Комфорт управления автомобилем, а также безопасность при движении во многом зависят от устройства его ходовой. Основное назначение любой подвески — выполнять роль связующего звена между колесами и кузовом.
Но при этом она должна обеспечивать своеобразный эффект буфера, гасить колебания, изолировать шумы, давать возможность вращения колеса относительно нескольких степеней свободы.
Эволюция данного узла не происходит линейно. Нельзя сказать, что один тип подвески со временем сменяет другой. В разных вариантах исполнения есть свои плюсы и они развиваются параллельно.
Устройство многорычажной подвески
Появившаяся еще в середине века многорычажная подвеска до недавнего времени считалась атрибутом дорогих автомобилей представительского класса. Но оптимизация технологии изготовления деталей позволила устанавливать ее даже на бюджетные авто.
В основе конструкции независимой многорычажной подвески лежат несколько рычагов (верхние, нижние, продольные, поперечные). Принцип привязки ступицы к кузову сильно напоминает классическую . Существует множество вариантов исполнения подвески, причем, как для передних, так и для задних колес.
Подробно рассмотрев устройство и работу одной из них, несложно понять общий принцип функционирования многорычажки.
3 — подрамник . Является несущей конструкцией. Он крепится к кузову с помощью сайлентблоков, обеспечивая гашение вибраций. Все поперечные рычаги (один верхний и два нижних) соединены с подрамником.
9 — верхний рычаг . Он шарнирно соединяет опору ступицы с подрамником, позволяя ей совершать колебания в вертикальной плоскости. Соединения обеспечивают резино-металлические сайлентблоки.
6 — поперечный нижний задний рычаг . Функция его та же, что и у верхнего рычага, только поддерживает опору ступицы снизу. Если дальше не рассматривать подвеску, то получился макет двухрычажной версии.
10 — поперечный нижний передний рычаг . Он удерживает ступичный узел от поперечного смещения. Соединен он не жестко. Следовательно, колесо имеет определенное смещение в указанном направлении. На гладком, но неровном покрытии (продавленный асфальт) многорычажка обладает эффектом подруливания. Этим обеспечивается отличная управляемость.
11 — продольный нижний рычаг. Он удерживает ступицу от смещений в продольном направлении.
5 — регулировочные болты . Даже задняя подвеска имеет определенный угол установки колес. Данные болты служат для его регулировки.
Конструкций задней подвески достаточно большое количество, но уж так повелось у переднеприводных вариантов, что самые популярные это балка и многорычажная подвеска. Хотя второй вариант с большим количеством рычагов все чаще перестают устанавливать, отдавая предпочтение оппоненту. НО почему? Получается что балка лучше по всем показаниям? Или нет? И что же все таки взять если есть выбор. Давайте подумаем вместе, будет как обычно и видео и голосование в конце статьи …
Как я написал выше вариантов задней подвески, действительно много, ведь конструкция задней подвески может различаться и от конструкции привода (, полный). Если их перечислить то получается:
- Балка
- Многорычажная
- McPherson
- Задняя зависимая подвеска
- Подвеска типа «Де Дион»
- Полунезависимая задняя подвеска
- Подвески грузовых автомобилей
- Подвески внедорожников и пикапов. Которые, могут делиться на рессорную и пружинную на 4 продольных рычагах
Есть еще очень специфические варианты, которые перечислять не имеет смысла, все же они скорее исключение из правил. Однако на переднем приводе прижились всего два первых варианта, то есть это «балка» и многорычажный вариант. Разберем каждый опишем все плюсы и минусы того или иного типа, пожалуй начнем с «многорычажки».
Многорычажная подвеска
Стоит отметить, что этот тип является логичным продолжением двухрычажного варианта. Как становится понятно, в ее конструкции используется большое количество рычагов. Именно благодаря им она крепится к кузову, каждый рычаг отвечает за свои нагрузки. В крайних точках имеются специальные крепления, в которых установлены сайлент-блоки, а также шаровые шарниры, которые эффективно гасят удары при резком возникновении препятствий.
Многорычажная подвеска полностью независима. Заднее колесо не имеет жесткой связи ни с одним из других колес.
Так как здесь имеет место быть независимые элементы, такой тип самый комфортный и безопасный. Автомобиль всегда имеет стабильное пятно контакта с дорожным покрытием, что улучшает вождение (отзывчивость на руль всегда четкая). Все элементы крепятся на подрамниках, через достаточно большие сайлент-блоки, это еще увеличивает и шумоизоляцию колес, то есть в кузов проходит меньше вибраций и шума. Также эта подвеска весит меньше, ведь в строении просто рычаги, нет никаких «балок» которые совсем нелегкие, что уменьшает подрессорную массу.
Из-за комфортности, в основном устанавливается на машинах представительского и премиального класса.
Пробежимся по плюсам :
- Полностью независимая
- Уменьшенная подрессорная масса
- Комфортная
- Улучшенное и стабильное пятно контакта с дорожным покрытием
- Независимость продольной и поперечной регулировок
- Может использоваться в системах полного привода (4×4)
Теперь о недостатках , а как же куда же без них. Самый большой минус это дороговизна, цена «многорычажки» в отличие от балки выше почти в два раза, что реально может бить по карману.
Сложность конструкции и ремонт. Используется много рычагов, много сайлент-блоков и шарниров. Что намного усложняет конструкцию подвески, ее сложно устанавливать, ее сложно ремонтировать и обслуживать.
Срок службы. Также «многорычажка» не может похвастаться и сроком службы, обычно ближе к 80 – 100 000 выходит из строя один или несколько шарниров или сайлент-блоков, проявляются стуки, нужно диагностировать и менять нужный элемент. А вот чтобы произвести ремонт, нужно снять чуть ли не все рычаги.
Из-за своей дороговизны и сложности в установке и ремонте, применялась только на дорогих авто, хотя сейчас некоторые производители применяют и на авто «С» класса.
Балка
На данный момент самый распространенный тип задней подвески (для автомобилей с передним приводом). А именно применяется «H» – образная торсионная балка. Жестко крепится к кузову автомобиля на 4 точки. Задние колеса автомобиля крепятся непосредственно к самой балке, через подшипник.
Это зависимая подвеска, здесь правое и левое задние колеса, связаны между собой, жестким элементом, а именно балкой. Если одно колесо резко попадает в яму, то есть оно опускается вниз, то другое колесо поднимается вверх, тем самым стабильность сцепления колес падает.
Назвать этот тип «комфортным» язык не поворачивается. Так как здесь нет большого количества «гасящих» сайлент-блоков, да и колеса связаны друг с другом, все удары которые попадают на одно колесо, передаются сразу и на другое. Тем самым большая часть шума от колес, ударов и прочего проходят в кузов. Конечно, если вы находитесь в основном в городских условиях, то балки вам будет достаточно.
Плюсы этого типа :
- Простая и надежная конструкция
- Дешевая
- Простое и легкое обслуживание
- Легкость монтажа
- Самый большой плюс, это правильная кинематика колеса. Ведь оно жестко сидит на балке и двигается только в нужной ему плоскости
Отрицательные моменты :
- Комфортность. Как я уже писал, выше многие вибрации и шум переходят в кузов, комфортабельной ее назвать сложно
- Тяжелее чем оппонент, а поэтому «неподрессоренные массы» здесь больше.
- Управляемость. Немного хуже из-за жесткой связи колес
- Такую подвеску можно применять только в переднем приводе, на остальных применение невозможно.
Не смотря, на негативные моменты, эта подвеска намного дешевле своего оппонента. Также ее монтаж и ремонт проще в разы. Банально нечему ломаться кроме пружин и амортизаторов. Вот почему сейчас в большом количестве переднеприводных автомобилей применяется именно такой вариант, а не какой – либо другой. Это банально удешевляет производство на 15 – 20 %, а это очень существенно.
Сейчас небольшое видео смотрим
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.
На автомобилях применяются разные типы подвесок, как независимых, так и зависимых. Наиболее широко используемая сейчас компоновка авто, в котором спереди устанавливаются стойки МакФерсона, а на задней оси – полузависимая торсионная балка. Ближайшим конкурентом этим двум типам является многорычажная подвеска, которой все чаще оснащаются авто.
Как и у любого другого вида подвески машин, у многорычажки есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности, положительные и отрицательные стороны. Поэтому считать ее идеальной для использования на авто нельзя, она – всего лишь еще один вариант составляющей ходовой части, которая по определенным критериям лучше других, но и негативные качества тоже присутствуют.
Конструктивные особенности
Многорычажная подвеска, как все независимые виды, является универсальной и может применяться на обеих осях авто. Но чаще она все же ставиться на задней оси, хотя есть авто, у которых многорычажка стоит спереди.
Многорычажная подвеска не является какой-то новой разработкой, мало того, она – всего лишь доработанная версия одного из самых старых типов – двухрычажной независимой. Да и использовать ее на авто начали уже достаточно давно.
Задняя подвеска Mercedes-Benz
Вся суть конструкции этого вида заключается в том, что поперечные рычаги двухрычажной подвески (которые обычно имели А-образную форму) попросту разделили, тем самым получив вместо двух (верхнего и нижнего) – четыре рычага. Хотя в некоторых вариациях этой подвески верхний рычаг так и остался А-образным и он один. Дополнительно в конструкцию многорычажки добавили еще один рычаг – продольный.
Поскольку многорычажная подвеска – независимая, для борьбы с раскачиванием несущей части, уменьшения ее кренов и обеспечения постоянного сцепления колес с дорожным полотном применяется стабилизатор поперечной устойчивости.
Составные части
Классическая многорычажка в свою конструкцию включает:
- Раму или подрамник;
- Рычаги поперечные (верхний и два нижних);
- Рычаг продольный;
- Ступичная опора (вместе со ступицей);
- Амортизатор;
- Пружина;
- Стабилизатор поперечной устойчивости;
- Соединительные элементы (сайлент-блоки, шаровые опоры).
Выше указано, что поперечных рычагов - три, поэтому верхний имеет А-образную форму. Но есть и вариант подвески, когда он также разделен на два элемента.
Передняя многорычажная подвеска Audi
Несущей частью в многорычажной подвеске выступает подрамник или рамная конструкция. Именно к ним подсоединяются все рычаги посредством резинотехнических изделий – сайлент-блоков.
Второй конец этих рычагов соединен с опорой ступицы. Если многорычажка установлена на управляемой оси, то соединение осуществляется при помощи шаровых опор, что и позволяет ступице изменять угол положения. На задней же оси надобности в этом нет, поэтому шаровые шарниры не нужны и вместо них используются все те же сайлент-блоки.
Задняя многорычажная подвеска Audi
Здесь стоит упомянуть, что сейчас активно развивается идея подруливаемых задних колес (они тоже являются поворотными). И в этом случае в конструкции задней многорычажки применяются шаровые элементы.
В любой вариации многорычажки нижних рычагов – всегда два и располагаются они под определенным углом друг к другу. При этом один из них (задний) является основным и на него приходится большая часть нагрузок. Дополнительно он выступает в качестве нижней опоры для пружины. Передний же нижний рычаг воспринимает меньше усилий, но он является регулируемым, что позволяет устанавливать угол схождения на колесах.
Амортизатор в такой подвеске располагается отдельно от пружины, внизу он крепиться к ступичной опоре, а вверху – к несущей части.
Продольный рычаг предотвращает смещение колеса в продольном направлении. Это явление присутствовало в двухрычажной подвеске и несло в себе негативный эффект. Использование же дополнительного рычага дало возможность от него избавиться.
Стабилизатор - единственный элемент, который соединяет между собой подвески двух колес одной оси. Как обычно, в центральной части он фиксируется к подрамнику или кузову, а вот концы его могут соединяться с разными составными частями подвески – нижним задним или продольным рычагами, ступичной опорой, корпусом амортизатора. К одним элементам концы крепятся напрямую через резиновые втулки, к другим – посредством стоек.
Принцип работы. Положительные и негативные стороны
Принцип работы многорычажной подвески не отличается от двухрычажной. Поперечные рычаги обеспечивают возможность смещения колеса вверх-вниз относительно кузова, а вероятность продольного его перемещения исключается продольным рычагом. Пружина, амортизатор гасят все усилия, которые получает колесо от дорожного полотна и исключают их передачу на кузов. Стабилизатор, как уже отмечено, предотвращает крены и раскачивание кузова. В целом, ничего нового.
Многорычажная подвеска обладает рядом преимуществ перед другими видами независимой подвески. К ее положительным качествам относятся:
- Обеспечение плавности хода авто и бесшумности работы самой подвески. Достигается это благодаря большому количеству используемых резинотехнических элементов в соединениях, которые также гасят вибрации;
- Сохранение угла развала колес оси при работе подвески. В стойках МакФерсона развал при смещении колеса относительно кузова нарушается, что приводит к ухудшению управляемости и повышенному износу шин. Многорычажная подвеска удерживает колесо под заданным углом независимо от его положения к кузову;
- Исключение вероятности продольного смещения колеса. В двухрычажной подвеске при определенных условиях (торможении во время вхождения в поворот) колесо, идущее по наружному радиусу, из-за работы рычагов на изгиб отклонялось относительно кузова, что могло стать причиной заноса. У многорычажки же, благодаря расположению поперечных рычагов под углом в сочетании с наличием продольного рычага, указанный негативный фактор полностью исключен.
Основным же недостатком этого типа подвески является дороговизна - как ее самой, так и обслуживающих работ. Как и в любой подвеске, «слабым звеном» в ней являются резинотехнические элементы, которые изнашиваются и требуют замены сравнительно часто. А сейчас многие автопроизводители внедряют модульное обслуживание, подразумевающее замену узла в сборе, а не только определенных его частей.
В случае с подвеской, эта тенденция приводит к тому, что для восстановления нормальной работы подвески менять придется рычаги, поскольку они считаются неразборными. Хотя это не совсем так и при желании можно найти все требуемые резинотехнические элементы но только сторонних производителей.
Улучшения и новые разработки
Из-за своего недостатка многорычажная подвеска пока не получила широкого распространения и ей скоро не удастся заменить МакФерсон в сочетании с торсионной балкой. Ее устанавливают только на автомобили премиумного класса.
Каким-либо изменениям многорычажная подвеска вряд ли будет подвергаться. Упростить ее конструкцию не получиться, поскольку в таком случае она превратиться в двухрычажную, а увеличение составных элементов приведет к повышению и без того немалой стоимости.
Если уж и говорить об улучшении подвески, то это касается только амортизатора. Многорычажка позволяет использовать амортизаторы с меняющимися параметрами работы.
Также этот тип подвески дает возможность использовать функцию подруливания колес задней оси. Но в этом случае в конструкцию подвески никаких изменений не вноситься. Просто задняя ось оснащается рулевыми тягами с сервоприводами, управляемым от ЭБУ.
Полноуправляемое шасси Porsche
В общем многорычажная независимая подвеска – еще один, причем неплохой, вариант составляющей ходовки. По одним параметрам он превосходит иные виды, где-то уступает им, поэтому сказать, что она лучшая – невозможно.
Многорычажная подвеска устанавливается как на переднеприводных, так и заднеприводных автомобилях. Ее предназначение заключается в создании достаточно упругой связи кузова и колес автомобиля. Такой род подвески отличается повышенной устойчивостью на поворотах и плавным ходом, так как она имеет свойство гасить самую большую часть колебаний, создаваемых в процессе передвижения по неровному дорожному покрытию.
Такая подвеска, изначально, устанавливалась на заднюю ось автомобиля. В настоящее время, появилось множество вариантов установки ее на переднюю ось, независимо от привода автомобиля, будь то полный, передний или задний. Она не имеет определенной конструкции и представляет собой комбинацию двухрычажной подвески с продольно-поперечными рычагами. Таким образом, достигается низкий шум на больших дорожных неровностях, плавность хода, улучшенная управляемость и большой диапазон регулировок.
Устройство независимой подвески
Особенностью конструкции начинаются с того, что колесные ступицы монтируются на четырех рычагах, в связи с чем, появляются дополнительные регулировки положения ступицы. Рычаги, в свою очередь, крепятся на подрамнике.
Количество рычагов может варьироваться от 3 до 5. В самой элементарной компоновке применяется два нижний: передний и задний и один верхний. Передний, как правило, несет ответственность за схождение колеса, задний принимает на себя большую часть массы автомобиля, передающейся посредством пружины, а верхний передает поперечные усилия и осуществляет связь опоры колеса и подрамника.
Также, в многорычажной подвеске нашли активное применение стабилизаторы поперечной устойчивости, которые используются для уменьшения крена автомобиля при прохождении крутых поворотов. Стабилизаторы крепятся на опорах ступицы с помощью дополнительных рычагов, а в верхней части с помощью резиновых опор. Чаще всего, такой стабилизатор тесно связан с пружиной.
Видео - Независимая подвеска на ВАЗ в работе
Преимущества многорычажной системы
1. Полная независимость колес друг от друга.
2. По сравнению с любым другим видом подвески, масса независимой значительно меньше. Это связано с использованием алюминия в процессе изготовления.
3. Возможность применения в компоновках 4х4.
4. Независимая многорычажная подвеска обеспечивает повышенное сцепление с дорожным покрытием.
5. Высокая устойчивость на поворотах и плавность хода.
Недостатки
1. Тонкая чувствительность к качеству дорожного покрытия. Использование такой подвески на некачественном дорожном покрытии очень быстро приводит к износу узлов.
2. Рычаги данной подвески являются неразборным элементом, поэтому, в процессе ремонта, часто приходится менять весь узел целиком, что стоит весьма немалые деньги.
Как и всякий другой род подвески, многорычажная система требует повышенного ухода. Своевременная замена износившихся частей избавит от последующей поломки еще нормальных деталей и ДТП, связанного с неисправным состоянием подвески.
Диагностику неисправностей независимой подвески можно провести самостоятельно. Для этого необходимо поставить автомобиль на смотровую яму, поднять домкратом нужное колесо и с помощью любого монтажного инструмента пошатать рычаги, просунув его в щель между двумя рычагами или любыми другими частями (например, между рычагом и подрамником). Обнаруженные, при этом, люфты сайлентблоков должны быть устранены, как можно скорее, так как это очень сильно влияет на угол постановки колес и способствует неравномерному износу резины.
В диагностику неисправностей, также, входит проверка состояния амортизаторов, шаровых опор, резиновых уплотнителей и втулок, рычагов и штанг. Обнаруженные неисправные детали немедленно подлежат замене. При этом, покупая новые детали, обратите внимание на их качество. Экономия на качестве деталей подвески может, в последствие, сыграть с вами злую шутку на дороге. Отнеситесь очень внимательно к этому делу.
При устранении неисправностей пользуйтесь технической литературой по ремонту именно вашей модели автомобиля, так как компоновка и способы крепления подвески на моделях других машин очень сильно различаются.
Стоит обратить внимание, что если слышны стуки в задней части автомобиля, то источником шума может служить не только система подвески, но и плохое крепление глушителя, который может задевать рычаги или тяги.
Не забывайте, что исправное состояние независимой подвески сохранит хорошую управляемость автомобиля, избавит от преждевременного износа шин и является отличной профилактикой дорожно-транспортных происшествий.