Призначення незалежної підвіски Основні типи підвісок легкових автомобілів. Призначення підвіски автомобіля

Рамі, колесах, балках мостів. Пристрій підвіски, схема підвіски та конструкція підвіски у статтях та малюнках. Поради досвідчених майстрів у ремонті підвіски.

Ходова частина автомобіля служить для переміщення транспортного шляху.Ходова частина влаштованатаким чином, щоб людині було зручно, комфортно пересуватися.

Для того, щоб автомобіль міг пересуватися деталі ходової частини з'єднують кузов з колесами, гасять коливання під час руху, пом'якшують, сприймають поштовхи та зусилля.А для того, щоб не виникало тряски і зайвої вібрації під час їзди ходова частина включає наступні елементи та механізми: пружні елементи підвіски, колеса та шини.

Ходова частина автомобіля складається з наступних основних елементів:

1. Ра ми

2. Балок мостів

3. Ппередньої і задньої підвіски коліс

4. Доолес (диски, шини)

Т іпи підвісок автомобіля:

Підвіска МакФерсон

Пристрій підвіски МакферсонПідвіска МакФерсон це так звана підвіска на напрямних стійках. Цей тип підвіски має на увазі використання як основний елемент амортизаційної стійки. Підвіска Мак-Ферсон може використовуватись як для задніх, так і передніх коліс.

Незалежна підвіска

незалежної підвіска називається , Тому що колеса однієї осі не пов'язані жорстко, це забезпечує незалежність одного колеса від іншого (колеса не мають жодного впливу).

Конструкція сучасної підвіски. Сучасна підвіскаце елемент автомобіля, який виконує амортизаційні та демпфуючі властивості, що пов'язано з коливаннями автомобіля у вертикальному напрямку. Якість та характеристики підвіски дозволять пасажирам випробувати максимальний комфорт пересування. Серед основних параметрів комфортності автомобіля можна визнати плавність коливання кузова.

- балансирна підвіскаособливо доречна для задніх коліс автомобіля, які мають передню провідну вісь, це аргументується тим, що така підвіска майже зовсім не займає місця на рамі. Балансирна підвісказастосовується в основному на тривісних автомобілях, середній та задній провідні мости, у яких розташовані поруч один до одного. Іноді її застосовують на чотиривісних автомобілях, а також багатовісні причепи. Балансирна підвіска буває двох типів: залежноюі незалежної. Залежні підвіски набули великої популярності.

Влаштування підвіски вантажного автомобіля - це розділ, у якому можна вивчити будову, призначення, принцип роботи підвіски вантажного автомобіля. Підвіска автомобіля ЗІЛ - розділ, в якому описано пристрій підвіски вантажного автомобіля ЗІЛ 130.

Підвіска забезпечує пружний зв'язок між рамою або кузовом з мостами автомобіля або безпосередньо з колесами, сприймаючи вертикальні зусилля і задаючи необхідну плавність ходу. Також, підвіска служить для сприйняття поздовжніх та поперечних зусиль та реактивних моментів, які діють між опорною площиною та рамою. Підвіска забезпечує передачу зусиль, що штовхають і скручують.

- Влаштування задньої підвіски автомобіля

- Влаштування балансирної підвіски

- Залежні підвіски

- Задня підвіска тривісного автомобіля

Елементи ходової частини автомобіля:

- керований міст є балкою, в якій на шарнірах встановлені поворотні цапфи і сполучні елементи. Жорстка штампована балка є основою керованого мосту. Відповіднопередній керований містце звичайна поперечна балка з керованими колесами, до яких не підводиться крутний момент від двигуна. Цей міст не провідний і служить для підтримання несучої системи автомобіля та забезпечення його повороту. Існує великий перелік різних типів керованих мостів, що застосовуються на вантажних (6х2) та легкових автомобілях (4х2).

- Пружні елементи підвіски.- упружні елементи підвіски автомобіля призначені для пом'якшення поштовхів та ударів, а також зниження вертикальних прискорень та динамічного навантаження, що передається на конструкцію під час руху автомобіля. Пружні елементи підвіскидозволяють уникнути прямого впливу дорожніх нерівностей на профіль кузова та забезпечують необхідну плавність ходу. Межі раціональної плавності ходу коливаються від 1-1,3 Гц.

Дорога для руху транспортних засобів рідко буває ідеальною. Навіть на трасі з твердим покриттям завжди присутні тріщини, вибоїни та нерівності. Без системи амортизації комфортний рух був би неможливим, а кузов автомобілів довго не витримав ударних навантажень, що передаються з коліс. Підвіска автомобіля створена для гасіння такого навантаження, і, залежно від призначення та вартості, має різну конструкцію.

Призначення та влаштування підвіски автомобіля

При русі автомобіля всі коливання, що виникли від нерівностей дороги, передаються на кузов. Завдання підвіски – пом'якшувати чи гасити подібні коливання. Додатковою функцією є забезпечення з'єднання кузова та коліс, при цьому колеса мають можливість змінювати розташування незалежно від кузова, регулюючи напрямок руху. Разом з колесами підвіска входить до обов'язкових елементів ходової частини машини.

Підвіска – це технічно складний пристрій, що складається з таких частин:

1. Пружних елементів - металевих і неметалевих деталей, що приймають він все навантаження від руху по нерівностях, і, в силу своїх властивостей, що розподіляють її на конструкцію кузова.
2. Гасящих пристроїв (амортизаторів) - агрегатів з пневматичним, гідравлічним або комбінованим будовою, що нівелює коливання кузова, отриманих від пружних частин.
3. Напрямних деталей – різних важелів, що з'єднують підвіску з кузовом, і контролюють усунення коліс відносно один одного та кузова.
4. Стабілізаторів поперечної стійкості – пружних штанг з металу, що зв'язують підвіску та кузов, та усувають можливий крен машини під час руху.
5. Колісних опор - деталей передньої осі у вигляді поворотних кулаків, що приймають навантаження від коліс, та розподіляють їх по підвісці.
6. Засобів кріплення деталей, агрегатів та вузлів, завдання яких – з'єднувати підвіску та кузов між собою. Це жорсткі з'єднання на болтах, шарові опори або шарніри, композитні сайлентблоки.

Демпфуючі елементи

Частини підвіски, що гасять коливання під час руху автомобіля називають демпфуючими елементами. До них відносяться такі пристрої:

1. Двотрубні амортизатори, що складаються з внутрішньої та зовнішньої труб, і виконують функцію резервуара та поршня, які повідомляються отворами та різноспрямованими клапанами, які через інерційність робочого середовища гальмують зворотно-поступальні рухи та гасять коливання.

Залежно від внутрішнього робочого середовища, амортизатори поділяються на:

• Гідравлічні;
• Газонаповнені;
• Газо-гідравлічні.

Пружні елементи

Завдання даних елементів підвіски - гасити удари, що надходять з коліс автомобіля на кузов, і є наступними деталями:

1. Пружина. Найпростіший елемент, присутній майже у всіх видах підвіски. Для ефективності роботи може мати різну форму.
2. Ресора. Найдавніший елемент підвіски, являє собою набір сталевих листів, з'єднаних разом, і коливання, що гасять, за рахунок взаємного тертя.
3. Пневматичний елемент. Виконує роль альтернативи пружині і є подушкою з гуми, куди закачується повітря.
4. Торсіон. Пружний компактний елемент у вигляді стрижня, один кінець якого з'єднаний з важелем підвіски, а інший затиснутий на кузові кронштейном. При переміщенні важеля підвіски стрижень виконує роль пружного елемента та скручується.
5. Підрамник. Являє собою проміжну деталь між кузовом та елементами підвіски, утворюючи з ними одну складальну одиницю.
6. Стабілізатор поперечної стійкості. Є стрижнем, пов'язаним через стійки або важелі підвісок коліс для стабілізації руху автомобіля.

Принцип роботи підвіски

Автомобільна підвіска працює, перетворюючи силу удару від наїзду колеса на нерівне покриття, рух пружних частин (пружин). Жорсткість таких переміщень контролюється і пом'якшується пристроями, що гасять (амортизаторами). Завдяки цьому сила ударів, що передаються на кузов, знижується, що забезпечує плавність руху.

Жорсткість підвіски у різних автомобілів сильно відрізняється: чим вона жорсткіша - тим легше і більш передбачувано керування, але зменшується комфорт їзди. М'яка створює зручність експлуатації, але за рахунок помітно зниженої керованості (що не рекомендується допускати). З цієї причини виробники транспортних засобів завжди намагаються знайти компроміс між комфортом та безпекою.

Класифікація підвісок

У сучасному автомобілебудуванні найчастіше застосовуються такі види підвісок:

1. МакФерсон. Розроблена в 1960 р. інженером, який дав конструкції своє прізвище. Складається з наступних частин:

• Стабілізатора поперечної стійкості, або «свічки, що гойдається». Кріпиться до кузова шарніром і має властивість хитатися під час вертикального руху колеса.
• Блоку (пружинного елемента та амортизатора телескопічного типу);
• Важіль.

Перевага підвіски в невисокій ціні, простоті та надійності. Недоліком є ​​помітна зміна кута розвалу на колесах.

2. Двоважільний. Складається із двох важелів різної довжини – верхнього короткого та нижнього довгого. Дана схема є однією з найдосконаліших, так як автомобіль на ній має відмінну поперечну стійкість і низький зношування шин у вигляді мінімальних поперечних переміщень коліс.

3. Багатоважільна. Має подібну будову з двоважеля, але набагато досконаліше і складніше. У ній усі шарніри, важелі та сайлент-блоки кріпляться до спеціального підрамника. Багато кульових опор і прогумованих втулок чудово гасять удари при наїзді на нерівність, і зменшують шумність в салоні. Дана схема підвіски забезпечує найкраще зчеплення шини з поверхнею, плавність ходу та керованість. Переваги багатоважеля підвіски наступні:

• Оптимальна обертованість колеса;
• Ізольовані поздовжні та поперечні регулювання;
• Невеликі безпружинні маси;
• Незалежність коліс друг від друга;
• Відмінний потенціал при повному приводі.

Але головним недолік підвіски - її велика вартість, хоча останнім часом таким агрегатом оснащують не лише представницькі машини, а й авто гольф-класу.

4. Адаптивна. Несе у собі важливі відмінності з інших типів механізмів, будучи логічним і вдосконаленим продовженням гідропневматичної підвіски, вперше реалізованої фірмами Сітроен і Мерседес. Її переваги такі:

• Мала розгойдування на високій швидкості і мінімальний крен кузова;
• Примусове демпфування, що змінюється;
• Автоматична адаптація до будь-якого дорожнього покриття;
• Відмінна стійкість при прямому русі;
• Адаптація під водія;
• Високий рівень безпеки.

Різні фірми при виготовленні агрегату розробляють свою оригінальну схему, але конструкція складається з наступних компонентів:

• регульованих стабілізаторів поперечної стійкості;
• Блок управління ходової;
• Активні амортизаторні стійки;
• Різними датчиками (дорожнього просвіту, нерівностей тощо).

Головний мінус пристрою полягає у його складності.

5. Типу «Де Діон». Винахід французького інженера має головну мету максимально розвантажити задній міст транспортного засобу відділенням корпусу головної передачі, при цьому він кріпиться безпосередньо до кузова. Крутний момент передається через півосі та ШРУСи, що дозволяє підвісці бути як залежною, так незалежною. Головні недоліки конструкції - "присідання" на задні колеса при різкому старті і "клювання" при гальмуванні.

6. Задня залежна. Пристрій можна спостерігати на класичних моделях ВАЗу, де характерною рисою ролі пружних елементів виступають циліндричні гвинтові пружини. На них "висить" балка заднього мосту і кріпиться до кузова чотирма поздовжніми важелями. Поперечна реактивна тяга гасить крени та покращує керованість. Конструкція не забезпечує гарного комфорту і плавності ходу через безпружинні маси, і масивного заднього моста, але актуальна при кріпленні до балки картера головної передачі, редуктора та інших масивних частин.

7. Напівзалежна задня. Широко застосовується в багатьох повнопривідних автомобілях, і складається з пари поздовжніх важелів, що кріпляться в центрі до поперечки. Така підвіска має такі переваги:

• Компактні розміри та відносно невелика вага;
• Простота ремонту та обслуговування;
• Помітне зниження безпружинних мас;
• Найкраща кінематика коліс.

Головний мінус підвіски – неможливість її встановлення на задньопривідних машинах.

8. Пікапов та позашляховиків. Залежно від призначення та ваги автомобіля, розрізняють три види підвіски:

• Незалежна передня та залежна задня;
• Повністю незалежна;
• Цілком залежна.

Найчастіше на задній осі ставиться ресорна або пружинна підвіска, що взаємодіє з жорсткими нероз'ємними мостами. Ресори застосовують у важких джипів та пікапів через здатність витримати велике навантаження, невибагливість та надійність. Така підвіска недорога за вартістю, що вплинуло на оснащення нею окремих бюджетних автомобілів.

Пружинна схема - довгохідна, м'яка, і за будовою не складна, тому встановлюється найчастіше на легких позашляховиках. На передніх осях встановлюють пружинні та торсіонні схеми.

9. Вантажівок. На вантажівки встановлюють залежні підвіски з поздовжніми та поперечними ресорами, та гідравлічними амортизаторами. Така схема максимально проста та дешева у виробництві. Але на високих швидкостях водій стикається з поганою керованістю, тому що ресори погано виконують функцію напрямних елементів.

Знати та розуміти, що таке підвіска та які функції вона виконує, повинен кожен водій. І не важливо, чи керуєте Ви автомобілем вже протягом 10 років, чи тільки збираєтесь отримати права. Однак, багато хто має прогалини в цьому питанні, і навіть не уявляють, на що саме впливає автомобільна підвіска. Адже саме від неї залежить той комфорт і зручність, які ми відчуваємо, керуючи власним автомобілем. Але, разом з цим, проїжджаючи пересіченою місцевістю, саме підвіска може стати причиною дискомфорту. Тож за що відповідає цей вузол? Із яких деталей він складається?

Саме на всі ці питання Ви зможете отримати розгорнуті відповіді у статті, що наводиться нижче. Однак, ми приділимо увагу не тільки конструкційним і функціональним особливостям, якими має підвіска автомобіля, але й познайомимося з найбільш поширеними типами.

1. Підвіска автомобіля: все найважливіше про конструкційні особливості та виконувані функції

Насамперед варто розібратися з питанням, що ж собою являє автомобільна підвіска? За своєю суттю це вузол або конструкція з конкретної кількості деталей, які скріплені між собою певним чином. Для чого служить підвіска? Завдяки певній конструкції вона з'єднує між собою машини з її колесами, забезпечуючи таким чином можливість пересування. Залежно від елементів та деталей, з яких складається підвіска, а також особливостей їх встановлення, зв'язок між кузовом та колесами може бути або жорстким, або пружним.

В цілому підвіска є елементами ходової частини автомобіля і відіграє важливу роль у його функціонуванні.Розглянемо найбільш загальний список деталей, що становлять цілісну конструкцію підвіски сучасних авто:

1. Напрямні елементи.Саме завдяки їм колеса з'єднуються з кузовом та передають на нього силу руху. Також завдяки їм визначається характер руху коліс щодо самого корпусу автомобіля. Під напрямними елементами варто розуміти всілякі важелі кріплення та з'єднання деталей. Вони можуть бути поздовжніми, поперечними та здвоєними.

2. Пружний елемент.Є певним «перехідником» між колесами та кузовом автомобіля. Саме він сприймає навантаження від нерівностей дороги, накопичує її та передає на кузов. Пружні елементи можуть бути виготовлені як з металу, так і з інших доступних і міцних матеріалів. Металеві – це пружини, ресори (литі ресори застосовуються в основному на вантажних автомобілях) та торсіони (в торсіонних типах підвіски). Що ж до неметалічних пружних елементів, то вони можуть виготовлятися з гуми (буфери та відбійники, але вони в основному використовуються як доповнення до металевих пристроїв), пневматичних (використовуються властивості стисненого повітря) та гідропневматичних (використовується аз і робоча рідина) елементів.

3. Пристрій, що гасить.Іншими словами, це і є автомобільний амортизатор.Потрібний він для того, щоб зменшувати амплітуду коливань кузова, які якраз і викликає робота пружного елемента. Основується робота цього пристрою на гідравлічному опорі, який виникає під час протікання рідини по калібрувальних клапанів з однієї порожнини циліндра в іншу. Хоча загалом амортизатор може складатися як із двох циліндрів (двохтрубний), так і з одного (однотрубний).

4. Завдяки йому є можливим протидіяти крену, що стрімко зростає за величиною, який утворюється при здійсненні повороту. Працює це за рахунок розподілу ваги по всіх колесах машини. По суті стабілізатор – це пружна штанга, яка з іншими елементами підвіски з'єднується через стійки. Він може встановлюватись як на передню, так і на задню вісь автомобіля.

5. Опора колеса.Розташовується на задній осі та сприймає все навантаження від колеса, розподіляючи її на важелі та амортизатор. Такий самий пристрій є і на передній осі, тільки називається воно «поворотний клак».

6. Елементи кріплення.Завдяки їм усі елементи та деталі підвіски з'єднуються як між собою, так і кріпляться до кузова машини. До основних видів кріплень, які найчастіше використовуються у підвісці, слід віднести: жорстке з'єднання за допомогою болтів; з'єднання з використанням еластичних елементів, якими є резино-металеві втулки або сайлент-блоки); шаровий шарнір.

Взагалі існує досить велика кількість видів та типів підвісок, які можуть виконувати різні функції та мати різне призначення та розміщення. Візьмемо, наприклад, задню залежну підвіску. Її конструкція відрізняється простотою та доступністю для розуміння звичайним людям: тримається на автомобілі вона за допомогою двох, досить міцних циліндричних пружин, а також має додаткове кріплення на чотирьох важелях, що знаходяться в поздовжньому положенні. В цілому ця конструкція має досить невелику вагу, тому вона досить сильно відбивається на плавності ходу автомобіля. Але давайте все ж таки не будемо так швидко забігати вперед, і спочатку розглянемо ряд ознак, за якими автомобільна підвіска ділиться на такі типи:

- двоважільна та багатоважільна;

активна;

Торсіонна;

Залежна та незалежна;

Передня та задня.

Підемо по порядку і більш детально ознайомимося з дво- та багатоважелевими підвісками автомобіля.

Які особливості ховаються за дво- та багатоважелевими автомобільними вузлами?

Взагалі їхня назва походить від типу кріплення, а якщо бути ще точніше - то від особливостей конструкції важелів, якими ці підвіски кріпляться до кузова машини. У першому випадку кріпляться вони на два поперечні важелі, один з яких є верхнім (він короткий), а другий нижнім (він довший). Також, спеціально для зменшення чутливості автомобіля та даного вузла до поштовхів, які можуть надходити під час руху по нерівній поверхні, між зазначеними кріпленнями також знаходиться пружний елемент циліндричної форми.

Однак, подібна двоважільна конструкція підвіски має значний недолік, який пов'язаний із надзвичайно швидким зношуванням покришок. Відбувається це тому, що поперечні рухи коліс є зовсім незначними і це відбивається на бічній стійкості колеса. Але якщо говорити про плюси двоважільного підвіски, то тут не можна не згадати про незалежність, яку отримує кожне колесо автомобіля. Така особливість сприяє стійкості автомобіля при їзді по нерівностях, а також дає можливість створювати якісне та тривале зчеплення коліс із дорожньою поверхнею.

Тепер же давайте спробуємо більш докладно розібратися з тим, що ж являє собою багатоважільна схема автомобільної підвіски, і чим вона відрізняється від вищеописаної. Усі основні відмінності можна розкрити такими трьома пунктами:

- по перше, вона є більш ускладненим варіантом двоважільного підвіски;

- по-друге- її конструкція включає шарові шарніри, завдяки яким збільшується м'якість ходу автомобіля;

- третя відмінність- це спеціальні сайлент-блоки або поворотні опори, які кріплять на рамі. Завдяки цим блокам забезпечується надійна шумоізоляція автомобільного кузова від коліс, що знаходяться в русі.

На таку підвіску можна додати поздовжні та поперечні регулювання, які, до речі, можуть встановлюватися окремо на кожен незалежний елемент. Але, незважаючи на всі ті переваги, які дає багатоважільна підвіска та можливі способи її модернізації, вона має не жартівливу вартість. Щоб дати Вам уявлення про ціну, скажемо тільки те, що вузли встановлюються тільки на автомобілі представницьких моделей. Правда і цінність такої підвіски є очевидною, оскільки вона дозволяє максимально точно контролювати рух автомобіля дорогою і забезпечує відмінний контакт колісних шин з покриттям дороги.

2. Знайомимося з активним та торсіонним типами автомобільних вузлів: їх основні переваги та недоліки

Якщо Ви хочете орієнтуватися в тому, які типи підвісок автомобілів є найсучаснішими та найчастіше встановлюються на суперкари, Вам обов'язково варто ознайомитись з активним та торсіонним типами вузлів. Почнемо по порядку.

Особливої ​​уваги автовласників заслуговуєНазва її походить від французького слова «torsion» і перекладається російською мовою як «скручування», яке є основною візитною властивістю даного типу автомобільного вузла. У чому полягає секрет і переваги? Найцікавіше, чим відрізняється конструкція такого підвісу – це наявність спеціального пружного елемента, що виготовляється з легованої сталі. Але що такого особливого в цій сталі, запитаєте Ви?

Справа в тому, що перед установкою на автомобіль ця сталь піддається цілому ряду обробок, завдяки яким вона набуває здатності закручуватися навколо поздовжньої осі стрижня. При цьому сам пружний елемент може мати найрізноманітнішу форму перерізу (квадратну або круглу), складатися з однієї суцільної пластини або бути набраним з декількох окремих. Найважливіше те, що за своєю суттю він є прототипом розпрямленої пружини, проте з найкращими характеристиками та стійкістю до механічних впливів. Те, яким саме чином буде встановлюватися торсіонна підвіска, залежить від типу автомобіля.Якщо це звичайний легковий - установка проводиться поздовжньо. Якщо ж йдеться про вантажівки – то торсіонний вузол кріпитиметься поперечно. Як Ви зрозуміли, такий тип підвіски дуже зручний при експлуатації автомобіля. Зокрема, слід виділити такі її переваги:

- пружний елемент відрізняється надзвичайною легкістю, особливо якщо його порівнювати із звичайними пружинами;

Компактність конструкції.

Якщо спробувати пояснити значення і роль пружних деталей, слід навести наступний приклад. Якщо Вам раптом знадобиться виїхати на дорозі з великою кількістю глибоких колдобин, маючи на своєму автомобілі торсіонну підвіску, Ви без особливих зусиль зможете підняти кузов. Для цього Вам знадобиться лише стягнути за допомогою спеціального мотора стрижні торсіонів, що дозволить Вам відрегулювати необхідну висоту дорожнього зазору.

Але це ще не всі переваги такої підвіски. Якщо Вам доведеться замінити колесо і в цей момент у Вас під рукою не виявиться домкрата, за допомогою цього пристрою Ви без особливих труднощів піднімете кузов автомобіля на трьох колесах. Напевно, саме з цієї причини найбільш широко торсіонний тип автомобільної підвіски застосовується на військовій броньованій техніці.

Тепер же приділимо трохи уваги та активному типу автомобільної підвіски. Приступаючи до знайомства з її конструкцією, відразу приготуйтеся: тут все кардинально відрізняється від класичної конструкції, немає ні стрижнів, ні гвинтових пружин, ні будь-яких інших пружних елементів, які є обов'язковими для інших типів підвісок. Для того, щоб пом'якшити і повністю нівелювати поштовхи та інші неприємні «наслідки» нерівностей дорожнього покриття, на таку підвіску встановлюється спеціальна пневматична або гідравлічна стійка, або їх комбінація. Здивовані? Спробуємо розібратися детальніше.

За своєю суттю така конструкція є нічим іншим, як звичайним балоном, усередині якого знаходиться рідина або стислий газ. На вищезгадані стійки вміст балона поширюється завдяки роботі компресорів. Зручність такого типу підвіски безпосередньо з тим, що її використання піддається повної комп'ютеризації. Так, за допомогою електроніки можна повністю контролювати жорсткість амортизації автомобіля, і компенсувати перекоси кузова під час руху по схилах і нерівних дорогах.

Отже, підсумувати ми можемо таке. Описані в цьому розділі статті типи підвісок дають водієві безліч переваг, які починаються в комфорті пересування, і закінчуються в змозі керувати роботою підвіски прямо з салону автомобіля. Проте підійдуть вони далеко не всім. Причому причиною є не тільки стара модель автомобіля або його зношеність, але й цінова недоступність.

3. Залежна та незалежна підвіска – на чому раціональніше зупинити свій вибір?

Що таке залежна підвісканапевно знають ті, хто придбав свій перший автомобіль ще наприкінці минулого століття або ще до розпаду СРСР. Думаємо, це підказало всім – на сьогоднішній день залежна підвіска вважається застарілим варіантом і на сучасних автомобілях її не можна зустріти. Єдине, вона встановлюється на ті марки та моделі автомобілів, конструкція яких не змінюється вже протягом кількох десятків років. Звичайно ж, мова може йти про автомобілі, які ми завжди вважали «дітищем» вітчизняного автопрому – Волгу та Жигулях. Також залежну підвіску сьогодні можна зустріти на автомобілях УАЗ, а також на більш старих і класичних моделях Jeep.

Чому ж підвіска називається "залежною"? Спробуємо пояснити на дуже простому прикладі: коли, перебуваючи в такому автомобілі, Ви випадково тільки одним колесом робите наїзд на купину, змінюється кут усієї осі підвіски. Не складно здогадатися, що комфорту від такої їзди дуже мало. Проте не варто думати, що виробники дійшли до маразму, раз досі встановлюють такі підвіски. Їхня головна перевага – це простота конструкції, а також її дешевизна, яка дозволяє скинути ціну і з вартості всього автотранспортного засобу.

Є ще один варіант залежної підвіски автомобіля, який на сьогоднішній день вже можна вважати стародавнім. Йдеться про залежну схему «де Діон», перші екземпляри якої встановлювалися ще на перші автомобілі. Особливість такої підвіски полягає в тому, що її картер головної передачі кріпиться до кузова автомобіля незалежно від мосту. Ну а тепер давайте ж перейдемо до найсучаснішого типу підвіски, яка є незалежною. По суті її цілком можна вважати повною протилежністю залежної схеми підвіски, оскільки в даному варіанті ми отримуємо можливість переміщення всіх чотирьох коліс абсолютно незалежно один від одного. Тобто, якщо одне колесо потрапляє на купину, це зовсім не означає, що підстрибувати будуть усі чотири колеса. До речі, одним із варіантів такої незалежної підвіски ми вже згадували, і ним є двоважільна система.

Однак, незалежна підвіска може виконуватися і в інших варіантах, серед яких необхідно звернути увагу на схему МакФерсона, яка є дуже цікавим прикладом. Вперше її використовувати почали ще далекого 1965 року, а першим автомобілем, на який вона була встановлена, є легендарний Пежо-204. Як функціонує така підвіска і з яких елементів вона складається? Насправді тут немає нічого складного:

- Один єдиний важіль;

Блок, що забезпечує підвісці стабілізацію поперечної стійкості;

Другий блок, який складається з телескопічного амортизатора та гвинтової пружини.

Звичайно ж, такому варіанту далеко до двоважільного підвіски. Основні недоліки схеми МакФерсона полягають у тому, що при їзді в автомобілі досить сильно відчувається зміна розвалу, якщо автомобіль їде на високо піднятій підвісці. Також дорожні вібрації практично не ізолюються.

Сподіваємося, що наша стаття допомогла Вам детальніше розібратися з тим, які саме типи підвісок існують і чим вони відрізняються один від одного. Така інформація стане Вам у нагоді не тільки в ситуації, коли автомобілю знадобиться ремонт, але і при придбанні нового «залізного коня». Залишається тільки порекомендувати, бути більш уважним при здійсненні керування автомобіля і завжди прислухатися до того, що він вам «каже». Вдалих поїздок!

Є кузов і колеса. Виникає питання: як приєднати колеса до кузова, щоб була можливість керувати автомобілем, передавати безперервно на ведучі колеса тягу від двигуна і в той же час комфортно долати всі нерівності доріг з різними покриттями і без цих покриттів? При цьому зв'язок коліс з кузовом повинен бути досить жорстким, щоб автомобіль при виконанні будь-яких маневрів просто не перекинувся. Відповідь проста – встановити колеса на проміжну ланку. Як така ланка використовують підвіску.

Елементи підвіски повинні мати якомога меншу вагу та 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 (див. рисунок 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: шарніри, що застосовуються, повинні легко повертатися, але в той же час бути досить жорсткими і водночас забезпечувати шумоізоляцію кузова, важелі повинні передавати сили, підвіски, що виникають при всіх напрямках, а також сприймати зусилля, що виникають при гальмуванні і наборі швидкості; при цьому вони не повинні бути надто важкими чи дорогими у виготовленні.

Влаштування підвіски

Складові частини

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

• напрямні/зв'язуючі елементи (важелі, штанги);
• демпфуючі елементи (амортизатори);
• пружні елементи (пружини, пневматичні подушки).

Про кожен з цих елементів ми поговоримо нижче, тому не лякайтеся.

Класифікація підвісок

Для початку розглянемо класифікацію існуючих типів підвісок, які застосовуються на сучасних автомобілях. Отже, підвіска може бути залежноюі незалежної. При використанні залежної 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 підвіска незалежна, то кожне колесо приєднано до автомобіля окремо (рисунок 6.3).

Підвіски також класифікують за кількістю та розташуванням важелів. Так, якщо в конструкції два важелі, то і підвіска називається двоважільний. Якщо важелів більше двох, то підвіска - багатоважільна. Якщо два важелі, наприклад, будуть розташовані поперек поздовжньої осі автомобіля, то в назві з'явиться доповнення «з поперечним розташуванням важелів». Однак конструкцій безліч, тому важелі можуть розташовуватися і вздовж поздовжньої осі автомобіля, тоді в параметрах 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 краща чи гірша, все залежить від призначення автомобіля. Якщо це вантажівка або брутальний позашляховик, то для простоти, жорсткості і надійності конструкції незамінною буде залежна підвіска. Якщо це легковий автомобіль, головними якостями якого є комфорт і керованість, то немає нічого кращого, ніж підвішені окремо колеса.

Малюнок 6.4

Підвіски класифікуються і на кшталт застосовуваного демпфіруючого елемента - амортизатора. Амортизатори можуть бути телескопічними(нагадують вудку "телескоп" або підзорну трубу), як на всіх сучасних автомобілях, або важільними, яких зараз за всього бажання не знайдеш.

І остання ознака, якою підвіски відносять до різних класів, - це тип пружного елемента, що застосовується. Це може бути ресора, кручена пружина, торсіон(є 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:

• за конструкцією: залежна, незалежна;
• за кількістю та розташуванням важелів: одноважільний, двоважільний, багатоважільний, з поперечним, поздовжнім і косим розташуванням важелів;
• за типом демпфуючого елемента: з телескопічним або амортизатором важеля;
• за типом пружного елемента: ресора, пружинна, торсіонна, пневматична, гідропневматична.

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

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

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

Поворотний кулак та маточина колеса

Поворотний кулак

Поворотний кулак є сполучною ланкою між важелями підвіски та колесом. Схематичне зображення цієї деталі наведено малюнку 6.4. Загалом таку деталь називають цапфою. Однак, якщо цапфа встановлена ​​на підвісці з керованими колесами, вона називається поворотним кулаком. Якщо колеса не керовані, залишається назва «цапфа».

Якщо поворотний, отже, повертається, бере участь у процесі зміни напрямку руху. Саме до поворотного кулака кріпляться елементи кермової трапеції або кермові тяги (про ці елементи докладно описано в розділі «Рульове управління»). Поворотний кулак - масивна деталь, тому що сприймає всі удари та 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), поворотний кулак матиме наскрізний отвір для зовнішньої частини приводного валу, як показано на малюнку 6.4. Якщо ж колеса тільки керовані, то поворотний кулак матиме опорну вісь з конусним перетином, як показано на малюнку 6.7.

Маточина колеса

Ступиця колеса (показана на малюнку 6.4) є сполучною ланкою між колесом та поворотним кулаком/цапфою. Поворотний кулак тільки передає зусилля на елементи підвіски, а сам не обертається. Для забезпечення вільного обертання колеса потрібна маточина. На маточину встановлюється гальмівний диск (або гальмівний барабан, про які докладно сказано в розділі «Тормозна система».), до неї ж кріпиться колесо, а маточина, у свою чергу, встановлена ​​в поворотний кулак у випадку, показаному на малюнку 6.4, на підшипниках , що забезпечують плавне обертання колеса

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

Корисно знати
Завжди після зняття та встановлення маточини або заміни підшипників необхідно проводити регулювання натягу (що це дивіться у примітці нижче) підшипників маточини.

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

Напрямні/зв'язуючі елементи

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

Підвіска Мак-Ферсона

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

Малюнок 6.5

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

Підвіска на двох поперечних важелях

Щоб позбутися «клювків», покращити 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 є важіль опорний (нижній) і важіль напрямний (верхній), які кріпляться до поворотного кулака. На опорний важіль встановлена ​​нижня частина амортизаторної стійки або окремо пружина і окремо амортизатор. Верхній важіль виконує функцію руху колеса у вертикальній площині, мінімізуючи його відхилення від вертикалі. Те, як встановлені важелі один щодо одного, має безпосередній вплив на поведінку автомобіля під час його руху. Зверніть увагу на рисунок 6.6. Тут верхній важіль максимально відведений від нижнього важеля нагору. Щоб зменшити вплив зусиль на кузов автомобіля під час роботи підвіски, довелося подовжити поворотний кулак. До того ж, цей важіль встановлений під певним кутом до горизонтальної осі автомобіля, щоб уникнути горезвісних «клювань». Суть залишається та ж, а зовнішній вигляд, геометричні та кінематичні параметри змінюються.

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

Малюнок 6.7

Багатоважільні підвіски

Коли ресурси щодо розвитку якогось одного плану вирішення проблеми вичерпуються, а цілі не досягнуті, конструкцію доводиться ускладнювати, незважаючи на збільшення вартості. Саме таким шляхом пішли конструктори при розробці багатоважільного підвіски. Так, вона вийшла дорожчою за дво- або одноважільну, проте за підсумком отримали практично ідеальне переміщення колеса - без відхилень у вертикальній площині, відсутність ефекту підрулювання при проходженні поворотів (про це нижче) і стабільність.

Задня напівзалежна підвіска

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

Це одне з найпростіших, дешевих та надійних рішень для задньої підвіски, проте не позбавлене багатьох недоліків. Суть конструкції полягає в тому, що два поздовжні важелі, на які спираються пружини та 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 один до одного.

Малюнок 6.8

Демпфуючі елементи

Демпфуючі елементи - це елементи підвіски, покликані гасити коливання підвіски під час руху автомобіля. А навіщо гасити коливання? Пружний елемент підвіски, хоч би яким він 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 розтискання пружного елемента відразу повернеться у вихідне положення. Стисніть у руках будь-яку пружинку, а потім відпустіть її, і вона полетить настільки далеко, наскільки дозволять їй сили, що виникли при розтисканні. 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 в вихідний становище. Так і в автомобілі: при наїзді автомобіля на будь-яку перешкоду пружина в підвісці стиснеться, але потім під дією пружних сил почне розтискатися. Оскільки автомобіль має певну масу, то пружина, розпрямляючись, змушена буде долати інерцію автомобіля, що виражатиметься похитування з поступовим загасанням коливань. Зважаючи на постійні різноспрямовані переміщення підвіски таке розгойдування неприпустимо, тому що в певний момент може наступити резонанс, що в кінцевому підсумку просто зруйнує підвіску частково або повністю. Щоб не допустити таких коливань, у конструкцію підвіски впровадили ще один елемент – амортизатор.

Принцип роботи простий. Спробуємо пояснити це з прикладу того ж шприца. Але цього разу набиратимемо в нього, наприклад, воду. Швидкість набору та зливу рідини в даному випадку обмежена в'язкістю води та пропускною можливістю отвору шприца.

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

Нижче розглянемо демпфуючі елементи підвіски з прикладу телескопічного амортизатора.

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

Примітка
Будь-який амортизатор має дві найважливіші характеристики: сила опору на відбій і на стиск.

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

Двотрубні гідравлічні амортизатори

Назва амортизатора даного типу говорить сама за себе. Найпростіший вид амортизатора - це дві труби, зовнішня та внутрішня (подано на малюнку 6.9). Зовнішня труба 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 направлена ​​в один бік, решта – у зворотний. Одні клапани називаються компенсаційними, інші клапанами відбою.

Малюнок 6.9

Примітка
Односторонній клапан - це клапан, що відкривається лише в одному напрямку.
Щодо амортизатора клапани називаються клапанами відбою та стиску.
Відбій та стиск - це розтягування та стиснення амортизатора відповідно.

Порожнина між циліндром та 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 та односторонніми клапанами в них - компенсаційними та клапанами стиснення.

При переміщенні поршня в циліндрі масло перетікає з порожнини під поршнем в порожнину над поршнем, частина масла видавлюється через клапан, що знаходиться знизу циліндра. Частина рідини через клапани стиснення перетікає у зовнішній компенсаційний резервуар, де стискає повітря, що раніше знаходилося під атмосферним тиском у верхній частині корпусу амортизатора. Оскільки ця рідина має певну в'язкість і плинність, то швидше, ніж зумовлено, процес перетікання не проходитиме. Те саме, тільки у зворотному напрямку, відбувається під час відбою, коли поршень переміщається вгору. При цьому застосовуються компенсаційні клапани пластини циліндра і клапани відбою в поршні.

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

Двотрубні газо-гідравлічні амортизатори

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

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

Однотрубні газонаповнені амортизатори

Відмінною особливістю даних амортизаторів від вищезгаданих конструкцій є те, що вони мають тільки одну трубу - вона виконує роль і корпусу, і циліндра. Пристрій такого амортизатора відрізняється лише тим, що немає компенсаційних клапанів (рисунок 6.10). У поршні є клапани відбою та стиску. Однак особливістю даної конструкції є плаваючий поршень, що відокремлює резервуар з робочою рідиною від камери з газом, що закачано під дуже високим тиском (20-30 атмосфер).

Однак не варто думати, що якщо корпус не подвійний, значить ціна нижча. Оскільки всю роботу виконує лише поршень, то левову частку ціни амортизатора становить вартість розрахунку та підбору поршня. Щоправда, результатом таких трудомістких робіт є підвищена ефективність всіх характеристик амортизатора.

Одна з переваг даної схеми полягає в тому, що робоча рідина в амортизаторі значно краще охолоджується через те, що в корпусі лише одна стінка. Наступними перевагами можна назвати зменшення маси і габаритів і можливість встановлення «догори дригом» - таким чином можна знизити величину безпружинних мас*.

Примітка
* Непідресореною масою є все, що знаходиться між поверхнею дороги та елементами підвіски. Заглиблюватися в теорію підвіски і коливань не будемо, скажімо лише, що чим менше безпружинна маса, тим менша її інерційність і тим швидше колесо повернеться у вихідне положення після наїзду на якусь перешкоду.

Однак існують і значні недоліки газонаповнених амортизаторів, такі як:

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

Пружні елементи

Пружини

Найпростішим пружним елементом, що використовується в конструкції підвіски, є пружина. У найбільш простому варіанті використовується циліндрична кручена пружина, але, внаслідок гонки за оптимізацією та поліпшенням ефективності роботи підвіски, пружини можуть набувати найрізноманітніших форм. Так, пружини можуть бути бочкоподібними, увігнутими, конусоподібними та зі змінним діаметром перерізу витка. Зроблено це для того, щоб характеристика жорсткості пружини стала прогресивною, тобто при збільшенні ступеня стиснення пружного елемента має збільшуватися і його опір цьому стиску, причому функція залежності повинна бути нелінійною і зростаючою. Приклад графіка залежності жорсткості, що виникає, від величини стиснення наведено на малюнку 6.12.

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

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

Змінюючи форму пружини (рис. 6.14), намагаються наблизити жорсткість до ідеальної, орієнтуючись за графіком (рис. 6.12).

Ресори

Ресора - найпростіший і найдавніший варіант пружного елемента в підвісках автомобілів. Що 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. Ресорна підвіска хороша для важких позашляховиків та пікапів, щодо яких немає особливих вимог до комфорту пересування, але є високі вимоги до вантажопідйомності.

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

Малюнок 6.15

Торсіон

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

Рисунок 6.16 Приклад підвіски з подовжньо розташованим торсіоном (довгим стрижнем, закріпленим спереду на важелі, ззаду – на поперечині кузова).

Пневматичний елемент

У міру завантаження автомобіля ручною поклажею та 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 на пневматичні елементи (приклад такого елемента представлений на малюнку 6.17). Дані елементи є гумовими подушками, в які закачано повітря. Якщо задня підвіска навантажена, у пневматичних елементах піднімається тиск повітря, положення кузова щодо поверхні та хід підвіски залишаються незмінними, ймовірність замикання елементів ходової частини зводиться до мінімуму.

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

Підрамник

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

Малюнок 6.19

Стабілізатор поперечної стійкості

При проходженні поворотів автомобіль нахиляється у бік, протилежний повороту, - на нього діють відцентрові сили. Є два шляхи мінімізації цього ефекту: зробити дуже жорстку підвіску або встановити стрижень, який зв'язує колеса однієї осі, особливим чином. Перший варіант цікавий, але щоб боротися з кренами 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 керуванням, яка в поворотах робила б підвіску зовнішніх коліс жорсткішою. Але цей варіант дуже дорогий. Тому пішли найпростішим шляхом – встановили стрижень, яким зв'язали через стійки або безпосередньо важелі підвісок коліс з обох боків автомобіля (дивіться малюнок 6.19. Таким чином, при проходженні повороту, коли колеса, що знаходяться із зовнішнього боку щодо центру повороту, піднімаються вгору (щодо кузова) ), стрижень скручується і як би підтягує до кузова внутрішнє колесо, тим самим стабілізуючи положення автомобіля. стабілізатор поперечної стійкості».

Основними недоліками звичайного стабілізатора поперечної стійкості є погіршення плавності ходу і зниження загального ходу підвіски через невеликий, але все ж таки зв'язок між колесами однієї осі. Перший недолік б'є по автомобілях класу люкс, другий – позашляховиками. В епоху електроніки та технологічних проривів конструктори не могли не скористатися всіма можливостями інженерії, тому придумали та 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 кінці стрижня стабілізатори 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 кінці стрижня, даючи цим можливість кожному з коліс виробляти відведений їм хід підвіски.

Геометрична прохідність автомобіля

Під геометричною прохідністю автомобіля розуміють сукупність його параметрів, які впливають здатність безперешкодно пересуватися у тих чи інших умовах. До таких параметрів відносять висоту дорожнього просвіту автомобіля, кути з'їзду та 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 землі. Кут з'їзду та в'їзду – це параметри, що визначають можливість автомобіля підніматися на гірку під певним кутом або з'їжджати з неї. Величина цих кутів безпосередньо пов'язана з іншим параметром, що входить у поняття геометричної прохідності – довжини переднього та заднього звисів. Як правило, якщо звиси короткі, то машина може мати великі кути в'їзду та з'їзду, що допомагає їй легко підбиратися на круті гірки і з'їжджати з них. У свою чергу, знати довжину навісів 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 та висоти кузова автомобіля над поверхнею. Якщо база довжина, а висота мала, то автомобіль не зможе подолати точку переходу з вертикальної площини в горизонтальну – простіше кажучи, машина, піднявшись на гору, не зможе перевалити через її пік і «сяде» на дно.

У цій статті розповімо Вам про різновиди автомобільних підвісок.

На жаль, якість покриття наших доріг стає все гіршою і гіршою. Тому, щоб пересування автомобілем приносило максимум комфорту, і не так сильно відчувалися несподівані купи і ями, що трапляються по дорозі, були розроблені різні конструкції підвісок. Завдяки ним здійснюється взаємозв'язок між колісними парами та кузовом автомобіля, істотно знижується вібрація під час руху. Більшість автомобілістів вважають, що різні типи підвісок виготовляються під конкретні транспортні засоби. То це чи ні, спробуємо розібратися.

Конструкція підвіски

Підвіска досить складна система, що складається з наступних елементів:

Гаситель коливань;

Колісні опори;

Спеціальний пристрій (стабілізатор), що забезпечує стійкість транспортного засобу шляхом придушення відцентрової сили;

Напрямні;

Елементи кріплення.

Кожна деталь підвіски багатофункціональна. Наприклад, ресора грає роль напрямної, гасителя коливань, і забезпечує амортизацію коліс. У сучасних транспортних засобах незалежно від їх типів складові підвіски можуть бути незалежними, маючи при цьому складний пристрій. Пружні елементи забезпечують наявність постійного зв'язку між конструкцією кузова та дорожнім полотном, вирівнюючи коливання. Це можливо завдяки наявності в конструкції підвіски амортизаторів, торсіонів та пружин. Зазначимо, що пружини можуть бути як одного діаметра по всій довжині, і змінного. У цьому жорсткість останніх постійно змінюється. У конструкцію пружини входить спеціальний відбійник із щільної гуми, який не допускає її повного стиснення, виступаючи при цьому як гасник коливань при ударах об ями.

Ресори та торсіони

Конструкція ресорних елементів складається з металевих смуг. У свою чергу всі ресорні елементи поділяються на:

Пружинні;

Листові;

Торсіонні.

Останній вигляд являє собою стрижні, що крутяться, що знаходяться всередині металевого корпусу-труби. Також до торсіонів відноситься все пневмо-і гідропневматичні конструкції підвіски. У пневматичних елементах основною рушійною силою є повітря, а гідропневматичних – рідина і газ. Під час руху ці деталі забезпечують правильне просторове становище кузова.

Стабілізатор поперечної стійкості дозволяє досягти рівномірного розподілу навантаження між елементами підвіски в момент виконання повороту. Виконується він у вигляді торсійного елемента.

Інші деталі підвіски сприяють зміцненню кузова, правильному розташуванню щодо нього передніх та задніх колісних пар. Напрямні деталі дозволяють правильно розподілити відцентрові сили, що виникають в момент руху.

Амортизатори дозволяють згладити коливання кузова і вібрації, що постійно зростають. Конструктивно вони є трубки з металу, у яких перебуває робоча рідина (масло) чи газ.

Всі елементи підвіски кріпляться за допомогою болтів, сайлентблоків та шарових опор.

Види автомобільних підвісок

Відомо, що всі існуючі сьогодні підвіски бувають незалежними, залежними та іншими довільними від них видами. Розглянемо кожен тип.

Особливістю залежної підвіски є наявність у її конструкції спеціальної балки, яка дозволяє поєднати колеса, що знаходяться з протилежних сторін. Якщо з якихось причин відбудеться зміщення одного з коліс, те саме станеться і з другим. Цей вид використовується на транспортних засобах протягом багатьох років, щоправда, останнім часом залежна підвіска була значно модернізована. Сьогодні в ній ресорна система, яка використовувалася тривалий час, замінена поздовжніми важелями, а як стабілізатор встановлено спеціальну поперечну тягу. Не можна не відзначити позитивні сторони останнього типу конструкції, до яких крім невеликої маси та стійкості величини кута розвалу також відноситься висока жорсткість конструкції, що особливо актуально з урахуванням стану наших доріг.

Залежна підвіска забезпечує транспортному засобу постійне зчеплення з покриттям дороги незалежно від умов та типу їзди. Проте, є й мінуси, яких належить можливість втрати стійкості автомобіля під час виконання повороту чи наїзду на перешкоду однією з коліс. Також із-за наявності поперечного розташування тяги знижується керованість.

Підвіска залежного типу є переважно прерогативою вантажівок і деяких моделей повнопривідних автомобілів, де вона встановлюється ззаду.

Що стосується незалежного типу підвіски, то вона представлена ​​складнішим конструктивним рішенням з відсутністю взаємозв'язку між колесами. Наприклад, підвіска, де основними елементами, що несуть, виступають поздовжні важелі, які мають шарнірне кріплення з кузовом. Завдяки міцності всіх елементів системи досягається чітке паралельне розташування колісних пар. Автомобіль з таким типом підвіски має кращу маневреність і хорошу керованість, однак, при входженні в поворот необхідно суттєво скидати швидкість, оскільки при виконанні маневрів, кузов транспортного засобу нахрещується, внаслідок чого відбувається втрата стійкості.



До напівзалежних типів підвісок відноситься торсіонно-важільна, конструкція, якою об'єднує воєдино два описані вище типи. Пружним елементом замість пружин, амортизаторів і ресор тут виступає торсіон, який може мати круглий або квадратний переріз, і є сполучною ланкою між рамою і колесами. Завдяки своїй простоті та компактності, ця напівзалежна підвіска в основному входить у конструкцію невеликих міських малолітражок. Єдиний мінус - має підвищену жорсткість, в результаті чого підходить тільки для їзди хорошими дорогами.

Одним з найпоширеніших типів підвіски є свічка, що «хитається», або відомий всім автомобілістам Макферсон. Встановлюватися він може як на перед, так і зад транспортного засобу, при цьому добре працює в будь-якому положенні за рахунок збільшеної відстані між основними елементами опори. Це один з найдешевших, компактніших і найпростіших в обслуговуванні типів ходових частин автомобільної техніки.



Однак, Макферсон, як і торсіонно-важільний тип підвіски не любить поганих доріг і досить часто страждає від зміни кута розвалу. Але це все одно не заважає бути йому сьогодні одним з найбільш затребуваних видів.

Першим типом підвіски, яка встановлювалася на старі спортивні автомобілі, стала двоважільна. У ній поперечно розташовані важелі сполучаються з підрамником або кузовом автомобіля. Завдяки такій конструкції досить легко проводити регулювання параметрів розвал-сходження. Даний тип хороший тим, що, незважаючи на всі нерівності дорожнього покриття, колеса займають постійне вертикальне положення, внаслідок чого забезпечується плавність ходу та менший знос гуми. Єдиний недолік – складна, багатоелементна конструкція.



За складністю за нею йде багатоважільний тип ходової частини. Ця підвіска також як і двоважільна забезпечує автомобілю плавний хід, маневреність та відмінну керованість. З огляду на це встановлюється на всіх моделях дорогих транспортних засобів. У пристрій цього типу підвіски входить щонайменше чотири важелі, внаслідок чого збільшується її вартість, і виникають деякі проблеми при обслуговуванні. Проте якою б складною її конструкція не була, дорожні нерівності все одно добре відчуваються під час пересування.



Назвати ідеальним якийсь із описаних типів ходових частин, на жаль, не можна, оскільки кожен з них має свої переваги та недоліки.

Ці відеоролики наочно покажуть і розкажуть про види підвісок та принципи їхньої роботи:

Як працює підвіска:

Робота передньої підвіски ВАЗ 2106: