Октябрь 22nd, 2015 Admin

Подвеска является одной из важнейших частей автомобиля. Именно от ее конструкции зависит, как хорошо машина будет стоять на дороге и насколько комфортным для водителя окажется процесс вождения. За все то время, что автомобили выпускаются в мире, инженеры придумали множество видов подвесок. Некоторые из них обрели большую популярность и с успехом используются уже многие годы, но есть и те, которые уже забыты в силу своей архаичности и несоответствия современным требованиям к машинам.

Виды и типы автомобильных подвесок:

Подвеска типа «МакФерсон»

Эта подвеска появилась целых 55 лет назад. Ее сконструировал Эрл МакФерсон, в честь которого она и названа. Данная схема быстро завоевала популярность и по сей день используется во многих автомобилях.

В конструкции присутствуют 3 элемента – это стабилизатор поперечной устойчивости, рычаг и так называемый блок, состоящий из телескопического амортизатора и пружины. Амортизатор прикреплен к кузову с помощью шарнира и поэтому может изменять свое положение в довольно широком диапазоне при перемещении колеса вверх и вниз.

К плюсам такой схемы относят ее простоту, дешевизну и надежность. Минус, пожалуй, один – негативное влияние на угол развала колес.

Двухрычажная подвеска

Схема двухрычажной подвески очень проста и при этом весьма эффективна, благодаря чему она без существенных изменений используется уже долгие годы (в частности, передняя подвеска классических «ВАЗов» именно такая).
Основными элементами ее конструкции являются 2 рычага разной длины (нижний больше верхнего). Благодаря этому отдельное колесо реагирует на неровности независимо от других, что позволяет достичь отличной устойчивости машины на дороге вкупе с низким износом покрышек.

Многорычажная подвеска

Данная схема представляет собой дальнейшее развитие двухрычажной подвески. Ее конструкция довольно сложна и включает в себя несколько рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые закреплены на подрамнике особой конструкции. Вследствие этого подвеска гарантирует отличную плавность хода. Кроме того, все достоинства двухрычажной подвески перешли и к «многорычажке». Единственный недостаток заключается в ее немалой стоимости, и поэтому она устанавливается на автомобили не ниже класса «С».

Адаптивная подвеска

В настоящий момент адаптивная подвеска представляет собой вершину конструкторской мысли. Прародители современной схемы – гидропневматика от «Ситроена» и «Мерседес-Бенц». Несколько десятков лет назад они не получили широкого распространения из-за дороговизны, ненадежности и высокого веса всей конструкции в целом. Однако нынешние технологии решили все эти проблемы.

Главными составными частями адаптивной подвески являются регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости, «умные» амортизаторы, электронный блок, управляющий всей ходовой частью и множество датчиков, собирающих для него информацию о вертикальных и горизонтальных ускорениях, дорожном просвете и пр.

На основе анализа данных от датчиков блок отдает команды по настойке стабилизаторов и амортизаторов под конкретные условия на дороге. В результате выходит, что подвеска моментально подстраивается к стилю вождения, дорожному покрытию и даже учитывает метеоусловия.

Недостатков у нее лишь 2:

• Первый – высокая сложность и как следствие меньшая надежность по сравнению с полностью механическими схемами.
• Второй – очень большая цена, вследствие чего она устанавливается лишь на автомобили люкс-класса.

Подвеска типа «ДеДион»

Схема, названная по фамилии конструктора Альберта ДеДиона. Создавая данную подвеску для машин с задним приводом, французский инженер преследовал цель снизить нагрузку на заднюю ось автомобиля, для чего решил отделить картер главной передачи от моста и прикрепить его к кузову.

Крутящий момент передавался с помощью полуосей и ШРУСов. Подвеску можно выполнить как зависимой, так и независимой.

На практике конструкция оказалась хуже, чем в теории. Машины с ней «клевали носом» на торможениях и нестабильно вели себя во время интенсивного разгона. В настоящий момент такая схема подвески не используется.

Задняя зависимая подвеска

Если вы – обладатель автомобиля «Жигули», то можете не рассматривать скучные картинки с этой подвеской, а залезть под свою машину и поглядеть на нее в живую.

Важнейшие элементы конструкции данной подвески – это 2 пружины, 4 продольных рычага и поперечная реактивная штанга. Пружины гасят колебания от проезда по неровностям, рычаги крепят балку моста к кузову, а штанга нивелирует крены и улучшает управляемость, насколько это возможно.

Схема отличается своей невероятной простотой и высокой надежностью, но управляемость и плавность хода машины с ней оставляют желать лучшего, а все из-за чрезмерного веса моста, особенно если автомобиль заднеприводный. В настоящий момент практически не используется.

Задняя полузависимая подвеска

Наиболее популярный тип задней подвески среди бюджетных автомобилей, поскольку совмещает простоту конструкции с легкостью в ремонте, невысокой ценой и хорошей эффективностью.

Конструктивно состоит их 2-х продольных рычагов, крепящихся по центру к поперечине. Недостаток этой подвески – ее полная непригодность к использованию на автомобилях с задним приводом.

Подвеска, характерная для внедорожников и пикапов

К автомобилям, которые эксплуатируются в условиях бездорожья, предъявляются совершенно другие требования, нежели чем к обычным легковушкам. Подвеска здесь должна в первую очередь быть надежной, простой и гарантировать хорошую плавность хода. Управляемостью можно пожертвовать – на грунтовых дорогах острые реакции руля не очень-то и нужны.
Задняя подвеска таких машин зачастую имеет рессоры в компании неразрезного моста. Это гарантирует большую надежность, способность выдерживать повышенные нагрузки (что очень актуально для пикапов) и простоту в обслуживании и ремонте. Кроме того, она очень дешева.

Если подразумевается, что внедорожник будет часто передвигаться и по асфальту, то сзади обычно ставится пружинная подвеска. Она мягкая и длинноходная, более комфортабельная на твердом покрытии и не сильно сложнее рессорной.
Передняя подвеска, как правило, бывает либо пружинной, либо торсионной. Они хорошо подходят для бездорожья, но губительно влияют на управляемость и величину кренов в поворотах.

Подвеска грузовых автомобилей

Самая важное качество для подвески грузовика – способность выдерживать большие нагрузки. Поэтому чаще всего используется схема с зависимой подвеской на продольных или поперечных рессорах. Они зафиксированы в кронштейнах в раме кузова, а к ним подвешены мосты. Амортизаторы же крепятся прямо к мостовой балке. В подавляющем большинстве современных грузовиков используются пневмоэлементы, значительно повышающие плавность хода автомобиля.

Исключение составляют малотоннажные развозные грузовички вроде «Газели» – из-за маленькой грузоподъемности пневматическая система там не нужна, а конструкция передней подвески имеет больше сходства с легковыми авто, чем с грузовиками.

В заключение хотелось бы сказать, что список, приведенный выше, не исчерпывающий. Конструкторская мысль не стоит на месте, и уже сейчас появляется какие-то новые схемы, которые в будущем заменят старые. Тем не менее, те подвески, о которых мы сегодня вам рассказали, в большинстве своем пользуются хорошей популярностью и еще долго не уступят своего места в мировом автомобилестроении.

Зачастую наши дороги настолько не могут похвастаться ровным покрытием. Чтобы немного сгладить ощущения от неожиданных кочек и ям, были придуманы подвески. Они осуществляют связь между кузовом, передними и задними колёсами, уменьшают вибрацию.

Разные подвески выполняют одну и ту же функцию, но отличаются своей конструкцией. Существует мнение, что одни подвески лучше использовать в , другие - в компактных авто. Так как же устроена автомобильная подвеска, и какие ее виды существуют?

Элементы конструкции подвески:

• гасящее устройство;
• направляющий элемент;
• опора колеса;
• упругий элемент;
• детали крепления;
• стабилизатор поперечной устойчивости.

Один элемент может выполнять несколько функций, к примеру, многолистовая рессора служит и упругим элементом, и направляющим, и . В современных автомобилях функции составляющих распределены, а сами составляющие имеют сложную конструкцию.

Элемент обеспечения упругости выравнивает связь между кузовом и дорогой. В этом участвуют рессоры, пружины и торсионы. >Пружины могут быть одинакового диаметра с обеих сторон, и иметь одинаковый диаметр прутка. Пружины, у которых диаметр разный, называют пружинами с переменной жесткостью. В центр пружины помещают резиновый отбойник, который помогает сгладить неровности в случае полного сжатия пружины.

Что можно сказать о рессорах? Рессоры - это стянутые между собой металлические полосы разной длины. Рессоры бывают:

• листовые (эллиптические, полуэллиптические, 3/4-эллиптические, четверть-эллиптические, поперечные),
• торсионные,
• пружинные.

Торсионы представляют собой металлическую трубу, в которой находятся скручивающиеся стержни. Они ограничены амортизаторами, поэтому действуют усилием на раскручивание.

Сюда же можно добавить пневматический и гидропневматический элементы. В основе первого лежит применение особенностей воздуха. Второй представляет собой герметичный баллон, в котором содержится газ и рабочая жидкость. В дороге он поднимает либо опускает кузов.

Элементы распределения направления силы выполняют функции равномерного распределения колёс относительно кузова, прикрепляют подвеску и передают кузову усилие. Представляют собой сдвоенные рычаги, а также рычаги поперечной и продольной установки.

Амортизатор (гасящий элемент) служит для снижения вибраций и имеет конструкцию металлической трубки. Амортизаторы делятся на однотрубные и двухтрубные. По действию различают газомасляный, масляный и пневматический амортизаторы.

При помощи резинометаллических втулок, болтовых соединений и шаровых опор происходит крепление элементов. Для распределения нагрузки по бокам на поворотах применяется штанга, которая присоединяет рычаги колёс, что и представляет собой элемент стабилизации поперечной устойчивости.

Типы подвески

В первую очередь все подвески можно поделить на зависимые и независимые.

Видео о типах подвески автомобиля:

Зависимая подвеска

Представляет собой плотное совмещение противоположных колёс при помощи жёсткой балки. В случае перемены положения одного колеса происходит смещение и второго. Широко используется на протяжении многих лет. Упругими элементами и направляющими сначала выступали рессоры, но на современных моделях их функцию заменяют два продольных рычага, а боковые силы приходятся на поперечную тягу Панара.

Стоит обратить внимание на ряд преимуществ такой конструкции, которые не сразу бросаются в глаза. К ним можно отнести:

• малый вес;
• постоянство колеи и развала;
• высокий центр поперечного крыла.

Такая подвеска выгодно отличается тем, что имеет хорошее сцепление с дорогой на прямой поверхности при любых условиях. К минусам можно отнести вероятность заносов на поворотах. Также сцепление падает, если возникает яма на пути одного колеса. Управлять автомобилем сложно из-за тяги Панара. Так как скрещиваются продольные рычаги, осуществлять поворот тяжело.

Зависимая подвеска применяется чаще всего в качестве задней подвески во внедорожниках и в грузовых моделях.

Имеет между колёсами и более сложную конструкцию. Примером служит подвеска на продольных рычагах.

Колесо присоединяется к рычагу и крепится шарнирами к кузову. При этом довольно прочный продольный рычаг с широкой опорной базой обуславливает чёткую параллельность колёс. Втулки уменьшают удары, наклоны на поворотах происходят одновременно с кузовом, центр крена располагается вровень с дорогой. Автомобиль стабильно управляем на прямой дороге, но при повороте скорость надо занижать.

Торсионно-рычажная

Такая полузависимая подвеска объединяет предыдущие две. Торсион применяется в такой подвеске в качестве элемента упругости. С одной стороны торсион закреплён на раме, с другой - на движущем элементе. Торсионная балка работает под давлением от скручивания. Сечение торсиона может быть квадратным или круглым.

Такая подвеска привлекает компактностью и удачно используется в небольших автомобилях, хотя в этом случае центр крена находится ниже, чем при использовании зависимой подвески. При такой подвеске колесо более наклоняется к внешнему повороту.

Макферсон

Распространенный тип ходовой. Другие названия - «подвеска Чемпена» и «качающаяся свеча». Так как моторные отсеки относительно небольшие, небольшие размеры дают макферсону преимущество.

Макферсон применяется и колёсах. Изготовление его дешево, он компактен, обладает большим расстоянием между опорными узлами (это снижает силы там, где крепится кузов).

Минусы этого устройства. Развал меняется, если большой ход, присутствуют дорожные шумы, возникает трение между штоком и направляющей. Конструкция больше подходит для хороших дорог, потому что на брызговик крыла и кузов происходит передача усилия, и это особенно заметно на кочках.

Двухрычажная

Еще в 30-е годы такая подвеска применялась на спортивных автомобилях. Два поперечных рычага крепятся к кузову или подрамнику. При такой конструкции комфортно регулировать угол наклона рычага, определяя высоту крена, менять развал и колею. Колёса имеют возможность быть независимо вертикальными при преодолении неровностей.

Недостатком является, пожалуй, большое количество элементов.

Многорычажная

Эта подвеска унаследовала лучшие качества двухрычажной предшественницы: плавность автомобиля и лёгкость в управлении. В легковой машине многорычажная подвеска располагается на задней оси. Модели Audi используют многорычажный механизм на передней оси. Чаще всего такая технология применяется в дорогих моделях.

Дороговизна изготовления перекрывается отсутствием шума и удобством управления. Являясь следующей ступенькой развития после двухрычажной, такая подвеска имеет в устройстве не менее четырёх рычагов, что обеспечивает независимость продольной и поперечной регулировки. Механизм состоит из подрамника, поперечного, продольного рычага, ступичной опоры, амортизатора, пружины и стабилизатора поперечной устойчивости.

Недостатком считается не самая лучшая фильтрация неровностей и сложность конструкции.

Ваш выбор

В заключение хотелось бы выбрать самую надежную подвеску. Однако однозначно выделить какую-то конструкцию нельзя, каждая обладает рядом положительных и отрицательных качеств. Двухрычажные и многорычажные подвески более универсальны. Макферсон лидирует по кинематике. Зависимая подвеска требует специфических условий и подойдет не всегда. Внедорожники с зависимой подвеской будут чувствовать себя увереннее на небольшой скорости на асфальтированной дороге. Выбор зависит от модели, целей, для которых выбран автомобиль, предпочтений и навыков водителя и финансовых возможностей.

Подвеска является одной из самых важных составляющих транспортного средства. Именно к данному узлу приковано внимание массы инженеров и конструкторов. Типы автомобильных подвесок бывают различными, что зависит от стоимости автомобиля, привода и, конечно же, сегмента, занимающего моделью. Об этом далее в статье.

Система подрессоривания либо подвеска автомобиля — совокупность механизмов, узлов и деталей, которые играют роль соединительного звена между дорогой и кузовом автомобиля. Подвеска выполняет такие функции:

1. Физически соединяет неразрезные мосты либо колеса с несущей системой авто — рамой либо кузовом.
2. Подает на несущую систему моменты и силы, которые возникают в процессе взаимодействия колес с дорожным полотном.
3. Обеспечивает нужный характер перемещения колес сравнительно рамы либо кузова, а также требуемую плавность хода.

Основными компонентами подвески являются:

1. Компоненты обеспечения упругости.
2. Компоненты распределения направления силы.
3. Компоненты стабилизации поперечной устойчивости.
4. Гасящий компонент.
5. Крепеж.

Существует масса типов подвесок. Некоторые применялись ранее, другие используются и сейчас, поэтому мы рассмотрим те типы, которые в современном автомобилестроении получили наибольшее распространение.

Подвеска MCPherson, устройство, достоинства и недостатки

Данная вариация подвески была разработана инженером Эрлом Макферсоном в 1960 году. Названа в честь изобретателя. Ее основные составляющие:

1. Рычаг.
2. Стабилизатор поперечной устойчивости.
3. Блок (состоит из пружинного элемента и телескопического амортизатора).

Еще одно название телескопического амортизатора — «качающаяся свеча», поскольку он крепится к кузову посредством шарнира и способен качаться, когда колесо перемещается вверх и вниз.

У данного типа подвески есть свои недостатки — существенное преобразование угла развала колес, однако он очень популярен благодаря простоте конструкции, надежности и демократической цене.

Подвеска двухрычажная, устройство, достоинства и недостатки

Одна из наиболее совершенных схем. Являет собой подвеску с двумя рычагами различной длины (короткий верхний и длинный нижний), что гарантирует машине минимальный износ покрышек и отличную поперечную устойчивость на дорожном полотне (поперечные перемещения колеса в целом несущественны).

Следовательно, каждое колесо воспринимает бугры и ямы независимо от остальных — это дает возможность сохранять нормальное сцепление покрышки с дорожным полотном и наибольшее вертикальное отношение к дороге.

Подвеска многорычажная, устройство, достоинства и недостатки

Данная вариация подвески немного похожа на двухрычажную систему, однако она гораздо совершеннее и сложнее. Неудивительно, что к ней перешли и все преимущества предыдущего типа. Это набор из шарниров, сайлент-блоков и рычагов, крепящихся на специальный подрамник. Большинство «сайлентов» и шаровых опор обеспечивает не только отличную плавность хода, а и превосходно гасят удары при резком наезде на любое препятствие. Кроме того, они снижают шум в салоне автомобиля от колес.

Такая схема позволяет достигнуть максимально лучшего сцепления покрышки с любым типом дорожного покрытия, отточенной управляемости и плавности хода. Преимущества многорычажной подвески:

1. Оптимальная поворачиваемость колес.
2. Малые неподрессоренные массы.
3. Отдельные продольные и поперечные регулировки.
4. Независимость каждого колеса от остальных.
5. Хороший потенциал в условиях полного привода.

Единственный, но существенный недостаток «многорычажки» — высокая стоимость. Стоит отметить, что ранее данный вид подвески использовали лишь на представительских автомобилях. В наше же время ею оборудуют даже машины гольф-класса.

Подвеска адаптивная, устройство, плюсы и минусы подвески

Адаптивные подвески в корне отличаются от остальных вариаций. При создании такой схемы за основу была взята гидропневматическая подвеска, которая реализовывалась на автомобилях Mercedes Benz и Citroen. Однако тогда она была достаточно тяжелой, примитивной и занимала много места. Сегодня от всех подобных минусов конструкторы избавились, а единственный недостаток адаптивной подвески основывается на ее сложности.

Преимущества адаптивной подвески:

1. Автоматическая адаптация под любое дорожное покрытие.
2. Адаптация под определенного водителя.
3. Принудительно изменяемое демпфирование.
4. Отличная устойчивость.
5. Высокая безопасность.
6. Волновая раскачка на больших скоростях и минимальные крены кузова.

Разные концерны применяют свои схемы адаптивной подвески, однако их общие черты одинаковы. В любую адаптивную конструкцию входят такие компоненты:

1. Электронные датчики — клиренса, неровной дороги и так далее.
2. Блок управления ходовой секцией.
3. Активные стойки амортизаторов.
4. Стабилизаторы поперечной устойчивости (есть возможность регулировки).

Блок управления анализирует информацию, полученную от датчиков, после чего посылает команды на амортизаторы и стабилизатор. Все это происходит фактически моментально.

“Де Дион” подвеска, плюсы и минусы

Данная подвеска также названа в честь изобретателя (как и MCPherson), которым стал француз Альберт Де Дион. Назначение такого типа подвески — максимально уменьшить нагрузку (посредством отделения картера основной передачи) на задний мост авто. Если ранее он крепился непосредственно к балке моста, то сейчас картер закреплен на самом кузове.

Это дает возможность передавать крутящий момент путем полуосей, которые закреплены на ШРУСах. Однако избавиться от основных недостатков всех зависимых вариаций данной подвески не удалось. Например, фактически невозможно затормозить «без клевков», а в случае резкого старта автомобиль попросту «приседает» на задние колеса. Вопреки попыткам ликвидации данных недостатков посредством установки дополнительных компонентов (направляющих), несбалансированное поведение машины остается главной проблемой.

Задняя зависимая подвеска, подвеска классики

Данный тип является характерной чертой «классики» Жигулей. Особенность этой конструкции — цилиндрические винтовые пружины, которые играют роль упругих компонентов. На этих двух пружинах «висит» балка заднего моста, которая фиксируется к кузову путем четырех продольных рычагов.

Этот набор дополняет реактивная поперечная штанга, назначение которой улучшать показатели управляемости и гасить крены кузова.

Плавность хода и комфорт оставляют желать лучшего, в результате большого веса неподрессоренных масс и самого заднего моста. Это особенно актуального тогда, когда оказывается ведущим задний мост, поскольку к балке крепят картер главной передачи, редуктор и прочие элементы.

Полузависимая задняя подвеска, устройство, достоинства и недостатки

Эта схема получила большое распространение и применяется в конструкции множества современных полноприводных автомобилей. Представляет собой два продольных рычага, крепящиеся в центре к поперечине. Данный тип подвески имеет массу преимуществ:

1. Малый вес.
2. Небольшие размеры.
3. Наилучшая кинематика колес.
4. Простота в ремонте и обслуживании.
5. Существенное уменьшение неподрессоренных масс.

Минус данной конструкции — невозможность использования на заднеприводных машинах.

Подвески внедорожника и пикапа, устройство, достоинства и недостатки

В разных моделях джипов конструкторы идут различными путями. Это зависит от назначения и веса внедорожника. Возможны три вариации применяемых подвесок:

1. Полностью зависимая подвеска.
2. Полностью независимый вариант.
3. Передняя независимая и зависимая задняя схемы.

Задняя ось, как правило, оборудуется пружинной или рессорной подвеской в сочетании с неразрезными жесткими мостами. Рессоры применяются при создании тяжелых джипов и пикапов, поскольку они неприхотливы, надежны и способны выдерживать большие нагрузки. Помимо этого, такая схема достаточно дешево стоит, в результате чего рессорами оборудуют некоторые бюджетные авто.

Пружинная схема обладает длинноходностью и мягкостью. Она больше ориентирована на комфорт и монтируется на легкие джипы.

В передней оси, как правило, применяются зависимые пружинные или торсионные схемы. Некоторые джипы оборудуют жесткими неразрезными мостами, однако такое решение в наше время наблюдается достаточно редко.

Подвески грузовых машин, устройство, достоинства и недостатки

В грузовиках, как правило, используется зависимая конструкция с амортизаторами гидравлического типа и продольными или поперечными рессорами. Благодаря своей простоте данная подвеска широко применяется в производстве до настоящего времени.

В кронштейнах кузова фиксируются продольные рессоры. Также к кронштейнам подвешивается мост. Амортизаторы крепятся к балке заднего моста. Главная роль в такой конструкции отводится рессорам, которые выдерживают мост, связывают кузов с колесом и выступают в роли направляющих компонентов.

Подвеска колес появилась значительно раньше автомобиля. Впервые она появилась еще на конных экипажах, предназначенных для более комфортного передвижения на большие расстояния. Количество колес таких экипажей было не менее четырех, поэтому их конструкторы вынуждены были предусмотреть возможность вертикального перемещения колес относительно кузова для преодоления неровных дорог.

Именно тогда появились первые конструкции подвесок, которые потом практически без изменений использовались в самых первых автомобилях, скорость которых не превышала 30 км/час. Но автомобили совершенствовались, скорости их движения быстро возрастали, и подход к конструкциям подвесок менялся.

Если на начальном этапе автомобилестроения подвеска рассматривалась только в качестве средства повышения комфортабельности движения, то с ростом скорости автомобилей всѐ большее внимание приходилось уделять вопросам управляемости. В третьем десятилетии 20 века проявилась тенденция создания независимой системы сначала передних, а впоследствии и задних колес автомобилей.

В настоящее время на легковых автомобилях применяется только независимая подвеска передних колес, которая может сочетаться с независимой, полунезависимой и зависимой системой задних. Несмотря на обилие применяемых в настоящее время схем, все они в настоящее время содержат следующие основные элементы:

• Направляющие элементы, обеспечивающие заданную траекторию перемещения колес относительно кузова;
• Упругие элементы, обеспечивающие необходимое усилие перемещения колес;
• Элементы, обеспечивающие гашение колебаний.

К направляющим элементам можно отнести рычаги, стойки, шаровые опоры и резинометаллические шарниры.

К упругим элементам можно отнести пружины, рессоры, торсионы и пневматические камеры.

К элементам, гасящим колебания можно отнести амортизаторы всех типов.

Изложенная выше классификация элементов в значительной мере условна, так как в разных типах подвесок некоторые детали могут совмещать несколько функций.

В качестве примера можно рассмотреть рессору, которая применялась ещё в каретах. Рессора может выполнять роль сразу всех трех основных элементов, так как взаимное трение ее листов позволяет достичь эффекта гашения колебаний, а участки рессор несимметричной формы можно использовать в качестве рычагов.

Именно этими свойствами рессор и объясняется их широкое распространение. Тем не менее, такое разделение основных элементов позволяет лучше понять зависимость изменения ее характеристик от замены какого-либо из вышеперечисленных элементов. То есть положение колес зависит от направляющих элементов, жесткость устройства подвески зависит от упругих элементов, а эффективность гашения колебаний – от амортизаторов.

Наиболее распространенные конструкции и устройство передней подвески

В настоящее время на легковых автомобилях малого и среднего классов наиболее распространенной является устройство типа Мак – Ферсон.

Устройство переднего узла такого типа показана на рисунке.

Главная особенность подвесок этого типа – совместное использование нижнего рычага и телескопической вертикальной стойки. В этой системе основная нагрузка от веса автомобиля передается на кузов в месте верхнего крепления телескопической стойки, так как упругий элемент (на рисунке пружина) располагается непосредственно на стойке.

Нижний рычаг треугольной формы контролирует траекторию перемещения колеса и передает на силовые элементы кузова продольные и поперечные усилия, возникающие при движении автомобиля. Такая система очень хорошо сочетается с приводом передних колес, так как ось вращения колеса проходит выше нижнего ее рычага.

Преимущества узла типа Мак – Ферсон следующие:

• Простота конструкции, позволяющая уменьшить количество деталей и их массу;
• Возможность увеличения ширины моторного отсека;
• Относительно малая трудоемкость обслуживания и ремонта.

Однако такой узел не лишен недостатков:

• Характер изменения угла развала при работе не оптимальный;
• Значительное изменение углов установки колес при изменении загрузки автомобиля;
• Верхняя точка крепления стоек ограничивает возможность понижения линии капота.

В автомобилях, на которых устанавливается такая передняя подвеска, чаще всего используют пружины в качестве упругих элементов. Амортизатор телескопического типа конструктивно выполняет дополнительно функцию направляющего элемента, поэтому штоки амортизаторов Мак – Ферсон имеют увеличенный диаметр.

Для компенсации изгибающих усилий, действующих на амортизатор, пружину на нем часто устанавливают под углом к оси штока (см. рисунок). Для уменьшения крена автомобиля при прохождении поворота предусматривается стабилизатор поперечной устойчивости. Чаще всего применяют стабилизатор торсионного типа из изогнутого стального прутка круглого сечения. Загнутые концы стабилизатора шарнирно соединяют с рычагами или стойками левого и правого колес.

Промежуточные опоры стабилизатора закрепляют на кузове или специальном подрамнике. При крене автомобиля балка стабилизатора работает на скручивание и перераспределяет часть усилия с наиболее нагруженного колеса на менее нагруженное, уменьшая таким образом крен автомобиля.

Соединение нижнего рычага с поворотным кулаком осуществляется через шаровую опору. Такое соединение позволяет не только изменять угол между поворотным кулаком и рычагом, но и поворачивать колесо при изменении направления движения.

Устройство шаровой опоры показано на рисунке:

Для того чтобы облегчить усилие поворота передних колес, в верхней опоре стойки применяют специальный опорный подшипник. Наиболее часто применяют упорный шарикоподшипник.

Для того чтобы стойка в процессе работы имела свободное угловое перемещение, опора содержит либо эластичный резиновый элемент, либо специальный шарнир. Схема устройства верхней опоры и действующих на нее сил показана на рисунке.

Под воздействием ударных знакопеременных нагрузок на подшипник может происходить усталостное разрушение деталей подшипника, что приводит к нарушению его работы.

Внешними признаками неисправности подшипника являются посторонние звуки при повороте колес под нагрузкой. В этом случае подшипник необходимо заменить. Кроме того, в процессе эксплуатации автомобиля может произойти разрушение резиновых элементов опоры.

Подвеска автомобиля – это слаженный механизм, состоящий из более мелких деталей. Создана была подвеска для того, чтобы неровности дороги не передавались напрямую от колес к кузову. Она является соединительным звеном между колесами и кузовом автомобиля и представляет собой часть шасси. Известны разные виды подвесок автомобиля.

Зачем нужна

Подвеска автомобиля нужна для механического соединения рамы или кузова автомобиля с колесами. Благодаря подвеске, неровности дороги не передаются на кузов, то есть подвеска отрабатывает удары колес и сглаживает их при передаче на кузов либо вообще не передает их. В конструкцию подвески входят упругие и направляющие элементы. Такой элемент подвески, как рессоры, которые устанавливались ранее на заднюю подвеску автомобиля, являлись одновременно и упругим и направляющим элементом. На данный момент подвеска автомобиля состоит из множества элементов, включая электронные устройства и датчики, что позволяет обеспечивать должный комфорт пассажирам автомобиля. Рессорная подвеска сейчас устанавливается только на грузовые автомобили, точнее, на карьерные самосвалы.

Классификация

Подвески настолько разнообразны, что их даже можно классифицировать по некоторым признакам.

Если брать в целом, то все виды подвесок легковых автомобилей делятся на две большие группы: зависимая подвеска и независимая. Они заметно различаются, но не имеют весомых преимуществ друг перед другом, чтобы можно было выявить однозначного лидера.

Независимая подвеска

Независимая подвеска получила свое название за то, что колеса одной оси не связаны между собой механически. То есть вполне возможно такое, что одно колесо крутится, а другое нет. Этот вид подвески был разработан позже зависимой подвески. Постоянные параметры, например такие, как схождение и развал колес, не имеют постоянного значения при работе подвески. Это значит, что во время отбоя подвески эти параметры временно нарушаются. Этот вид подвески наиболее дешев по сравнению с другими, поэтому чаще применяется на бюджетных автомобилях. Наиболее распространены такие типы независимой подвески, как, например, Мак-Ферсон или «многорычажная».

Зависимая подвеска

Эта подвеска подразумевает жесткую связь колес на одной оси. Движение одного колеса приводит в движение второе колесо. Это наиболее традиционный метод соединения колес, он известен еще со времен гужевых повозок.

Соединительная связь между колесами образуется посредством так называемой неразрезной балки. Минус этого вида подвески в том, что он несовершенен и на данный момент является устаревшим. Наезд на неровность одним колесом заставляет другое колесо менять угол наклона. Из-за этого на высоких скоростях может возникнуть отклонение оси. Если же зависимая подвеска применяется на ведущей оси, то на большой скорости также может возникнуть отклонение от проектируемой траектории движения. Применяется такая подвеска сейчас только на грузовиках и автобусах.

Модернизированная зависимая подвеска «Де Дион» лишена практически всех вышеназванных недостатков, но мало распространена из-за того, что для такой подвески нужно много места, так как необходима установка неразрезной балки. К тому же она имеет слишком высокую стоимость, что делает ее малоконкурентной.

Независимая подвеска с качающимися полуосями

Подвеска с качающимися полуосями отличается от остальных типов тем, что каждая из двух качающихся осей закреплена на шасси. Таким образом, каждое колесо всегда находится под углом 90 градусов к своей полуоси. Из-за этого создается эффект подрессоривания и подвеска становится несовершенной с кинематической точки зрения. Также существует зависимость схода и развала колеса, колеи от длины полуоси. Чем полуось длиннее, тем меньше зависимость. Из-за действия центробежной силы и несовершенства такой подвески в долгих поворотах возникает сила, направленная вверх, и она слегка «подбрасывает» ось вверх.

В качестве упругого элемента часто выступают поперечные рессоры либо пружины. Часто устанавливали такую подвеску на довоенные автомобили, так как они не развивали больших скоростей. По мере роста скорости такая подвеска становится некомфортной и опасной.

Со временем автомобили модернизировали и постепенно отказывались от такого типа подвески. Например, на «горбатом» запорожце использована именно такая подвеска, а на его преемнике ЗАЗ-966 использована модернизированная подвеска с использованием косых рычагов. В современном мировом автомобилестроении на легковых автомобилях такая подвеска не используется из-за ее несовершенства. Единственный грузовой автомобиль, на который до сих пор устанавливают эту подвеску - это Татра-815.

Подвеска типа «качающаяся свеча»

Является самой первой независимой подвеской. На современных автомобилях используется только на британских автомобилях спортивного типа.

Является предшественницей подвески типа Мак-Ферсон. Основой здесь является кулак поворотный, закрепленный пружиной. Имеет свободный ход вверх-вниз по трубчатой направляющей, намертво прикрепленной к раме автомобиля.

Езда на автомобиле с такой подвеской является очень жесткой и некомфортной. Именно из-за этого фактора, а также дороговизны, она не получила большого распространения.

Подвеска типа Мак-Ферсон

Подвеска типа Мак-Ферсон в отличие от свечной подвески дополнена нижним рычагом и имеет возможность качаться в поперечном направлении.

Является самой примитивной, но действенной и дешевой подвеской. Большинство бюджетных автомобилей оснащается именно такой простой, но надежной подвеской. Подвеска типа Мак-Ферсон первая по соотношению цена-качество. Отличается неубиваемостью и простотой обслуживания. Позволяет себя не обслуживать, не менять расходники. Например, при сроке службы поворотного кулака примерно 40–50 тысяч километров, такая подвеска спокойно может проехать и 200 тысяч километров.

Детали будут стучать, греметь, но автомобиль будет технически исправным и сможет продолжать движение. В конце службы, если за автомобилем не ухаживать, эта деталь просто развалится и машина остановится. Ремонт такой подвески несложный, поэтому, поменяв деталь, можно снова начинать движение – при поломке одной детали она не деформирует другие.

Активная подвеска

Активная подвеска – это подвеска, в которой по желанию водителя механически меняется клиренс и жесткость амортизаторов. Водитель, нажав на устройство управления подвеской, меняет также и режимы, например, спортивный, комфортный, нормальный.

Активная подвеска бывает трех видов: гидравлическая, гидропневматическая и самая распространенная пневматическая.

Пневмоподвеска еще в начале 2000-х годов начала использоваться на автомобилях марки Ситроен Ксара. В автомобилях среднего класса это был своеобразный прорыв. Но дальше в автомобильные массы он не пошел. Кроме таких мировых брендовых лидеров, как БМВ, Мерседес-Бенц и Ауди сейчас, пожалуй, только Ситроен серийно производит легковые автомобили с такой активной подвеской.

Работает подвеска на пневмобаллонах следующим образом: внутри пружины вместо стойки или амортизатора стоит пневмобаллон, содержащий воздух. В багажнике находится компрессор, с помощью которого в эти баллоны этот самый воздух поступает. Водитель внутри автомобиля может управлять подвеской с помощью тумблеров на панели. Накачал воздух в баллон – автомобиль поднялся. Спустил воздух – автомобиль опустился.

К плюсам пневмоподвески можно отнести неизменяющийся клиренс. То есть если даже в самом высоком положении машину загрузить пассажирами и грузом клиренс автомобиля не изменится. Также такая подвеска обеспечивает отсутствие кренов в поворотах и улучшенную управляемость.

Минусы такой подвески – это обязательная установка компрессора в багажнике, у которого небольшой срок службы, как и у пневмобаллонов. Долговечность работы компрессора напрямую зависит от климата – если в регионе высокая влажность воздуха, то при частой работе компрессора он выходит из строя. Такая подвеска стоит достаточно дорого, к тому же устанавливать ее должны профессионалы, а это и дорого и профессионалы есть не в каждом городе.

Пневмоподвеска может быть одно, двух или четырехконтурная. Одноконтурная способна опустить или поднять только весь автомобиль. Двухконтурная может опустить отдельно переднюю или заднюю ось. Четырехконтурная система способна изменять положение каждого колеса по отдельности.

Активная пневмоподвеска сейчас часто используется для тюнинга автомобилей. Молодые водители, желая выделить свой автомобиль из серой массы других, устанавливают такую подвеску на свои автомобили.

Видео

Обзор основных видов подвесок представлен в видеоматериале: