– это комплекс механизмов, благодаря которым происходит эластичная связь среди колес и мостов автомобиля, снижение тяжести на несущие детали, а также регулировка позиции кузова во время езды.

Подвеска, это переходная составляющая между шасси автомобиля и поверхностью дороги. Главной задачей инженеров сделать так, чтобы подвеска обладала малым весом и обеспечивала необходимую безопасность автомобиля во время движения.

Двухрычажный тип подвески

Данный тип ходовой представляет собой схему двух рычагов, соединение которых производится с помощью поворотного кулака. Как правило, нижний рычаг установлен посредством сайлентблоков на подрамнике, а верхний установлен таким же образом, но уже на . Такая схема минимизирует раскачку и ход колес, а также небольшой угловой шаг при колебаниях вверх-вниз. Форма такой конструкции дает возможность любой оси отдельно чувствовать неровности и находиться вертикально относительно дороги, не передавая колебания противоположной оси.

Многорычажная подвеска

Схема данной подвески немного похожа на вышеупомянутую и пользуется всеми ее лучшими качествами. Такие типы подвесок по своей структуре сложнее и дороже, но отличаются большой пластичностью и превосходным координированием машины. Широкий перечень деталей (сайлентблоки и шаровые опоры) лучше других гасят неровности отечественных дорог. Все части прикреплены к подрамнику. А внушительные сайлентблоки между деталями и подрамником увеличивают изоляцию шума. Многорычажная независимая подвеска находит употребление чаще всего на легковых автомобилях S-класса. Она стабилизирует соприкосновение колес с самыми разными видами покрытия дорог и четко регулирует автомобиль в минуты изменения направления.

Плюсы многорычажной подвески

• Самостоятельная деятельность каждого колеса свободно от других;
• Небольшой вес;
• Суверенные поперечная и продольная корректировки;
• Отличная способность поворачивать;
• Идеальный вариант для полноприводных моделей авто.

Отрицательный момент – это сложность механизма, и, конечно же, дороговизна.

Подвеска McPherson

Однако, вопреки усовершенствованию, зависимые подвески отличаются одним моментом: при разгоне авто как бы «приседает», а вот при торможении опускается «нос», т.е. теряется баланс. Дабы устранить дисбаланс, применяются вспомогательные элементы направления.

Задняя зависимая подвеска

Традиционным образцом данной схемы работает задняя подвеска, у которой эластичными элементами оказываются винтовые пружины в форме цилиндра. Помимо этого, чтобы повысить процент стабильного управления, уменьшить наклон кузова при маневрах, а также улучшить гладкость хода, подвеска снабжена поперечной реактивной штангой.

Минус заключается во внушительной тяжести балки заднего моста. А если мост ведущий, то масса его еще больше, что становится серьезным ухудшением гладкости хода и приводит появлению колебаний.

Полузависимая задняя подвеска

Выполнена данная ходовая часть при участии двух продольных рычагов, в центре объединенные продольной балкой. Такая разновидность может быть задействована исключительно в задней части легковых автомобилей, но почти все они переднеприводные.

Преимущества конструкции в простоте монтирования, малогабаритных размерах и незначительном весе, а главное – обеспечивается наиболее оптимальное расположение колес на равноудаленном расстоянии.

Недостаток только один: данная конструкция беспрекословно подходит именно для пассивного заднего моста.

Сейчас на автомобили устанавливают разные типы подвесок. Есть зависимая и независимая. В последнее время на автомобили бюджетного класса устанавливают полузависимую балку сзади и "МакФерсон" спереди. На машинах бизнес- и премиум-класса всегда использовалась независимая многорычажная подвеска. Какие плюсы и минусы у нее? Как она устроена? Обо всем этом и не только - далее в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Многорычажная подвеска устанавливается на автомобили с задне- и переднеприводной компоновкой. Имеет более сложное устройство, поэтому используется на автомобилях дорогого класса. Впервые многорычажная подвеска была установлена на "Ягуар Е-Туре" в начале 60-х годов. Со временем она модернизировалась и сейчас активно используется на автомобилях «Мерседес», «БМВ», «Ауди» и многих других.

Устройство

В чем особенности данной конструкции? Многорычажная подвеска предполагает наличие следующих элементов:

• Подрамника.
• Поперечных и продольных рычагов.
• Опоры ступицы.
• Амортизаторов и пружин.

Как это все закреплено?

Крепление ступицы к колесу осуществляется посредством четырех рычагов. Это позволяет колесу автомобиля беспрепятственно двигаться в поперечной и продольной плоскости. Несущим элементом в конструкции данной подвески является подрамник. К нему крепится поперечный рычаг через специальные втулки с металлическим основанием. Для снижения вибраций, в них используется резина. Поперечные рычаги соединяются с опорой ступицы. Так осуществляется правильное положение колес в поперечной плоскости. Зачастую многорычажная независимая задняя подвеска включает в себя три поперечных рычага:

• Нижний задний.
• Передний.
• Верхний.

Последний осуществляет передачу усилий и соединяет подрамник с корпусом опоры колеса. Нижний отвечает за схождение. Задний элемент воспринимает усилия, которые передаются от кузова при движении автомобиля. Ведение колеса в продольном положении осуществляется благодаря продольному рычагу. Он крепится к кузову машины при помощи опоры. С другой стороны элемент соединяется со ступицей.

В легковом автомобиле имеется четыре продольных рычага - по одному на каждое колесо. Сама ступичная опора являет собой основание для колеса и подшипника. Последний крепится при помощи болта. Кстати, если не соблюсти его момент затяжки, можно вывести из строя подшипник. При произведении ремонта, следует оставить небольшой люфт в ступице. Иначе у вас рассыплется подшипник. Также многорычажная передняя подвеска имеет в своей конструкции винтовую пружину. Она опирается на нижний задний поперечный рычаг и воспринимает от него усилия. Отдельно от пружины размещается амортизатор. Обычно он соединяется с опорой ступицы.

Стабилизатор

Многорычажная в отличие от полузависимой балки, имеет в своей конструкции стабилизатор поперечной устойчивости. Само название говорит за предназначение элемента. Данная деталь снижает крены при прохождении поворотов на скорости. Также на этот параметр влияет жесткость амортизаторов и пружин. Наличие стабилизатора значительно снижает риск заноса при прохождении поворота, так как обеспечивает беспрерывный контакт колес с дорожным покрытием. Элемент являет собой некую металлическую штангу. Выглядит он так, как на фото ниже.

устанавливается на подрамнике многорычажной подвески и крепится при помощи резиновых опор. Благодаря тягам штанга связывается с опорой ступицы. Какие имеет многорычажная подвеска плюсы и минусы? Давайте рассмотрим их ниже.

Преимущества

Автомобили с использованием данной подвески являются на порядок комфортнее. В конструкции используется несколько рычагов. Все они крепятся на подрамниках через сайлентблоки. Благодаря этому, при прохождении ямы подвеска отлично сглатывает все неровности.

Кстати, работает рычаг только того колеса, которое попало в яму. Если же это балка, все усилия будут передаваться на соседнюю ступицу. В машине, где использована многорычажная подвеска, не чувствуется излишних шумов и вибраций при прохождении неровностей дороги. Также данный автомобиль более безопасный. Объясняется это использованием стабилизатора поперечной устойчивости. По своему весу рычаги намного легче, чем балка. Это снижает снаряженную подрессорную массу автомобиля.

Таким образом, многорычажная подвеска - это:

• Комфорт.
• Отсутствие сильных ударов на кузов.
• Увеличенное сцепление колес с дорогой.
• Возможность поперечной и продольной регулировки.

Недостатки

Если поднимается вопрос о том, что лучше - балка или многорычажная подвеска, - стоит рассмотреть минусы последней. Самый большой недостаток - это сложность конструкции. Отсюда дороговизна обслуживания и недешевая цена самого автомобиля.

Стоимость многорычажной подвески в 2-3 раза выше, чем обычной полузависимой балки. Следующее - ресурс. Так как в конструкции используется много шарниров, рычагов и стайлентблоков, все они рано или поздно выходят из строя. Срок службы деталей многорычажной подвески составляет 100 тысяч километров. Что касается балки, она практически вечная. Конструкция на порядок надежнее и не требует дорогостоящего обслуживания. Максимум что требуется заменить - это амортизаторы. Они «ходят» по нашим дорогам около 80 тысяч километров. Многорычажной подвеске при езде по неровностям требуется большее внимание. Если машина начала издавать стуки в передней или задней части, стоит осмотреть состояние рычагов и стайлентблоков. При наличии люфтов и свободного хода их следует заменить.

Стоимость новых рычагов на «Мерседес» в 124-м кузове составляет 120 долларов на одно колесо. Несмотря на большой возраст и низкую стоимость автомобиля, запчасти для него не стали дешевле. То же самое касается и других машин, на которых используется данный тип подвески. При нужен подъемник или смотровая яма. Обычно такие машины ремонтируются в сервисных центрах. А это дополнительные расходы.

Можно ли выявить проблему самому?

Если при движении автомобиля вы заметили характерные стуки, возможно, требуется ремонт подвески. Чтобы выяснить точную причину, нужна смотровая яма или эстакада. Если это передняя подвеска, осматриваем состояние На нем имеется пыльник. Если он треснул, нужна срочная замена. Иначе вся грязь попадет внутрь и придется покупать новый ШРУС в сборе.

Проверьте люфт в рулевых тягах. Осмотрите амортизаторы. Если на них имеются потеки, скорее всего, звук идет именно от них. Это значит, что клапан внутри амортизатора пробит и шток двигается произвольно. Сайлентблоки рычагов и стабилизатора поперечной устойчивости тоже не должны иметь люфтов. Осмотр задней подвески следует начать с амортизаторов. Далее проверяем резиновые уплотнители и тяги. Часто элементы повреждаются в районе соприкосновения с выхлопной трубой.

Уделите этому месту особое внимание. Если глушитель бьет о кузов, есть характерные следы ударов, стоит заменить его подушку. В большинстве случаем проблема исчезает. Осмотрев состояние подвески, подведите итог, какие элементы вышли из строя и требуют замены. При отсутствии опыта рекомендуется обратиться в сервис.

Заключение

Итак, мы выяснили особенности многорычажной подвески. Как видите, она имеет множество недостатков. Но главное ее преимущество - это комфорт. То, как едет этот автомобиль, не сравнить ни с чем. Также он более маневренный. Если стоит выбор - балка или многорычажка, - стоит отталкиваться от бюджета. Последнюю подвеску надо брать только в случае, если вы готовы потратить как минимум 400 долларов на ее обслуживание.

Любой автомобиль состоит из ряда составляющих, каждая их которых выполняет свои функции. Двигатель преобразовывает энергию в механическое движение, трансмиссия позволяет менять тяговое усилие и крутящий момент, а также передавать его дальше, ходовая часть обеспечивает перемещение авто. Последняя составляющая состоит из нескольких компонентов, среди которых и подвеска.

Назначение, основные составляющие

Подвеска в автомобиле выполняет ряд важнейших функций:

• Обеспечивает упругое крепление колес к кузову (что позволяет им перемещаться относительно несущей части);
• Гасит колебания, получаемые колесами от дороги (тем самым достигается плавность хода авто);
• Обеспечивает постоянный контакт колеса с дорожным полотном (сказывается на управляемости и устойчивости);

С момента появления первого авто и по наше время было разработано несколько видов этой составляющей ходовой части. Но при этом создать идеальное решение, которое устраивало бы по всем параметрам и показателям так и не удалось. Поэтому из всех существующих типов подвесок автомобиля выделить какую-то одну невозможно. Ведь в каждой из них имеются свои положительные и отрицательные стороны, которые и предопределяют их использование.

В целом любая подвеска включает в себя три основных составляющих, каждая из которых выполняет свои функции:

1. Упругие элементы.
2. Демпфирующие.
3. Направляющие системы.

В задачу упругих элементов входит восприятие всех ударных нагрузок и плавная передача их на кузов. Дополнительно обеспечивают постоянный контакт колеса с дорогой. К этим элементам относятся пружины, торсионы, рессоры. Ввиду того, что последний тип – рессоры, практически сейчас не используются, далее рассматривать подвеску, в которой они использовались – не будем.

Наибольшее распространение в качестве упругих элементов получили витые пружины. На грузовых же авто нередко используется еще один вид – пневмоподушки.

Витые пружины подвески

Демпфирующие элементы используются в конструкции для гашения колебаний упругих элементов путем их поглощения и рассеивания, что предотвращает раскачивание кузова во время работы подвески. Эту задачу выполняют амортизаторы.

Передний и задний амортизаторы

Направляющие системы связывают колесо с несущей частью, обеспечивают возможность перемещения по требуемой траектории, при этом с удержанием его в заданном положении относительно кузова. К этим элементам относятся всевозможные рычаги, тяги, балки, и все остальные компоненты, принимающие участие создании подвижных соединений (сайлент-блоки, шаровые опоры, втулки и т. д.).

Виды

Хоть все перечисленные составляющие характерны для всех существующих типов подвесок автомобиля, но конструктивное исполнение этого компонента ходовой части – разное. Причем разница в устройстве оказывает влияние на эксплуатационные, технические параметры и характеристики.

В целом все использующиеся сейчас типы подвесок автомобиля делятся на две категории – зависимые и независимые. Также существует промежуточный вариант – полузависимая.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска начала использоваться на автомобилях с момента их появления и «перекочевала» она на авто с конных повозок. И хоть за время существования этот тип значительно усовершенствовался, но суть работы осталась неизменной.

Особенность этой подвести заключена в том, что колеса соединены между собой осью, и не имеют возможности перемещаться отдельно относительно друг друга. В результате передвижение одного колеса (к примеру, при попадании в яму) сопровождается смещением второго.

В заднеприводных автомобилях соединяющей осью выступает задний мост, одновременно являющийся элементом трансмиссии (в его конструкцию входит главная передача с дифференциалом и полуоси). В переднеприводных же авто применяется специальная балка.

Зависимая подвеска Dodge Ram 2009 года

Изначально в качестве упругих элементов использовались рессоры, но сейчас их уже полностью вытеснили пружины. Демпфирующим элементом в этом типе подвески выступают амортизаторы, которые могут быть установлены отдельно от упругих элементов или же располагаться с ними соосно (амортизатор установлен внутри пружины)

В верхней части амортизатор крепиться к кузову, а в нижней – к мосту или балке, то есть помимо гашения колебательных движений, он выступает еще и в качестве крепежного элемента.

Что касается направляющей системы, то в конструкции зависимой подвески она состоит из продольных рычагов и поперечной тяги.

4 продольных рычага (2 – верхних, и 2 – нижних) обеспечивают полностью предсказуемое движение оси с колесами по всем существующим направлениям. В некоторых случаях количество этих рычагов уменьшено до двух (верхние не используются). В задачу же поперечной тяги (так называемая тяга Панара) входит уменьшение кренов кузова и удержание траектории движения.

Основными достоинствами зависимой подвески такой конструкции являются простота конструкции, что сказывается на надежности. Также она обеспечивает отличное сцепление с дорожным полотном колес, но только в случае движения по ровной поверхности.

Большим недостатком этого вида является возможность потери сцепления при вхождении в повороты. При этом из-за совмещения оси с элементами трансмиссии, задний мост имеет массивную и габаритную конструкцию, для которой необходимо обеспечить достаточно много места. Ввиду этих особенностей использование такой подвески для передней оси практически невозможно, поэтому она применяется только сзади.

Использование этого типа подвески на легковых авто сейчас уже сведено к минимуму, хотя она еще встречается на грузовиках и полноразмерных рамных внедорожниках.

Независимая подвеска

Независимая подвеска отличается тем, что колеса одной оси между собой не связаны и движение одного из них не оказывает никакого влияния на другое. По сути, в этом типе для каждого колеса предусмотрен свой комплект составляющих частей – упругой, демпфирующей, направляющей. Между собой эти два комплекта практически не взаимодействуют.

Стойки Макферсона

Разработано было несколько типов независимой подвески. Одним из самых популярных видов является подвеска МакФерсона (она же – «качающаяся свеча»).

Особенность этого вида заключена в использовании так называемой амортизационной стойки, которая выполняет одновременно три функции. В состав стойки входит и амортизатор, и пружина. В нижней части этот составной элемент подвески крепиться к ступице колеса, а вверху посредством опор – к кузову, поэтому он помимо принятия и гашения колебаний еще и обеспечивает крепление колеса.

Устройство газомасляной стойки MacPherson

Также в конструкции имеется еще одни компоненты направляющей системы – поперечные рычаги, в задачу которых входит помимо обеспечения подвижного соединения колеса с кузовом еще и предотвращение его продольного перемещения.

Для борьбы с кренами кузова во время движения в конструкции подвески используется еще один элемент – стабилизатор поперечной устойчивости, который является единственным связующим звеном между подвесками двух колес одной оси. По сути, этот элемент является торсионом и принцип его работы основан на возникновении противодействующей силы при скручивании.

Подвеска со стойками МакФерсона является одной из самых распространенных и может использоваться как на передней, так и задней оси.

Она отличается сравнительно компактными размерами, простотой конструкции и надежностью, за что и получила популярность. Недостатком же ее является изменение угла развала при значительном ходе колеса относительно кузова.

Рычажный тип

Рычажные независимые подвески – тоже достаточно распространенный вариант, применяемые на автомобилях. Этот тип делится на два вида – двухрычажную и многорычажную подвески.

Конструкция двухрычажной подвески сделана так, что амортизационная стойка выполняет только свои прямые задачи – гасит колебания. Крепление же колеса полностью лежит на управляющей системе, состоящей из двух поперечных рычагов (верхнего и нижнего).

Используемые рычаги имеют А-образную форму, что обеспечивает надежное удержание колеса от продольного перемещения. К тому же они разной длины (верхний – короче), благодаря чему даже при значительных передвижениях колеса относительно кузова, угол развала не меняется.

В отличии от «МакФерсона» двухрычажная подвеска более габаритна и металлоемка, хотя чуть большее количество составных частей на надежности не сказывается, но она несколько сложнее в обслуживании.

Многорычажный тип, по сути, является доработанной двухрычажной подвеской. Вместо двух А-образных в ее конструкции используется до 10 поперечных и продольных рычагов.

Многорычажная подвеска

Такое конструктивное решение оказывает положительное влияние на плавность хода и управляемость авто, сохранности углов положения колеса во время работы подвески, но при этом она более дорогостоящая и сложная в обслуживании. Из-за этого по применяемости она уступает стойкам МакФерсона и двухрычажному типу. Ее можно встретить на более дорогостоящих авто.

Полузависимая подвеска

Некой срединой между зависимой и независимой подвеской выступает полузависимая.

Внешне этот вид очень схож с зависимой подвеской – имеется балка (в которую не входят элементы трансмиссии), выполненная заодно с продольными рычагами, к которым крепятся колесные ступицы. То есть, и имеется ось, соединяющая два колеса. К кузову балка крепиться тоже при помощи этих же рычагов. В качестве упругих и демпфирующих элементов выступают пружины и амортизаторы.

Полузависимая подвеска с механизмом Уатта

Но в отличие от зависимой подвески, балка является торсионной и может работать на скручивание. Это позволяет в определенном диапазоне колесам независимо друг от друга перемещаться в вертикальном направлении.

Благодаря простоте конструкции и высокой надежности торсионная балка достаточно часто применяется на задних осях переднеприводных автомобилей.

Иные виды

Выше рассмотрены основные виды подвесок, применяемые на автомобилях. Но типов их несколько больше, хотя остальные сейчас не используются. Такой к примеру, является подвеска «ДеДион».

В целом, «ДеДион» отличалась не сколько конструкцией подвески, а устройством трансмиссии заднеприводных автомобилей. Суть разработки сводилась к тому, что главная передача была вынесена из конструкции заднего моста (она жестко крепилась к кузову, а передача вращения выполнялась полуосями со ШРУСами). Сама же задняя ось могла иметь как независимую, так и зависимую подвеску. Но из-за ряда негативных качеств этот тип на авто широкого распространения не получил.

Подвеска De Dion

Также стоит упомянуть об активной (она же – адаптивная) подвеске. Она не является каким-то отдельным типом, а является, по сути, независимой подвеской, и отличается от описанных выше некоторыми конструктивными нюансами.

В этой подвеске используются амортизаторы (гидравлические, пневматические или комбинированные) с электронным управлением, что позволяет в некотором роде менять параметры работы этого узла – повышать и понижать жесткость, увеличивать клиренс.

Но ввиду сложности конструкции встречается она очень редко и только на автомобилях премиум сегмента.

ТИПЫ ПОДВЕСОК

В мире автомобилей уже давно сформировались некие представления относительно области применения того или иного типа подвески: двухрычажная - для спортивных моделей, зависимая - для внедорожников, полузависимая - для компактных авто, и т.д. Но чем обусловлены эти представления, да и верны ли они вообще? Попробуем разобраться.

В подвеске автомобиля можно выделить три группы элементов: направляющие - рычаги, упругие - пружины и стабилизаторы, и демпфирующие - амортизаторы.

Две последних, то есть стабилизаторы, пружины и амортизаторы, являются краеугольным камнем в большинстве споров о ходовых качествах автомобилей. И это во многом справедливо, ведь перечисленные детали определяют столь ощутимые и важные параметры как плавность хода, валкость и характер управляемости. Конструкция же подвески - геометрия рычагов - зачастую остается в тени, хотя по своей значимости и влиянию на поведение автомобиля ничуть не уступает остальным факторам.

Итак, что же определяет конструкция подвески? Прежде всего, она задает траекторию движения колеса в ходе сжатия и отбоя. В идеальном случае эта траектория должна быть такой, чтобы колесо всегда оставалось перпендикулярным дороге, дабы площадь контакта шины с покрытием была максимальна. Однако, как мы увидим дальше, добиться этого удается редко - как правило, в процессе сжатия подвески у колес меняется развал, а в повороте они наклоняются в сторону вместе с кренящимся кузовом. И чем значительней их отклонение от вертикали, тем меньше пятно контакта шин. Таким образом, устойчивость автомобиля, уровень его сцепления с дорогой - параметры, всецело определяемые конструкцией подвески.

Схожим образом геометрия рычагов влияет и на управляемость, только здесь сказывается уже нестабильность схождения колес. Последствия представить нетрудно - на неровностях автомобиль начинает рыскать, а в повороте проявляется склонность к избыточной или недостаточной поворачиваемости. Впрочем, это явление можно использовать и во благо, компенсируя, например, склонность к сносу у переднеприводных моделей.

Непостоянной, как правило, оказывается и колея автомобиля - даже небольшой ход подвески может приводить к её изменению на пару сантиметров. Все это, разумеется, ведет к увеличению сопротивления движения, а, в конечном счете, и к росту расхода топлива и ускоренному износу шин. Но куда опаснее тот факт, что при этом снижается устойчивость прямолинейного движения, ведь сцепные свойства шин «расходуются» не на удержание автомоблия, а на сопротивление расходящимся в стороны колесам.

Сказывается конструкция подвески и на плавности хода. Во-первых, величиной неподрессоренных масс, куда входит и масса всех рычагов (хотя и не полностью, так как они одним концом крепятся к кузову), а, во-вторых, своим внутренним трением. Дело в том, что многие современные подвески, в особенности многорычажные, обладают способностью двигаться только за счет деформации резинометаллических шарниров, сайлент-блоков, используемых для крепления рычагов. Замени их на жесткие подшипники - и подвеска окаменеет, потеряет способность двигаться, ведь каждый из рычагов вокруг своей точки крепления описывает окружность, а эти окружности пересекаются максимум в двух точках. Применяя же резинометаллические шарниры (причем с варьирующейся жесткостью по разным направлениям), удается достичь более сложной кинематики рычагов и обеспечить-таки ход подвески, правда, одновременно увеличив и трение. А чем оно выше, тем хуже фильтрация неровностей.

Но куда удивительнее влияние подвески на уровень кренов автомобиля. Заметьте, речь идет не о пружинах и амортизаторах, а именно о схеме расположения рычагов! Оказывается, их конструкция задает центр поперечного крена - упрощенно говоря, точку, вокруг которой кренится кузов. Обычно она находится ниже центра тяжести - точки приложения силы инерции, а потому в повороте автомобиль наклоняется наружу. Однако, меняя расположение и наклон рычагов, центр крена можно повысить, уменьшив или даже полностью устранив наклон кузова. Если же эта точка окажется выше центра тяжести, то крен снова появится, но уже в обратную сторону - внутрь поворота, как у мотоцикла! Но это в теории, а на практике попытки повысить центр крена сопровождаются рядом проблем вроде слишком сильного изменения колеи, а потому речь идет лишь о некотором уменьшении кренов, но и оно того, безусловно, стоит.

Таким образом, проектирование подвески - задача очень ответственная и трудная, а её решение - это всегда поиск компромисса. А к каким решениям приводит этот поиск, мы сейчас и посмотрим. Ниже приведены описания наиболее распространенных современных подвесок.

Зависимая подвеска

Самая древняя, зависимая подвеска используется и до сих пор, а её отличительной чертой неизменно остается жесткая связь осей колес посредством картера моста или простой балки. Первоначально в качестве упругих и направляющих элементов использовались рессоры, но в современном исполнении связующая колеса поперечина удерживается двумя продольными рычагами (по одному с каждой стороны кузова) и поперечной тягой Панара, воспринимающей боковые силы. Применяется на задней оси многих внедорожников и недорогих переднеприводных автомобилей.

Принято считать, что кроме простоты и низкой стоимости, преимуществ у зависимой подвески нет, однако это далеко не так. К её плюсам можно отнести небольшой вес, если речь идет о ведомой оси, высокий центр поперечного крена и главное - постоянство колеи и развала. На ровной дороге, вне зависимости от раскачки и крена, угол наклона колес к поверхности не изменяется, а значит, в любых режимах автомобиль обладает наилучшим сцеплением с дорогой. Больше ни одна подвеска не обладает таким свойством!

К сожалению, ситуация резко портится на плохом покрытии - попадание одного колеса в яму ведет к изменению развала другого, что еще больше снижает сцепные свойства. На прямой это не так опасно, но в повороте чревато неожиданным заносом.

Кроме того, имеются большие проблемы с управляемостью. Разнонаправленный ход колес сопровождается поворотом балки моста (вследствие скрещивания продольных рычагов), что провоцирует недостаточную поворачиваемость и нестабильность на прямой. А тут еще и тяга Панара немного дергает ось вправо-влево, дополнительно ухудшая ситуацию.

В принципе, это поправимо. Чтобы поперечина не разворачивалась, вместо одного продольного рычага с каждой стороны можно использовать два, расположенных по схеме механизма Уатта. А избавиться от осевых смещений поможет, например, замена тяги Панара на продольный рычаг, удерживающий балку по центру. Но есть ли в этом смысл? Практика показывает, что нет - конструкция усложняется, ей требуется больше места по высоте. А ведь основная область применения зависимой подвески - недорогие автомобили.

На продольных рычагах

Среди независимых подвесок - то есть тех, в которых колеса не имеют жесткой связи друг с другом - подвеска этого типа самая простая. Каждое колесо здесь удерживается одним продольным рычагом, воспринимающим, соответственно, продольные и боковые усилия. Рычаг при этом должен обладать большой прочностью и иметь широкую опорную базу - обычно он крепится к кузову на двух шарнирах.

В процессе работы такой подвески колеса перемещаются сторого в продольной плоскости автомобиля, а их схождение и колея остаются неизменными. С одной стороны, это плюс - на прямой автомобиль стабилен и экономичен, но с другой - в повороте колеса четко наклоняются вместе кузовом, существенно уменьшая возможности шин в передаче боковых сил. И крены получаются немаленькие - центр поперечного крена располагается очень низко, на уровне дороги. Конечно, ситуацию можно поправить, установив мощный стабилизатор, но на разбитом покрытии это чревато резкой потерей устойчивости.

Казалось бы, этого достаточно, чтобы навсегда поставить крест на такой конструкции, но при всем при этом она очень проста и компактна - в самый раз для коммерческих грузопассажирских моделей вроде Volkswagen Multivan. И ничего, что перед поворотом нужно сбрасывать скорость, зато автомобиль стабилен на прямой, адекватно управляется и весьма экономичен.

Торсионно-рычажная (полузависимая)

Данный тип подвески представляет собой нечто среднее между двумя предыдущими вариантами - подвеской на продольных рычагах и зависимой. В ней так же есть продольные рычаги и поперечина между ними, но расположена она не на оси колес, как в зависимой подвеске, а смещена вперед, ближе к опорам рычагов. При этом сама поперечина, помимо восприятия боковых сил, выполняет еще и функции стабилизатора, скручиваясь при разнонаправленном ходе колес. Для этого она имеет специальное сечение (обычно U-образное), делающее её жесткой на изгиб и податливой на кручение.

С точки зрения кинематики полузависимая подвеска взяла лучшее от своих прародителей. На прямой, в случае равностороннего хода, колеса не получают изменения развала, двигаясь четко в плоскости кузова, а в повороте, при разноименном ходе, их развал меняется как относительно дороги, так и кузова - поперечина скручивает продольные рычаги, частично препятствуя наклону колес вместе с кузовом. Степень этого «препятствования» определяется положением поперечины - чем сильнее она смещена назад, тем меньше колеса отклоняются от вертикали. Но перебарщивать не стоит - ведь в предельном случае это получится уже зависимая подвеска с её проблемами управляемости и устойчивости на плохой дороге. Кроме того, возрастает нагрузка на продольные рычаги, которые при огромной жесткости на изгиб должны допускать еще и значительное скручивание.

Таким образом, с полузависимой подвеской внешнее к повороту колесо наклоняется сильнее, чем того хотелось бы - последующие типы подвесок способны удерживать колесо ближе к вертикали, обеспечивая лучшее сцепление с дорогой. Однако они и сложнее. А простота полузависимой подвески вкупе с отличной стабильностью на прямой и неплохой устойчивостью в поворотах обеспечили ей огромную популярность - большинство небольших автомобилей оснащаются именно такой задней подвеской.

К минусам же можно отнести лишь повышенные требования к месту под днищем и недостаточное противодействие поперечному наклону кузова - центр крена оказывается ниже, чем у зависимой подвески, хотя и выше, чем у схемы с продольными рычагами.

На двойных рычагах

Появившись в тридцатых годах, подвеска на двойных рычагах до сих пор остается неизменным компонентом спортивных автомобилей. Как следует из названия, колесо в ней удерживается на двух поперечных рычагах, крепящихся к подрамнику или непосредственно к кузову. Преимущества такой конструкции - очень широкие возможности для настройки. Например, варьируя угол наклона рычагов, можно задавать высоту поперечного крена, а, выбирая их длину - управлять изменением колеи и развала.

Как правило, верхний рычаг делают короче нижнего, что позволяет при минимальном расширении колеи придавать колесам отрицательный развал в ходе сжатия - проще говоря, сделать так, чтобы, сжимаясь, подвеска «заваливала» верх колеса внутрь. Теперь в повороте нагруженное внешнее колесо оказывается уже гораздо ближе к вертикали, поскольку отрицательный развал частично компенсирует наклон колеса вместе с кузовом. Конечно, в этом тоже есть негативная сторона - меняющийся развал ухудшает условия работы покрышек в момент торможения, когда подвеска так же сжимается. А потому конструкторам приходится поразмышлять и над продольным наклоном рычагов - при их определенном положении подвеска может активно препятствовать клевку на торможении.

Большим преимуществом подвески так же является возможность получения высокого центра крена. В данном случае его можно расположить на любой высоте, но с некоторого момента этот подъем вызывает непостоянство колеи на ходе сжатия.

Из-за относительно большой высоты двухрычажная подвеска чаще всего применяется на передней оси. Впрочем, её можно сделать и компактнее, но для этого рычаги уже нужно крепить к подрамнику, так как при их сближении возрастает усилие на опоры. Поэтому на задней оси, где нежелательно отнимать место у багажника, двухрычажная подвеска собирается именно на подрамнике.

Макферсон

Безо всякого преувеличения можно сказать, что Макферсон - наиболее популярный тип подвески в настоящий момент. Объясняется это простотой конструкции, легкостью и небольшой шириной, что делает её незаменимой в условиях тесноты современных моторных отсеков. Однако на задней оси, где требования к компактности уже не так актуальны, её встретишь нечасто. Почему?

Из-за проблем с кинематикой. В отличие от двухрычажной схемы в подвеске Макферсон остался только нижний поперечный рычаг, а вместо верхнего функции направляющего элемента исполняет амортизаторная стойка, упирающаяся в брызговик. Лишившись верхнего рычага, подвеска потеряла и способность к изменению развала при относительно стабильной колее, а возможности настройки резко сократились. Фактически конструкторам приходится выбирать: либо наклонить рычаг наружу и получить благоприятное изменение развала (то есть устойчивость в поворотах) ценой непостоянства колеи, либо расположить его ближе к горизонтали, и, наоборот, стабилизировать колею (то есть улучшить устойчивость на прямой), снизив сцепление в поворотах. Как правило, выбирают первый путь, в которого пользу говорит и возможность получения высокого центра крена. Кстати, его положение определяется все тем же наклоном рычага, а потому здесь кроется и еще одна неприятность - заметное увеличение кренов по мере загрузки автомобиля, когда подвеска проседает, и рычаг меняет наклон. Конечно, это характерно и для других типов подвески, но в гораздо в меньшей степени, а потому на задней оси, которая обычно и воспринимает дополнительный вес, Макферсон применяется редко.

К недостаткам можно отнести и повышенное трение в амортизаторной стойке, что ухудшает фильтрацию неровностей и дорожных шумов, а так же увеличивает нагрузку на брызговик. Именно поэтому подвеску Макферсон почти не встретишь на внедорожниках (исключение Range Rover), хотя она и обеспечивает большой ход колеса.

А вот на некоторые спортивные автомобили эта подвеска устанавливается, в частности на Porsche 911 и Cayman - жесткие амортизаторы и пружины ограничивают ход колес, и недостатки подвески почти не проявляются.

На косых рычагах

Подвеска этого типа сейчас стала редкостью - её вытеснила многорычажная конструкция - однако до середины 90-ых годов именно она применялась на задней оси большинства дорогих мощных заднеприводных автомобилей.

На вид она очень проста: с каждой стороны всего по одному косому рычагу, ось вращения которого наклонена как в продольном, так и в поперечном направлении. Выбирая углы этих наклонов, а так же длины рычагов, можно получать различные кинематические свойства подвески - за эту гибкость настроек её и полюбили разработчики. Кстати, в этом она похожа на двухрычажную подвеску, хотя возможности последней все-таки больше. В частности, подвеска на косых рычагах не обеспечивает относительного постоянства колеи - чем большее изменение развала требуется для прохождения поворотов, тем сильнее расширяется колея в ходе сжатия. Но все же её отклонение оказывается меньше, чем в подвеске Макферсон, а, кроме того, кренится автомобиль на косых рычагах меньше - центр крена можно расположить высоко, а его положение в меньшей степени зависит от загрузки машины.

Помимо этого подвеска обладает очень полезными для задней оси свойствами. Во-первых, она препятствует крену автомобиля на торможении, прижимая в этот момент кузов к земле. А, во-вторых, с её помощью можно влиять на характер управляемости, изменяя недостаточную поворачиваемость на избыточную и наоборот. Для этого инженеры подбирают угол поперечного наклона рычага, от которого зависит схождение колес в ходе сжатия - положительное схождение вызывает недостаточную поворачиваемость, а отрицательное - избыточную. Конечно, это тоже паллиативное решение, ведь переменное схождение на прямой волнистой дороге означает лишь нерациональное использование сцепных свойств шин. И, тем не менее, в разумных пределах этот механизм оправдывает себя лучшим балансом автомобиля в повороте. Радикальный же способ - управляемое электроникой схождение задних колес (как в новой «семерке» BMW) - обходится слишком дорого.

Многорычажная

В отличие от остальных многорычажная подвеска - понятие довольно расплывчатое. Даже в самом названии «многорычажная» отсутствует какое-либо четкое указание на конструкцию. И, тем не менее, идея здесь всегда одна - объединить достоинства двухрычажной подвески с преимуществами подвески на косых рычагах, то есть при оптимальной кинематике добиться еще и подруливающего эффекта. Соответственно, многорычажную подвеску можно представить как двухрычажную, в которую добавлены продольные или (реже) косые рычаги, «утягивающие» колесо в сторону в ходе сжатия для изменения схождения. Чтобы все это правильно двигалось, инженерам важно рассчитать податливость рычагов и жесткость шарниров, а для минимизации размеров конструкции - смонтировать подвеску на подрамнике.

Применяется многорычажная подвеска на задней оси передне- и заднеприводных автомобилей. При этом в первом случае она настраивается на нейтрализацию недостаточной поворачиваемости, а во втором - на борьбу с избыточной.

Есть ли у подвески недостатки? Если не говорить об очевидной сложности и дороговизне, то остается два минуса: худшая фильтрация неровностей из-за внутреннего трения (о котором говорилось в начале статьи) и повышенные неподрессоренные массы. Впрочем, с последним активно борются, применяя легкие сплавы и оптимизируя конструкцию - обычно в подвеске есть только один массивный рычаг, воспринимающий большинство нагрузок, а остальные лишь играют роль направляющих, а потому и делаются очень тонкими и легкими.

Заключение

Как водится, в заключении принято подводить итоги и расставлять всё по местам. Но, как мы уже убедились, в случае с подвеской это не так просто. Все конструкции имеют свои особенности, определяющие их уникальные плюсы и минусы. А потому можно лишь говорить об универсальности, балансе характеристик, и в этом случае однозначными лидерами оказываются двухрычажные и многорычажные подвески. Немного им уступают конструкции на косых рычагах и Макферсон - их кинематика менее совершенна (особенно у Макферсона), но они просты и не требовательны к месту. Далее можно расположить полузависимую подвеску, которая при всей своей простоте и дешевизне все же обеспечивает приемлемую кинематику. Ну, а замыкают список подвески на продольных рычагах и зависимые - уж слишком специфичны должны быть условия, оправдывающие их применение.

ДЕТАЛИ

Центр продольного крена.
Наряду с центром поперечного крена, конструкция подвески задает и центр продольного крена - точку, вокруг которой наклоняется кузов в момент торможения или разгона. И при определенном положении этой точки подвеска может препятствовать нарастанию кренов, отжимая или прижимая кузов в нужных местах. Однако такими возможностями обладают не все подвески. Наиболее эффективны в этом плане - подвеска на косых рычагах, на двойных рычагах и многорычажная. Они позволяют располагать центры крена именно там, где нужно. Возможности Макферсона скромнее - диапазон регулировок уже. А вот подвеска на продольных рычагах в настройках не нуждается - центр продольного крена и так распложен в оптимальном месте. Зависимая же и полузависимая подвеска с креном бороться не позволяют - центр крена у них находится в бесконечности.

Тяга Панара.
Тяга Панара - наиболее частый способ крепления балки или картера редуктора в зависимой подвеске. Поскольку вокруг точки крепления к кузову тяга описывает дугу, кузов получает небольшое смещение в сторону в процессе хода подвески. Чтобы минимизировать этот эффект, тягу делают предельно длинной и располагают близко к горизонтали. Однако на этом недостатки не исчерпываются. В поворотах автомобиль с тягой Панара еще и неодинаково кренится в разные стороны - в одном из случаев тяга отжимает кузов вверх, а в другом тянет вниз.
К плюсам же можно отнести простоту и возможность получения относительно высокого центра поперечного крена, правда, ценой большего бокового смещения моста.

Механизм Уатта

Альтернатива тяге Панара - механизм Уатта, избавляющий задний мост от боковых смещений. Однако и у него есть свои недостатки - это большая сложность и повышенные крены кузова. При этом последнее проявляется как по причине понижения центра поперечного крена, так и за счет составляющих боковых сил, отжимающих кузов вверх. Таким образом, применяется механизм Уатта довольно редко.

Перед разработчиками полузависимой подвески стоит трудный вопрос: как при большой жесткости на изгиб и сжатие обеспечить податливость рычагов на кручение? В поисках ответа некоторые прибегают к дополнительным поперечным тягам для восприятия боковых нагрузок. Например, в подвеске нового Opel Astra для этого использован механизм Уатта - так упрощаются требования к профилю рычагов, и легче обеспечивается нужная кинематика подвески.

Стремясь уменьшить высоту двухрычажной подвески, некоторые разработчики находили оригинальные решения. Например, на автомобилях Jaguar в задней подвеске долгое время вместо верхних рычагов использовались полуоси! Правда, из-за этого приходилось применять в полуосях карданные передачи, что ограничивало ход подвески (при увеличении углов между валами, соединенными карданной передачей, возникает несинхронность их вращения).

В дорогих седанах BMW и Mercedes применяются немного модифицированные подвески Макферсон. В частности, у них не поперечный один рычаг, а два, причем точки их крепления к поворотному кулаку разнесены. Соответственно, при повороте колеса происходит и изменение плеча обкатки, что позволяет получить прогрессивный рост стабилизирующего усилия на руле, не утяжеляя «баранку» в нулевом положении. Кроме того, улучшаются и возможности подвески по противодействию продольному крену.

Пример задней подвески типа Макферсон. В отличие от передней оси места здесь уже больше, и разработчики не упускают возможность сделать рычаги подлиннее, дабы улучшить кинематику подвески. А чтобы жесткость крепления колеса не уменьшалась, устанавливают дополнительные продольные рычаги.

Нет кренов - нет проблем?

Жёсткость подвески часто пытаются ассоциировать со спортивностью. Но, как правило, за этим стоит лишь желание спрятать недостатки кинематики подвески, ведь чем жёстче упругие элементы, тем короче при прочих равных её ход, и тем меньше нежелательное отклонение колес от оптимального положения. Иными словами, ужесточив даже самую неудачную подвеску, можно добиться отличного сцепления с дорогой. Правда, только до тех пор, пока под колёсами идеально ровный асфальт - первая же колдобина может полностью дестабилизировать автомобиль и сорвать его с траектории - сильный удар подбросит кузов и разгрузит колёса, резко понизив сцепление с дорогой. Таким образом, жёсткость и спортивность - понятия отнюдь не родственные.

Подвеска является одним из важнейших узлов любого автомобиля. Она выступает в качестве связующего элемента между кузовом и колёсами машины. Её роль заключается в сглаживании получаемой кинетической энергии методом поглощения вибрации с помощью специальных движущихся сегментов. Типы подвески автомобиля могут быть различными. Однако все они выполняют одни и те же функции. Основное различие заключается в том, как это реализовано. Рассмотрим более подробно виды подвесок автомобилей.

Конструкция таких систем предусматривает наличие жёсткой балки, которая соединяет противоположные колёса. В случае изменения расположения одного колеса синхронно выполняется смещение и другого. Роль упругих и направляющих компонентов выполняют рессоры. В новых моделях они заменены на 2 продольных рычага. Боковые силы компенсирует поперечная специальная тяга.

Зависимая подвеска имеет несколько существенных преимуществ, в число которых входят:

низкая себестоимость;

небольшой вес конструкции;

высокий фокус поперечного крыла.

Если сравнивать другие типы подвесок легковых автомобилей, то эта схема способна обеспечивать максимальное сцепление с дорогой на прямых участках.

В числе недостатков следует отметить:

ухудшение сцепления на дефектном и неровном дорожном покрытии;

заносы при резких поворотах;

из-за скрещивания продольных рычагов усложняется процедура маневрирования.

Зависимые схемы чаще всего применяются на внедорожниках, грузовых автомобилях и т. п.

В отличие от предыдущего вида, в данных системах противоположные колёса не имеют жёсткой связи в виде объединяющей балки. В независимой подвеске колесо крепится с помощью продольных рычагов и шарниров. Первый элемент обеспечивает необходимую прочность и имеет широкую опору. Поглощение кинетической энергии выполняют втулки. Машины, обустроенные такими системами, отлично показывают себя на больших скоростях.




Эта схема является одним из наиболее распространённых типов ходовых систем. Популярность конструкции объясняется её компактными размерами и высокой эффективностью. Вместо верхнего рычага установлена амортизаторная стойка. Поворотный сегмент связан с ней шарниром. Роль упругого элемента, вместо пружины, может выполнять торсион. Увеличенное расстояние между опорами снижает нагрузки методом равномерного распределения. Такая подвеска устанавливается как на передние, так и на задние колёса. Среди преимуществ, помимо компактности, можно выделить невысокую себестоимость и малую массу. К недостаткам относятся самовольное изменение развала, что происходит на большом ходу, и наличие дополнительных шумов из-за невозможности обустройства хорошей изоляции. Оптимальной средой эксплуатации таких систем является ровная городская дорога.




Данная схема представляет собой гибрид зависимого и независимого решения. Торсион — это стержень кручения, который изготовлен из высокопрочной стали. Он выступает в качестве дополнительного элемента упругости. Один конец торсиона фиксируется к раме, а другой — к движущемуся сегменту. По типу сечения торсионы разделяются на два вида: с квадратным и круглым сечением. Торсионно-рычажная подвеска широко применяется в различных автомобилях, по стоимости она выигрывает у зависимой системы.




Схема обладает достаточно простой конструкцией. На подрамник или кузов шарнирно монтируются 2 поперечных рычага. Концы фиксируются на поворотной цапфе. Эти решения обеспечивают максимально удобную и комфортную регулировку угла наклона рычага, изменение развала и колеи. При возникновении неровностей колёса могут бить вертикально независимыми. К плюсам этого типа относятся максимально высокие показатели сцепления с дорожным покрытием. В качестве минуса можно указать большое количество составляющих узлов и общие габариты системы.




Данная система имеет в своей конструкции четыре и более рычага, что даёт ей полную независимость как поперечной, так и продольной калибровки. Многорычажная подвеска по сравнению с двухрычажной схемой обладает лучшими качествами и лишена её недостатков. Она практически бесшумная и удобная в управлении. К минусам относятся сложность конструкции, высокая стоимость и слабая фильтрация на неровном дорожном покрытии.