Понятие подвески вошло в обиход еще на заре автомобилестроения. Но собственных разработок в то время еще не было и автомобили получили этот узел по наследству от гужевых повозок. Такие моменты, как мягкость, комфорт, управляемость даже не упоминались.
При максимальной скорости первых автомобилей в 6 км/ч эти вопросы были совсем не актуальны. Но со временем подвески на продольных эллиптических рессорах стали непригодными для эксплуатации.
На больших скоростях требования к шасси изменились, поэтому в довоенные годы была изобретена двухрычажная конструкция, которая успешно применяется до настоящего времени.
Устройство двухрычажной подвески
Двухрычажную подвеску можно назвать прототипом других конструкций, так как ее видоизменение привело к ряду новых решений. Разделение верхнего рычага на два отдельных вывело в свет . А замена верхнего рычага телескопической стойкой лежит в основе идеи .
Двухрычажная подвеска, как видно из названия, состоит из двух поперечных рычагов, верхнего и нижнего, которые установлены один под другим.
Нижний рычаг крепится подвижно к кузову. Следует подробно описать способ крепления. Дело в том, что несущей частью такой подвески является балка или подрамник. Такое решение спровоцировано огромными нагрузками на кузов, которые приводили к его разрушению. Подвижность рычага обеспечивают сайлентблоки.
Верхний рычаг может крепиться к кузову или к балке. Это не так принципиально, потому что вся нагрузка уходит на пружину, а верхний рычаг играет роль опоры для ступицы. С противоположных сторон на рычагах конструируются шаровые опоры для крепления поворотного кулака и обеспечения его вращения относительно вертикальной оси.
Основным упругим элементом, принимающим на себя все удары при проезде неровностей, является пружина . Она выполняется с разным шагом витков, чтобы избежать резонанса.
Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.
История появления
Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.
Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры
Первым способом создать упругую «прослойку» между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.
Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.
Основные функции и характеристики подвески автомобиля
У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:
- Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
- Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
- Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.
Дрифт-кар с жесткой подвеской Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.
Автомобиль класса «Люкс» с энергоемкой подвеской В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.
Внедорожник с длинноходной подвеской Ход подвески — расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет «внедорожные» возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.
Устройство подвески
Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:
- Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, пневмоэлементы и т.д.
- Демпфирующее устройство — гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы .
- Направляющее устройство — обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
- Стабилизатор поперечной устойчивости — уменьшает поперечный крен кузова.
- Резино-металлические шарниры — обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
- Ограничители хода подвески — ограничивают ход подвески в крайних положениях.
Классификация подвесок
В основном подвески подразделяются на два больших типа: и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.
Зависимая подвеска
Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.
Отличия зависимой и независимой подвески - простая и надежная в эксплуатации;
- высокая грузоподъемность.
- плохая управляемость;
- плохая устойчивость на больших скоростях;
- меньшая комфортабельность.
Независимая подвеска
Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.
- хорошая управляемость;
- хорошая устойчивость автомобиля;
- большая комфортабельность.
- более дорогая и сложная конструкция;
- меньшая надежность при эксплуатации.
Полузависимая подвеска Полузависимая подвеска или торсионная балка — это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.
Виды независимых подвесок
МакФерсон
— самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.
Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.
Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.
- простота конструкции;
- компактность;
- надежность;
- недорогая в производстве и ремонте.
- средняя управляемость.
Двухрычажная передняя подвеска
Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.
Пневматическая подвеска
Пневмоподвеска Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.
Гидравлическая подвеска
Регулировка высоты и жесткости гидроподвески Lexus Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.
Спортивные независимые подвески
Винтовая подвеска (койловеры) Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.
Многорычажная подвеска - сложный, но эффективный способ дать автомобилю максимально возможное сцепление с дорогой. Но как она работает и почему становится все более распространенной?
Некоторые части автомобиля были названы таким образом, что не каждый новичок поймет сложные термины. Что такое расширительный бачок, планетарные редукторы и фитинги банджо, знают не все. В этом списке «тайных элементов» нет одного звена - многорычажной подвески. О ней слышали все и знают почти что все. Это подвеска... сделана из нескольких составляющих звеньев - рычагов.
В то время как стойкам технически нужно лишь два рычага подвески для нормальной работы собранной схемы, многорычажная подвеска нуждается минимум в трех боковых рычагах и одном вертикальном или продольном элементе. Цель каждого звена - ограничить и/или предотвратить хождение оси в шести степенях свободы: вверх и вниз, влево и вправо, вперед и назад. Иногда некоторые рычаги оборудуются шарнирными соединениями, необходимыми им для достижения нужного зазора (клиренса) вокруг при соблюдении заданного угла атаки крепления к ступице.
Вместе составляющие конструкции устанавливают колесо в нужной точке и образуют жесткую, но подвижную раму, прикрепленную к ступице, которая предотвращает не только свободное перемещение последней, но также создает необходимую кинематику подвижных частей подвески автомобиля.
Каждый рычаг установлен на специальных соединениях (шарниры расположены на обоих концах рычага) и могут двигаться только вертикально в ходе перемещения подвески. Это единственно свободный ход для них, если только не произошла поломка: сломало рычаг, расшатало шарнирное сочленение или оторвало крепежи от кузова.
Конструкция «мультилинк» обычно оснащается 4 или 5 рычагами (различные конструкции требуют разного количества звеньев), позволяя независимо подвешенному колесу совмещать воедино два важных свойства: качество езды и управляемость. Поскольку подвеска закреплена жестко относительно бокового и горизонтального (в продольном направлении) перемещения, автомобиль, оборудованный такой подвеской, не будет излишне тянуть в сторону на поворотах, как это бывает в других конструкциях, но он также получит плавное, независимое движение колес даже на больших неровностях.
Примечательно, что многорычажный тип подвески, стандартно ассоциируемый с независимой подвеской, применяется не только вкупе с ней. Ведущие мосты также часто используют многорычажные элементы, усиленные стабилизатором поперечной устойчивости, поперечной рулевой штангой или поперечной реактивной панар-штангой и, конечно же, пружинами и амортизаторами. Неразрезные оси на многорычажной подвеске дешевы, конструктивно просты - вот почему они так долго были популярны в США. Любят американцы простые и надежные конструкции.
Мост «подвешен» на многорычажной подвеске
Но одно из основных преимуществ мультилинк-соединения заключается в том, что инженеры могут изменить один из параметров подвески без глобального вмешательства в конструкцию и ухудшения работы всей системы. Например, в конструкции с двойными поперечными рычагами вы всегда должны вносить изменения в оба элемента подвески, в два рычага и их крепежные элементы, нравится вам это или нет. И, наконец, многорычажная подвеска также способна удерживать колесо более или менее перпендикулярно дороге, увеличивая контактную поверхность и сцепление шины.
В прошлом многорычажные упругие элементы были слишком дорогостоящими для установки на обычные автомобили (отголосок тех времен прекрасно виден на премиальных автомобилях вроде , BMW, Mercedes-Benz), но в последние годы затраты снизились, и различные интерпретации этого решения нашли применение даже в переднеприводных хэтчбеках. Обычно четыре рычага устанавливаются сзади, спереди по-прежнему ставят менее дорогой МакФерсон.
По большей части эти многорычажные элементы заменили более дешевые продольные рычаги. Последние также имели прогрессивный потенциал в работе и увеличивали полезный объем багажного отделения, но не могли похвастаться высоким комфортом езды.
Многорычажные подвески также используются в передней части автомобилей по схеме, где один из рычагов присоединен к рулевой рейке. Редкий инженерный изыск, но все же встречается. Некоторые BMW используют многорычажные элементы подвески спереди, Hyundai также попробовал проделать аналогичный эксперимент со своим Genesis.
Multilink или многорычажная подвеска является самым распространенным способом оборудовать крепление колес автомобиля без жесткой связи между ними. Данный вид подвески устанавливается практически на все автомобили и превосходит по своим характеристикам обычный способ крепления задней оси.
Многорычажная подвеска – что это?
Современные автомобили отличаются от отечественных и от своих предшественников более высоким уровнем безопасности, устойчивостью и надежностью. Эти критерии были достигнуты за счет исследований и усовершенствований различных деталей, узлов и механизмов, устанавливаемых на современные автомобили. Это коснулось и многорычажной подвески. Ее изменения и трансформации дали возможность сделать автомобиль более устойчивым и послушным на дороге.
– это комплекс деталей и узлов, которые связывают корпус автомобиля с колесами. Она предназначена для минимизации динамических нагрузок, а также способствует равномерному распределению таких нагрузок на все опорные элементы во время движения автомобиля. Многорычажная подвеска дает желаемую плавность во время движения, дарит превосходную управляемость, а также способствует снижению шума в салоне.
Данный узел представляет собой совокупность деталей, которые дают возможность осуществлять регулировку в разных плоскостях. Высокий уровень управляемости и плавность достигается с помощью следующего набора деталей:
- продольные и поперечные рычаги;
Подрамник;
Опора ступицы;
Амортизаторы
И пружины.
Подрамник является основой, несущей конструкцией, к нему крепятся поперечные рычаги, которые в свою очередь соединяются с опорой ступицы колеса. Такая конструкция обеспечивает поперечное положение ступицы. С другой стороны все рычаги надежно прикреплены к лонжерону или подрамнику. Сегодня автомобили комплектуются трех или пятирычажной подвеской. Многорычажная подвеска может устанавливаться, как на переднюю ось, так и на заднюю. Если это передняя подвеска, то рычаги могут быть заменены на реактивные тяги. Они способны выполнять одновременно функцию стабилизатора устойчивости и рычага.
Как работает многорычажная задняя подвеска?
На первый взгляд может показаться, что механизм это достаточно сложный, но при ближайшем рассмотрении оказывается все совсем наоборот. Далее мы расскажем о том, как работает многорычажная задняя подвеска и о многом другом.
Данная конструкция подвески является результатом долгих лет усовершенствований и исследований. Она позволила избежать аварийных ситуаций, пробоев, удержать автомобиль в вертикальном положении на поворотах. Она представляет собой более громоздкий узел, чем предыдущие модификации, а также стоит дороже. Однако от этого не теряет своей популярности отчасти благодаря возможностям, которые получае автовладелец.
Независимая подвеска – своими руками приводим ее в порядок
Несмотря на кажущуюся надежность и мощь независимая подвеска или ее усовершенствованная версия многорычажная конструкция, является механизмом, который подвержен повреждениям. Это приводит к необходимости проводить регулярные осмотры и ремонты.
Большинство неисправностей независимой многорычажной подвески можно исправить своими руками. Главным принципом успешного ремонта является вовремя замеченная неисправность. Первые признаки износа узла можно заметить после прохождения автомобилем 40-80 тыс. км. Может появиться стук, скрип. Звуки усиливаются в момент пересечения препятствий, ям на дороге или «лежачих полицейских». Причины могут быть различные от необходимости заменить небольшую деталь, защищающую то или иное сочленение с последующей чисткой этого узла до проведения комплексного ремонта. В этом случае может понадобиться квалифицированная помощь и специализированное оборудование. На СТО специалисты проведут все необходимые процедуры, в том числе будет осуществлена диагностика и ремонт задней подвески.
Диагностика неисправностей может проводиться в условиях гаража. В первую очередь необходимо провести визуальных осмотр всех частей. Передняя часть подвески:
- нужно снять амортизаторы и осмотреть их на наличие трещин, сколов и других повреждений;
Затем необходимо внимательно провести осмотр шаровых опор, сайлентблоков, рычаг и штангу.
Особое внимание в данной области необходимо уделить резиновым сочленениям, уплотнителям и креплениям. Если Вы заметили повреждение, трещины, то необходимо заменить данную деталь на новую.
На днище автомобиля есть резиновая прокладка, она также должна быть целой.
При диагностике была обнаружена неисправность? Перед тем, как ее ликвидировать оцените технические возможности. Если нет уверенности, лучше всего обратиться к специалистам в автосервис. После можно переходить к диагностике задней подвески. Здесь также осмотр начинается с амортизаторов. Далее необходимо уделить время тягам и уплотнителям. В процессе осмотра задней подвески особое внимание уделить осмотру выхлопной трубы. Звуки и скрипы могут исходить от повреждений в ней.
В процессе осмотра необходимо подтянуть все резьбовые элементы и смазать все сочленения, где это необходимо. Если же повреждения не обнаружены, а звуки продолжают усиливаться во время движения, необходимо обратиться к специалистам. Все дело в том, что неумелые или неправильные действия могут привести к повреждению или разрушению важного элемента трансмиссии автомобиля, а это уже может вылиться в дорогостоящий ремонт.
Диагностика и ремонт задней подвески
Для того чтобы каждый выезд на железном коне дарил комфорт и удовольствие необходимо регулярно осуществлять осмотр и диагностику ходовой части машины. Если самостоятельно Вам не удалось обнаружить и устранить характерные звуки, необходимо обратиться в автосервис.
Специалисты проведут все необходимые процедуры в том числе это будет:
- комплексная диагностика и ремонт задней подвески, комплексная диагностика всех составляющих подвески;
Восстановительные и ремонтные работы;
Ремонт или полная замена отдельных деталей или узлов подвесок;
Регулировка схода-развала колес и настройка передней и задней подвески.
При проведении всех этапов работ автослесари используют специальное оборудование, которое невозможно установить в гараже или заменить чем-либо. Профессиональную диагностику и ремонт задней подвески можно сравнить с лечением в дорогостоящей клинике или оперативным вмешательством. Подвеска и ходовая часть автомобиля являются не просто механизмом, обеспечивающим движение и управление процессом движения, но и обеспечивающим безопасность на дороге. Поэтому халатное отношение к скрипам, стукам или необычным кренам автомобиля в дороге может привести к плачевным последствиям.
Названа по имени американского инженера фирмы Ford Эрла Стили МакФерсона (Earle Steele MacPherson), впервые применившего её на серийном автомобиле модели Ford Vedette 1948 года. Позднее она использовалась на автомобилях Ford Zephyr (1950) и Ford Consul (1951). Является самым распространенным видом независимой подвески, который применяется на передней оси автомобиля.
По существу увеличенная передняя рукоятка и ответ. Улучшенный поворот в уменьшенном доступе и недостаточная поворачиваемость в середине угла. Многие пользователи говорят нам, что это платит за систему после нескольких выходных дней. Лучшее торможение из-за меньшего статического требования к развалам и улучшенная геометрия против погружения и минимальное изменение пути во время погружения. Минимальная миграция центра рулона стабилизирует баланс шасси, но обеспечивает постоянный перенос веса в виде веревок и рулонов тела.
По своей конструкции подвеска МакФерсон является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, в которой верхний поперечный рычаг заменен на амортизаторную стойку. Благодаря компактности конструкции подвеска McPherson широко используется на переднеприводных легковых автомобилях , так как позволяет поперечно разместить двигатель, коробку передач и другое навесное оборудование в подкапотном пространстве . Основное преимущество данного типа подвески - простота конструкции, а также большой ход подвески, препятствующий пробоям. Вместе с тем, конструктивные особенности подвески (шарнирное крепление амортизаторной стойки, большой ход) приводят к значительному изменению развала колес (угла наклона колеса к вертикальной плоскости). В повороте развал уходит в плюс, колесо как бы подворачивается под машину, в связи чем резко ухудшается способность автомобиля проходить поворот на большой скорости. Это основной минус подвески Макферсон, именно поэтому данный тип подвески не применяется на спортивных автомобилях и автомобилях премиум-класса.
Это минимизирует требуемые корректировки рулевого управления. Быстрое снятие пружины и ударов облегчает регулировку ручек. Общий амортизатор. Катушка с наддувом для регулируемой высоты и угла поворота. Доступно для уличных и гоночных приложений. Можно установить любую комбинацию тормозных суппортов и роторов. Причина не в превосходном управлении, а в том, чтобы позволить автопроизводителю быстро и относительно недорогой способ произвести автомобиль. В то время как стойки работают нормально, двигаясь по прямой или с легкой нагрузкой на угол, присущий геометрический недостаток запрещает полную реализацию характеристик шин, особенно при высокой боковой нагрузке.
Подвеска МакФерсон имеет следующее устройство:
1. пружина
2. стойка амортизатора
4. поперечный рычаг с шаровой опорой
5. подрамник
6. поворотный кулак
Подвеска крепится к кузову через подрамник, который является несущей конструкцией. Он жестко крепится к кузову либо через сайлентблоки,чтобы снизить вибрации передающиеся на кузов. Сбоку к подрамника крепятся два треугольных поперечных рычага, которые через шаровое соединение соединяются с поворотным кулаком. Поворотный кулак осуществляет поворот колеса за счет рулевой тяги которая крепится к нему сбоку. Непосредственно к рулевому кулаку крепятся амортизаторы с установленными на них пружинами. К амортизаторам через шаровые соединения подходят две тяги от амортизатора поперечнойустойчивости, которые отвечает за поперечную устойчивость. Как видите устройство подвески достаточно простое, чтобы описать его в 3 строчки.
Стойка жестко закреплена на шпинделе, а поворотные и тормозные нагрузки обычно прижимаются к гидравлическому поршню и цилиндру демпфера, снижая производительность и долговечность. Что еще более важно, центр рулона стабилизирован. В стойке, когда тело поднимается и опускается, как во время тормозного погружения, или поднимается под ускорением, центр рулона мигрирует, как правило, вдвое превышает изменение высоты езды. Это способствует более стабильному балансу шасси, когда автомобиль переходит через 5 зон угла, торможение, поворот, средний поплавок, подачу энергии и выход.
Плюсы и минусы
Плюсы
+ низкая стоиомость
+ легко обслуживается
+ компактность
- Плохая управляемость в поворотах
- Передача шумов дорожного покрытия на кузов
Видео работы подвески Макферсон:
2. Двухрычажная подвеска(Double wishbone suspension )
К сожалению до сих пор достоверно не известно, кто первый изобрел двухрычажную подвеску, впервые она появилась в начале 30-х годов на автомобилях марки Packard. Эта компания базировалась в сердце американского автомобилестроения городе - Детройт. Первый автомобиль марки Пакард сошел с конвейера в 1899 году, последний был построен в 1958. После 30-ых годов множество американских автомобилей стало оснащаться двухрычажной подвеской, чего нелья сказать о Европе, т.к. из-за размеров автомобиля не хватало места для размещения такой подвески. С тех прошло много времени и сейчас подвеска на двойных поперечных рычагах считается идеальным видом независимой подвески. Из-за своих конструктивных особенностей она обеспечивает лучший контроль за положением колеса относительно дороги, ведь двойные рычаги всегда держат колесо перпендикулярно дороге, по этой причине управляемость таких автомобилей гораздо лучше.
Это особенно полезно на грубых или волнообразных курсах и через эсс. С помощью распорок кривая развала минимальна или даже регрессивна, фактически теряя развал, когда колесо перемещается вверх по рельефу. Так как тело катится в угол, сжимая подвесную подвеску, загруженная шина теряет приложенный развал до поверхности дороги, уменьшая контакт шины и нося внешнее плечо. Чтобы компенсировать, необходимы высокие статические настройки развала, 3 4 или 5 градусов, чтобы компенсировать отклонение прогиба шины и отклонение от развала.
Срок службы амортизаторов
Но эти высокие отрицательные настройки развала вредны для производительности из-за снижения высоты шины при торможении и несогласованной области контакта контактных шин при переходе в угол и из-за угла. Это также приводит к высокому износу плеча. Большинство передних амортизаторов изнашивают шины, как внутри, так и снаружи, оставляя по крайней мере треть протектора в центре шины.
Двухрычажная подвеска может применяться на передней и задней оси автомобиля. Подвеска используется в качестве передней подвески на многих спортивных автомобилях, седанах представительского и бизнес класса, а также на болидах формулы один.
Устройство двухрычажной подвески:
Статический развал на гоночных трассах редко превышает 2 градуса. Правильно выровненные шины выдерживают намного больше времени без чрезмерного износа плеча, а производительность значительно улучшилась благодаря почти контактному патту с плоской шиной.
Независимая подвеска – своими руками приводим ее в порядок
Чем больше и наклеивается шина, тем больше сила прижима, тем больше тормозов и поворотов в передней части. Однако геометрическая компоновка этих автомобилей не способствует действительно высокоэффективному использованию технологии современных шин с высокой сцепкой, и они очень скомпрометированы по ряду других способов, таких как жесткость, усиление развала, анти-погружение, стабильность в центре цилиндров и большая шина без чрезмерного радиуса скраба.
1. верхний поперечный рычаг
2. амортизатор
3. пружина
4. приводной вал
5. рулевая тяга
6. нижний поперечный рычаг
Конструкция подвески на двойных поперечных рычагах включает два поперечных рычага, пружину и амортизатор.
Рычаг может иметь Y-образную или U-образную форму. В отличии от Макферсона, тут два рычага, каждый из рычагов крепится к кузову через сайлентблоки и к поворотному кулаку через шаровое соединение.Верхний рычаг, как правило, имеет меньшую длину, что дает отрицательный угол развала колеса при сжатии и положительный – при растяжении (отбое). Данное свойство придает дополнительную устойчивость автомобилю при прохождении поворотов, оставляя колесо перпендикулярным дороге независимо от положения кузова.
Легко проработать эффект перемещения каждого сустава, поэтому кинематика подвески может быть легко настроена, и движение колеса может быть оптимизировано. Также легко выработать нагрузки, на которые будут воздействовать различные детали, что позволяет проектировать более оптимизированные легкие детали.
Геометрический анализ показывает, что он не может позволить вертикальное перемещение колеса без какой-либо степени изменения угла развала, бокового движения или того и другого. Как правило, считается, что это не так хорошо управляется, как двойная поперечная или многорычажная подвеска, потому что это позволяет инженерам меньше свободы выбирать развал и центровку валков. Другим недостатком является то, что он имеет тенденцию передавать шум и вибрацию с дороги непосредственно в корпус корпуса, обеспечивая более высокий уровень шума и «суровое» ощущение езды по сравнению с двойными поперечными рычагами , требуя от производителей добавлять дополнительные механизмы уменьшения шума или отмены и изоляции.
Плюсы и минусы
Плюсы
+ перпендикулярное положение колеса относительно дороги в поворотах
+ сопротивление клевкам
+ улучшенная управляемость
Минусы
- большой размер
- стоимость
- трудоемкое обслуживание
Видео работы двухрычажной подвески
Этот проект направлен на проектирование и изготовление подвесной системы с учетом устойчивости автомобиля и комфорта гонщика. Таким образом, для передних колес применяется система подвески с двойным поперечным рычагом. При проектировании, анализе и изготовлении транспортного средства учитываются динамика транспортного средства и расчетные параметры. Ключевые слова - Рука, Двойной поперечный рычаг, Геометрия подвески, Вертикальный.
Крайне важно разработать альтернативные и более экологичные способы транспортировки для улучшения нашего будущего. Конструкция головастика была принята с двумя колесами спереди и сзади. Два водителя могут чередовать велосипед. Некоторые из параметров дизайна рассматриваются для анализа, а затем производятся компоненты подвески на основе этого. Эти устройства вместе с амортизатором состоят из системы подвески. В разных случаях также можно использовать единый рычаг или рычаг. Дизайн оружияИнтициальный материал поперечного рычага выбирается с учетом силы и стоимости.
3. Многорычажная подвеска (Multilink).
Дальнейшее развитие двухрычажной подвески. Это самая распространенная подвеска на задней оси на сегодняшний момент. Это вызвано тем что при использовании двухрычажной подвески при торможении или сбросе газа (на заднеприводных автомобилях) происходит изменение угла схождение задних колес. Т.к. подвеска крепится к подрамнику через сайлент блоки, которые при торможении деформируются и задние колеса начинают смотреть наружу. В этом явлении казалось бы ничего страшного, но представьте что вы перебрали со скоростью в повороте и решили прибегнуть к торможению, тормозить в поворте сама по себе уже не очень хорошая идея . А тут еще и внешнее нагруженное колесо начинает смотреть наружу поворота, автомобиль очень быстро приобретает избыточную поворачиваемость и последствия могут быть самыми печальными. Можно предотвратить данное явление заменив сайлент блоки на шарнирные соединения, но тогда очень сильно пострадает комфорт, ведь никому не хочется стучать зубами на кочках. Поэтому инженеры пошли другим путем.
Для определения различных параметров конструкции, таких как длина поперечных рычагов, длина тяги, длина катушки, геометрия подвески. Следующим этапом проектирования является решение различных аспектов компонентов системы. Характеристики двойных поперечных рычагов получены из геометрии подвески транспортного средства. Длина верхнего плеча: 16 дюймов. Верхний диаметр кронштейна: 1 дюйм. Толщина 3 мм. Угол подлокотника с горизонтальной: 8 градусов. Длина рычага: 69 дюймов. Наружный диаметр рычага: 1 дюйм.
Угол нижнего рычага с горизонтальной: 11 градусов. Амортизатор установлен на плече. Также он обладает превосходной свариваемостью. В соответствии с проектными параметрами изготавливается система подвески для гибридного транспортного средства. Для автомобиля используется двойная подвесная система с учетом лучшей маневренности и контроля. Компоненты, используемые в изготовлении, просты в изготовлении и легко доступны на рынке. Кроме того, компоненты легко монтируются и обеспечивают меньший вес. Этот автомобиль может использоваться для внутренних перевозок в крупных отраслях промышленности, железнодорожных вокзалах для инвалидов, для коротких поездок.
Подвеска МакФерсона – это пожалуй самый популярный вид автомобильной подвески , основным элементом которой служит амортизаторная стойка . Она была получена путем развития подвески с двойными поперечными рычагами, но в отличие от своих предшественников, МакФерсон имела только один поперечный рычаг снизу. Заменой второго рычага служил шарнир, расположенный высоко под крылом, - крепление на брызговике крыла поворотной стойки. Эта стойка также выполняет работу амортизатора, она скрепляет шарнир с нижним рычагом. Роль растяжки в такой конструкции играет стабилизатор поперечной устойчивости, но также встречаются типы автомобилей, где используются Г-образные и треугольные рычаги.
Устройство и принцип работы многорычажной подвески
Эта система подвески помогает комфорту гонщику. Количество раз, предшествующих конкурсу: никогда. Увлечения и деятельность Ракенду: Нумизматика, Филателия, Чтение романов. В отличие от дорожных автомобилей , комфорт водителя не входит в уравнение: весна и демпфер очень прочные, чтобы гарантировать, что удары ударов и бордюров обезвреживаются как можно быстрее. Пружина поглощает энергию удара, амортизатор отпускает ее на обратном ходу и предотвращает нарастание осциллирующей силы. Подумайте о том, чтобы поймать мяч, а не дать ему подпрыгнуть.
Самая распространенная схема подвески легковых машин
Наверно основным параметром подвески МакФерсона является наклон амортизаторной стойки. В процессе корректировки ходовых качеств применяется и поперечный, и продольный наклон. Иногда упорным элементом в МакФерсоне может служить торсион вместо пружины. Помимо этого, пружина в такой подвеске не обязательно находится вокруг стойки амортизаторов – в некоторых моделях, как показала подвески автомобиля, сделанная своими руками, амортизаторная стойка, линки, установленные на авто, и пружина могут быть смонтированы отдельно друг от друга.
Вид спереди передних элементов подвески. Автомобили оснащены подвеской спереди и сзади с несколькими рычагами, что в целом эквивалентно расположению двойного поперечного рычага некоторых дорожных машин с неравномерными продольными рычагами подвески сверху и снизу, что позволяет наилучшим образом контролировать угол развала колеса при поворотах. Поскольку центробежная сила заставляет тело катиться, более длинный эффективный радиус нижних рычагов подвески означает, что дно шины уклоняется дальше, чем верх, жизненно важно для максимального захвата шины.
Энергоемкость и кинематика
Так же как и торсионная подвеска автомобиля МакФерсон уступает подвеске на двойных рычагах разве что в параметрах кинематики (из-за весомого изменения развала колес во время хода отбоя и сжатия). Она занимает больше места по высоте, ощутимо передает вибрации и шумы на кузов и сложна в ремонте, так как приходится проводить демонтаж всей стойки.
В отличие от дорожных машин, пружины Формулы-1 больше не монтируются непосредственно на кронштейны подвески, а дистанционно управляются с помощью толкателей и колоколов, что позволяет использовать пружину переменной скорости - более мягкая первоначальная согласованность усиливается по мере дальнейшего сжатия пружины. Теперь подвесные соединения сделаны из углеродного волокна, чтобы добавить силу и сэкономить вес. Это важно для уменьшения «неподрессоренной массы» - веса компонентов между пружинами и поверхностью дорожки.
Современная подвеска Формулы-1 тонко настраивается. Первоначальная настройка трека будет производиться в зависимости от погодных условий и опыта предыдущих лет, которые будут определять основные настройки пружины и амортизатора. Эти ставки затем могут быть изменены в соответствии с предпочтениями водителя и характеристиками шин, а также геометрия подвески при определенных обстоятельствах. Настройка зависит от аэродинамических требований к дорожке, погодных условий и предпочтений водителя при недостаточной поворачиваемости или избыточной поворачиваемости - это не является чем-то более сложным, чем то, что передняя или задняя часть автомобиля теряет сцепление сначала с пределом сцепления.
Но подвеска МакФерсона выигрывает в цене и технологичности в производстве, имеет маленькую массу, что, несомненно, важно для современного автомобилестроения . Такая подвеска может быть вмонтирована в машину своими руками и в домашних условиях. Конструкция не особо сложная, опытный водитель должен справиться.
В этом учебном пособии вы познакомитесь с деталями расширенного шаблона автомобиля. Когда мы закончим, у вас должно быть довольно хорошее представление о том, как это работает в теории, и как создавать и настраивать нечто подобное себе. Основное внимание будет уделено приостановке.
Моделируемые колеса в сравнении с реальными подвесными соединениями
После того как вы просмотрели эти видеоролики и успешно настроили базовое транспортное средство , вы будете готовы рассмотреть дизайн с двумя поперечными рычагами, обсуждаемый здесь. Начнем с фундаментальной теории. Это движение полностью линейно, как показано ниже. Хотя это не совсем реалистично, такой тип моделирования подвески на самом деле отлично подходит для большинства автомобилей, потому что вы обычно не можете видеть рычаги подвески или другие компоненты, такие как пружины и удары. Любая модель автомобиля с полным корпусом может получить типичный вариант.
Двухрычажная подвеска
Этот тип подвески автомобиля состоит из двух, как правило, треугольных рычагов, один из которых шарнирно подсоединен к раме, либо к подрамнику, а второй опирается на кузов. Упругий элемент находится между двумя рычагами. Его задача – гасить колебания. Также в состав упругого элемента входят телескопический амортизатор и пружина, установленная вертикально. Устройство автомобиля, а именно передней его подвески имеет конструктивные особенности, от которых зависит поведение машины на дороге. Наверно самым важным моментом является расположение А-образных рычагов и их длина.
Особенности конструкции
Конструктора автомобилей редко применяют короткие рычаги с одинаковой длиной, ведь при соприкосновении колес с неровностью на дороге произойдет не только вертикальный импульс, но и импульс по горизонтали. А это значит, что движение будет изменяться случайным образом, и управлять автомобилем будет крайне затруднительно. Конечно же, назначение подвески автомобиля – сохранять управляемость и плавность передвижения даже по самому разному покрытию. Теперь поговорим о плюсах и минусах данной системы.
Если сравнивать двухрычажную подвеску с популярной амортизаторной стойкой МакФерсона, то она обладает ощутимыми преимуществами: во-первых, акустический комфорт в салоне автомобиля выше, во-вторых, кузов меньше подвержен неровностям дороги из-за подрамника. Эта информация пригодится студентам автомобильных техникумов, если им понадобится сделать реферат на тему: как устроена подвеска автомобиля.
Естественно, что без недостатков тоже не обойтись: двухрычажная подвеска дороже МакФерсона не только в ремонте, но и в изготовлении. Также она требует более сложных решений кузова с деформируемыми областями, чтобы обеспечить необходимую безопасность для пассажиров и водителя.
Многорычажная подвеска
Многорычажная подвеска похожа на независимую двухрычажную подвеску на двойных рычагах, где каждый рычаг разделен на два самостоятельных звена. Каждое звено и рычаг контролирует конкретный аспект поведения колеса, к примеру, его смену развала или поперечного перемещения. Обычно звенья сконструированы так, что не влияют на работу друг другу, но встречаются модели подвесок, где им придается определенная форма.
Это делается для того, чтобы освободить место, которое необходимо для интерьера кузова, либо других особенностей конструкции. Вы можете увидеть пример того, как устроена нестандартная подвеска автомобиля, фото см. ниже.
Процесс проектирования такой подвески достаточно сложен, и может выполняться только при помощи компьютера. Также она дорога в производстве и ремонте. Это были «отрицательные» стороны, хотя их сложно назвать проблемными. Многрычажка подойдет для всех пассажиров. Большое количество шарниров, звеньев и сайлент-блоков отлично смягчают удары при резкой встрече с препятствием.
Благодаря этим же мощным сайлент-блокам значительно увеличивается изоляция шума, что делает поездку более комфортной. Касаемо подвески, вы сможете ознакомиться с информацией о том, как поднять подвеску автомобиля, как сделать ее более спортивной и многое другое вы найдете на нашем сайте.
Задняя зависимая и независимая подвеска
Независимая система
Независимые подвески устроены так, что колеса одной и той же оси могут вращаться независимо друг от друга. К примеру, когда правое наехало на бугорок, левое, не вздрогнув, продолжает свой путь по траектории. В этом-то и вся соль: водители, чьи автомобили оборудованы независимыми подвесками, комфортнее чувствуют себя на дороге. Они легче в контроле и безопаснее, особенно это касается высоких скоростей . Опять же, все зависит от качества. Если это передняя подвеска, например, автомобиля таврия, то, скорее всего, вам придется раз в два года, а то и каждый год, заниматься ее профилактикой и ремонтом.
Зависимая система
Теперь о зависимых подвесках . Обычно они представляют собой балку-мост. Колеса будто посажены на единую ось, которая управляет ими во время движения. Если в случае с независимой подвеской колеса живут своей жизнью, то здесь придется платить за одну кочку всеми колесами. Наверно это главный минус такой подвески. Основным же плюсом является ее «неубиваемость». Ведь недаром американские инженеры говорили, что в машине не ломается только та деталь, которой нет.