даже на небольшой скорости.
Эволюция автомобильной промышленности двигала и развитие конструкции подвески. Сейчас насчитываются десятки их разновидностей.
Главные характеристики и задачи подвески автомобиля
Любая подвеска независимо от своей разновидности призвана выполнять функции:
-
Поглощать удары и толчки для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта при движении.
-
Стабилизировать автомобиль в движении при постоянном контакте покрышки колеса с дорожным покрытием и ограничивать чрезмерный крен кузова.
-
Сохранять заданное направление движения и положения колес для точности рулевого управления при езде и торможении.
DY70
Дрифт-кар с жесткой подвеской
Жесткая подвеска автомобиля рассчитана для динамичной езды, где быстрая и точная реакция на действия водителя. Обеспечивает низкий клиренс, высокую устойчивость, сопротивляемость крену. Устанавливается на спортивных автомобилях, как правило.
автомобиль лексус
Автомобиль класса «Люкс» с энергоемкой подвеской
В легковых машинах чаще используется мягкая подвеска, которая максимально нивелирует помехи, автомобиль при этом хуже управляемый и немного валкий. При желании авто несложно дополнить винтовой подвеской (стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины), тем самым добавить регулируемую жесткость.
автомобиль на бездорожье
Внедорожник с длинноходной подвеской
Ход подвески во многом определяет возможности автомобиля outdoor. Ход подвески — расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно переехать избежав удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.
Основные составляющие подвески
-
Упругое устройство – берет на себя нагрузки от неровностей дороги: пневмоэлементы, пружины, рессоры, торсионы.
-
Демпфирующее устройство — гасит раскачку кузова при проезде через препятствия: все типы амортизаторов.
-
Направляющее устройство — гарантирует заданное направление колеса относительно кузова: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Нужны для изменения направления воздействия на демпфирующую часть в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
-
Стабилизатор поперечной устойчивости — препятствует излишнему поперечный крен кузова.
-
Резинометаллические шарниры — создают упругое соединение составляющих подвески с кузовом. Частично амортизируя, смягчают удары и вибрации: сайлент-блоки и втулки.
-
Ограничители хода подвески — ограничивают ход подвески в крайних положениях.
Типология подвесок
Для начала подвески подразделяются на два типа: зависимые и независимые согласно своей кинематической схеме направляющего устройства подвески.
Зависимая подвеска
Колеса связаны жёсткой балкой или неразрезным мостом. Вертикальное положение пары колес относительно их оси не может меняться, передние колеса – поворотные. Задняя подвеска устроена аналогично. Может быть рессорная, пружинная или пневматическая. При оснастке пружинами или пневмобаллонами требуется применение специальных тяг, с целью фиксировать мосты от возможного смещения.
схема работы зависимой и независимой подвесок
Недостатки и преимущества зависимой и независимой подвески:
➖ неудовлетворительная управляемость;
➖ низкая устойчивость на больших скоростях;
➖ меньшая комфортабельность;
➕ простота и надежность эксплуатации;
➕ высокая грузоподъемность;
Независимая подвеска
Колеса имеют свойство менять вертикальное положение относительно друг друга, при этом оставаясь в одной плоскости.
Недостатки и преимущества:
➖ сложная и, соответственно, дорогая конструкция;
➖ сниженная надежность при эксплуатации;
➕ отличная управляемость;
➕ классная устойчивость автомобиля;
➕ высокая комфортабельность.
торсионная полузависимая балка
Полузависимая подвеска
Полузависимая подвеска или торсионная балка — среднее решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса одной оси связаны между собой, но есть способность незначительного их смещения относительно друг друга, что обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.
Разновидности независимых подвесок
МакФерсон
Наиболее популярной подвеской передней оси в современных автомобилях является подвеска McPherson. Нижний рычаг соединен со ступицей с помощью шаровой опоры. В зависимости от конфигурации которого может использоваться продольная реактивная тяга. Амортизационная стойка с пружиной крепиться ступичному узлу, а ее верхняя опора крепится к кузову.
двухрычажка
Двухрычажная передняя подвеска
Поперечная тяга крепится к кузову и соединяет оба рычага, выполняя функцию стабилизатора, не даёт автомобилю крениться. Поворот колеса возможен благодаря нижнему шаровому соединению с подшипником чашки стойки-амортизатора.
Детали задней подвески совмещены по тому же принципу, отличие лишь в невозможности поворачивать колеса. Продольные и поперечные тяги фиксируют ступицу, заменяя нижний рычаг.
➖ средняя управляемость.
➕ простая конструкция;
➕ компактность;
➕ надежность;
➕ недорогое в производство и ремонт.
Двухрычажная передняя подвеска
Конструкция эффективнее и сложнее. Вверху ступица крепится ко второму поперечному рычагу. Упругим элементом может быть пружина или торсион. Аналогично устроена задняя подвеска. Такая схема подвески гарантирует отличную управляемость авто.
Пневматическая подвеска
пневмоподвеска
Пневмоподвеска
Пневмобаллоны со сжатым воздухом выступают в роли пружины. В автомобилях с пневматической подвеской регулируется высота кузова, более плавный ход. Используются автомобилях люкс класса.
Гидравлическая подвеска
регулировка жесткости
Регулировка высоты и жесткости гидроподвески Lexus
Амортизаторы подключены к единой замкнутой линии с гидравлической жидкостью.
Функция адаптивной подвески и компьютерное управление, если есть в автомобиле, дают ему возможность самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.
Гидравлическая подвеска позволяет регулировать жесткость и высоту дорожного просвета.
Спортивные независимые подвески
Винтовая подвеска (койловеры)
Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря соединению нижнего упора пружины с помощью резьбы, регулируется ее высота и величина дорожного просвета.
Спортивные подвески типа push-rod и pull-rod
Push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.
Pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.
Устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. Основа — двухрычажная схема. Особенность в том, что элементы демпфера помещены внутрь кузова. Конструкция двух типов подвески похожа, отличаются расположением воспринимающих нагрузку элементов.
спортивные подвески
Различие спортивных подвесок push-rod и pull-rod
При этой конструкция снижается центр тяжести и обеспечивается лучшая устойчивость автомобиля. У подвески pull-rod центр тяжести ниже, чем push-rod. В эксплуатации их эффективность в среднем одинакова.
Ирина Пятакова