Zawieszenie samochodu. Elementy zawieszenia metalowe, gumowe i pneumatyczne Co dotyczy zawieszenia samochodu

Zawieszenie samochodu to zestaw elementów zapewniających elastyczne połączenie nadwozia (ramy) z kołami (osiami) samochodu. Przede wszystkim zawieszenie ma na celu zmniejszenie intensywności drgań i obciążeń dynamicznych (wstrząsy, wstrząsy) działających na człowieka, przewożony ładunek lub elementy konstrukcyjne pojazdu podczas jazdy po nierównej drodze. Jednocześnie musi zapewniać stały kontakt koła z nawierzchnią drogi oraz skutecznie przenosić siłę napędową i siłę hamowania bez zbaczania kół z odpowiedniej pozycji. Prawidłowe działanie zawieszenia sprawia, że ​​jazda jest wygodna i bezpieczna. Mimo pozornej prostoty zawieszenie jest jednym z najważniejszych systemów współczesnego samochodu i w historii swojego istnienia przeszło znaczące zmiany i ulepszenia.

Historia pojawienia się

Próbowano uczynić ruch pojazdu bardziej miękkim i wygodnym nawet w wagonach. Początkowo osie kół były sztywno przymocowane do nadwozia, a wszelkie nierówności na drodze przenoszone były na siedzących w środku pasażerów. Tylko miękkie poduszki do siedzenia mogą poprawić poziom komfortu.

Zawieszenie zależne z poprzecznymi resorami piórowymi

Pierwszym sposobem na stworzenie elastycznej „warstwy” między kołami a pudłem wagonu było zastosowanie sprężyn eliptycznych. Później to rozwiązanie zostało wypożyczone do auta. Jednak sprężyna stała się już półeliptyczna i można ją było montować poprzecznie. Samochód z takim zawieszeniem zachowywał się słabo nawet przy niskich prędkościach. Dlatego wkrótce sprężyny zaczęto montować wzdłużnie na każdym kole.

Rozwój przemysłu motoryzacyjnego doprowadził do ewolucji zawieszenia. Obecnie istnieje kilkadziesiąt ich odmian.

Główne funkcje i cechy zawieszenia samochodu

Każde zawieszenie ma swoją własną charakterystykę i właściwości robocze, które bezpośrednio wpływają na prowadzenie, komfort i bezpieczeństwo pasażerów. Jednak każde zawieszenie, niezależnie od rodzaju, musi spełniać następujące funkcje:

1. Amortyzacja wstrząsów i wstrząsów z drogi w celu zmniejszenia obciążenia nadwozia i zwiększenia komfortu jazdy.
2. Stabilizacja pojazdu podczas jazdy poprzez zapewnienie stałego kontaktu opony koła z nawierzchnią drogi oraz ograniczenie nadmiernego przechyłu nadwozia.
3. Zachowanie określonej geometrii jazdy i położenia kół dla utrzymania precyzyjnego kierowania podczas jazdy i hamowania.

Sztywne zawieszenie pojazdu nadaje się do dynamicznej jazdy, wymagającej natychmiastowej i precyzyjnej reakcji na działania kierowcy. Zapewnia niski prześwit, maksymalną stabilność, odporność na przechyły i nadwozie. Stosowany jest głównie w samochodach sportowych.

Większość samochodów osobowych używa miękkiego zawieszenia. W miarę możliwości wygładza nieprawidłowości, ale sprawia, że ​​samochód jest trochę kręty i gorzej sterowny. Jeśli wymagana jest regulowana sztywność, w pojeździe montowane jest zawieszenie śrubowe. Jest to zębatka amortyzatora ze zmiennym napięciem sprężyny.

Skok zawieszenia - odległość od skrajnie górnej pozycji koła po ściśnięciu do skrajnie dolnej pozycji podczas zawieszania kół. Skok zawieszenia w dużej mierze determinuje możliwości terenowe pojazdu. Im większa jest jego wartość, tym większą przeszkodę można pokonać bez uderzania w ogranicznik lub ugięcia kół jezdnych.

Urządzenie do zawieszania

Każde zawieszenie samochodu składa się z następujących podstawowych elementów:

1. Elastyczne urządzenie- odbiera obciążenia z nierówności nawierzchni drogi. Rodzaje: sprężyny, sprężyny, elementy pneumatyczne itp.
2. Urządzenie tłumiące- tłumi drgania nadwozia podczas jazdy po wybojach. Rodzaje: wszystkie rodzaje.
3. Urządzenie prowadzące—zapewnia z góry określony ruch koła względem ciała. Wyświetlenia: dźwignie, pręty poprzeczne i strumieniowe, sprężyny. Zawieszenia sportowe typu pull-rod i push-rod wykorzystują wahacze do zmiany kierunku działania elementu tłumiącego.
4. Stabilizator- zmniejsza boczne przechyły ciała.
5. Zawiasy gumowo-metalowe- zapewniają elastyczne połączenie elementów zawieszenia z nadwoziem. Częściowo pochłaniają, amortyzują wstrząsy i wibracje. Rodzaje: ciche klocki i tuleje.
6. Zawieszenie podróży zatrzymuje się- ograniczyć skok zawieszenia w skrajnych położeniach.

Klasyfikacja zawieszenia

Zasadniczo zawieszenia dzielą się na dwa duże typy: i niezależne. Klasyfikacja ta jest określona przez wykres kinematyczny prowadnicy zawieszenia.

Zawieszenie zależne

Koła są sztywno połączone za pomocą belki lub ciągłego mostu. Pionowe położenie pary kół względem wspólnej osi nie ulega zmianie, przednie koła są skrętne. Tylne zawieszenie jest podobne. Są sprężynowe, sprężynowe lub pneumatyczne. W przypadku montażu sprężyn lub mieszków pneumatycznych konieczne jest zastosowanie specjalnych prętów, które unieruchamiają mosty.

• prosty i niezawodny w działaniu;
• wysoka nośność.

• słaba obsługa;
• słaba stabilność przy dużych prędkościach;
• mniejszy komfort.

Niezależne zawieszenie

Koła mogą zmieniać swoje pionowe położenie względem siebie, pozostając w tej samej płaszczyźnie.

• dobra obsługa;
• dobra stabilność pojazdu;
• duży komfort.

• droższa i złożona konstrukcja;
• mniejsza niezawodność podczas pracy.

Zawieszenie półniezależne lub belka skrętna Jest rozwiązaniem pośrednim między zawieszeniem zależnym i niezależnym. Koła są nadal połączone, ale istnieje możliwość ich lekkiego przesunięcia względem siebie. Ta właściwość jest zapewniona dzięki elastycznym właściwościom belki w kształcie litery U łączącej koła. Zawieszenie to jest używane głównie jako tylne zawieszenie do samochodów budżetowych.

Rodzaje niezależnych zawieszeń

McPherson

- najczęstsze zawieszenie przedniej osi we współczesnych samochodach. Dolne ramię jest połączone z piastą za pomocą przegubu kulowego. W zależności od konfiguracji można zastosować wzdłużny ciąg strumieniowy. Do piasty przymocowana jest kolumna amortyzacyjna ze sprężyną, jej górna podpora mocowana jest do korpusu.

Łącznik poprzeczny, mocowany do nadwozia i łączący oba ramiona, jest stabilizatorem przeciwdziałającym przechyłowi auta. Dolny przegub kulowy i łożysko talerzowe amortyzatora umożliwia obracanie się koła.

Tylne elementy zawieszenia wykonane są według tej samej zasady, z tą różnicą, że nie ma możliwości skręcania kół. Dolne ramię zastąpiono podłużnymi i poprzecznymi prętami, które mocują piastę.

• prostota projektu;
• ścisłość;
• niezawodność;
• niedrogie w produkcji i naprawie.

• średnia obsługa.

Przednie zawieszenie z podwójnymi wahaczami

Bardziej wydajny i wyrafinowany projekt. Drugi wahacz to górny punkt mocowania piasty. Jako element elastyczny można zastosować sprężynę lub drążek skrętny. Tylne zawieszenie ma podobną konstrukcję. Ten układ zawieszenia zapewnia lepszą obsługę pojazdu.

Zawieszenie pneumatyczne

Rolę sprężyn w tym zawieszeniu pełni mieszek sprężonego powietrza. Dzięki temu istnieje możliwość regulacji wysokości ciała. Poprawia również jakość jazdy. Używany w samochodach luksusowych.

Zawieszenie hydrauliczne

Amortyzatory są połączone z jednym zamkniętym obwodem z płynem hydraulicznym. umożliwia regulację sztywności i wysokości jazdy. Jeśli pojazd jest wyposażony w elektronikę i funkcje sterujące, automatycznie dostosowuje się do warunków drogowych i drogowych.

Niezależne zawieszenie sportowe

Zawieszenie śrubowe, czyli coilovers - amortyzatory z możliwością regulacji sztywności bezpośrednio na samochodzie. Dzięki gwintowanemu połączeniu dolnego ogranicznika sprężyny można regulować jego wysokość, a także wielkość prześwitu.

Zawieszenie Jest to zestaw urządzeń zapewniających elastyczne połączenie pomiędzy masami resorowanymi i nieresorowanymi.Zawieszenie redukuje obciążenia dynamiczne działające na masy resorowane. Składa się z trzech urządzeń:

• elastyczny
• prowadzenie
• tłumienie

Elastyczne urządzenie 5, siły pionowe działające z drogi są przenoszone na masę resorowaną, obciążenia dynamiczne są zmniejszone, a płynność jazdy poprawia się.

Ryż. Tylne zawieszenie na skośnych wahaczach samochodów BMW:
1 - wał napędowy osi napędowej; 2 - wspornik podtrzymujący; 3 - półoś; 4 - stabilizator; 5 - elastyczny element; 6 - amortyzator; 7 - dźwignia urządzenia prowadzącego zawieszenie; 8 - słupek podporowy wspornika

Urządzenie prowadzące 7 - mechanizm, który odbiera siły wzdłużne i boczne działające na koło i ich momenty. Kinematyka urządzenia prowadzącego określa sposób poruszania się koła względem układu nośnego.

Urządzenie tłumiące() 6 ma za zadanie tłumić drgania nadwozia i kół poprzez zamianę energii drgań na ciepło i rozproszenie jej do otoczenia.

Konstrukcja zawieszenia musi zapewniać wymaganą płynność jazdy oraz posiadać właściwości kinematyczne spełniające wymogi stabilności i sterowności pojazdu.

Zawieszenie zależne

Zawieszenie zależne charakteryzuje się zależnością ruchu jednego koła osi od ruchu drugiego koła.

Ryż. Schemat zawieszenia zależny od koła

Przenoszenie sił i momentów z kół na nadwozie z takim zawieszeniem może odbywać się bezpośrednio za pomocą metalowych elementów sprężystych - sprężyn, sprężyn lub za pomocą prętów - zawieszenie prętowe.

Metalowe elementy sprężyste mają liniową charakterystykę sprężystą i są wykonane ze specjalnych stali o dużej wytrzymałości w przypadku dużych odkształceń. Do takich elastycznych elementów należą resory piórowe, drążki skrętne i sprężyny.

Sprężyny piórowe praktycznie nie są stosowane w nowoczesnych samochodach osobowych, z wyjątkiem niektórych modeli pojazdów wielofunkcyjnych. Możemy zwrócić uwagę na modele samochodów osobowych, które były wcześniej produkowane z resorami piórowymi w zawieszeniu, które są stosowane do dziś. Resory piórowe wzdłużne były montowane głównie w zawieszeniu zależnym kół i pełniły funkcję urządzenia sprężystego i prowadzącego.

W samochodach osobowych i ciężarowych lub dostawczych stosuje się resory bez resorów, w ciężarówkach - ze resorami.

Ryż. Sprężyny:
a) - bez sprężyny; b) - ze sprężyną

Sprężyny jako elementy elastyczne znajdują zastosowanie w zawieszeniu wielu samochodów osobowych. W zawieszeniach przednich i tylnych produkowanych przez różne firmy większości samochodów osobowych zastosowano sprężyny śrubowe cylindryczne o stałym przekroju pręta i skoku nawijania. Taka sprężyna ma liniową charakterystykę sprężystą, a niezbędne właściwości zapewniają dodatkowe elementy sprężyste wykonane z elastomeru poliuretanowego i gumowych zderzaków odbicia.

W samochodach osobowych produkcji rosyjskiej w zawieszeniach stosuje się cylindryczne sprężyny śrubowe o stałym przekroju pręta i skoku w połączeniu z gumowymi zderzakami. W samochodach producentów innych krajów, np. BMW serii 3, w tylnym zawieszeniu montowana jest sprężyna beczkowata (w kształcie) o progresywnej charakterystyce, uzyskanej dzięki kształtowi sprężyny i zastosowaniu drążka o zmiennym przekroju .

Ryż. Sprężyny śrubowe:
a) sprężyna śrubowa; b) sprężyna beczkowa

Wiele pojazdów wykorzystuje kombinację sprężyn śrubowych i kształtowych o zmiennej grubości pręta, aby zapewnić progresywne osiągi. Sprężyny kształtowe mają progresywną charakterystykę sprężystą i są nazywane „mini-blokami” ze względu na ich małe wymiary wysokości. Tak ukształtowane sprężyny stosowane są np. w tylnym zawieszeniu Volkswagena, Audi, Opla itp. Ukształtowane sprężyny mają różne średnice w środkowej części sprężyny i na krawędziach, a sprężyny miniblokowe mają również różne stopnie zwijania.

Drążki skrętne z reguły o przekroju kołowym są stosowane w samochodach jako element sprężysty i stabilizator.

Moment sprężysty przenoszony jest przez drążek skrętny przez głowice szczelinowe lub czworościenne znajdujące się na jego końcach. Drążki skrętne na samochodzie można montować w kierunku wzdłużnym lub poprzecznym. Wadą drążków skrętnych jest ich duża długość, niezbędna do uzyskania wymaganej sztywności i skoku roboczego zawieszenia, a także wysokie wyrównanie wypustów na końcach drążka skrętnego. Należy jednak zaznaczyć, że drążki skrętne charakteryzują się niską wagą i dobrą kompaktowością, co pozwala z powodzeniem stosować je w samochodach osobowych średniej i wysokiej klasy.

Niezależne zawieszenie

Niezależne zawieszenie zapewnia, że ​​ruch jednego koła osi jest niezależny od ruchu drugiego koła. Według rodzaju urządzenia prowadzącego niezależne zawieszenia dzielą się na zawieszenia linkowe i MacPherson.

Ryż. Schemat niezależnego zawieszenia koła linkowego

Ryż. Schemat niezależnego zawieszenia kolumny MacPhersona

Zawieszenie linku- zawieszenie, którego urządzeniem prowadzącym jest mechanizm łącznikowy. W zależności od ilości dźwigni mogą występować zawieszenia dwudźwigniowe i jednodźwigniowe, aw zależności od płaszczyzny wychylenia dźwigni - dźwignia poprzeczna, dźwignia ukośna i dźwignia wzdłużna.

Lista rodzajów zawieszeń samochodów

W tym artykule rozważane są tylko główne typy zawieszeń samochodów, podczas gdy ich typy i podgatunki faktycznie istnieją znacznie więcej, a ponadto inżynierowie stale opracowują nowe modele i modyfikują stare. Dla wygody podajemy listę najczęstszych. Poniżej każdy z wisiorków zostanie omówiony bardziej szczegółowo.

• Zawieszki zależne
  • Na poprzecznej sprężynie
  • Na sprężynach podłużnych
  • Z dźwigniami prowadzącymi
  • Z rurą nośną lub dyszlem
  • „De Dion”
  • Drążek skrętny (z dźwigniami sprzężonymi lub sprzężonymi)
• Niezależne zawieszenie
  • Z wahliwymi wałami osi
  • Na ramionach wleczonych
    • Wiosna
    • Drążek skrętny
    • Hydropneumatyczne
  • Zawieszka "Dubonnet"
  • Podwójne ramiona wleczone
  • Na ukośnych dźwigniach
  • Podwójne wahacze
    • Wiosna
    • Drążek skrętny
    • Sprężyny piórowe
    • Na gumowych elementach elastycznych
    • Hydropneumatyczne i pneumatyczne
    • Zawieszenie wielowahaczowe
  • Zawieszka do świec
  • Zawieszenie „MacPherson” (wahliwa świeca)
  • Na dźwigniach wzdłużnych i poprzecznych

• Aktywne wisiorki
• Zawieszenie pneumatyczne

Zawieszenie to ważny system, który umożliwia poruszanie się samochodu (wszak z jego pomocą koła są przymocowane do samochodu), a jednocześnie zapewnia komfort i bezpieczeństwo pasażerów i ładunku. Przeczytaj o zawieszeniu samochodu, jego głównych elementach i ich przeznaczeniu w tym artykule.

Cel zawieszenia samochodu

Zawieszenie jest jednym z głównych układów podwozia samochodu, konieczne jest połączenie nadwozia (lub ramy) samochodu z kołami. Zawieszenie działa jako pośrednie ogniwo między samochodem a drogą i rozwiązuje kilka problemów:

Przenoszenie na ramę lub korpus sił i momentów wynikających z interakcji kół z nawierzchnią drogi;
- Połączenie kół z korpusem lub ramą;
- Zapewnia niezbędny do normalnego ruchu położenia kół w stosunku do ramy lub nadwozia i drogi;
- Zapewnia akceptowalną płynność jazdy, kompensuje nierówne nawierzchnie.

Zawieszenie samochodu to więc nie tylko zestaw elementów łączących koła z karoserią czy ramą, ale złożony system, który umożliwia normalne i komfortowe prowadzenie samochodu.

Ogólne urządzenie do zawieszenia pojazdu

Każde zawieszenie, niezależnie od rodzaju i urządzenia, posiada szereg elementów, które pomagają rozwiązać opisane powyżej problemy. Główne elementy zawieszenia to:

elementy prowadzące;
- Elementy elastyczne;
- Urządzenia gaśnicze;
- Podpory kół;
- Stabilizatory;
- Elementy mocujące.

Należy zauważyć, że nie każde zawieszenie ma osobne części, które pełnią rolę jednego lub drugiego elementu – często jedna część rozwiązuje kilka problemów na raz. Na przykład tradycyjne zawieszenie sprężynowe wykorzystuje sprężynę jako element prowadzący i elastyczny, a także urządzenie tłumiące. Pakiet stalowych blaszek sprężystych jednocześnie zapewnia żądaną pozycję koła, amortyzuje siły i momenty powstałe w wyniku ruchu, a także służy jako amortyzator wygładzający nierówności drogi.

Każdy element zawieszenia należy omówić osobno.

Elementy prowadzące

Głównym zadaniem elementów prowadzących jest zapewnienie niezbędnego charakteru ruchu koła względem ramy lub nadwozia. Dodatkowo elementy prowadzące pochłaniają siły i momenty z koła (głównie boczne i wzdłużne) i przenoszą je na nadwozie lub ramę. Dźwignie tej lub innej konstrukcji są zwykle używane jako elementy prowadzące w różnych typach zawieszeń.

Elementy elastyczne

Głównym zadaniem elementów sprężystych jest przenoszenie sił i momentów skierowanych pionowo. Oznacza to, że elastyczne elementy odbierają i przekazują nierówności drogi do nadwozia lub ramy. Należy zauważyć, że elementy elastyczne nie pochłaniają odczuwanych obciążeń - przeciwnie, akumulują je i z pewnym opóźnieniem przenoszą na nadwozie lub ramę. Sprężyny, sprężyny śrubowe, drążki skrętne, a także różne odboje gumowe (najczęściej stosowane w połączeniu z elementami elastycznymi innego typu) mogą pełnić rolę elementów elastycznych.

Urządzenia gaśnicze

Urządzenie amortyzujące pełni ważną funkcję - tłumi drgania ramy lub nadwozia spowodowane obecnością elementów elastycznych. Najczęściej amortyzatory hydrauliczne działają jako elementy tłumiące, ale w wielu samochodach stosowane są również urządzenia pneumatyczne i hydropneumatyczne.

W większości nowoczesnych samochodów osobowych element sprężysty i amortyzator są połączone w jedną konstrukcję – tzw. rozpórkę, która składa się z amortyzatora hydraulicznego i sprężyny śrubowej.

Ze względu na postrzeganie działających sił i tłumienie drgań. Zawieszenie jest częścią podwozia pojazdu.

Zawieszenie samochodu zawiera prowadnicę i elementy elastyczne, urządzenie tłumiące, stabilizator, wspornik koła i elementy mocujące.

Elementy prowadzące zapewniają połączenia i przenoszenie sił na karoserię pojazdu. Elementy prowadzące określają, jak koła poruszają się względem karoserii. Jako elementy prowadzące stosowane są wszelkiego rodzaju dźwignie: podłużne, poprzeczne, podwójne itp.

Elastyczny element amortyzuje obciążenia z nierówności drogi, akumuluje otrzymaną energię i przekazuje ją na karoserię. rozróżnić metalowe i niemetaliczne elementy elastyczne. Elastyczne elementy metalowe są reprezentowane przez sprężynę, sprężynę i drążek skrętny.

Sprężyny śrubowe wykonane z okrągłego pręta stalowego znajdują szerokie zastosowanie w zawieszeniu samochodów osobowych. Sprężyna może mieć stałą i zmienną sztywność. Sprężyna śrubowa ma zwykle stałą sztywność. Zmiana kształtu sprężyny (za pomocą metalowego pręta o zmiennym przekroju) umożliwia uzyskanie zmiennej sztywności.

Sprężyna piórowa jest stosowana w samochodach ciężarowych. Drążek skrętny to metalowy element sprężysty, który działa na skręcanie.

Do elementów niemetalowych należą gumowe, pneumatyczne i hydropneumatyczne elementy elastyczne. Gumowe elementy elastyczne (odbojniki, odbojniki) stosowane są oprócz metalowych elementów elastycznych.

Praca pneumatycznych elementów sprężystych oparta jest na sprężystych właściwościach sprężonego powietrza. Zapewniają dużą płynność jazdy oraz możliwość utrzymania określonej wartości prześwitu.

Hydropneumatyczny element sprężysty jest reprezentowany przez specjalną komorę wypełnioną gazem i płynem roboczym, oddzieloną elastyczną przegrodą.

Urządzenie tłumiące (amortyzator) ma za zadanie zmniejszyć amplitudę drgań karoserii wywołanych pracą elementu sprężystego. praca amortyzatora opiera się na oporach hydraulicznych powstających w wyniku przepływu płynu z jednej wnęki cylindra do drugiej przez otwory kalibracyjne (zawory).

Istnieją następujące konstrukcje amortyzatorów: jednorurowy(jeden cylinder) i dwururowy(dwa cylindry). Amortyzatory dwururowe są krótsze niż amortyzatory jednorurowe, mają szerokie zastosowanie, dlatego są szerzej stosowane w samochodach.

W amortyzatorach jednorurowych wnęki robocze i kompensacyjne znajdują się w jednym cylindrze. Zmiany objętości płynu roboczego spowodowane wahaniami temperatury są kompensowane objętością komory gazowej.

Amortyzator dwururowy składa się z dwóch rurek umieszczonych jedna w drugiej. Rura wewnętrzna tworzy cylinder roboczy, a rura zewnętrzna wnękę kompensacyjną.

Szereg konstrukcji amortyzatorów zapewnia możliwość zmiany właściwości tłumiących:

• ręczna regulacja zaworu przed zamontowaniem amortyzatora w samochodzie;
• zastosowanie zaworów elektromagnetycznych o zmiennej powierzchni otworów kalibracyjnych;
• zmiana lepkości płynu roboczego pod wpływem pola elektromagnetycznego.

Jako tylne zawieszenie samochodu zastosowano zawieszenie z wahaczem wzdłużnym. Inne rodzaje zawieszeń mogą być stosowane zarówno na przedniej, jak i tylnej osi pojazdu. Najbardziej rozpowszechnione w samochodach osobowych to: na przedniej osi - zawieszenie MacPherson, na tylnej osi - zawieszenie wielowahaczowe.

Niektóre pojazdy terenowe i premium są wyposażone w zawieszenie pneumatyczne, które wykorzystuje resory pneumatyczne. Zawieszenie hydropneumatyczne opracowane przez Citroen zajmuje szczególne miejsce w konstrukcji zawieszenia. Konstrukcja zawieszenia pneumatycznego i hydropneumatycznego oparta jest na znanych typach zawieszeń.

Obecnie wielu producentów samochodów wyposaża swoje pojazdy w aktywne zawieszenie. Rodzaj aktywnego zawieszenia to tzw. adaptacyjne zawieszenie, które zapewnia automatyczną regulację zdolności tłumienia amortyzatorów.

Zawieszenia pojazdów są klasyfikowane według konstrukcji (lub typów) prowadnic i elementów sprężystych. Urządzenia prowadzące służą do postrzegania i przenoszenia sił trakcyjnych, hamowania i bocznych powstających podczas skręcania z kół na nadwozie. Konstrukcja urządzenia prowadzącego wpływa na charakter zmiany położenia nadwozia i kół samochodu podczas jazdy. Elastyczne elementy zawieszenia są głównymi przetwornikami obciążeń dynamicznych przenoszonych przez koła z jezdni na karoserię. Największy efekt redukcji obciążeń dynamicznych mają zawieszenia „miękkie”, które posiadają elementy elastyczne o małej sztywności. Takie zawieszenia mogą zapewnić niskie częstotliwości drgań nadwozia (nie więcej niż 1 Hz), które zapewniają największy komfort podczas jazdy samochodem, ponieważ pozwalają na odizolowanie nadwozia od skutków sił wynikających z interakcji kół z nierównościami w droga.

Uważa się, że dla samochodów osobowych najlepszy komfort (brak zmęczenia kierowcy podczas długotrwałej jazdy i brak odczuwania drgań ciała podczas jazdy po utwardzonej drodze z różnymi prędkościami) jest osiągany, gdy przyspieszenie ciała nie przekracza 0,5-1 m / s 2 z pionowymi naturalnymi wibracjami ciała o częstotliwości do 1 Hz.

Urządzenie kierunkowe zawieszenia określa kinematykę kół w stosunku do nadwozia i drogi, co ma istotny wpływ na osiągi pojazdu. Odchodząc od niektórych cech konstrukcyjnych stosowanych urządzeń prowadzących, można je przedstawić w postaci prostych schematów (rys. 2) .

Urządzenie prowadzące to zestaw dźwigni o różnej konstrukcji, drążków i przegubów, które łączą koło z nadwoziem i zapewniają przenoszenie sił i momentów. Do przenoszenia sił osiowych z reguły stosuje się proste pręty ze wspornikami przegubowymi, z wyłączeniem obciążeń zginających. Przykładem takich drążków są podłużne drążki zawieszenia kół napędowych pojazdów VAZ-2101; -2107, „Mazda-РХ7”, „Volkswagen”, „Daimler-Benz” i poprzeczny, na przykład drążek Panharda, który odbiera siły boczne w zależnych zawieszeniach. Profil przekroju takich prętów może być różny, ale zapewnia dużą odporność na wyboczenie. Najczęściej używane pręty są okrągłe.

W zawieszeniach niezależnych, gdzie wymagane jest przeniesienie sił w kierunku poprzecznym i wzdłużnym, stosuje się dźwignie w kształcie trójkąta lub półksiężyca, które są odporne na siły wzdłużne i posiadają wytrzymałość na zginanie przy obciążeniach wzdłużnych i poprzecznych. Dźwignie produkowane są metodą tłoczenia lub kucia ze stali lub stopów aluminium. W niektórych przypadkach stosuje się konstrukcje odlewane i spawane. Dźwignie poprzeczne Porsche, Daimler-Benz i innych wykonane są ze stopu aluminium.

Ramiona drążka kierowniczego są połączone z kołem i nadwoziem za pomocą przegubów kulowych i tulei. Zawiasy mogą być prowadnicami i nośnikami. Na przykład w niezależnym zawieszeniu wahaczowym na dolnym łączniku spoczywa element elastyczny. Przegub kulowy takiej dźwigni odbiera siły działające w różnych kierunkach, dlatego musi być nośny. Zawias na górnych dźwigniach nie odbiera sił pionowych, ale przenosi głównie siły poprzeczne. W tym przypadku stosuje się zawias prowadzący. Na ryc. 3 przedstawia przeguby kulowe łożyska i przegub pilotujący stosowane w samochodach. Należy zauważyć, że podobne przeguby są stosowane na drążkach kierowniczych. Zawiasy posiadają trzpień prowadzący cylindryczny lub stożkowy (1:10), główka kuli pokryta jest wkładką z tworzywa (żywica acetylowa), osłona ochronna wypełniona specjalnym smarem. Takie zawiasy (produkowane przez Ehrenreich, Lemförder Metalvoren) mają dobrą szczelność na zabrudzenia i praktycznie nie wymagają konserwacji.

Godny uwagi zawias łożyskowy (Rysunek 3b) , z dodatkową izolacją akustyczną w postaci elastycznych gumowych wkładek, stosowanych przez Daimler-Benz do izolowania hałasu toczenia opon radialnych.

Zespoły nośne urządzenia do prowadzenia zawieszenia powinny mieć niskie tarcie, być wystarczająco sztywne i mieć właściwości dźwiękochłonne. Aby spełnić te wymagania, do konstrukcji elementów nośnych wprowadza się gumowe lub plastikowe wkładki. Jako materiały tulei stosowane są takty, które nie wymagają konserwacji podczas eksploatacji, np. poliuretan, poliamid, teflon itp. Zastosowanie gumowych wkładek w tulejach zapewnia dobrą izolację akustyczną, elastyczność podczas skręcania i elastyczne przemieszczanie się pod obciążeniem .

Najbardziej rozpowszechnione w elementach nośnych są ciche klocki (rys. 4) składający się z gumowej tulei cylindrycznej, wciśniętej z dużym naciskiem między zewnętrzną i wewnętrzną tuleję metalową. Te tuleje pozwalają na kąty skręcania ± 15° i niewspółosiowość do 8° (ryc. 4, a) . Rękaw (ryc. 4, b) Jest stosowany w samochodzie BMB-528i, wykonanym przez wulkanizację gumy pomiędzy dwiema stalowymi tulejami, ma dobre właściwości dźwiękochłonne i wystarczającą sztywność. Rękaw (ryc. 4, c) znalazł szerokie zastosowanie i poprzeczne pręty i amortyzatory.

Na dźwigniach poprzecznych pojazdów Daimler-Benz 280S/500SEC i Volkswagen montowane są tzw. łożyska ślizgowe, w których tuleja pośrednia może ślizgać się wzdłuż wewnętrznej, zapewniając niską sztywność skrętną (odkształcenie nie przekracza 0,5 mm przy sile bocznej 5 kN). Podpora jest smarowana, a część ruchoma uszczelniona uszczelnieniami mechanicznymi.

Aby zapewnić pochłanianie takich dźwięków w samochodach BMW serii 5 zastosowano gumowe wsporniki, wciskane z obu stron w belkę poprzeczną tylnego zawieszenia i mające różną sztywność w zależności od kierunku odkształcenia. W przednim zawieszeniu samochodów „Honda Prelude” i „Ford Fiesta” zastosowano kombinowaną tuleję wykonaną z podkładek poliuretanowych, plastikowych i stalowych, które w zależności od kierunku działania sił zapewniają różne charakterystyki sztywności. W samochodach z napędem na przednie koła „Audi-100/200” i „Opel Corsa” w wahaczach zastosowano jednoczęściową gumową tuleję, która w zależności od kierunku sił oporu toczenia ma różną sztywność z wymaganą elastycznością w kierunek boczny i pionowy.

Elastyczne elementy zawieszenia wyróżnia design oraz materiał, z którego są wykonane. Główną cechą elementu sprężystego jest sztywność (stosunek obciążenia do wywołanego przez niego odkształcenia lub ugięcia), tj. elastyczna odporność materiału na różnego rodzaju obciążenia.

W największym stopniu tę właściwość mają metale, guma, niektóre tworzywa sztuczne i gazy. Najlepszym typem charakterystyki sprężystej jest charakterystyka progresywna, która charakteryzuje się pewną sztywnością w części środkowej (strefie powstawania drgań nadwozia), zapewniającą największy komfort podczas jazdy samochodem oraz dużą sztywnością w skrajnych położeniach prowadnicy zawieszenia podczas jazdy. kompresja i odbicie w celu wyeliminowania silnego uderzenia.

Dlatego zawieszenia wykorzystują kombinację elastycznych elementów, z których każdy spełnia swoją specyficzną funkcję. Z reguły kompozycja elementów elastycznych obejmuje: główne elementy elastyczne, które odbierają obciążenie pionowe wytworzone przez masę samochodu; dodatkowe elementy sprężyste zapewniające zwiększenie sztywności głównego elementu sprężystego i ograniczające skok zawieszenia, wykluczając mocne uderzenie; stabilizator, który zapewnia zwiększenie sztywności głównego elementu sprężystego podczas drgań poprzeczno-kątowych i przechyłów nadwozia podczas skrętu pojazdu. Metalowe elementy sprężyste mają liniową charakterystykę sprężystą i są wykonane ze specjalnych stali o dużej wytrzymałości w przypadku dużych odkształceń. Do takich elastycznych elementów należą resory piórowe, drążki skrętne i sprężyny. Sprężyny piórowe praktycznie nie są stosowane w nowoczesnych samochodach osobowych, z wyjątkiem niektórych modeli pojazdów wielofunkcyjnych. Możemy zwrócić uwagę na modele samochodów osobowych, które były wcześniej produkowane z resorami piórowymi w zawieszeniu, które są stosowane do dziś. Resory piórowe wzdłużne były montowane głównie w zawieszeniu zależnym kół i pełniły funkcję urządzenia sprężystego i prowadzącego. Zastosowano zarówno resory wielopiórowe, jak i jednopiórowe.

Sprężyny jako elementy elastyczne znajdują zastosowanie w zawieszeniu wielu samochodów osobowych. W zawieszeniach przednich i tylnych, produkowanych przez różne firmy większości samochodów osobowych, zastosowano sprężyny śrubowe cylindryczne o stałym przekroju pręta i skoku nawijania. Taka sprężyna ma liniową charakterystykę sprężystą, a niezbędną progresywność zapewniają dodatkowe elementy sprężyste wykonane z elastomeru poliuretanowego oraz gumowe amortyzatory odbicia. Wiele pojazdów wykorzystuje kombinację sprężyn śrubowych i kształtowych o zmiennej grubości pręta, aby zapewnić progresywne osiągi.

Sprężyny kształtowe mają progresywną charakterystykę sprężystą i są nazywane „miniblokami” ze względu na ich małe wymiary wysokości. Tak ukształtowane sprężyny stosuje się np. w tylnym zawieszeniu Volkswagena, Audi, Opla itp. Ukształtowane sprężyny mają różne średnice w środkowej części sprężyny i na krawędziach, a także sprężyny miniblokowe mają różne stopnie zwijania. W samochodach BMW serii 3 w tylnym zawieszeniu zamontowana jest beczkowata sprężyna o progresywnej charakterystyce, uzyskana dzięki kształtowi sprężyny i zastosowaniu drążka o zmiennym przekroju. W krajowych samochodach osobowych w zawieszeniach stosuje się cylindryczne sprężyny śrubowe o stałym przekroju i skoku w połączeniu z gumowymi zderzakami.

Drążki skrętne z reguły o przekroju kołowym są stosowane w samochodach jako element sprężysty i stabilizator. Moment sprężysty przenoszony jest przez drążek skrętny przez głowice szczelinowe lub czworościenne znajdujące się na jego końcach. Drążki skrętne na samochodzie można montować w kierunku wzdłużnym lub poprzecznym. Wadą drążków skrętnych jest ich duża długość, niezbędna do uzyskania wymaganej sztywności i skoku roboczego zawieszenia, a także wysokie wyrównanie wypustów na końcach drążka skrętnego. Należy jednak zauważyć, że drążki skrętne charakteryzują się niską masą i dobrą kompaktowością, co pozwala z powodzeniem stosować je w samochodach osobowych średniej i wysokiej klasy (np. Renault-1G, Fiat-130, w zawieszeniu przednie koła Hondy Civic itp.).

Elastyczne elementy pneumatyczne i pneumohydrauliczne nie znalazły jeszcze szerokiego zastosowania w zawieszeniu samochodów osobowych. Zastosowanie gazu jako elementu sprężystego jest bardzo obiecujące, ponieważ pozwala, jak żadne inne elastyczne elementy, na dostosowanie sprężystych właściwości zawieszenia i prześwitu. Elastyczne elementy pneumohydrauliczne posiadają metalową osłonę, w której gaz jest sprężany tłokiem przez ciecz pełniącą rolę przesłony, czyli tzw. zapewniając wraz z uszczelkami ruchomego tłoka niezbędną szczelność. Oprócz Citroena Fichtel & Sachs produkuje elastyczne elementy pneumohydrauliczne do niektórych samochodów klasy 8 w Europie.

Stabilizatory w samochodach osobowych, w zależności od rodzaju i konstrukcji zawieszenia, mogą mieć różne kształty: proste, w kształcie litery U, łukowate itp. Stabilizator jest zamontowany na gumowych tulejach, aby zapewnić elastyczne odkształcenie łożysk. Z reguły stabilizatory wykonane są ze stali sprężynowej.

Zawieszenie zależne w samochodach osobowych jest montowane na tylnych kołach. Charakterystyczną cechą konstrukcji zastosowanych zawieszeń zależnych jest obecność elementów elastycznych, które przenoszą obciążenia pionowe i nie mają tarcia, sztywnych prętów i dźwigni, które odbierają obciążenia boczne (boczne) i zapewniają kołu i nadwoziu pewną kinematykę.

W zawieszeniu zależnym do odbierania i przenoszenia sił bocznych stosuje się drążek Panharda, który jest sztywnym prętem, którego końce są przymocowane obrotowo: jeden do belki osi, drugi do nadwozia. Położenie tego łącznika względem osi osi i jego długość wpływają na położenie osi przechyłu i pojazd wjeżdżający w zakręt, zwiększając lub osłabiając podsterowność lub nadsterowność. Umieszczenie drążka Panharda z tyłu osi w kierunku jazdy pomaga zmniejszyć nadsterowność charakterystyczną dla pojazdów z napędem na tylne koła, a położenie przed osią pomaga zmniejszyć podsterowność właściwą pojazdom z napędem na przednie koła. Umiejscowienie trakcji wzdłuż osi kół praktycznie nie ma wpływu na kierowanie samochodem.

Charakterystyczna konstrukcja tylnego zależnego zawieszenia samochodu z napędem na tylne koła (układ klasyczny) to zawieszenie samochodu VAZ (rys. 5) .

W zawieszeniu pod kątem do pionowej osi pojazdu zamontowane są dwa amortyzatory. Takie rozmieszczenie amortyzatorów oprócz tłumienia drgań pionowych zapewnia zwiększenie stabilności bocznej nadwozia. Podobna instalacja amortyzatorów jest stosowana w zawieszeniach Volkswagena, Opla, Forda, Fiata itp. Do postrzegania sił bocznych zamiast naporu Panharda na szereg samochodów osobowych zastosowano mechanizm Watta. Mechanizm Watta może być umieszczony zarówno wzdłuż osi belki nośnej, jak i prostopadle do niej.

W samochodzie Mazda-KX7 z napędem na tylne koła i zależnym zawieszeniem kół dźwignie mechanizmu Watta znajdują się wzdłuż osi osi. Mechanizm znajduje się przed belką osi i wraz z podłużnymi wahaczami utrzymuje neutralne sterowanie podczas pokonywania zakrętów, zapewnia pionowy ruch osi i pochłania siły boczne. Ta komplikacja zależnego zawieszenia samochodu z napędem tylnych kół pozwoliła mu osiągnąć prędkość do 200 km/h. Aby zapewnić neutralne kierowanie, niezależnie od obciążenia osi, zastosowano zawieszenie koła napędowego ze skośnymi górnymi dźwigniami bez trakcji bocznej (samochód Ford Taunus).

W Volvo-740/760 zastosowano najbardziej zaawansowane zależne zawieszenie kół napędowych samochodu: zawieszenie ma dwie długie dźwignie zamocowane pod belką osi, na których zamontowana jest sprężyna i amortyzator. Dolne ramiona są przymocowane do korpusu za pomocą gumowych mocowań, które mają pewną elastyczność podczas skręcania. Siły boczne są pochłaniane przez napór poprzeczny Panharda umieszczony za belką osi na wysokości osi koła.

Zależne tylne zawieszenie samochodów z napędem na przednie koła składa się z belki nośnej, najczęściej o profilu otwartym, łączącej osie kół, dwóch lub czterech wahaczy wleczonych, zamocowanych przegubowo lub sztywno do belki. Dźwignie dolne wykonane są w taki sposób, aby opierały się na nich elementy elastyczne i amortyzatory. Siły boczne są zwykle postrzegane przez pchnięcie Panharda.

Zawieszenie zależne od tyłu Saaba-900 ma belkę napędową, do której zamocowane są obrotowo podłużne (górna i dolna) dźwignie, tworząc mechanizm Watta. Nad belką mocy znajduje się drążek Panharda, który odbiera obciążenia boczne i praktycznie nie wpływa na kierowanie samochodem, a także zwiększa środek przechyłu, co jest skuteczne w przypadku pojazdów z napędem na przednie koła. Układ dźwigni dolnych przed belką i górnych za nią powoduje obciążenie wszystkich dźwigni siłami rozciągającymi podczas hamowania i równoległym ruchem belki, gdy nadwozie toczy się na zakręcie. Wadą tego układu zawieszenia jest przesunięcie położenia środka rolki wzdłużnej przy zmianie obciążenia: przy małym obciążeniu środek rolki znajduje się przed osią koła, a przy pełnym obciążeniu - za osią. Taka zmiana położenia środka przechyłu podłużnego powoduje „nurkowanie” pojazdu podczas hamowania.

W samochodzie Ford Fiesta siły hamowania i trakcji są odbierane przez dwa dolne wahacze na belce i wsporniki przymocowane do wzmocnionych prętów amortyzatora oraz przez gumowe tuleje połączone z nadwoziem. Na belce nośnej znajdują się elementy sprężyste sprężynowe, a wsporniki montażowe amortyzatora są cofnięte względem osi belki. Taka konstrukcja zawieszenia uwalnia środkową część belki od sił skręcających podczas przyspieszania i zwalniania.

W niektórych modelach samochodów Renault i Daimler-Benz na belce zamontowane są dwa dolne wahacze wzdłużne i jeden górny wahacz z możliwością obrotu i niewspółosiowości kątowej. Taki układ zapewnia prostoliniowy ruch tylnej osi bez przemieszczeń bocznych i zmniejszenia przechyłów nadwozia podczas pokonywania zakrętów.

W samochodach „Audi-100”, „Mitsubishi Talent”, „Toyota Start” zastosowano zawieszenie tylnych kół napędzanych z dwoma wahaczami wleczonymi pracującymi w zginaniu (rys. 6).

Momenty trakcyjne i hamujące są przenoszone przez szeroko rozstawione dźwignie sztywno połączone z belką poprzeczną, a ze względu na postrzeganie momentu zginającego przez dźwignie oraz obciążeń skręcających przez belkę poprzeczną zmniejsza się wzdłużny i poprzeczny przechył korpusu. Takie zawieszenie jest również stosowane w samochodach Range Rover i Daimler-Benz, w pierwszym przypadku w przednim zawieszeniu, w drugim - w przednim i tylnym zawieszeniu pojazdów z napędem na wszystkie koła.

W samochodzie AZLK-2141 zastosowano również zawieszenie ze skrętną belką poprzeczną i ramionami wleczonymi, które odbierają obciążenia zginające, co różni się od pokazanego na rys. 7 rozmieszczenie elementów elastycznych - sprężyny bezpośrednio na dźwigniach.

Konstrukcja zawieszenia (w niektórych przypadkach określana jako półniezależna) z towarzyszącymi wahaczami wleczonymi stała się powszechna w samochodach osobowych. Najprostszą wersją tego projektu jest zawieszenie tylnych kół pojazdów VAZ z napędem na przednie koła. (rys. 7) (w tym VAZ-1111), ZAZ-1102, Renault 5ST-turbo, Volkswagen Polo, Sirocco, Passat, Golf, Ascona itp.

Ryż. 7. Tylne zawieszenie samochodu VAZ-2109: 1 - piasta tylnego koła; 2 - wahacz tylnego zawieszenia; 3 - wspornik do mocowania wahacza; 4,5 - odpowiednio gumowe i dystansowe tuleje zawiasu dźwigni; 6 - śruba mocowania wahacza; 7 - wspornik korpusu; 8 - podkładka nośna do mocowania drążka amortyzatora; 9 - górna podpora sprężyny zawieszenia; 10 - tuleja dystansowa; 11- uszczelka izolacyjna sprężyny zawieszenia; 12 - sprężyna tylnego zawieszenia; 13 - poduszka do mocowania drążka amortyzatora; 14 - bufor skoku kompresji; 15 - pręt amortyzatora; 16 - obudowa ochronna amortyzatora; 17 - dolna miska podporowa sprężyny zawieszenia; 18 - amortyzator; 19 - belka łącząca; 20 - oś piasty koła; 21 - kołpak piasty; 22 - nakrętka mocująca piastę koła; 23 - podkładka łożyska; 24 - pierścień uszczelniający; 25 - łożysko piasty; 26 - tarcza hamulcowa; 27.28 - odpowiednio pierścienie ustalające i odbijające brud; 29 - kołnierz wahacza; 30 - tuleja amortyzatora; 31 - wspornik do montażu amortyzatora; 32 - gumowo-metalowy zawias wahacza

Takie zawieszenie w pojazdach z napędem na przednie koła zapewnia łatwość rozmieszczenia wszystkich elementów zawieszenia, niewielką liczbę części w zawieszeniu, brak dźwigni i drążków prowadzących, optymalne przełożenie skrzyni biegów z nadwozia do elastycznego urządzenia zawieszenia, eliminacja stabilizatora, wysoka stabilizacja wykolejenia i toru przy różnych skokach zawieszenia, korzystna rolka centrująca, zmniejszająca możliwość „dziobania” nadwozia podczas hamowania.

Samochody Volkswagen Golf i Sirocco z drążkiem poprzecznym umieszczonym blisko podpór końców wahaczy (współczynnik zmiany pochylenia koła jest bliski jedności) mają prostą konstrukcję zawieszenia z wiązanymi dźwigniami.

Samochód „Renault-turbo” jest wyposażony w zawieszenie z łącznikiem poprzecznym i elementami skrętnymi. Każde koło jest połączone z dwoma drążkami skrętnymi o różnych średnicach (przód - mała średnica, tył - duża), działając jednocześnie z równobocznym skokiem zawieszenia, a przy przeciwległych drążkach skrętnych tylnych i poprzecznicy łączącej dźwignie. Amortyzatory w zawieszeniu są montowane pod kątem do osi pionowej z pochyleniem do przodu, wychwytując siły podczas hamowania i przyspieszania.

Niezależne dwuwahaczowe zawieszenie stosowane jest na przednich i tylnych kołach pojazdów. Zawieszenie składa się z dwóch wahaczy przegubowo łączących każde koło z nadwoziem, elementów elastycznych, amortyzatorów i stabilizatora. W przednim zawieszeniu zewnętrzne końce dźwigni są połączone przegubami kulowymi ze sworzniem lub zwrotnicą. Im większa odległość między górnymi i dolnymi ramionami prowadzącymi, tym dokładniejsza jest kinematyka zawieszenia. Dźwignie dolne są mocniejsze niż górne, ponieważ oprócz sił wzdłużnych postrzegane są również boczne. Zawieszenie na podwójnych wahaczach pozwala, w zależności od względnego położenia dźwigni, zapewnić pożądane (optymalne) położenie środków przechyłu bocznego i wzdłużnego.

Ponadto, ze względu na różne długości dźwigni (zawieszenia trapezowe), możliwe jest uzyskanie różnych przemieszczeń kątowych kół podczas suwów odbicia i ściskania oraz wykluczenie zmian toru jazdy przy względnych ruchach nadwozia i kół. Przykładem zawieszenia z podwójnym wahaczem jest przednie zawieszenie pojazdów VAZ. (rys. 8) ... Podobny projekt jest stosowany w samochodach Opel, Honda, Fiat, Renault, Volkswagen, oczywiście z pewnymi cechami konstrukcyjnymi elementów zawieszenia.

Zawieszenie z podwójnymi wahaczami zostało zastosowane w projektach wielu samochodów, w szczególności Daimler-Benz zastosował zawieszenie podobne do pokazanego na rys. 8 , w prawie wszystkich samochodach osobowych. Przednie zawieszenie samochodu „Opel Cadet S” ma prostą konstrukcję, której urządzenie prowadzące jest sztywno przymocowane do bocznych elementów nadwozia bez gumowych tulei. Sprężyny śrubowe są zamontowane na dolnych wahaczach z nachyleniem do osi wzdłużnej pojazdu; wewnątrz sprężyn znajdują się elastyczne odboje dociskowe. Amortyzatory znajdują się na ramionach górnych, amortyzatory odbicia znajdują się w amortyzatorach. Takie rozmieszczenie sprężyn i amortyzatorów zapewnia równomierne obciążenie przegubów kół. Wraz z zębatkowym mechanizmem kierowniczym, przednie zawieszenie tworzy oddzielną jednostkę montażową, która umożliwia regulację pochylenia, zbieżności i nachylenia osi przed przymocowaniem do nadwozia.

Ryż. 8. Urządzenie (a) i typowy schemat (6) przedniego zawieszenia samochodu VAZ-2105: 1 - łożysko koła; 2 - czapka; 3 - nakrętka regulacyjna; 4 - oś sworznia obrotowego; 5 - piasta; 6 - tarcza hamulcowa; 7 - obrotowa podstawka; 8 - ramię; 9 - łożysko kulkowe; 10 - bufor; 11 - szkło podtrzymujące; 12 - gumowe poduszki; 13, 26 - odpowiednio, górne i dolne miseczki sprężyste podtrzymujące; 14 - oś górnej dźwigni; 15 - podkładka regulacyjna; 16, 25 - wsporniki do mocowania odpowiednio pręta stabilizatora i amortyzatora; 17 - tuleja gumowa; 18 - stabilizator; 19 - dźwigar; 20 - oś przedramienia; 21 - przedramię; 22 - sprężyna zawieszenia; 23 - klips; 24 - amortyzator; 27 - korpus dolnego przegubu kulowego; 28 - szpilka piasty koła

Przednie zawieszenie samochodu „Honda Prelude” ma krótkie wahacze górne, umieszczone pod kątem do osi kół. Dolne ramię jest również ustawione pod kątem do osi koła (ten kąt jest około trzy razy mniejszy niż kąt, który tworzy górne ramię), razem z dolnymi wahaczami zastosowano łączniki podłużne, które są mocowane do nadwozia za pomocą elastyczny zawias.

Wagon „Alfa-90” posiada element sprężysty skrętny umieszczony wzdłużnie i połączony z dolnym ramieniem urządzenia prowadzącego.

Samochody Citroen są wyposażone w elastyczne elementy pneumohydrauliczne w zawieszeniu (rys. 9) ... Jak wcześniej wspomniano, takie sprężyste elementy zapewniają „miękkie” zawieszenie i kontrolę wysokości jazdy.

Element elastyczny (ryc. 9, a) składa się z cylindra, w którym porusza się tłok z długą cylindryczną powierzchnią prowadzącą. W górnej części cylindra zamontowany jest kulisty balon, podzielony elastyczną membraną (membraną) na dwie wnęki: górną wypełnioną sprężonym azotem, dolną wypełnioną cieczą. Między cylindrem a cylindrem znajduje się zawór amortyzujący, przez który przepływa płyn podczas odbicia i kompresji. Konstrukcja elementu elastycznego pozwala na montaż w zawieszeniu w dowolnej pozycji. W szczególności na tylnym zawieszeniu pojazdu Citroen-VX elementy elastyczne są montowane pod niewielkim kątem do poziomu, na które przenoszenie siły odbywa się poprzez kulistą podporę za pomocą wsporników wahaczy wzdłużnych zawieszenia przewodnik. Zastosowanie elementów pneumohydraulicznych w zawieszeniu samochodów osobowych umożliwia nadwozie posiadanie własnej częstotliwości drgań w zależności od obciążenia w zakresie 0,6-0,8 Hz.

W samochodach „Mercedes 20 (U / ZOOE) stosuje się zawieszenie na podwójnych poprzecznych dźwigniach przestrzennych. Takie zawieszenie składa się z przegubowych sparowanych dźwigni, tworzących trójkąt w widoku z góry, z punktem przecięcia w konstruktywnym środku osi obrotu (na osi symetrii koła) Taka konstrukcja zawieszenia, uwzględniająca obecność elementów elastycznych w jednostkach nośnych, zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa podczas obracania samochodu przy dużych prędkościach.

Zawieszenie na słupkach prowadzących (zawieszenie „MacPherson”, patrz rys. 2, e) jest stosowany w prawie większości samochodów osobowych produkowanych przez różne firmy zagraniczne. W samochodach krajowych najbardziej charakterystyczną konstrukcją zawieszenia na prowadnicach jest przednie zawieszenie pojazdów VAZ z napędem na przednie koła. (rys. 10) i AZLK.

Przednie zawieszenie samochodu VAZ-2109 składa się z teleskopowej kolumny amortyzatora, w górnej części korpusu, na której zamontowana jest cylindryczna sprężyna z elastycznego elementu, a na drążku znajduje się bufor suwu sprężania kość wahacza, obrotowo połączona z nadwoziem za pomocą zwrotnicy, napinacza i stabilizatora.

Audi, Volkswagen, Opel, Ford, DEU Nexia i wiele innych ma podobny schemat konstrukcyjny i kinematyczny przedniego zawieszenia.

Zaletą zawieszenia z kolumną prowadzącą jest zwartość montażowa elementów wykonujących pracę sprężystą, prowadzącą i tłumiącą, a także niewielkie siły w punktach mocowania zawieszenia do nadwozia, możliwość zastosowania zawieszeń o długim skoku, które zapewniają najlepsza płynność jazdy, możliwość stworzenia optymalnej kinematyki, wygoda tworzenia dobrej izolacji drgań i hałasu nadwozia, niska wrażliwość na niewyważenie i bicie opon itp.

Ryż. 10. Przednie zawieszenie samochodu VAZ-2109: 1 - karoseria; 2 - górna miseczka podtrzymująca; 3 - bufor skoku sprężania; 4 - wsparcie bufora; 5 - sprężyna zawieszenia; 6 - dolny wspornik sprężyny; 7 - przegub kulowy drążka kierowniczego; 8 - ramię obrotowe; 9 - stojak teleskopowy; 10 - mimośrodowa podkładka; 11 - śruba regulacyjna; 12 - wspornik stojaka; 13 - sterująca pięść; 14 - śruba mocująca; 15 - obudowa; 16 - pierścień ustalający; 17 - kołpak piasty koła; 18 - wielowypustowy chwyt napędowy; 19 - piasta koła; 20 - łożysko piasty koła; 21 - tarcza hamulcowa; 22 - wahacz; 23 - podkładka regulacyjna; 24 - stojak stabilizujący; 25 - stabilizator; 26 - poduszka stabilizująca; 27 - wspornik montażowy stabilizatora; 28, 31 - wsporniki; 29 - naciągnięcie wahacza; 30 - podkładki; 32 - gumowa tuleja dystansowa ortezy; 33 - tuleja; 34 - osłona ochronna na sworzeń kulowy; 35 - łożysko kulkowe; 37 - korpus sworznia kulowego; 38 - drążek zawieszenia; 39, 40 - górne korpusy podporowe; 41-45 - elementy podpory górnej; 46 - śruba; / - górna podpora; // - sworzeń kulowy wahacza; /// - przedni zawias przedłużenia wahacza; a - kontrolowana szczelina

Rozważmy niektóre cechy konstrukcyjne zawieszenia z prowadnicą zębatki. Analizując kinematykę zawieszenia widać, że położenie środka toczenia zależy od kąta pochylenia zębatki do pionu i dolnych ramion do horyzontu. Wybierając montaż kolumny i dźwigni, położenie środka toczenia pod różnymi obciążeniami może być znacznie niższe niż w przypadku zawieszenia na podwójnych wahaczach. Kątowe ustawienie kolumny wpływa również na zmianę pochylenia i toru jazdy. Gdy bagażnik znajduje się blisko pionu i długiego dolnego wahacza, tor praktycznie się nie zmieni. Należy również zauważyć, że zmiana pochylenia pod wpływem sił bocznych podczas pokonywania zakrętów jest znacznie mniejsza niż w zawieszeniach dwuwahaczowych.

Aby zapobiec zakleszczeniu się tłoka amortyzatora, sprężyna na kolumnie jest montowana z nachyleniem, tak aby oś montażu sprężyny przechodziła przez zawias łożyska dolnego ramienia.

W samochodach BMW 5 -1st W serii zastosowano przednie zawieszenie z podwójnymi przegubami. Elastyczne elementy-sprężyny dolną częścią opierają się na miseczkach przyspawanych do korpusu amortyzatora, górna część sprężyny opiera się o łożysko kulkowe zamocowane do korpusu w trzech punktach. Urządzenie sterujące składa się z dźwigni poprzecznych, które pochłaniają obciążenia boczne oraz prętów skierowanych do przodu pod kątem do osi wzdłużnej pojazdu i zapewniających obrót kół kierowanych w kierunku dodatniego zbieżności, tj. poprawiono stabilność ruchu w linii prostej. Wzajemne położenie zawiasów podporowych dźwigni i drążków umożliwia zwiększenie odporności na przechyły wzdłużne podczas przyspieszania i zwalniania. Zawieszenie napędzanych kół Hondy Prelude składa się z długich wahaczy i podłużnych drążków skierowanych pod niewielkim kątem do osi podłużnej. Mocowania ramion w obszarze koła są usytuowane w przybliżeniu pośrodku koła, dzięki czemu osiąga się optymalne położenie środka walca bocznego.

Zawieszenie na wleczonych wahaczach urządzenia prowadzącego (patrz rys. 2, d) składa się z wytrzymałego, zwykle spawanego ramienia skrzynkowego lub odlewanego 5 (rys. 11) urządzenie prowadzące umieszczone w kierunku jazdy po każdej stronie pojazdu.

Dźwignia amortyzuje obciążenia skręcające i zginające powstające podczas ruchu pojazdu. Aby zapewnić wymaganą sztywność zawieszenia pod działaniem sił bocznych, dźwignia ma szeroko rozstawione wsporniki na korpusie. Zawieszenie wahacza wzdłużnego jest często stosowane w tylnym zawieszeniu pojazdów z napędem na przednie koła. Poziome położenie dźwigni zapewnia, że ​​pochylenie, zbieżność kół i rozstaw kół pozostają niezmienione podczas suwów kompresji i odbicia. Długość ramion wpływa na progresywność właściwości sprężystych zawieszenia, a ponieważ punkty wychylenia ramion znajdują się w środkach podłużnego przechyłu pojazdu, ciało będzie „kucnąć” podczas hamowania.

Renault, Citroen, Peugeot i inne są wyposażone w zawieszenie z wahaczami wleczonymi.

Sprężyny, skręcanie i urządzenia pneumohydrauliczne są stosowane jako elementy sprężyste w zawieszeniach. Sprężynowe elementy sprężyste mogą być umieszczone zarówno współosiowo z amortyzatorem („Peugeot”), jak i równolegle („Mitsubishi Colt”, „Talbot”). W niektórych modelach samochodów Peugeot amortyzatory sprężynowe są umieszczone pod niewielkim kątem do poziomu, a elementy elastyczne w samochodzie Citroen BX są instalowane w ten sam sposób. Tylne zawieszenie ze sprężynami skrętnymi (patrz rys. 11 ) jest zwarty. Drążki skrętne 2 siatka z rurkami prowadzącymi 1 oraz 7 ... Odlewane ramiona wleczone 5 przyspawany do końców rur 1 oraz 7 włożone jeden w drugi i oddzielone gumowymi przelotkami 8 oraz 9 .

Zawieszenie ze skośnym ramieniem (patrz rys. 2, f) dotyczy tylko tylnego zawieszenia samochodów. Zawieszenie samochodu BMW 5 seria pokazana w rys. 12 , podobne urządzenie prowadzące jest instalowane w samochodach firm „Fiat”, „Daimler-Benz”, „Ford” z pewnymi cechami konstrukcyjnymi.

Najkorzystniejszy z punktu widzenia kinematyki zawieszenia jest kąt wychylenia w zakresie 10-25° (kąt pomiędzy osią poprzeczną a położeniem mocowania ramienia prowadzącego do nadwozia w płaszczyźnie poziomej). Na przykład ten kąt wynosi 20° dla samochodów: BMW 5181/5251 i BMW 5281/5351; „Ford Sierra/Scorpio” -18°, „Opel-Senator” – 14° itd. Przy takiej konstrukcji urządzenia prowadzącego koła napędowe występują między kołem a przekładnią główną (różnicową) ruchy kątowe i liniowe, wymagające zamontowania w półosiach przenoszących moment obrotowy na koła, dwóch przegubów o jednakowych prędkościach kątowych w celu kompensacji te ruchy. W zależności od proporcji długości skośnych dźwigni i kątów ich montażu można uzyskać prawie dowolne wymagane położenie środków rolek i zmniejszenie zmiany toru. W takich zawieszeniach amortyzator montowany jest z przesunięciem w stosunku do osi koła, co może zapewnić przełożenie koła do amortyzatora równe jedności.

Dodatkowe elastyczne elementy zawieszenia, zainstalowane oprócz głównych elementów elastycznych, spełniają dwa zadania: izolację akustyczną i wibracyjną nadwozia oraz ograniczenie skoku zawieszenia podczas ściskania i odbicia z odpowiednim zapewnieniem progresywności właściwości sprężystych zawieszenia. Głównym wymaganiem w tym przypadku dla elementów sprężystych będzie wytworzenie pewnej sprężystości w kierunku osiowym i dużej sztywności w kierunku promieniowym, aby wykluczyć wpływ na kinematykę zawieszenia. Takie dodatkowe elementy elastyczne są zwykle wykonane z gumy i różnych elastycznych polimerów (na przykład poliuretanu). W przednich zawieszeniach kół kierowanych łożysko kulkowe jest zamontowane w górnym wsporniku resorów (patrz rys. 10)- aby wyeliminować tarcie podczas skręcania kół, ponieważ obracają się one razem z rozpórkami. Na ryc. 4.13 pokazuje górne elastyczne wsporniki słupków Volvo 740/760 i Mercedes 190.

We wsparciu Rys. 13, a gumowe mocowania są zaprojektowane w taki sposób, że siły sprężyny i amortyzatora są odbierane oddzielnie. Sprężyna zawieszenia działa na amortyzator gumowy poprzez łożysko kulkowe wzdłużne 5 ... Drążek amortyzatora montowany jest w tulei 1 przez co działa na środkową część odboju gumowego 5. Podobna konstrukcja zderzaka jest stosowana w samochodzie Peugeot, tylko w nieco uproszczonej konstrukcji samego zderzaka gumowego. Na Rys. 13, b gumowa podpórka 5 przeznaczony jest głównie do izolacji akustycznej i elastycznego elementu 6 znajduje się na drążku amortyzatora i przenosi siłę podczas ściskania przez wewnętrzną nasadkę wspornika 5 na nacisk 4 I ciała. Taka konstrukcja zwiększa podstawę prowadnicy amortyzatora i zapobiega zacieraniu się trzpienia.

Wykład 14, 15.

Sterowniczy