Що таке підвіска? Пристрій підвіски автомобіля, види і функції (фото). Основні типи підвісок легкових автомобілів Підвіска легкового автомобіля

З безперервним розвитком технологій, сучасні автомобілі з кожним роком стають все складніше. Це твердження стосується всіх без винятку систем і механізмів, в тому числі і підвіски транспортного засобу. Підвіски випускаються сьогодні автомобілів - це досить складний пристрій, що поєднує в собі сотні деталей.

Елементами багатьох автомобільних підвісок керує комп'ютер (електронний спосіб), який фіксує все показники датчиків і, при необхідності, здатний миттєво змінювати характеристики автомобіля. Еволюція підвіски, значною мірою, посприяла тому, що ми з Вами можемо їздити на більш комфортних і безпечних машинах, однак, основні завдання, які виконувала і виконує автомобільна підвіска, залишилися незмінними ще з часів карет і кінних екіпажів. Давайте ж з'ясуємо, в чому саме заслуга даних механізмів, і яку роль грає задня підвіска в життєдіяльності транспортного засобу.

1. Призначення задньої підвіски

Автомобільної підвіскою називають пристрій, що забезпечує пружне зчеплення коліс машини з несучою конструкцією кузова. Крім того, підвіска регулює положення корпусу транспортного засобу в процесі руху і сприяє зменшенню навантаження на колеса. У сучасному автомобільному світі існує великий вибір різних типів автомобільних підвісок, найпопулярнішими з яких є пружинні, пневматичні, ресорні і

Даний елемент бере участь у всіх процесах, які відбуваються між дорожнім покриттям і автомобілем. Тому, всі конструктивні зміни та удосконалення пристрою підвіски, прямували на поліпшення певних експлуатаційних якостей, до яких насамперед належать:

Комфортні умови пересування. Уявіть собі, що Ви їдете в сусіднє місто на кареті з дерев'яними колесами, яка Ваша почуття? Ясна річ, що подолати кілька сотень кілометрів на сучасному автомобілі куди більш приємно, навіть не дивлячись на якість теперішніх доріг, які в окремих місцях, здається, не змінювалися з часів тих самих кінних екіпажів. Саме завдяки функціонуванню підвіски, стало можливим добитися оптимальної плавності пересування, усунення зайвих коливань кузова і поштовхів від нерівностей дороги.

Рівень керованості автомобіля, який характеризується правильною реакцією коліс на «команди» рульового колеса. Але ж можливість міняти напрям (повертати), також з'явилася завдяки підвісці (якщо бути конкретніше, то передній). Особливої \u200b\u200bактуальності, точність і зручність маневрування, придбали з початком зростання швидкостей: чим вище стає швидкість, тим сильніше змінюється поведінка транспортного засобу при повороті керма.

Безпека пасажирів транспортного засобу. У конструкцію, входять одні з найбільш активно рухомих деталей машини, а значить, безпеку пересування безпосередньо залежить від її характеристик.

В основному, підвіска передньопривідних автомобілів - незалежна і знаходиться на задніх колесах, розташовуючись на еластичною «П» образної балці. Тобто, вона складається з двох поздовжніх важелів, один з кінців яких закріплений на кузові, а на другому розміщені колеса. Поздовжні важелі з'єднуються між собою поперечною балкою, що і зраджує підвісці вид букви «П». Даний тип задньої підвіски має найоптимальнішу кинематику коліс, при чому, володіє компактністю і простотою, однак, її конструкція не дозволяє передавати крутний момент на задні колеса, тому напівнезалежний варіант задньої підвіски застосовується на більшості передньопривідних автомобілів.

Він має наступні переваги:

- просту конструкцію;

Високий рівень жорсткості в поперечному напрямку;

Невелику масу;

Можливість зміни характеристик в слідстві змін поперечного перерізу балки.

Однак, як будь-яка система, незалежна підвіска має і деякі недоліки, що виражаються в неоптимальном зміні розвалу коліс і особливих вимогах до геометричних показниками днища кузова в місцях кріплення.

Як правило, пристрій задньої підвіски завжди простіше передньої. На основній масі автомобілів, задні колеса не здатні міняти кут повороту, а це значить, що конструктивна сторона задньої підвіски повинна передбачати лише вертикальне переміщення колеса.

Однак, стан задньої підвіски прямо впливає на безпеку руху транспортного засобу і на комфортність управління ім. Тому, варто пам'ятати, що від регулярної діагностики задньої підвіски і від своєчасного проведення ремонту її деталей, залежить, чи зможете Ви уникнути більш серйозних проблем в подальшому. Іноді, це стосується навіть збереження життів водія і пасажирів.

Крім напівнезалежною підвіски, в недорогих моделях автомобілів, часто використовується залежна задня підвіска. У цьому варіанті, колеса між собою з'єднуються за допомогою балки заднього моста, яка, в свою чергу, кріпиться до автомобільного кузову поздовжніми важелями. Якщо на задню частину автомобіля з таким типом підвіски надати підвищене навантаження, то можуть з'явитися незначні порушення плавності ходу і легкі вібрації. Це вважається головним недоліком залежною задньої підвіски.

2. Види задньої підвіски і принцип їх роботи

Задня підвіска автомобілів має досить широкий варіативний ряд, але зараз ми розглянемо тільки найбільш поширені і відомі його види. Підвіска "Де Діон". Даний вид задньої підвіски був винайдений більше століття назад, проте, успішно використовується і в наш час. У тих випадках, коли через фінансову питання або компонувальних міркувань інженерам доводиться відмовлятися від незалежних підвісок, стара система «де Діон», доводиться як не можна до речі. Її конструкція має наступний вигляд: картер головної передачі кріпиться до поперечної балки рами або до кузова, а привід коліс виконується за допомогою півосей, розміщених на шарнірах.З'єднання коліс між собою здійснюється за допомогою балки.

Технічно, підвіска вважається залежною, але завдяки кріпленню масивної головної передачі (кріпиться окремо від моста), безпружинна маса значно знижується. Згодом, безперервне бажання інженерів позбавити задній міст від зайвого навантаження, дала змогу вдосконалити конструкції і в наш час ми можемо спостерігати як залежний її варіант, так і незалежний. Так, наприклад, в автомобілі Mercedes R-класу, інженери змогли успішно об'єднати переваги різних схем: корпус головної передачі виявився закріпленим на підрамнику; колеса - підвішеними на п'яти важелях і приводяться в рух за допомогою хитних піввісь; а роль пружних елементів, в такій конструкції, виконують пневматичні стійки.

Залежна підвіска є ровесницею всього автомобілебудування, яка разом з ним, пройшла різні етапи вдосконалення і успішно дійшла до наших днів. Однак, в світі стрімкого розвитку сучасних технологій, вона з кожним роком все більше стає лише частиною історії. Справа в тому, що мости, які жорстко пов'язують колеса, сьогодні використовуються хіба що на класичних позашляховиках, до яких відносяться такі автомобілі як УАЗ, Jeep або Nissan Patrol. Ще рідше, їх можна зустріти на легкових автомобілях вітчизняного виробництва, розроблених понад півстоліття тому (Волгах або Жигулях).

Основний мінус застосування підвіски цього типу очевидний: виходячи з конструкції, переміщення одного колеса передається і іншому, в результаті чого з'являються резонансні коливання коліс в поперечній площині (так званий ефект «Шиммі»), що не тільки шкодить комфорту, а й істотно позначається на керованості транспортного засобу.

Гідропневматичне підвіска.Задній варіант такого пристрою аналогічний переднього і позначає вид автомобільної підвіски, в роботі якої використовуються пружні елементи гідропневматичного типу. Родоначальником такої системи стала компанія Citroen, вперше застосувала її на своїх автомобілях ще в далекому 1954 році. Результатом її подальших розробок є активні підвіски Hydractive, що використовуються французькою компанією і до цього дня. Перше покоління (Hydractive 1) з'явилися в 1989 році. Принцип роботи і конструкція таких пристроїв наступна: коли гідропневматичні циліндри нагнітають рідина в пружні елементи (сфери), гідроелектронний блок контролює її кількість і тиск.

Між циліндрами і пружними елементами розташовується амортизаційний клапан, через який, при виникненні коливань кузова, проходить рідина, що сприяє їх загасання. При м'якому режимі, всі гідропневматичні пружні елементи об'єднуються між собою, а обсяг газу знаходиться на максимальному рівні. Тиск в сферах підтримується в рамках необхідних показників і крен машини (її відхилення від вертикального положення при їзді, найчастіше, викликане нерівностями дороги) компенсуються.

Коли з'являється необхідність активації жорсткого режиму підвіски, напруга подається системою управління автоматичним шляхом, після чого, стійки передньої підвіски, циліндри і додаткові пружні елементи (розміщені на регуляторах жорсткості), по відношенню один до одного, виявляються в ізольованому положенні. Коли транспортний засіб повертає, може змінюватися жорсткість окремої сфери, в той час як при прямолінійному русі, зміни стосуються всієї системи.

Підвіска. Перший серійний автомобіль з підвіскою, побачив світ в 1961 році і це був Jaguar E-type. Згодом, отриманий успіх вирішили закріпити застосуванням даного типу і на передній осі автомобіля (наприклад, окремі моделі Audi). Використання многоричажной підвіски забезпечує автомобілю неймовірну плавність руху, відмінну керованість, а заодно сприяє зниженню шуму.

Починаючи з 1980-х років, інженери компанії Mercedes Benz, замість пари здвоєних, стали застосовувати на своїх автомобілях п'ять роздільних важелів: два з них тримають колесо, а інші три забезпечують йому необхідне положення у вертикальній і горизонтальній площинах. У порівнянні з більш простий двохважелем підвіскою, багатоважеля варіант просто знахідка для максимально вдалою компонування вузлів і агрегатів. Більш того, маючи можливість змінювати розміри і форму важелів, можна набагато точніше встановлювати необхідні характеристики підвіски, а завдяки еластокінематіка (законам кінематики будь підвіски, яка має в своєму складі еластичні елементи) задня підвіска має ще й підрулює ефектом на поворотах.

Як правило, оцінюючи підвіску транспортного засобу, більшість автолюбителів, в першу чергу, звертають свою увагу на такі її властивості як рівень керованості, комфортність, і стійкість (в залежності від пріоритетів послідовність може бути інший). Тому, їм абсолютно все одно, який тип підвіски встановлений на їх автомобілі і яка в нього конструкція, головне, щоб він просто відповідав усім необхідним вимогам.

В принципі, воно і правильно, адже вибір типу підвіски, розрахунок її геометричних параметрів і технічних можливостей окремих складових - це завдання інженерів. При розробці і конструюванні, транспортний засіб проходить масу всіляких розрахунків, тестів і випробувань, а значить, підвіска стандартного автомобіля вже має оптимальні споживчими характеристиками, що задовольняють вимоги більшості клієнтів.

3. Стабілізатор торсіонного типу

Сучасні легкові автомобілі можуть бути обладнані одним з двох основних видів стабілізаторів - важільним або торсійним. важільні стабілізатори(Часто звані «реактивними тягами») мають вигляд порожнистої труби, на кінцях якої розміщені кріплення з сайлентблоками (являють собою резинометалличні шарніри). Вони встановлюються між кріпленнями кулака з одного боку і посадковим місцем на кузові з іншого. Через жорстку фіксацію і пружин, установка стабілізатора дозволяє створити якийсь трикутник, сторонами якого є амортизатор (пружина), міст (балка) і, відповідно, сам стабілізатор.

Торсійний стабілізатор виступає основною частиною автомобільної підвіски, що з'єднує колеса за допомогою торсіонного елемента. На сьогоднішній день, багато автовласників вважають торсіонний стабілізатор практично незамінним елементом різних видів підвісок легкових машин. Його кріплення може виконуватися як на передніх, так і на задніх осях транспортних засобів, проте, на автомобілях, де в ролі задньої підвіски виступає балка, стабілізатор не застосовується, а виконанням його функцій займається сама підвіска.

З технічного боку питання, стабілізатор - це стрижень з круглим перетином, що формою нагадує букву «П». Зазвичай, він виготовляється з добре обробленої пружинної стали і розміщується під кузовом в горизонтальному напрямку (поперек). До кузову, деталь кріпиться в двох місцях, а для фіксації використовуються гумові втулки, що сприяють її обертанню.

Як правило, форма торсіонного стабілізатора враховує розміщення всіх автомобільних агрегатів, розташованих під днищем кузова . Коли на одній зі сторін автомобіля між днищем кузова і нижньою частиною підвіски змінюється відстань, розміщення кріплень стабілізатора кілька зміщується, що викликає вигин торсиона. Чим істотніше різниця висот, тим сильніше йде опір торсиона, завдяки чому стабілізуючий ефект відрізняється більшою плавністю (в порівнянні з важільним стабілізатором). Тому, найчастіше, його встановлюють на передню підвіску.

Підвіска автомобіля

підвіска автомобіля, або система підресорювання - сукупність деталей, вузлів і механізмів, що грають роль сполучної ланки між кузовом автомобіля і дорогою. Входить до складу шасі.

підвіска виконує наступні функції:

• Фізично з'єднує колеса або нерозрізні мости з несучою системою автомобіля - кузовом або рамою;
• Передає на несучу систему сили і моменти, що виникають при взаємодії коліс з дорогою;
• Забезпечує необхідний характер переміщення коліс щодо кузова або рами, а також необхідну плавність ходу.

основними елементами підвіски є:

• пружні елементи, Які сприймають і передають нормальні (спрямовані по вертикалі) сили реакції дороги, що виникають при наїзді колеса на її нерівності;
• напрямні елементи, Які задають характер переміщення коліс і їх зв'язку між собою і з несучою системою, а також передають поздовжні і бічні сили і їх моменти.
• амортизатори, Які служать для гасіння коливань несучої системи, що виникають внаслідок дії дороги.

У реальних підвісках найчастіше один елемент виконує відразу кілька функцій. Наприклад, багатолистова ресора в класичній ресорної підвісці заднього моста сприймає одночасно як нормальну реакцію дороги (Тобто, є пружним елементом), Так і бічні і поздовжні сили (Тобто, є і спрямовуючим елементом), А також за рахунок міжлистового тертя виступає в якості недосконалого фрикційного амортизатора.

Однак в підвісках сучасних автомобілів, як правило, кожну з цих функцій виконують окремі конструктивні елементи, досить жорстко задають характер переміщення коліс щодо несучої системи і дороги, що забезпечує задані параметри стійкості і керованості.

Сучасні автомобільні підвіски стають складними конструкціями, що поєднують механічні, гідравлічні, пневматичні та електричні елементи, часто мають електронні системи управління, що дозволяє досягти поєднання високих параметрів комфортності, керованості і безпеки.

Основні установчі параметри підвіски

Колія і колісна база

Колія - поперечне відстань між осями плям контакту шин з дорогою.

Колісна база - поздовжнє відстань між осями передніх і задніх коліс.

Центри крену і вісь крену

Центр поперечного крену - це уявна точка, розташована у вертикальній площині, яка проходить через центри коліс, і при нахилі автомобіля в кожен конкретний момент часу залишається нерухомою.

Іншими словами, це уявна точка, розташована над уявної віссю, що з'єднує центри передніх або задніх коліс, навколо якої крениться автомобіль (в повороті, при проїзді нерівностей, і так далі).

Його розташування визначається конструкцією підвіски. Так як спереду і ззаду її конструкція не обов'язково однакова, розрізняють окремо передній і задній центри поперечного крену - тобто, передній і задній кінці автомобіля (точніше, його передня і задня підвіски) володіють власними центрами крену.

З'єднує передній і задній центри поперечного крену лінія - вісь поперечного крену. Це та уявна вісь, навколо якої обертається кузов автомобіля при нахилі.

На автомобілях з залежною задньою підвіскою як правило вона досить сильно нахилена вперед (на них передній центр поперечного крену зазвичай знаходиться на, або навіть під поверхнею дороги, а задній розташований порівняно високо). На автомобілях з незалежною підвіскою спереду і ззаду вісь поперечного крену зазвичай приблизно паралельна поверхні землі і розташована порівняно високо (тим краще, чим ближче до висоти центру ваги - про їхні взаємини див. Нижче).

Центр поперечного крену і вісь поперечного крену мають дуже великий вплив на керованість автомобіля. При повороті відцентрова сила діє на центр ваги автомобіля, і він починає переміщатися навколо осі поперечного крену. Чим ближче вісь крену до центру тяжіння автомобіля (далі - ЦТ), тим менше крениться автомобіль, що дозволяє проходити повороти на великій швидкості і підвищити комфортабельність.

Як правило, однак, вісь крену проходить порівняно низько під ЦТ, так як через застосування на серійних автомобілях високих рядних двигунів і досить високого розміщення пасажирів в салоні їх ЦТ виявляється досить високим. Майже повне суміщення осі поперечного крену і ЦТ досягається або на низьких спортивних автомобілях, особливо з низькими V-подібними або оппозітнимі моторами (наприклад, задньомоторних «Порше»), або за рахунок особливої \u200b\u200bгеометрії підвіски, що розміщає центр крену досить високо (наприклад, передня підвіска Ford Fiesta має центр крену, близький до ЦТ; а задня напівзалежна - вже немає).

Крім центру поперечного крену, виділяють і центр подовжнього крену, Який залишається нерухомим в той час, як автомобіль розганяється і гальмує. Як відомо, при розгоні і гальмуванні, особливо різкому, кузов автомобіля нахиляється відповідно назад або вперед.

Тут діють ті ж самі закономірності: чим ближче поздовжній ЦК до ЦТ, тим менше автомобіль «клює носом» при гальмуванні і «присідає» при розгоні. Саме на цьому грунтується принцип дії так званої «протівоклевковой геометрії» передньої підвіски - за рахунок особливого нахилу осей важелів підвіски в поздовжній площині досягається досить високе положення центру подовжнього крену, при якому він майже потрапляє або максимально наближається до ЦТ, і автомобіль практично не «клює носом »навіть при дуже різкому гальмуванні.

Параметри установки керованих коліс

плече Обкатился

Різні варіанти плеча Обкатился.

Розглянемо передню підвіску автомобіля.

У зв'язку з її конструктивними особливостями (наприклад, такими, як розміщення всередині коліс гальмівного механізму і частини деталей підвіски), площину обертання колеса і вісь його повороту в більшості випадків виявляються на певній відстані один від одного. Це відстань, виміряний на рівні поверхні землі, і називається плечем Обкатился.

Таким чином, плече Обкатился (Scrub Radius) - це відстань по прямій між точкою, в якій вісь повороту колеса перетинається з дорожнім полотном, і центром плями контакту колеса і дороги (в ненавантаженому стані автомобіля). При повороті колесо «обкатується» навколо осі свого повороту з цього радіусу.

Воно може бути нульовим, позитивним і негативним (всі три випадки показані на ілюстрації).

Протягом десятиліть на більшості автомобілів використовувалися порівняно великі позитивні значення плеча Обкатился. Це дозволяло зменшити зусилля на рульовому колесі при парковці (бо колесо котиться при повороті керма, а не просто провертається на місці, як при нульовому плечі Обкатился) і звільнити місце в підкапотному просторі за рахунок виносу коліс «назовні».

Однак з часом стало ясно, що позитивне плече Обкатился може бути небезпечним - наприклад, при відмові гальм одного боку, проколі однієї з шин або порушення регулювання кермо починає сильно «рватися з рук». Цей же ефект спостерігається при великому позитивному плечі Обкатился і при проїзді будь нерівності на дорозі, але плече все ж робили досить малим, щоб при нормальному водінні він залишався малопомітний.

Тому починаючи з сімдесятих-вісімдесятих років, у міру збільшення швидкостей руху автомобілів і з поширенням підвіски типу «Макферсон», що допускає це з технічного боку, стали з'являтися автомобілі з нульовим або навіть від'ємним плечем Обкатился. Це дозволяє мінімізувати описані вище небезпечні ефекти.

Наприклад, на «класичних» моделях ВАЗ плече Обкатился було позитивним, а на переднеприводном сімействі LADA Samara - стало вже негативним.

Плече Обкатился визначається не тільки конструкцією підвіски, але і параметрами коліс. Тому при підборі незаводських «дисків» (за прийнятою в технічній літературі термінології ця частина іменується «Колесо» і складається з центральної частини - диска і зовнішньої, на яку сідає шина - обода) Для автомобіля слід дотримуватися зазначені заводом-виготовлювачем допустимі параметри, особливо - виліт, так як при установці коліс з неправильно підібраним вильотом плече Обкатился може сильно змінитися, що має велике значення позначається на керованості і безпеки автомобіля, а також на довговічності його деталей.

Наприклад, при установці коліс з нульовим або від'ємним вильотом при передбаченому із заводу позитивному (наприклад, занадто широких) площину обертання колеса зсувається назовні від не міняв при цьому осі повороту колеса, і плече Обкатился може придбати великі позитивні значення, кермо почне «рватися» з рук на кожній нерівності дороги, зусилля на ньому при парковці перевищує всі допустимі величини, а знос ступичні підшипників істотно збільшується.

Розвал і сходження

розвал - кут нахилу площини обертання колеса, взятий між нею і вертикаллю.

сходження - кут між напрямком руху і площиною обертання колеса.

Кастер

Кастер, або кастор - це поздовжній кут осі повороту колеса, взятий між нею і вертикаллю.

На задньопривідних автомобілях осі повороту передніх коліс завжди нахиляють назад (Позитивний кастер). При нахиленій назад осі повороту колесо під час руху саме прагне зайняти положення позаду цієї осі, що створює динамічну стабілізацію. Це можна уподібнити поведінки коліщатка рояля або офісного стільця - при коченні воно завжди саме займає положення позаду своєї осі (у багатьох європейських мовах таке коліщатко якраз і називається «Кастером» або «Кастор»). При русі в повороті бічні сили реакції дороги також намагаються повернути колесо в початкове положення, так як прикладаються позаду осі його повороту.

З тієї ж причини вилку переднього колеса на мотоциклах і велосипедах теж завжди нахиляють назад.

Завдяки наявності позитивного кастера задньопривідний автомобіль продовжує їхати прямо при відпущеному кермі, навіть незважаючи на вплив сил, що обурюють - нерівностей дороги, бічного вітру і так далі. Колесо, що має позитивний кастер, намагається зайняти положення, відповідне прямолінійного руху, навіть якщо лопнула одна з рульових тяг.

Звідси випливає досконала неприпустимість при тюнінгу задньопривідних автомобілів надмірно ліфтованную задню підвіску - при цьому кузов разом з віссю повороту передніх коліс нахиляється вперед, і кастер стає нульовим або навіть від'ємним, при цьому ефект динамічної стабілізації передніх коліс змінюється їх динамічної дестабілізацією, що значно ускладнює керування автомобілем і робить його небезпечним . Більшість передніх підвісок автомобілів мають можливість регулювання кастера в невеликих межах для компенсації нормального зносу в процесі експлуатації.

Для передньопривідного автомобіля позитивний кастер набагато менш актуальне, так як передні колеса вже не вільно котяться, а тягнуть машину за собою, і невелике його позитивне значення зберігають лише для більшої стійкості при гальмуванні.

Підресорені і безпружинні маси

безпружинна маса включає в себе масу деталей, вага яких при нерухомому навантаженому автомобілі безпосередньо передається на дорогу (опорну поверхню).

Інші деталі і елементи конструкції, маса яких передається на поверхню дороги не безпосередньо, а через підвіску, відносять до підресореним масам.

Більш конкретні способи визначення безпружинних мас описують національні та міжнародні стандарти. Наприклад, згідно зі стандартом DIN ресори, важелі підвіски, амортизатори і пружини відносяться до непідресореним масам, а торсіонні вали - вже до підресореним. Для стабілізатора поперечної стійкості же, половина маси береться як підресорена, а половина - як безпружинна.

Таким чином, точно визначити величину безпружинних і підресорених мас можна або на спеціальному стенді, або маючи можливість точно зважити всі деталі ходової частини автомобіля і провівши досить складні розрахунки.

Числове значення непідресорених і підресорених мас необхідно для розрахунку характеристик коливань автомобіля, які визначають плавність його ходу і, відповідно, комфортабельність.

У загальному випадку, чим більше безпружинна маса - тим гірше плавність ходу, і навпаки - чим вона менша, тим хід автомобіля плавнів. Точніше кажучи, все залежить від співвідношення підресореною і непідресореної мас. Добре відомо, що навантажений вантажівка (істотно збільшується підресорена маса при постійній непідресореної) йде відчутно плавніше, ніж порожній.

Крім того, величина непідресореної маси безпосередньо впливає на роботу підвіски автомобіля. Якщо безпружинна маса дуже велика (скажімо, в разі залежної задньої підвіски заднеприводного автомобіля у вигляді важкого жорсткого моста, що об'єднує в масивному картері редуктор головної передачі, півосі, маточини коліс, гальмівні механізми і самі колеса) - то дуже великий і момент інерції, одержуваний деталями підвіски при проїзді нерівностей. Це означає, що при проїзді послідовних нерівностей ( «хвиль» покриття) на швидкості важкий задній міст просто не буде встигати «приземлятися» під впливом пружних елементів, і його зчеплення з дорогою істотно падає, що створює можливість для дуже небезпечного зносу задньої осі, особливо на покритті з малим коефіцієнтом зчеплення (слизькому).

Підвіска з малими безпружинні маси, наприклад більшість типів незалежної або залежна типу «Де Діон», практично вільна від цього недоліку.

Класифікація

В цілому, всі підвіски діляться на два великих типи, що мають принципові відмінності за характером роботи - залежні і незалежні.

У залежній підвісці колеса однієї осі жорстко пов'язані між собою. Вони завжди паралельні один одному (або іноді мають невелику заданий на етапі проектування розвал), і на рівному покритті перпендикулярні поверхні дороги. На нерівному покритті перпендикулярність коліс дорозі може порушуватися (середня картинка).

В залежній підвісці колеса однієї осі так чи інакше жорстко пов'язані між собою, і переміщення одного колеса осі однозначно впливає на інше.

Це найстаріший варіант підвіски, успадкований автомобілем ще від кінних екіпажів.

Тим не менш, вона безперервно удосконалювалася, і застосовується в тому чи іншому вигляді до сих пір. Найбільш досконалі варіанти такої підвіски (наприклад, «Де Діон») поступаються незалежним лише по ряду параметрів, і то - трохи і тільки на нерівній дорозі, маючи при цьому ряд важливих переваг перед ними (в першу чергу - то, що, на відміну від незалежних підвісок, колія коліс не змінюється, вони завжди паралельні один одному, або в разі незнаючим моста можуть мати невеликий заданий розвал, а на порівняно рівному покритті - завжди залишаються в найбільш вигідному положенні - приблизно перпендикулярно поверхні дороги, незалежно від ходів підвіски і кренів кузова).

В незалежній підвісці колеса однієї осі не мають жорсткого зв'язку, і переміщення одного з них або не впливає на друге, або має на нього лише незначний вплив. При цьому установчі параметри - такі, як колія, розвал коліс, а в деяких типах і колісна база - змінюються при стисненні і відбої підвіски, іноді в досить значних межах.

В даний час такі підвіски найбільш поширені завдяки поєднанню порівняну дешевизну і технологічності з хорошими кінематичними параметрами.

Зовсім

На поперечній ресорі

Ford T, добре видно підвіска переднього моста на поперечній ресорі.

Цей дуже простий і дешевий тип підвіски широко застосовувався в перші десятиліття розвитку автомобіля, але в міру зростання швидкостей руху майже зовсім вийшов з ужитку.

Підвіска складалася з нерозрізний балки моста (провідного або незнаючим) і розташованої над ним напівеліптичними поперечної ресори. У підвісці ведучого моста виникала необхідність розміщення його масивного редуктора, тому поперечна ресора мала форму прописної букви «Л». Для зменшення податливості ресори використовувалися поздовжні реактивні тяги або дишло.

Цей тип підвіски найбільш відомий по автомобілям Ford T і Ford A / ГАЗ-А. На автомобілях «Форд» цей тип підвіски використовувався аж до моделі 1948 року (включно). Інженери ГАЗ-а ж відмовилися від нього вже на моделі ГАЗ-М-1, створеної на основі Ford B, але мала повністю перероблену підвіску на поздовжніх ресорах. Відмова від такого типу підвіски на поперечній ресорі в даному випадку був пов'язаний в найбільшою мірою з тим, що вона, по досвіду експлуатації ГАЗ-А, володіла недостатньою живучістю на вітчизняних дорогах.

Найбільш же істотним недоліком схеми з поперечної ресорою було те, що вона, маючи велику піддатливість в поздовжньому напрямку навіть незважаючи на наявність дишла, при русі непередбачувано змінювала кут повороту моста, що було особливо відчутно в передній підвісці з керованими колесами і сприяло порушенню керованості автомобіля на великій швидкості. Навіть за мірками кінця сорокових років така підвіска спереду не забезпечувала автомобілю нормальної керованості на швидкості.

Залежна схема з поперечної ресорою і легкої балкою незнаючим моста використовувалася в порівняно малонавантажених задній підвісці багатьох передньопривідних DKW і походять від них ранніх моделях НДР-івського Wartburg. Поздовжнє переміщення моста при цьому контролювалося двома поздовжніми реактивними тягами.

На поздовжніх ресорах

Це, ймовірно, найдавніший варіант підвіски. У ній балка моста підвішена на двох поздовжньо орієнтованих ресорах. Міст може бути як провідним, так і незнаючим, і розташований як над ресорою (зазвичай на легкових автомобілях), так і під нею (вантажівки, автобуси, позашляховики). Як правило, кріплення моста до ресори здійснюється за допомогою металевих хомутів приблизно в її середині, часто з невеликим зсувом вперед.

Ресора в її класичному вигляді являє собою пакет з пружних металевих листів, з'єднаних хомутами. Лист, на якому розташовані вушка кріплення ресори, називається корінним - як правило, його роблять найтовщим. На кінцях корінного листа можуть бути загнуті вушка, призначені для кріплення ресори до шасі або до деталей підвіски. Наступний за ним лист - підкореневий, його зазвичай роблять настільки ж довгим, як і корінний, часом він навіть охоплює вушка корінного листа

В останні десятиліття спостерігається перехід до мало- або навіть однолістовой ресорам, іноді для них використовуються неметалеві композитні матеріали (вуглепластики і так далі). Проте, багатолистові ресори також мають свої переваги. Два головних - це, по-перше, що виникає при міжлистового терті ефект гасіння коливань, завдяки якому ресора працює як найпростіший фрикційний (працює за рахунок тертя) амортизатор; а по-друге - те, що ресора володіє так званою прогресивною характеристикою - тобто, її жорсткість збільшується по мірі зростання навантаження. Останнє є наслідком того, що жорсткість листів ресори тим більше, чим вони коротші. При невеликих навантаженнях деформуються тільки довші і м'які листи, і ресора в цілому працює як м'яка, створюючи високу плавність ходу; при зростанні навантажень при великих ходах підвіски в роботу включаються короткі і жорсткі листи, жорсткість ресори в цілому нелінійно зростає і вона стає здатною без пробою витримати великі зусилля. Це аналогічно роботі порівняно недавно увійшли в практику масового автомобілебудування пружин прогресивного дії (зі змінним кроком навивки).

Старовинна ілюстрація, що показує форми різних ресор: однолістовая напівеліптична (А), напів- (B, C), 3/4- (D) і різні види еліптичних (E, F).

3/4-еліптичні ресори.

Ресори в такій підвісці можуть бути чверть, напів-, 3 / 4- і повністю еліптичними, а також Кантільоверниє (консольно вивішеними).

• Еліптична - в плані має форму, близьку до еліпса; такі ресори використовувалися в підвісці кінних екіпажів і ранніх автомобілів; перевага - велика м'якість і як наслідок плавний хід, крім того, такі ресори були більш надійні в умовах слаборозвиненою металургії; мінус - громіздкість, технологічна складність і дорожнеча при масовому виробництві, мала міцність, велика чутливість до поздовжніх, поперечних і бічним силам, що викликає величезний «забирання» моста при роботі підвіски і сильний S-подібний вигин при розгоні і гальмуванні, а отже - порушення керованості ;

• 3/4-еліптична: має форму трьох чвертей еліпса; використовувалася на екіпажах і ранніх автомобілях завдяки своїй м'якості, до двадцятих років вийшла з ужитку з тих же причин, що і еліптична;

• Напівеліптична - має профіль у вигляді половини еліпса; найбільш поширений тип; являє собою компроміс між комфортабельністю, компактністю і технологічністю;

• Чверть-еліптична - конструктивно це половина напівеліптичними, наглухо забита одним кінцем на шасі; другий кінець консольно вивішений; як пружний елемент досить жорстка; застосовувалася як правило для створення незалежної підвіски, рідше - залежною, наприклад на ГАЗ-67 (в передній підвісці - по дві ресори на борт, над і під балкою переднього ведучого моста, тобто - всього чотири).

• Кантільоверниє - напівеліптична ресора, яка шарнірно закладена на рамі або шасі в двох точках - в одному з кінців і посередині; другий кінець консольно вивішений. Застосовувалася, наприклад, в задній підвісці ГАЗ-АА.

Поздовжні ресори в такій підвісці сприймають зусилля у всіх напрямках - вертикальному, бічному, поздовжньому, а також гальмівні і реактивні моменти, - що дозволяє виключити з конструкції підвіски додаткові елементи (важелі, реактивні тяги, розтяжки, і т. Д.). Тому поздовжньо-ресорах характеризується простотою і відносною дешевизною (при цьому саме по собі виробництво ресор досить складно і вимагає добре поставленої технології). Крім того, так як ресора спирається на раму або кузов в двох широко рознесених точках, вона знімає виникають при великому завантаженні напруги в задній частині кузова або рами, завдяки чому така підвіска також характеризується високою живучістю на поганих дорогах і вантажопідйомністю. До переваг можна віднести і легкість варіювання жорсткості за рахунок підбору листів тієї чи іншої довжини і товщини.

До кінця сімдесятих років поздовжні напівеліптичні листові ресори дуже широко застосовувалися в залежною задній підвісці легкових автомобілів завдяки дешевизні, простоті і хорошою живучості. Довгі ресори з відносно невеликою кількістю аркушів (малолистові) забезпечують завдяки своїй м'якості високу плавність ходу, завдяки чому довгий час застосовувалися на великих комфортабельних легкових автомобілях. На вантажних автомобілях поздовжні ресори довгий час були основним типом пружних елементів підвіски і продовжують використовуватися сьогодні.

При розгоні і гальмуванні податлива ресора S-образно згинається, порушуючи геометрію підвіски, а сама ресора відчуває підвищені навантаження.

В даний час в підвісках сучасних легкових автомобілів поздовжні ресори в своєму традиційному вигляді практично не застосовуються, тому що вони занадто податливі під дією поздовжніх і бічних сил, і за рахунок цього допускають в ході роботи підвіски (наприклад, в поворотах) непередбачуване зміщення ( «відведення ») прикріпленого до них моста - порівняно невелике, але достатня для порушення керованості на порівняно великих швидкостях. Причому з ростом довжини ресори і зменшенням її жорсткості (тобто підвищенням плавності ходу і комфортабельності автомобіля) ці явища стають все більш вираженими. При розгоні поздовжні ресори допускають S-образну деформацію, при якій міст повертається навколо своєї осі, що збільшує згинальної напруга, що діє в точках кріплення ресори.

Частково вирішує проблему збільшення ширини ресор (І така тенденція дійсно спостерігалася, наприклад, на ГАЗ-21 ресори мали ширину 55 мм, на ГАЗ-24 - 65 мм, на «ГАЗелі» - вже 75 мм), Зміщення точки кріплення моста і більш жорстких коротких листів до переднього кріпленню ресори, а також введення в ресорну підвіску розтяжок і реактивних тяг. Однак найбільш краща залежна підвіска з жорстко і однозначно заданої геометрією, начебто п'ятиважельна з тягою Панара або механізмом Уатта, що виключає елемент непередбачуваності поведінки жорсткого моста. Введення в ресорну підвіску аналогічних жорстких напрямних елементів в загальному випадку позбавило б її основних переваг - простоти і порівняну дешевизну, зробило б її надмірно громіздкою і важкою, тому в таких випадках підвіска виконується зазвичай на інших типах пружних елементів, здатних сприймати тільки вертикальні зусилля - як правило, кручених пружинах, які працюють на кручення торсіонних стержнях або пневмобаллонах. Проте, свого часу використовувалися і ресорні підвіски з додатковими напрямними елементами, як правило у вигляді закріплених на провідному мосту поздовжніх або діагональних важелів (т. Зв. traction bars), Одного Т-образного важеля або дишла (див. Нижче). Traction bars іноді ставлять на серійні автомобілі з ресорної задньою підвіскою для тюнінгу, з тим або іншим успіхом.

Поодинокі випадки застосування ресор в сучасних легкових автомобілях, наприклад, в підвісках автомобіля Chevrolet Corvette і деяких Volvo, пов'язані з їх використанням виключно як пружний елемент, геометрію ж підвіски при цьому задають важелі, аналогічні використовуваним в пружинної підвісці. В цьому випадку перевагою є компактність ресори щодо пружинно-амортизаторних стійок, що дозволяє заощадити простір салону і багажника.

Класичні ж ресорні підвіски, в яких ресора працює і як пружний, і як направляючий елемент зустрічаються нині практично тільки на консервативних позашляховиках і вантажних автомобілях, іноді - в поєднанні з додатковими пружними елементами, наприклад - пневмобаллонамі (автобус «Богдан», деякі американські пікапи) .

З направляючими важелями

Існують найрізноманітніші схеми таких підвісок з різною кількістю і розташуванням важелів. Часто застосовується показана на ілюстрації п'ятиважельна залежна підвіска з тягою Панара. Її перевага в тому, що важелі жорстко і передбачувано задають рух ведучого моста в усіх напрямках - вертикальному, поздовжньому і боковому.

Більш примітивні варіанти мають менше число важелів. Якщо важеля всього два, при роботі підвіски вони перекошуються, що вимагає або їх власної податливості (наприклад, на деяких «Фіатах» почала шістдесятих років і англійських спорткарах важелі в пружинної задньої підвіски робилися пружними, пластинчастими, по суті - аналогічними чверть-еліптичних ресор) , або особливого шарнірного з'єднання важелів з балкою, або податливості самої балки на кручення (так звана торсіонні-важільна підвіска із зв'язаними важелями, до сих пір широко поширена на передньопривідних автомобілях).

В якості пружних елементів можуть використовуватися як кручені пружини, так і, наприклад, пневмобаллона (Особливо на вантажівках і автобусах, а також - в «лоурайдерів»). В останньому випадку потрібно жорстке завдання руху направляючого апарату підвіски в усіх напрямках, так як пневмобаллона не здатні сприймати навіть невеликі поперечні і поздовжні навантаження.

З дишлом

Дишло в задній підвісці автомобілів застосовують для зменшення поздовжніх кренів при розгоні і гальмуванні. Дишло жорстко пов'язане з балкою ведучого заднього моста, а з кузовом з'єднується за допомогою шарніра. При розгоні дишло за рахунок сил, що діють на балку моста, підштовхує кузов вгору в точці кріплення, а при гальмуванні - підтягує вниз, запобігаючи «клевок» кузова.

Типу «Де Діон»

Підвіску «Де Діон» можна охарактеризувати як проміжний тип між залежними і незалежними підвісками. Цей тип підвіски може використовуватися тільки на провідних мостах, точніше кажучи, тільки ведучий міст може мати тип підвіски «Де Діон», так як вона була розроблена як альтернатива нерозрізний ведучий мосту і має на увазі наявність на осі ведучих коліс.

У підвісці «Де Діон» колеса з'єднані порівняно легкої, так чи інакше підресореною нерозрізний балкою, а редуктор головної передачі нерухомо кріпиться до рами або кузова і передає обертання на колеса через півосі з двома шарнірами на кожній.

Це дозволяє звести до мінімуму безпружинні маси (навіть у порівнянні з багатьма видами незалежної підвіски). Іноді для поліпшення цього ефекту гальмівні механізми переносять до диференціалу, залишаючи непідресореної лише маточини коліс і самі колеса.

При роботі такої підвіски змінюється довжина піввісь, що змушує виконувати їх з рухливими в поздовжньому напрямку шарнірами рівних кутових швидкостей (як на передньопривідних автомобілях). Англійською Rover 3500 використовувалися звичайні карданні шарніри, і для компенсації саму балку підвіски довелося виконати з унікальної конструкції ковзаючим шарніром, що дозволяв їй збільшувати або зменшувати свою ширину на кілька сантиметрів при стисненні і відбої підвіски. Найчастіше, однак, ковзаючі шарніри виконують на самих півосях (окремо або як конструктивний елемент шарнір рівних кутових швидкостей), а балка при роботі підвіски своєї ширини не змінює.

«Де Діон» є технічно досить досконалим типом підвіски, і по кинематическим параметрами перевершує навіть багато видів незалежних, поступаючись кращим з них лише на нерівній дорозі, і то за окремими показниками. При цьому і собівартість такої підвіски досить висока (вище, ніж у багатьох типів незалежної підвіски), тому застосовується вона порівняно рідко, зазвичай - на спортивних автомобілях. Наприклад, таку підвіску мали багато моделей Alfa Romeo. З недавніх автомобілів з такою підвіскою можна назвати Smart.

незалежні

З хитними півосями

Підвіска з хитними півосями має по одному шарниру на кожній з них. Це забезпечує їх незалежне підресорювання, але при роботі підвіски такого типу змінюються у великих межах як колія, так і розвал коліс, що робить таку підвіску кинематически недосконалою.

Завдяки простоті і дешевизні така підвіска у свій час широко використовувалася в якості ведучого заднього моста на задньопривідних автомобілях. Однак у міру зростання швидкостей і вимог до керованості від неї стали повсюдно відмовлятися, як правило - на користь більш складною, але і більш досконалої підвіски на поздовжніх або косих важелях. Наприклад, ЗАЗ-965 мав коливаються піввісь в задній підвісці, але його наступник ЗАЗ-966 вже отримав косі важелі і піввісь з двома шарнірами на кожній. Точно таку ж трансформацію зазнала і задня підвіска другого покоління американського Chevrolet Corvair.

На передньому мосту така підвіска застосовувалася дуже рідко, і практично виключно на малоскоростной, легких задньомоторних автомобілях (наприклад, Hillman Imp).

Існували й поліпшені варіанти такої підвіски. Наприклад, на деяких моделях Mercedes-Benz шістдесятих років використовувався задній міст з одним шарніром посередині, половинки якого працювали як гойдаються півосі. Такий варіант підвіски відрізняється меншим зміною її параметрів встановлення при роботі. Між половинками моста встановлювався додатковий пневматичний пружний елемент, який дозволяв регулювати висоту кузова автомобіля над дорогою.

На деяких автомобілях, - наприклад, пікапах «Форд» середини 1960-х років, застосовувалися незнаючим мости з хитними півосями, точки кріплення яких були розташовані близько до коліс протилежного борту. Напівосі при цьому виходили дуже довгими, майже на всю колію автомобіля, і зміна колії і розвалу коліс було не так помітно.

В даний час така підвіска практично не застосовується.

На поздовжніх важелях

У цій підвісці кожне з коліс однієї осі прикріплено до поздовжнього важеля, закріпленого на рамі або кузові рухомо.

Цей тип незалежної підвіски простий, але недосконалий. При роботі такої підвіски в досить великих межах змінюється колісна база автомобіля, правда колія при цьому залишається незмінною. При повороті колеса в ній нахиляються разом з кузовом істотно більше, ніж в інших конструкціях підвісок. Поздовжні важелі сприймають зусилля, що діють у всіх напрямках, а значить - піддаються великим навантаженням на кручення і вигин, що вимагає їх великий жорсткості і, відповідно, обважнення.

Крім того, для неї характерно дуже низьке, в районі полотна дороги, розташування центру крену, що є недоліком для задньої підвіски.

Крім простоти, як переваги такої підвіски можна назвати те, що між важелями підлогу можна виконати абсолютно рівним, збільшивши обсяг, доступний для пасажирського салону або багажника. Це особливо відчувається при застосуванні в якості пружних елементів тріснув, завдяки чому підвіска на поздовжніх важелях з поперечними торсійними валами свого часу широко використовувалася на французьких автомобілях.

Свого часу (переважно 1960-і - 1980-і роки) така підвіска з традиційними пружинними, торсіонними або (Citroën, Austin) гідропневматичними пружними елементами досить широко застосовувалася на задній осі передньопривідних автомобілів. Однак згодом вона в цій ролі була витіснена розробленої «Ауді» напівзалежної підвіскою зі зв'язаними важелями, або більш компактною і технологічною типу «Макферсон» (в англомовних країнах таку підвіску на задній осі називають «Чепмен»), або (вже в кінці 1980-х ... 1990-ті роки) найбільш кинематически досконалої - на подвійних поперечних важелях.

В якості передньої така підвіска зрідка застосовувалася на конструкціях, розроблених до 1950-х років, а згодом - з огляду на свою недосконалість практично виключно на дешевих малоскоростной автомобілях (наприклад, Citroen 2CV).

Крім того, підвіска на поздовжніх важелях дуже широко застосовується на легких причепах.

пружинні

торсіонні

На косих важелях

Це по суті різновид підвіски на поздовжніх важелях, створена в прагненні позбутися її вроджених вад. Вона майже завжди використовується на задній ведучої осі.

У ній осі гойдання важелів розташовані під деяким кутом. Завдяки цьому зміна колісної бази мінімізується в порівнянні з підвіскою на поздовжніх важелях, зменшується і вплив кренів кузова на нахил коліс (але з'являється зміна колії).

Існує два види такої підвіски.

У першому використовується по одному шарниру на кожній півосі, як в підвісці з хитними півосями (іноді її і вважають різновидом останньої), при цьому вісь хитання важеля повинна проходити через центр шарнірів півосей (розташованих в районі їх прикріплення до диференціалу), тобто розташована під кутом 45 градусів до поперечної осі автомобіля. Це здешевлює підвіску, але при її роботі сильно змінюються розвал і сходження коліс, в повороті зовнішнє колесо «підламується» під кузов, а центр крену виявляється дуже високим (ті ж недоліки характерні і для підвіски на хитних півосях). Цей варіант застосовувався практично виключно на дешевих, легких і малоскоростной, як правило - задньомоторних автомобілях (ЗАЗ-965, Fiat 133, і так далі).

У другому варіанті (саме він показаний на ілюстрації) кожна піввісь має по два шарніра - внутрішній і зовнішній, при цьому вісь хитання важеля не проходить через внутрішній шарнір, і її кут з поперечною віссю автомобіля становить не 45, а 10-25 градусів, що вигідніше з точки зору кінематики підвіски. Це зменшує зміна колії і розвалу коліс до прийнятних величин.

Другий варіант в 1970-е ... 1980-ті роки дуже широко застосовувався на задньопривідних автомобілях, як правило безпосередньо замінивши використовувалися на попередніх поколіннях залежні підвіски з нерозрізним мостом. Можна назвати такі моделі, як «Запорожець» ЗАЗ-966 і -968, BMW 3-й ... 7-ї серій, деякі моделі Mercedes-Benz, Ford Granada, Ford Sierra, Ford Scorpio, Opel Senator, Porsche 911 і так далі. В якості пружних елементів застосовувалися як традиційні кручені пружини, так і торсіонні вали, іноді - пневмобаллона. Згодом у міру вдосконалення підвісок автомобілів і підвищення вимог до стійкості і керованості він був витіснений або більш дешевої і компактній підвіскою «Макферсон» ( «Чепмен»), або більш досконалої на подвійних поперечних важелях, і сьогодні застосовується досить рідко.

На передньопривідних автомобілях така підвіска застосовувалася рідко, так як для них її кінематичні переваги малозначущі (в них роль задньої підвіски взагалі набагато менше, ніж у задньопривідних). З прикладу можна назвати Trabant, у якого пружним елементом в підвісці на косих важелях служила закріплена в своєму центрі на кузові поперечна ресора, кінці якої кріпилися до кінців А-образних косо розташованих важелів.

На поздовжніх і поперечних важелях

Це складний і дуже рідко зустрічався тип підвіски.

По суті він був варіантом підвіски Макферсон, але для розвантаження бризковика крила пружини розташовувалися не вертикально, а горизонтально поздовжньо, і упиралися заднім торцем в перегородку між моторним відсіком і салоном (щит передка).

Для передачі зусилля від амортизаторной стійки на пружини було необхідне введення додаткового хитається у вертикальній площині поздовжнього важеля з кожного борту, передній кінець якого шарнірно закріплювався нагорі стійки, задній - також шарнірно на щиті передка, а в його середній частині був упор для переднього торця пружини.

Через свою порівняльної складності така підвіска втратила основні переваги схеми Макферсон - компактність, технологічну простоту, невелика кількість шарнірів і малу собівартість, зберігши всі її кінематичні недоліки.

Таку підвіску мали англійські «Ровер» 2200 TS і 3500 V8, а також німецькі Glas 700, S1004 і S1204.

Схожі додаткові поздовжні важелі були в передній підвісці першого «Мерседеса» S-класу, але пружини розташовувалися все ж традиційно - в вертикальному положенні між кузовом і нижніми поперечними важелями, а самі невеликі поздовжні важелі служили тільки для поліпшення кінематики.

На подвійних поздовжніх важелях

У цій підвісці з кожного боку є по два поздовжніх важеля. Як правило така підвіска застосовувалася на передній осі порівняно малоскоростной задньомоторних автомобілів - характерними прикладами її використання є «Фольксваген Жук» і перші покоління «Фольксваген Транспортер», ранні моделі спорткарів «Porsche», а також мотоколяска С-3Д і «Запорожець».

Всі вони мали по суті загальну конструкцію (так звана «система Порше», в честь винахідника) - як пружні елементи застосовувалися розташовані один над одним поперечні торсіонні вали, що з'єднують пару важелів, причому торсіони були укладені в утворювали поперечину підвіски труби (у пізніх моделей «Запорожця» крім тріснув в якості додаткових пружних елементів застосовувалися також циліндричні кручені пружини, розташовані навколо амортизаторів).

Головною перевагою такої підвіски є велика компактність в поздовжньому і вертикальному напрямках. Крім того, поперечина підвіски розташована далеко попереду осі передніх коліс, завдяки чому з'являється можливість сильно винести салон вперед, розмістивши ноги водія і переднього пасажира між арками передніх коліс, що дозволяло істотно скоротити довжину заднемоторного автомобіля. При цьому, однак, розташований спереду багажник виявлявся досить скромним за обсягом, саме через винесеною далеко вперед поперечки підвіски.

З точки зору кінематики ця підвіска недосконала: в ній відбуваються хоча і менші в порівнянні з одинарними поздовжніми важелями, але все ж суттєві зміни колісної бази при ходах відбою і стиснення, і так само присутня сильна зміна розвалу коліс при кренах кузова. До цього слід додати, що важелі в ній повинні сприймати великі згинальні і крутильні навантаження з боку як вертикальних, так і бічних сил, що змушує робити їх досить масивними.

На подвійних поперечних важелях (параллелограмной)

У цій підвісці з кожного боку автомобіля розташовані два поперечних важеля, внутрішні кінці яких рухомо закріплені на кузові, поперечині або рамі, а зовнішні з'єднані зі стійкою, що несе колесо - як правило поворотною в передній підвісці і неповоротною в задній.

Зазвичай верхні важелі коротше нижніх, що забезпечує вигідне з точки зору кінематики зміна розвалу коліс в сторону більшого негативного при ході стиснення підвіски. Важелі можуть бути як паралельні один одному, так і перебувати один щодо одного під певним кутом в подовжній і поперечній площинах. Нарешті, один з важелів або вони обидва можуть бути замінені поперечної ресорою (про такий тип підвіски див. Нижче).

Фундаментальне перевага такої підвіски - можливість для проектувальника шляхом вибору певної геометрії важелів жорстко поставити всі основні установчі параметри підвіски - зміна розвалу коліс і колії при ходах стиснення і відбою, висоту поздовжнього і поперечного центрів крену, і так далі. Крім того, така підвіска нерідко повністю монтується на кріпиться до кузова або рами поперечині, і таким чином є окремий агрегат, який може бути цілком демонтований з автомобіля для ремонту або заміни.

З точки зору кінематики та керованості подвійні поперечні важелі вважаються найбільш досконалим типом направляючого апарату, що обумовлює дуже широке поширення такої підвіски на спортивних і гоночних автомобілях. Зокрема, всі сучасні боліди «Формули-1» мають саме таку підвіску як спереду, так і ззаду. Більшість спортивних автомобілів і представницьких седанів в наші дні також використовують цей тип підвіски на обох осях.

Якщо підвіска на поперечних важелях використовується для подрессоривания поворотних коліс, її конструкція повинна забезпечувати їх поворот на необхідні кути. Для цього або саму сполучає важелі стійку виконують поворотною, використовуючи для її з'єднання з важелями спеціальні кульові шарніри з двома ступенями свободи (їх часто називають «шарові опори», але насправді опорою з них є тільки нижню петлю, на який стійка дійсно спирається), Або стійка виконується неповоротною і гойдається на звичайних циліндричних шарнірах з одним ступенем свободи (наприклад, різьбових втулках), а поворот коліс забезпечується за рахунок обертового в підшипниках вертикального стрижня - шкворня, Що грає роль реально існуючої осі повороту коліс.

Навіть якщо в підвісці конструктивно відсутні шкворни, і стійка виконана поворотною на кульових шарнірах - все одно часто говорять про шворні ( «віртуальному») як осі повороту коліс, а також про кути його нахилу - поздовжньому ( «кастер») і поперечному.

В даний час шкворни використовуються як правило в підвісках вантажівок, автобусів, важких пікапів і позашляховиків, а в підвісках легкових автомобілів при необхідності забезпечення повороту коліс застосовуються стійки з кульовими шарнірами, так як вони не вимагають частої мастила.

пружинні

Передня підвіска на подвійних поперечних важелях.

Задня підвіска автомобілів «Ягуар» (1961-1996 роки), в якій роль верхніх важелів грають піввісь.

Класичний варіант передньої незалежної підвіски для легкових автомобілів. Як пружний елемент використовуються гвинтові пружини, як правило розташовані між важелями, рідше - винесені в простір над верхнім важелем і спираються на бризговики крила, як у підвісці «Макферсон».

Головна перевага - можливість задати за рахунок геометрії важелів необхідний мінімальний зміну розвалу і колії коліс в ході роботи підвіски.

З'явилася в тридцятих роках і швидко стала основним типом передньої підвіски на легкових автомобілях. До поширення в сімдесятих-вісімдесятих роках менш вдалою з точки зору геометричних параметрів і кінематики, але дешевої і компактній підвіски «Макферсон» цей тип для передньої підвіски легкових автомобілів використовувався найчастіше.

торсіонні

В якості пружних елементів використовуються поздовжньо розташовані торсіони - працюють на скручування стрижні. Як правило торсіони кріпляться до нижніх важелів.

Торсіони можуть розташовуватися як поздовжньо (в цьому випадку вони служать одночасно і осями важелів), так і поперечно (у другому випадку кожен з них може бути уподібнений принципом дії стабілізатора поперечної стійкості в традиційній підвісці, з тією різницею що поперечні торсіони мають з одного боку нерухоме кріплення, а стабілізатор закріплений лише на важелях підвіски, в точках же кріплення до рами або кузова він може вільно провертатися, тому стабілізатор і не працює при стисненні або відбої підвіски одночасно з двох сторін - тільки при різнойменних ході протилежних коліс)

Така передня підвіска використовувалася на багатьох автомобілях фірм Packard, Chrysler і Fiat починаючи з п'ятдесятих років, радянських легкових ЗіЛ і деяких моделях французької фірми Simca, створених в роки співпраці з «Крайслером» (наприклад Simca 1307).

Характеризується високою плавністю ходу, компактністю (що наприклад дозволило на «Симко» розмістити між важелями приводи передніх коліс).

Ресорні

У цій підвісці як пружний елемент використовуються поперечні ресори: одна, дві, дуже рідко - більше двох, при збереженні загальної схеми.

Поперечна ресора може виступати в якості одного з важелів параллелограмной підвіски (як правило верхнього) або навіть обох важелів (як показано на ілюстрації). У цьому випадку через набагато більшою податливості ресори в поздовжньому і поперечному напрямках у порівнянні з важелями на різьбових або гумово шарнірах (сайлент-блоках) геометрія підвіски сильно змінюється в ході її роботи, що негативно позначається на керованості автомобіля. Тому підвіска з двома поперечними ресорами або з поперечної ресорою знизу і важелями зверху широко застосовувалася лише до п'ятдесятих років, а згодом - тільки на легких задньомоторних автомобілях з відносно малонавантажених передком (наприклад Fiat 600). Підвіска з двома поперечними ресорами іноді застосовувалася також на тракторах і малоскосростной сільськогосподарської техніки завдяки своїй дешевизні і простоті (Показано на ілюстрації). Ресор могло бути і чотири - дві зверху, дві знизу. В цьому випадку дещо знижувалися поздовжня податливість підвіски і усувалося закручування нижньої ресори про розгоні і гальмуванні.

Поперечна ресора може бути закріплена в двох точках або в одній. Жорстко закріплена в одній точці (центрально) поперечна ресора має меншу піддатливість в поперечному напрямку (менше зміна колії при роботі підвіски), але більшою в поздовжньому в порівнянні із закріпленою в двох точках (більше поздовжнє зміщення колеса і закручування розташованої знизу ресори при розгоні і гальмуванні ). Вона працює як дві окремі напівресор, кожен з яких замінює один поперечний важіль. Еластично закріплена в двох точках поперечна ресора також замінює два поперечних важеля, але при цьому їх робота виявляється пов'язаної - частина ресори, розташована між кріпленнями, працює як стабілізатор поперечної стійкості, часто взагалі виключаючи його з конструкції підвіски. У другому випадку підвіска є незалежною лише до певної межі, так як додаток істотного зусилля до коліс однієї сторони виявляється вплив на колеса протилежною.

Таким чином, ресора з кріпленням в двох точках більш доцільна для дорожніх автомобілів, замінюючи не тільки пару важелів, а й стабілізатор поперечної стійкості, - в той час, як поперечна ресора з центральної закладенням найбільш придатна для використання в підвісці позашляхової техніки, для якої критична незалежна робота підвіски зліва і справа, що сприяє поліпшенню прохідності. Саме з цих міркувань вона застосована в підвісках західнонімецького легкого військового всюдихода

Є кузов і є колеса. Виникає питання: як під'єднати колеса до кузова, щоб була можливість управляти автомобілем, передавати безперервно на провідні колеса тягу від двигуна і в той же час комфортно долати всі нерівності доріг з різними покриттями і без цих самих покриттів? При цьому зв'язок коліс з кузовом повинна бути досить жорсткою, щоб автомобіль при виконанні будь-яких маневрів просто-напросто не перекинувся. Відповідь проста - встановити колеса на проміжну ланку. В якості такого ланки використовують підвіску.

Елементи підвіски повинні мати якомога меншу вагу і забезпечувати максимальну ізоляцію від дорожніх шумів. Крім цього, слід зазначити, що підвіска передає на кузов сили, що виникають при контакті колеса з дорогою, тому її проектують таким чином, що вона має підвищену міцність і довговічність (дивіться малюнок 6.1).

малюнок 6.1

У зв'язку з високими вимогами, що пред'являються до підвіски, кожен з її елементів повинен проектуватися за певними критеріями, а саме: що застосовуються шарніри повинні легко повертатися, але в той же час бути досить жорсткими і разом з тим забезпечувати шумоізоляцію кузова, важелі повинні передавати сили, що виникають при роботі підвіски в усіх напрямках, а також сприймати зусилля, які виникають при гальмуванні і наборі швидкості; при цьому вони не повинні бути занадто важкими або дорогими у виготовленні.

пристрій підвіски

Складові частини

Будь-яка, якою б вона не була, підвіска повинна включати в себе наступні елементи:

• направляючі / зв'язують елементи (важелі, штанги);
• демпфирующие елементи (амортизатори);
• пружні елементи (пружини, пневматичні подушки).

Про кожного з цих елементів ми поговоримо нижче, так що не лякайтеся.

Класифікація підвісок

Для початку давайте розглянемо класифікацію існуючих типів підвісок, які застосовуються на сучасних автомобілях. Отже, підвіска може бути залежною і незалежної. При використанні залежною підвіски, колеса однієї осі автомобіля пов'язані, тобто при переміщенні правого колеса почне змінювати своє положення і ліве колесо, як це наочно показано на малюнку 6.2. Якщо ж підвіска незалежна, то кожне колесо приєднано до автомобіля окремо (рисунок 6.3).

Підвіски також класифікують за кількістю і розташуванням важелів. Так, якщо в конструкції два важелі, то і підвіска називається двохважелем. Якщо важелів більше двох, то підвіска - багатоважільна. Якщо два важелі, наприклад, будуть розташовані поперек поздовжньої осі автомобіля, то в назві з'явиться додаток - «З поперечним розташуванням важелів». Однак конструкцій безліч, тому важелі можуть розташовуватися і вздовж поздовжньої осі автомобіля, тоді в характеристиках напишуть: «З поздовжнім розташуванням важелів». А якщо не так і не так, а під певним кутом до осі автомобіля, то кажуть, що підвіска з «Косими важелями».

цікаво
Не можна сказати, яка з підвісок краще або гірше, все залежить від призначення автомобіля. Якщо це вантажівка або самий брутальний позашляховик, то для простоти, жорсткості і надійності конструкції незамінною буде залежна підвіска. Якщо ж це легковий автомобіль, головними якостями якого є комфорт і керованість, то немає нічого кращого, ніж підвішені окремо колеса.

малюнок 6.4

Підвіски класифікуються і за типом застосовуваного демпфуючого елемента - амортизатора. Амортизатори можуть бути телескопічними (Нагадують вудку «телескоп» або підзорну трубу), як на всіх сучасних автомобілях, або важільними, Яких зараз при всьому бажанні не знайдеш.

І остання ознака, за яким підвіски відносять до різних класів, - це тип використовуваного пружного елемента. Це може бути ресора, кручена пружина, торсіон (Представляє собою стрижень, один кінець якого закріплений і ніяк не рухається на кузові, а другий кінець приєднаний до важеля підвіски), пневматичний елемент (Заснований на здатності повітря стискатися) або гідропневматичний елемент (Коли повітря виступає дуетом з гідравлічною рідиною).

Отже, підіб'ємо підсумки.
Підвіски розрізняють за такими ознаками:

• по конструкції: залежна, незалежна;
• по кількості і розташуванню важелів: одні важелі, двохважіль, багатоважільна, з поперечним, поздовжнім і косим розташуванням важелів;
• за типом демпфуючого елемента: з телескопічним або важільним амортизатором;
• за типом пружного елемента: ресора, пружинна, торсіонна, пневматична, гідропневматичне.

На додаток до всього вищесказаного слід зазначити, що підвіски також розрізняють і по керованості, тобто за ступенем контрольованості стану підвіски: активні, напівактивні і пасивні.

Примітка
До активних відносяться підвіски, в яких може регулюватися жорсткість амортизаторів, дорожній просвіт, жорсткість стабілізатора поперечної стійкості. Управління такою підвіскою може бути як повністю автоматичним, так і з можливістю ручного контролю.
Напівактивні - це підвіски, можливості управління якими обмежені коригуванням висоти дорожнього просвіту.
Пасивні (неактивні) - це звичайні підвіски, виконують свою роль в чистому вигляді.

Хочеться ще сказати про підвісках з електронно-керованими амортизаторами, які здатні змінювати свою жорсткість залежно від дорожніх умов. Наповнені дані амортизатори не звичайної, а спеціальною рідиною, яка під впливом електричного поля може змінювати свою в'язкість. Якщо спрощено уявити принцип дії, то вийде наступне: коли струму немає, автомобіль дуже м'яко проїжджає по всіх нерівностей, а після підведення струму по нерівностях їхати буде не дуже приємно, зате стане дуже приємно керувати автомобілем на швидкісних трасах і в поворотах.

Поворотний кулак і маточина колеса

поворотний кулак

Поворотний кулак є сполучною ланкою між важелями підвіски і колесом. Схематичне зображення цієї деталі наведено на малюнку 6.4. У загальному випадку таку деталь називають цапфою. Однак, якщо цапфа встановлена \u200b\u200bна підвісці з керованими колесами, то вона називається поворотним кулаком. Якщо колеса не керовані, то залишається назва «цапфа».

Якщо поворотний, значить повертається, бере участь в процесі зміни напрямку руху. Саме до поворотного кулака кріпляться елементи рульової трапеції або кермові тяги (про ці елементи докладно описано в розділі «Рульове управління»). Поворотний кулак - масивна деталь, так як сприймає всі удари і вібрації від дороги.

Конструкція поворотних кулаків залежить від типу приводу автомобіля. Так, якщо привід комбінований (коли колеса і керовані, і тягові одночасно, що характерно для передньопривідних автомобілів), то поворотний кулак матиме наскрізний отвір для зовнішньої частини приводного вала, як показано на малюнку 6.4. Якщо ж колеса тільки керовані, то поворотний кулак матиме опорну вісь з конусним перетином, як, наприклад, показано на малюнку 6.7.

Ступиця колеса

Маточина колеса (показана на малюнку 6.4) є сполучною ланкою між колесом і поворотним кулаком / цапфою. Поворотний кулак тільки передає зусилля на елементи підвіски, сам же не обертається. Для забезпечення вільного обертання колеса необхідна маточина. На маточину встановлюється гальмівний диск (або гальмівний барабан, про які докладно сказано в розділі «Гальмівна система».), До неї ж кріпиться колесо, а маточина, в свою чергу, встановлена \u200b\u200bв поворотний кулак в разі, показаному на малюнку 6.4, на підшипниках , що забезпечують плавне обертання колеса.

Примітка
Гальмівний диск конструктивно може бути виконаний як одне ціле з маточиною колеса.
Залежно від конструкції підшипники маточини можуть бути роликовими або кульковими.

Корисно знати
Завжди після зняття і установки маточини або заміни підшипників необхідно проводити регулювання натягу (що це, дивіться в примітці нижче) підшипників маточини.

Примітка
Якщо простою мовою, то натяг - це зусилля, з яким стиснули підшипники маточини при затягуванні гайки кріплення. Величина натягу впливає на силу опору обертанню колеса. Кожен виробник дає свої рекомендації з приводу величини зусилля опору обертанню колеса. Тому при виконанні ремонтних робіт, пов'язаних із зняттям маточини, завжди цікавтеся, виконували чи ні регулювання натягу підшипника маточини колеса.

Направляючі / зв'язують елементи

За допомогою напрямних і зв'язують елементів колесо кріпиться до кузова або підрамника. Ці елементи кріплення поділяються на важелі і штанги. Штанга - це порожнистий профіль, зазвичай круглого перетину, рідше - квадратного. По суті, це просто трубка з привареними до обох кінців вушками для установки в них гумових втулок, за допомогою яких виконується кріплення до кузова і поворотного кулака або цапфі. Важелі - конструктивно складніші елементи. Вони можуть бути зварені з трубок (така конструкція застосовується, в основному, в спортивних автомобілях), відлиті, наприклад, з алюмінієвого сплаву (щоб були легше) або отштамповани з листового металу (щоб були дешевші). Кількість і розташування важелів впливають на плавність ходу і керованість автомобіля.

Підвіска Мак-Ферсона

Мабуть, одна з найпоширеніших в даний час конструкцій підвісок - зі стійкою Мак-Ферсона (рисунок 6.5), вона ж «свічка» (найяскравіший приклад - це передня підвіска у ВАЗ 2109 і йому подібних). Вона відрізняється простотою конструкції, дешевизною, ремонтопридатністю (це означає, ремонтувати її буде нескладно) і відносної комфортністю. Так звана амортизаторная стійка зверху кріпиться до кузова і має можливість обертатися в опорі, а знизу - до поворотного кулака. Поворотний кулак, в свою чергу, приєднаний до нижнього поперечного важеля підвіски, який з'єднаний з кузовом - все, кільце замкнулося. Іноді для надання додаткової жорсткості в конструкцію вводять поздовжню тягу, під'єднуючи її до поперечного важеля (знову, як приклад, ВАЗ 2109). На стійці є плече, до якого кріпиться рульова тяга. Так, при керуванні автомобілем обертається вся стійка, повертаючи колесо, не припиняючи стискатися і розтягуватися, долаючи нерівності дорожнього покриття. Але слід звернути увагу і на недоліки одноважельною (а в описаному вище випадку вона саме Одноважільний) підвіски. Це «клевки» автомобіля при гальмуванні і невелика енергоємність підвіски.

малюнок 6.5

Примітка
Під «клювки» розуміють наступне: при інтенсивному гальмуванні вага автомобіля зміщується в бік передка, через це передня частина просідає, а після зупинки різко повертається у вихідне положення, ось це характерний рух на межі струсу і називають «клювки». Енергоємність підвіски - це міцність всієї конструкції, здатність чинити опір всім ударам і моментам, які виникають при цих ударах без пробоїв.
Пробій підвіски - замикання, контакт металевих елементів підвіски один з одним з різко зростаючій ударної навантаженням - зазвичай при наїзді на дорожнє перешкода значних розмірів заявляє про себе характерним дзвінким металевим звуком з боку опори (або опор) підвіски.

Підвіска на двох поперечних важелях

Щоб позбутися від «клевков», поліпшити керованість і підвищити енергоємність, застосовують одну з найстаріших конструкцій підвіски, яка до наших часів дійшла зі значними перетвореннями - підвіску на двох поперечних важелях (приклад якої наведено на малюнку 6.6).

малюнок 6.6

У даній конструкції присутня важіль опорний (нижній) і важіль направляючий (верхній), які кріпляться до поворотного кулака. На опорний важіль встановлена \u200b\u200bнижня частина амортизаторной стійки або ж окремо пружина і окремо амортизатор. Верхній важіль виконує функцію напрямку руху колеса у вертикальній площині, мінімізуючи його відхилення від вертикалі. Те, як встановлено важелі один щодо одного, має безпосередній вплив на поведінку автомобіля під час його руху. Зверніть увагу на малюнок 6.6. Тут верхній важіль максимально відведений від нижнього важеля вгору. Щоб зменшити вплив зусиль на кузов автомобіля при роботі підвіски, довелося подовжити поворотний кулак. До того ж, цей важіль встановлений під певним кутом до горизонтальної осі автомобіля, щоб уникнути горезвісних «клевков». Суть залишається та ж, а зовнішній вигляд, геометричні та кінематичні параметри змінюються.

Примітка
Незважаючи на всі переваги, один дуже суттєвий недолік в даній конструкції все ж існує - це відхилення колеса від вертикальної осі при роботі підвіски. Рішення начебто є - подовження важелів, однак це добре, якщо автомобіль рамний, а ось якщо кузов несучий, то подовжувати нікуди - далі моторний відсік. Ось і підходять до вирішення нестандартно: нижній важіль намагаються зробити якомога довше, а верхній встановити якомога далі від нижнього.
Слід відзначити той факт, що, якщо пружина і амортизатор або амортизаторная стійка своїм нижнім кінцем кріпляться до верхнього важеля (як у випадку, зображеному на малюнку 6.7), то опорним стає саме верхній важіль, нижній в такому випадку переходить в розряд напрямних.

малюнок 6.7

багатоважелі підвіски

Коли ресурси з розвитку будь-якого одного плану вирішення проблеми вичерпуються, а цілі не досягнуті, конструкцію доводиться ускладнювати, не дивлячись на збільшення вартості. Саме таким шляхом пішли конструктори при розробці многоричажной підвіски. Так, вона вийшла дорожче дво- або одноважельною, однак за підсумком отримали практично ідеальне переміщення колеса - без відхилень у вертикальній площині, відсутність ефекту підрулення при проходженні поворотів (про це нижче) і стабільність.

Задня напівзалежна підвіска

Примітка
Практично всі схеми, описані вище, можуть застосовуватися і в конструкції задньої підвіски.

Це одне з найпростіших, дешевих і надійних рішень для задньої підвіски, проте не позбавлене багатьох недоліків. Суть конструкції полягає в тому, що два поздовжніх важеля, на які спираються пружини і амортизатори, з'єднали балкою, як показано на малюнку 6.8. Частково підвіска вийшла залежною, оскільки колеса пов'язані між собою, проте за рахунок властивості балки колеса мають можливість переміщатися одна відносно одної.

малюнок 6.8

демпфіруючі елементи

Демпфіруючі елементи - це елементи підвіски, покликані гасити коливання підвіски при русі автомобіля. А навіщо гасити коливання? Пружний елемент підвіски, яким би він не був, покликаний зводити нанівець всі ударні навантаження, що виникають при наїзді колеса на перешкоди на дорозі. Але будь то пружина або повітря в пневмоподушці, після стиснення або разжатия пружного елемента відразу піде повернення в початкове положення. Стисніть в руках будь-яку пружинку, а потім відпустіть її, і вона полетить настільки далеко, наскільки дозволять їй сили, що виникли при разжатии. Ще приклад: візьміть звичайний медичний шприц, наберіть в нього чистого повітря, затисніть вихідний отвір і спробуйте перемістити поршень - він переміститься, але до певного моменту (поки у вас сил вистачить стискати повітря), після відпускання штока повітря почне розширюватися, повертаючи поршень у вихідне становище. Так і в автомобілі: при наїзді автомобіля на яку-небудь перешкоду пружина в підвісці стиснеться, але потім під дією пружних сил почне розтискати. Оскільки автомобіль має певну масу, то пружина, розпрямляючись, змушена буде долати інерцію автомобіля, що буде виражатися погойдуванням з поступовим загасанням коливань. Зважаючи на постійні різноспрямованих переміщень підвіски таке розгойдування неприпустимо, так як в певний момент може настати резонанс, що в кінцевому підсумку просто-напросто зруйнує підвіску частково або повністю. Щоб не допустити таких коливань, в конструкцію підвіски впровадили ще один елемент - амортизатор.

Принцип роботи амортизатора простий. Спробуємо пояснити це на прикладі того ж шприца. Але в цей раз будемо набирати в нього, наприклад, воду. Швидкість набору і зливу рідини в даному випадку обмежена в'язкістю води і пропускною спроможністю отвори шприца.

У підвісці об'єднали амортизатор з пружиною (або іншим пружним елементом) і отримали відмінний «механізм», в якому один елемент не дозволяє розгойдуватися, а другий сприймає все навантаження.

Нижче розглянемо демпфирующие елементи підвіски на прикладі телескопічного амортизатора.

Найпоширенішими типами демпферів на легкових автомобілях є двотрубні і однотрубні газонаповнені амортизатори.

Примітка
У будь-якого амортизатора є дві найважливіші характеристики: сила опору на відбій і на стиск.

цікаво
Сила опору амортизатора на стиск менше, ніж сила опору на відбій. Зроблено це для того, щоб при наїзді на перешкоду колесо якомога легше і швидше перемістилося вгору, а при проїзді вибоїни воно якомога повільніше опускалося в неї. Таким чином досягаються найкращі показники по комфорту їзди.

Двотрубні гідравлічні амортизатори

Назва амортизатора даного типу говорить сама за себе. Найпростіший вид амортизатора - це дві труби, зовнішня і внутрішня (представлений на малюнку 6.9). Зовнішня труба ще виконує роль корпусу всього амортизатора і резервуара для робочої рідини. Внутрішня труба амортизатора називається циліндром. Усередині циліндра встановлений поршень, виконаний як одне ціле зі штоком. У поршні є отвори, в які встановлені односторонні клапани, частина клапанів спрямована в одну сторону, інші - у зворотний. Одні клапани називаються компенсаційними, інші - клапанами відбою.

малюнок 6.9

Примітка
Односторонній клапан - це клапан, що відкривається тільки в одному напрямку.
Стосовно до амортизатора клапани називаються клапанами відбою і стиснення.
Відбій і стиснення - це розтягування і стиснення амортизатора відповідно.

Порожнина між циліндром і корпусом називається компенсаційною. Ця порожнина, а також циліндр амортизатора заповнені робочою рідиною. Циліндр з одного боку має отвір для штока поршня, а з іншого боку заглушений пластиною з отворами і односторонніми клапанами в них - компенсаційними і клапанами стиснення.

При переміщенні поршня в циліндрі масло перетікає з порожнини під поршнем в порожнину над поршнем, при цьому частина масла видавлюється через клапан, що знаходиться знизу циліндра. Частина рідини через клапани стиснення перетікає в зовнішній компенсаційний резервуар, де стискає повітря, перш знаходився під атмосферним тиском у верхній частині корпусу амортизатора. Оскільки ця рідина має певну в'язкість і плинність, то швидше, ніж визначено, процес перетікання проходити не буде. Те ж саме, тільки в зворотному напрямку, відбувається на ході відбою, коли поршень переміщується вгору. При цьому задіюються компенсаційні клапани пластини циліндра і клапани відбою в поршні.

Однак дана конструкція має один, але істотний недолік: при тривалій роботі амортизатора робоча рідина нагрівається, починає змішуватися з повітрям в компенсаційному резервуарі і спінюється, в результаті відбувається втрата ефективності роботи і вихід з ладу.

Двотрубні газо-гідравлічні амортизатори

Щоб вирішити проблему спінювання робочої рідини в амортизаторі, вирішили в компенсаційний резервуар замість повітря закачати інертний газ (зазвичай використовують азот). Тиск може коливатися від 4 до 20 атмосфер.

Принцип роботи нічим не відрізняється від двотрубного гідравлічного амортизатора, з тією лише різницею, що робоча рідина не спінюється так інтенсивно.

Однотрубні газонаповнені амортизатори

Відмінною особливістю даних амортизаторів від вищезгаданих конструкцій є те, що у них є тільки одна труба - вона виконує роль і корпусу, і циліндра. Пристрій такого амортизатора відрізняється тільки тим, що в ньому немає компенсаційних клапанів (рисунок 6.10). У поршні є клапани відбою і стиснення. Однак особливістю даної конструкції є плаваючий поршень, що відокремлює резервуар з робочою рідиною від камери з газом, який закачаний під дуже високим тиском (20-30 атмосфер).

Однак не варто думати, що, якщо корпус не подвійний, значить ціна нижче. Так як всю роботу виконує тільки поршень, то левову частку ціни амортизатора становить вартість розрахунку і підбору поршня. Правда, результатом настільки трудомістких робіт є підвищена ефективність всіх характеристик амортизатора.

Одна з переваг цієї схеми полягає в тому, що робоча рідина в амортизаторі значно краще охолоджується з огляду на те, що в корпусі всього одна стінка. Наступними перевагами можна назвати зменшення маси і габаритів і можливість установки «догори ногами» - таким чином можна знизити величину безпружинних мас *.

Примітка
* Безпружинні маси є все, що знаходиться між поверхнею дороги і елементами підвіски. Заглиблюватися в теорію підвіски і коливань не будемо, скажемо лише, що, чим менше безпружинна маса, тим менше її інерційність і тим швидше колесо повернеться в початкове положення після наїзду на яку-небудь перешкоду.

Однак існують і значні недоліки газонаповнених амортизаторів, такі як:

• вразливість для зовнішніх пошкоджень: будь-яка вм'ятина обернеться заміною амортизатора;
• чутливість до температури: чим вона вища, тим вище тиск газового підпору і жорсткіше працює амортизатор.

пружні елементи

пружини

Найпростішим і часто використовуваним пружним елементом, що застосовуються в конструкції підвіски, є пружина. У найпростішому варіанті використовується циліндрична вита пружина, але, внаслідок гонки за оптимізацією і поліпшенням ефективності роботи підвіски, пружини можуть приймати найрізноманітніші форми. Так, пружини можуть бути бочкоподібними, увігнутими, конусоподібними і з перемінним діаметром перетину витка. Зроблено це для того, щоб характеристика жорсткості пружини стала прогресивною, тобто при збільшенні ступеня стиснення пружного елемента має збільшуватися і його опір цьому стисканню, причому функція залежності повинна бути нелінійної і безперервно зростає. Приклад графіка залежності виникає жорсткості від величини стиснення наведено на малюнку 6.12.

Бочкоподібні пружини іноді називають «мініблоком» (приклад таких пружин наведено на малюнку 6.13). Такі пружини при тих же характеристиках жорсткості, що і у звичайної циліндричної пружини, мають менші габаритні розміри. Також виключається контакт витків при повному стисненні пружини.

У звичайних циліндричних кручених пружинах ця залежність лінійна. Щоб якось вирішити цю проблему, стали змінювати перетин і крок витка.

Змінюючи форму пружини (рисунок 6.14), намагаються наблизити жорсткість до ідеальної, орієнтуючись по графіку (рисунок 6.12).

ресори

Ресора - найпростіший і стародавній варіант пружного елемента в підвісках автомобілів. Чого простіше: взяти кілька сталевих листів, з'єднати їх разом і підвісити на них елементи підвіски. До того ж, ресора має властивість гасіння коливань за рахунок тертя між листами. Ресорах хороша для важких позашляховиків і пікапів, щодо яких немає особливих вимог до комфорту пересування, але є високі вимоги до вантажопідйомності.

Також ресора до недавнього часу застосовувалася і в такому автомобілі, як Chevrolet Corvett, правда, там вона розташовувалася поперечно і була виконана з композитного матеріалу.

малюнок 6.15

торсіон

Торсіон - тип пружного елемента, який часто застосовується для економії місця. Він являє собою стрижень, один кінець якого приєднаний до важеля підвіски, а другий затиснутий з допомогою кронштейна на кузові автомобіля. Коли важіль підвіски переміщається, цей стрижень скручується, виступаючи в ролі пружного елемента. Основна перевага полягає в простоті конструкції. До недоліків можна віднести те, що торсіон для нормальної роботи повинен бути досить довгим, але через це виникають проблеми з його розміщенням. Якщо торсіон розташований поздовжньо, то він «з'їдає» місце під кузовом або всередині нього, якщо він поперечний - зменшує параметри геометричної прохідності автомобіля.

Малюнок 6.16 Приклад підвіски з поздовжньо розташованим торсионом (довгим стрижнем, закріпленим спереду на важелі, ззаду - на поперечині кузова).

пневматичний елемент

У міру завантаження автомобіля ручної поклажею і пасажирами, задня підвіска просідає, зменшується дорожній просвіт, зростає ймовірність пробою підвіски (Про те, що це таке, ми говорили вище). Щоб цього уникнути, спочатку вирішили замінити пружини задньої підвіски пневматичними елементами (приклад такого елемента представлений на малюнку 6.17). Дані елементи являють собою гумові подушки, в які закачаний повітря. Якщо задня підвіска навантажена, в пневматичних елементах піднімається тиск повітря, положення кузова щодо поверхні і хід підвіски залишаються незмінними, ймовірність замикання елементів ходової частини зводиться до мінімуму.

Для розширення можливостей пневмоелементов встановили потужні компресори, електронний блок управління і передбачили можливість автоматичного і ручного управління підвіскою. Так вийшла напівактивна підвіска, яка, в залежності від режиму руху та дорожньої обстановки, автоматично змінює величину дорожнього просвіту. Після введення в конструкцію амортизаторів із змінною жорсткістю на виході отримали активну підвіску.

підрамник

Щоб забезпечити шумо- і віброізоляцію деталі підвіски часто кріпляться не до самого кузову, а до проміжної поперечині або підрамника (приклад якого наведено на малюнку 6.18), що утворює разом з елементами підвіски єдину складальну одиницю. Така конструкція спрощує збірку на конвеєрі (а значить, знижує собівартість автомобіля), регулювальні роботи і подальший ремонт.

малюнок 6.19

Стабілізатор поперечної стійкості

При проходженні поворотів автомобіль нахиляється в сторону, протилежну повороту, - на нього діють відцентрові сили. Є два шляхи мінімізації даного ефекту: зробити дуже жорстку підвіску або встановити стрижень, що зв'язує колеса однієї осі, особливим чином. Перший варіант цікавий, але щоб боротися з креном автомобіля в поворотах, довелося б зробити дуже жорстку підвіску, що звело б нанівець показники комфорту автомобіля. Ще один варіант - установка активної підвіски зі складним електронним управлінням, яка в поворотах робила б підвіску зовнішніх коліс більш жорсткою. Але цей варіант дуже дорогий. Тому пішли по найпростішому шляху - встановили стрижень, яким зв'язали через стійки або безпосередньо важелі підвісок коліс з обох сторін автомобіля (дивіться малюнок 6.19. Таким чином, при проходженні повороту, коли колеса, що знаходяться з зовнішньої сторони щодо центру повороту, піднімаються вгору (щодо кузова ), стрижень скручується і як би підтягує до кузова внутрішнє колесо, тим самим стабілізуючи положення автомобіля. Від цього і назва - « стабілізатор поперечної стійкості».

Основними недоліками звичайного стабілізатора поперечної стійкості є погіршення плавності ходу і зниження загального ходу підвіски через невелику, але все таки зв'язку між колесами однієї осі. Перший недолік б'є по автомобілям класу люкс, другий - по позашляховиках. В епоху електроніки та технологічних проривів конструктори не могли не скористатися всіма можливостями інженерії, тому придумали і впровадили активний стабілізатор поперечної стійкості, який складається з двох частин - одна частина приєднана до підвіски правого колеса, друга - до підвіски лівого колеса, а посередині два кінця стрижня стабілізатора затискаються в гідравлічному або електромеханічному модулі, який має можливість скручувати ту чи іншу частину, підвищуючи тим самим стабільність автомобіля, а коли автомобіль рухається прямо, «розпускає» ці два кінця стрижня, даючи тим самим можливість кожному з коліс виробляти відведений їм хід підвіски.

Геометрична прохідність автомобіля

Під геометричною прохідністю автомобіля розуміють сукупність його параметрів, що впливають на здатність безперешкодно пересуватися в тих чи інших умовах. До таких параметрів відносять висоту дорожнього просвіту автомобіля, кути з'їзду і в'їзду, кут рампи, величину звисів. Дорожній просвіт або кліренс автомобіля - це висота від найнижчої точки кузова, вузла (наприклад, деталей підвіски) або агрегату (наприклад, картера двигуна) машини до поверхні землі. Кут з'їзду і в'їзду - це параметри, що визначають можливість автомобіля підніматися на гору під певним кутом або з'їжджати з неї. Величина цих кутів безпосередньо пов'язана з іншим параметром, що входять в поняття геометричної прохідності - довжини переднього і заднього звисів. Як правило, якщо звіси короткі, то машина може мати великі кути в'їзду і з'їзду, що допомагає їй без праці підніматися на круті гірки і з'їжджати з них. У свою чергу, знати довжину звисів важливо, щоб розуміти, чи можна припаркувати своє авто до того чи іншого бордюру. Нарешті, ще один параметр - кут рампи, що залежить від довжини колісної бази і висоти кузова автомобіля над поверхнею. Якщо база довга, а висота мала, то автомобіль не зможе подолати точку переходу з вертикальній площині в горизонтальну - простіше кажучи, машина, піднявшись на гору, не зможе перейти через її пік, і «сяде» на днище.

Яка найважливіша складова автомобіля? Впевнені, більшість автомобілістів зійдуться в суперечках: хтось буде стверджувати, що це двигун, так як надає руху і є по суті основою автомобіля, інші ж будуть говорити про кузові, так як без «коробки», на якій все кріпиться далеко не заїдеш. Однак, мало хто пам'ятає про функціональне значення підвіски, що є по суті «фундаментом» на якому буде побудований майбутній автомобіль. Саме види підвісок автомобіля визначають габарити і функціональні особливості кузова автомобіля, а також дозволяє встановити певний двигун, який буде гармонійно функціонувати. Підвіска автомобіля - це настільки важливий і складний елемент, що вимагає окремого детального розбору, про найважливіші пунктах якого ви зможете прочитати трохи нижче.

Призначення підвіски автомобіля

Підвіска автомобіля - це набір тісно працюють один з одним пристроїв, основна функціональна особливість яких є забезпечення пружного зв'язку, підресореною з не підресореною масою. Крім того, підвіска полегшує навантаження на підресорену масу, рівномірно розподіляючи динаміку по всій конструкції. Серед найбільш основних вузлів, в підвісці сучасного автомобіля виділяють:

• пружний елемент - забезпечує більш плавний хід, так як знижує вплив вертикальної динаміки на масу;
• демпфуючий елемент - одержувані в процесі навантажень коливання, переводить в теплову енергію, тим самим нормалізуючи динаміку їзди (по-іншому називається «»);
• направляючий елемент - виробляє обробку бічний і поздовжньої кінетики на переміщаються колеса автомобіля.

Незалежно від типу підвіски і конструкційних відмінностей автомобіля, загальне призначення підвіски полягає в гасінні надходять вібрацій і шумів, а також згладжування коливань, що виникають при їзді на нерівній поверхні. Залежно від функціональних особливостей автомобіля (у невеликій Smart моделі, і повнопривідного SUV'a вони, погодьтеся, помітно різняться) тип і конструкція підвіски автомобіля будуть відрізнятися.

Пристрій підвіски автомобіля

Незалежно від типу підвіски, до складу будь-якої з них входить набір самих основних деталей і компонентів, без яких уявити працездатне пристрій не представляється можливим. До основної групи входять такі типи:

• буфера пружності - служать аналізаторами, які обробляють нерівності і отриману інформацію передають на кузов машини. До складу подібних елементів входять елементи пружності на кшталт пружини, ресори та торсіони, які згладжують виникаючі коливання;
• розподіляють елементи - кріпляться до підвіски і одночасно до кузова, що дозволяє максимально передавати силу. Представлені у вигляді важелів різних типів: поперечної тяги, здвоєні і т.п;
• амортизатор - активно застосовує метод гідравлічного опору, цей пристрій дозволяє протистояти елементам пружності. Найбільш поширені амортизатори трьох видів: однотрубний, двотрубний і комбінований. Крім того, класифікація пристрою ділиться на масляній, газомасляної і пневматичного типу дії;
• штанга - забезпечує стабілізацію поперечної стійкості. Входить в складний комплекс з опор і важільних механізмів, що кріпляться до кузова, і розподіляє навантаження при виконанні маневрів на кшталт поворотів;
• кріплення - представлений переважно у вигляді болтових з'єднань і втулок. Найбільш поширеними елементами кріплення є кульові опори, а також.

Типи і види підвісок автомобіля

Історія перших типів підвісок, що застосовуються на автомобілях, йде глибоко в початок 20-го століття, коли перші конструкції мали всього лише сполучну функцію і передавали всю кінетику на кузов. Однак після були проведені численні експерименти і втілені різні розробки, які покращували саму конструкцію і збільшували потенціал для майбутнього використання. До наших днів дісталися кілька представників різних типів і навіть сегментів підвісок, кожна з яких гідна окремої статті для розгляду.

підвіска McPherson

Цей вид автомобільної підвіски є розробкою відомого конструктора Е. Макферсона, яка вперше була застосована більш 50 років тому. За своєю конструкцією підвіска ділиться на один важіль, стабілізатор стійкості і хитається свічки. Подібний тип є далеко не досконалим, проте при всьому цьому він дуже доступний і популярний у багатьох виробників.

Двох-важільна підвіска

Направляючий блок в подібному типі підвіски представлений двома важелями пристроями. Може бути діагонального, поперечного та поздовжнього типу кочення.

Багато-важільна підвіска

На відміну від попереднього типу, ця розробка має більш просунуту конструкцію, а тому і ряд значних переваг, які забезпечують більш плавний і рівний хід, а також поліпшену маневреність машини. Все частіше подібний тип підвіски можна зустріти на середньо і дорогих автомобілях преміум-класу.

Торсіонно-важільна підвіска

Схожа по конструкції автомобільна підвіска, з минулими екземплярами. Однак в цьому типі підвісок замість стандартних для важільних пружин використовуються деталі торсіони. При простою схемою, таке рішення розширює ефективність використання, а самі компоненти підвіски легкі до обслуговування і їх можна налаштовувати на свій розсуд.

Підвіска типу «Де Діон»

Придумана французьким інженером А. Де Дионом, ця підвіска сприяє меншого навантаження на задній міст автомобіля. Отличимой рисою такої підвіски є кріплення картера головної передачі ні до балки моста, а вже до самої частини кузова. Подібне рішення можна зустріти на повнопривідних позашляховиках. Використання на легкових машинах може викликати проблеми у вигляді «просідання» при гальмуванні і розгоні.

Задня залежна підвіска

Всіма знайомий вид підвіски легкових автомобілів, який любили застосовувати і інтегрувати винахідники в СРСР. Тип кріплень балки у такого типу підвісок здійснюється за допомогою пружин і поздовжніх важелів. Однак, при хорошій керованості і стабільності при їзді, істотну вагу задньої балки приносить незручності автолюбителям у вигляді перевантаження картера і редуктора.

Напівзалежна задня підвіска

На відміну від залежного типу підвіски, розглянутого раніше, тут застосовується поперечина, яка з'єднується двома поздовжніми важелями.

Підвіска з хитними півосями

Як випливає з назви в подібному типі підвіски основою пристосування є піввісь. До одного з кінців застосовуються шарніри, а самі осі зчленовані з шинами. При русі колеса, останнє завжди буде знаходитися під кутом в 90 ° до півосі.

Підвіска на поздовжніх важелях

Розділяється на ще дві під категорії: торсіонні і пружинні, в яких в залежності від назви елементами пружності є пружини або торсіони. Серед основних відмінностей називають розташування колеса при безпосередній близькості до кузова машини. Застосовується ця підвіска автомобіля на невеликих малолітражки, причепах і т.п.

З поздовжніми і поперечними важелями

Виходячи з назви, основною конструктивною одиницею тут виступає поздовжній важіль, який розвантажує опорні зусилля на кузов. Сам по собі такий тип занадто важкий, що робить його вкрай непопулярною моделлю на ринку. А ось у поперечних важелів все йде трохи краще: цей тип більш гнучкий при підстроювання, а використання опорних важелів зменшує навантаження на кріплення підвіски.

Вид підвіски з косими важелями

Цей вид автомобільної підвіски по конструкції дуже схожий з поздовжніми важелями, з тією відмінністю, що осі гойдання важелів тут розташовані під гострим кутом. Встановлюють такі типи на задню вісь найчастіше німецькі виробники. У порівнянні з поздовжнім типом, крен при повороті у косого типу порівняно менше.

З подвійними поздовжніми і поперечними важелями

На відміну від конструкцій з одним важелем, у цій на кожну вісь таких пристосувань доводиться по дві. Розміщені в залежності від типу в поперек або поздовжнім чином, а ось при з'єднанні подібних важелів використовуються як пружини і торсіони, які зустрічалися нам раніше, так і ресори. Такі конструкції по собі компактні, однак незбалансовані при їзді на поганий поверхні.

Гідропневматичне і пневматична підвіска

Подібна підвіска автомобіля використовує пневматичні або гідропневматичні пристосування (пружні деталі). Самі по собі вони не є кінцевим варіантом, а лише пропонують сучасні рішення по збільшенню комфорту при їзді. Обидва варіанти мають складну конструкцію, і надають власникам плавний хід, високу керованість, і просунуте гасіння виникаючих коливань. Поєднуватися такі підвіски можуть як з підвіскою типу Макферсон, так і з багато-важеля автомобільної підвіскою.

електромагнітна підвіска

Є складною конструкцією, основу якої становить електромагнітний привід. Ця технологія виконує відразу дві функціональні особливості: амортизатора і пружного елемента. Керує «оркестром» мікроконтролер з датчиком. Пристрій вкрай безпечно, а перемикання механізмом здійснюється за допомогою електромагнітів. Природно, подібний тип підвіски не йде в одному ряду з аналогами через свою високу технологічність і собівартості.

Адаптивна підвіска (напів-активна підвіска)

Підлаштовуючись під дорожню поверхню і характер водіння, система визначає ступінь демпфірування і налаштовується під певний режим роботи. Проводиться встановлення програмного забезпечення з електромагнітів, або рідини на реологічні основі (набагато рідше).

Підвіски пікапів, вантажівок і позашляховиків

При створенні вантажних тяжів автомобільні винахідники і інженери використовували як правило варіанти з розміщенням осей на поздовжніх або поперечних ресорах. Згодом, навіть зараз деякі виробники не сильно змінили цю установку, хоча і стверджувати про відсутність прогресу теж не можна. Вже зараз можна зустріти моделі, які використовують гідравлічну підвіску. Безумовною відмінною рисою майже всіх підвісок вантажівок є використання простих конструкцій у вигляді стандартного моста, який кріпиться до кузова за допомогою кронштейна, а з'єднуються ресорами.

А ось у позашляховиків і пікапів ця конструкція трохи складніше і може відрізнятися навіть на прикладі однієї моделі (ззаду один тип, наприклад, залежний, а спереду розташуватися незалежний). Така адаптивність пояснюється підвищеною необхідності подібних автомобілів в подоланні важкопрохідних ділянок. Як правило, основа для подібних автомобілів є з ресорним типом підвіски, хоча деякі конструюють підвіски і на пружинної основі.

Підвіска вантажного автомобіля з виглядом являє дуже складний механізм, однак по конструкції набагато простіше деяких типів легкових автомобілів.

Обслуговування підвіски автомобіля

На питання «як часто потрібно лізти під автомобіль і обслуговувати підвіску?» точної відповіді дати ніхто не може. Все залежить від рівня і якості експлуатації автомобіля. При належному характері їзди, і дбайливе ставлення до автомобіля особливої \u200b\u200bпотреби в цьому немає. Однак, як це часто буває, в процесі їзди по нашим дорогому боронь Боже з'явиться характерний звук, або наявність «просідань» автомобіля в одну зі сторін. В такому випадку, необхідно якомога раніше звернутися за послугами професійної майстерні, або самому переконатися в наявності або відсутності проблеми.

Однак, будьте обережні з заміною обладнання і деталей в конструкції підвіски. На перший погляд, може здатися, що нічого складного ремонт і заміна не представляє. Проте, якісно і вдало замінити деталь, в іноді важкому механізмі, може далеко не кожен автолюбитель. Частою проблемою таких «горе-замін» є наявність «погойдувань», крену при поворотах в одну зі сторін, поява погіршеної керованості автомобілем.

Стаття про автомобільну підвісці - історія, типи підвісок, класифікація і призначення, особливості функціонування. В кінці статті - цікаве відео по темі і фото.

призначення підвіски

Інша роль підвіски - здійснення регулярного зіткнення коліс з дорожнім покриттям, а також передача на дорожню поверхню сили тяги двигуна і сили гальмування, щоб колеса при цьому не порушували потрібного положення.

У справному стані підвіска працює правильно, в результаті чого водієві керувати машиною безпечно і комфортно. Незважаючи на зовнішню простоту конструкції, підвіска належить до одних з найважливіших пристроїв в сучасній машині. Її історія сягає корінням в далеке минуле, і з моменту її винаходи підвіска пройшла через багато інженерні рішення.

Трохи історії про підвіску автомобіля

Вперше для карет були застосовані так звані еліптичні ресори, які представляли собою гнучке з'єднання між колесами і днищем карети. Набагато пізніше цей принцип використовували і для автомобілів. Але при цьому сама ресора змінилася - з еліптичної вона перетворилася в напівеліптичними, і це дозволяло встановлювати її поперечно.

Однак машина з такою примітивною підвіскою управління нею з працею навіть на найнижчих швидкостях. З цієї причини згодом підвіски стали монтувати в поздовжньому положенні на кожне колесо окремо.

Подальший розвиток автомобільної промисловості дозволило еволюціонувати і підвісці. На сьогоднішній день ці пристрої мають десятки різновидів.

Функції підвіски і технічні дані

Однак незважаючи на те, що всі типи підвісок автомобіля різні, вони випускаються для одних і тих же цілей:

• Погашення вібрації і ударів з боку нерівного дорожнього покриття з метою мінімалізації навантажень на корпус кузова, а також для поліпшення комфорту водія і пасажирів.
• Стабілізація положення машини в процесі проходження шляхом регулярного зіткнення гуми з дорогою, а також зменшення можливих кренів корпусу кузова.
• Збереження необхідної геометрії положення і переміщення всіх коліс для забезпечення точності маневрування.

Різновиди підвісок по пружності

• жорстка;
• м'яка;
• гвинтова.

М'яка підвіска встановлюється в основній масі легкових машин. Її перевага в тому, що вона досить якісно згладжує дорожні нерівності, але з іншого боку машина з такою конструкцією підвісок більш схильна до завалювання, і при цьому гірше управляється.

Гвинтові підвіска потрібна в тих випадках, коли виникає необхідність в змінною жорсткості. Вона зроблена у вигляді стійок-амортизаторів, на яких сила тяги пружинного механізму регулюється.

хід підвіски

Тобто, чим більше хід, тим більшу за розміром нерівність здатна пройти машина без ударів по обмежувача, а також без провисання ведучого моста.

1. Пружне пристрій. Бере на себе навантаження, що надаються дорожніми перешкодами. Може складатися з пружини, пневмоелементов та ін.
2. Демпфуючий пристрій. Необхідно для погашення вібрації кузова в процесі подолання дорожніх нерівностей. Як цього пристрою застосовуються всі різновиди амортизаційних пристосувань.
3. Направляючий пристрій. Контролює необхідне зміщення колеса щодо корпусу кузова. Виконується у вигляді поперечних тяг, важелів і ресор.
4. Стабілізатор поперечної стійкості. Гасить нахили кузова в поперечному напрямку.
5. Гумово-металеві шарніри. Служать для пружного з'єднання частин механізму з машиною. Додатково вони в невеликому ступені виконують роль амортизаторів - частково гасять поштовхи і коливання.
6. Обмежувачі ходу підвіски. Фіксують хід пристрою в критичній нижній і в критичній верхньої точках.

Класифікація підвісок

Підвіски можна розділити на дві категорії - залежні і незалежні. Такий підрозділ продиктовано кінематикою направляючого пристрою підвіски.

різновиди: пружинна, ресорна, пневматична. Монтаж пружинної і пневматичної підвісок вимагає використання спеціальних тяг, щоб зафіксувати мости від можливого зсуву під час монтажу.

Переваги залежною підвіски:

• велика вантажопідйомність;
• простота і надійність в застосуванні.

• ускладнює управління;
• слабка стійкість на високій швидкості;
• недостатній комфорт.

Переваги незалежної підвіски автомобіля:

• високий ступінь керованості;
• надійна стійкість машини;
• підвищений комфорт.

• пристрій досить складне і, відповідно, витратна в економічних відносинах;
• знижена довговічність в експлуатації.

Примітка: існує ще напівзалежна підвіска або так звана торсіонна балка. Такий пристрій - щось середнє між незалежною і залежною підвісками. Колеса продовжують бути жорстко з'єднаними між собою, але, тим не менш, здатність невеликого зміщення окремо один від одного у них все-таки є. Таку можливість надають пружні якості мостовидной балки, яка з'єднує колеса. Дана конструкція часто використовується для задніх підвісок недорогих автомобілів.

Види незалежних підвісок

Підвіска Макферсон (McPherson)

На фото підвіска McPherson

Поперечна тяга, яка з'єднує обидва важеля, кріпиться на днище машини і служить своєрідною протидією нахилу автомобіля. Колеса вільно повертають завдяки підшипника стійки-амортизатора і кульового кріпленню.

Переваги підвіски Макферсон:

• простоту вироби;
• займає невеликий простір;
• довговічність;
• доступна ціна як в придбанні, так і в ремонті.

• легкість управління на середньому рівні.

Двохважеля передня підвіска

Ця розробка вважається досить результативною, а й вельми непростий по влаштуванню. Для верхнього кріплення маточини служить другий поперечний важіль. Для пружності підвіски може застосовуватися або пружина, або торсіон. Задня підвіска влаштована точно так же. Така збірка підвіски додає машині максимальну зручність в управлінні.

гідравлічна підвіска

У даній конструкції амортизатори з'єднані з мололітним замкнутим контуром, заповненим маслом для гідравліки. З такою підвіскою можна регулювати ступінь пружності і дорожній просвіт. А якщо в машині є електроніка, яка передбачає функції адаптивної підвіски, то вона може сама адаптуватися в самих різних дорожніх умовах.

Спортивні незалежні підвіски

Їх ще називають койловеров або гвинтовими підвісками. Виконані у вигляді амортизаційних стійок, у яких можна налаштовувати ступінь жорсткості безпосередньо на машині. Нижня частина пружини має різьбове з'єднання, і це дозволяє змінювати її вертикальне положення, а також налаштовувати розмір дорожнього просвіту.

Підвіски push-rod і pull-rod

Спортивна підвіска push-rod. Несе навантаження компонент, званий штовхачем, функціонує на стиск.

Спортивна підвіска pull-rod. Та ж частина, яка відчуває найбільшу напругу, працює на розтяг. Таке рішення робить центр ваги більш низьким, за рахунок чого машина стає більш стійкою.

Однак незважаючи на перераховані невеликі відмінності, ефективність цих двох різновидів підвісок знаходиться приблизно на одному рівні.

Відео про підвіску автомобіля: