Elementele de suspendare și ghidare ale suspensiei. Elemente elastice

Elemente elastice ale pandantivelor. Cel mai frecvent izvoare de frunze.  Sunt ușor de fabricat și de reparat. Nu au nevoie, spre deosebire de arcurile de arc și de torsiune, ghidajele de pârghie.

Arcurile frunzelor sunt de trei tipuri (Fig. 22.2, Y): semi-eliptice (A)  cantilever (B)  și trimestrial (c).

Forma setului de foi corespunde diagramei momentelor de îndoire, adică. Izvorul este un fascicul de rezistență egală.

Montarea arcurilor din primele două tipuri este asimetrică, ceea ce oferă rezistență la rulare și la „ciugulare” în timpul frânării. coe

Fig. 22.2.

/ - arcuri de frunze: și  - semi-eliptic; b  - cantilever; în  - trimestrul; II  - elemente pneumatice: și  - cu două secțiuni; b, c  - diafragmă;

g- ambreiaj de asimetrie cu mânecă r \u003d (1 2 - 1 () / 1  \u003d 0,1-0,3- Coeficientul de deformare al arcului semi-eliptic 5 \u003d 1,45-1,25.

Arcul de frunze este format din frunza de rădăcină, care este conectată la cadru, iar restul foilor atrase de acesta prin cleme. Înainte de asamblare, foile au curburi diferite. Deplasarea longitudinală a foilor este limitată de proeminențele care intră în locașul foii adiacente sau de șurubul cuplajului central. Pentru a reduce frecarea, un strat de lubrifiant de grafit este aplicat pe foi sau sunt plasate garnituri nemetalice. Secțiunea arcurilor este dreptunghiulară, în formă de T sau trapezoidală. Arcul este atașat la pod cu scări în trepte cu suprapuneri, un capăt al foii de rădăcină este legat de corp, iar celălalt prin cercel. Montarea capetelor arcurilor pe perne de cauciuc este de asemenea folosită. Această montare nu necesită lubrifiere și reduce răsucirea arcului în timpul prelucrării cadrului.

Izvoare spiralate  (arcurile) sunt mai des utilizate cu suspendarea independentă a roților. Izvoarele cilindrice au o caracteristică liniară, și conice - progresive.

Bare de torsiune  reprezintă un arbore sau o grămadă de arbori care se răsucesc în timpul impactului drumului pe suspensie. Sunt utilizate pentru suspendarea independentă a roților vehiculelor cu mai multe axe, în remorci și mașini mici. Energia deformării elastice a torsiunii este de 2-3 ori mai mare decât cea a arcurilor de frunze.

Elemente pneumatice elastice adesea folosit la mașinile cu o masă în formă de schimbare (autobuze, nave containere, remorci etc.). Suspensia de aer este neliniară, parametrii ei putând fi schimbați datorită modificărilor presiunii aerului. O netezime ridicată poate fi obținută cu mișcări relativ mici ale masei corpului și a părții nerostite. Modificând presiunea aerului, puteți ajusta poziția corpului în raport cu șoseaua și cu suspensie independentă - gardă la sol.

Elemente de balon și diafragmă  (Fig. 22.2, II)  confecționate din scoici din cauciuc cu două straturi. Pentru utilizarea cordonului sau nylon, pentru stratul exterior al cilindrului - cauciuc rezistent la ulei-benzină, iar pentru stratul interior - cauciuc. Pentru cilindri (Fig. 22.2, //, a)  etanșeitatea este caracteristică. Cu toate acestea, rezervoarele suplimentare sunt folosite pentru a lucra cu ele la vibrații de joasă frecvență. Utilizarea elementelor cu diafragmă și manșon (Fig. 22.2, //, b, c, d)  Puteți obține o frecvență naturală mică a suspensiei. Aceste elemente necesită mai puțin aer. Cu toate acestea, datorită frecării carcasei lor împotriva pistonului, acestea se uzează mai repede.

hidropneumatice  elementele telescopice transmit presiune pe perna de gaz printr-un lichid. Aceste dispozitive sunt mai compacte decât cele pneumatice, deoarece funcționează la presiuni de până la 20 MPa.

Dispozitivele de ghidare sunt determinate de schema de suspendare. la dependente  suspensie (Fig. 22.3, a)  ambele roți sunt conectate rigid la grinda podului. Când schimbați poziția uneia dintre roți în înălțime, unghiul se schimbă X.  În acest caz, când roata se rotește, are loc un efect giroscopic, care tinde să readucă axa în poziția anterioară, ceea ce duce la uzura anvelopelor și axei. la independent  suspensie (Fig. 22.3, b-e)  fiecare roată este turnată separat. Cu suspensie cu o singură legătură (vezi Fig. 22.3, b)  sistemul are și efect giroscopic. Cu o suspensie paralelogramogramă dublu spirală (vezi Fig. 22.3, c)  și trapezoidale cu pârghii de lungimi diferite (a se vedea Fig. 22.3, g)  nu există o deplasare unghiulară a roții, dar are loc o deplasare laterală D / care duce la uzura laterală a roților.

La mașinile de pasageri, suspensia de pârghie telescopică „lumânarea basculantă” („lumânarea lui MacPherson”, vezi.

Fig. 22.3.

și  - dependent; b  - levier unic independent; Whig - manetă dublă independentă cu pârghii de lungimi egale și diferite; d  - orez independent de levier-telescopic. 22.3, d). Oferă o ușoară schimbare de cale și camber, are o masă mică, o distanță mare între suporturile roților din dreapta și stânga, o cursă mare în înălțime.

Suspensia de echilibru (Fig. 22.4) este utilizată pe vehiculele cu mai multe axe. Pandantive cu un echilibrator scurt (Fig. 22.4, a)  utilizat pe semiremorci și vehicule cu un sistem de roți 6x2. În suspensia prezentată în fig. 22,4, b.  Sub arcul de frunze, este instalat un echilibrator mare, iar deasupra acestuia se găsesc tracțiuni cu jet (la vehiculele MAZ). În diagrama din fig. 22,4, în  arcul în sine este un echilibrator, și tije rachetă sunt instalate deasupra și dedesubt, ceea ce restricționează mișcarea podurilor (mașini ZIL, KrAZ, UralAZ).

Fig. 22.4. Scheme de suspensii de echilibrare: și  - compresor cu patru cu echilibrator; b  - compresor cu două raze de echilibrare rigid; în  - cu arcuri de echilibrare și bare cu jet

Stabilizatori. La întoarcerea mașinii sub influența forței centrifuge, corpul se înclină, poziția centrului de masă se schimbă, ceea ce poate duce la răsturnarea mașinii. Pentru a preveni acest fenomen, suspensia trebuie să aibă o rigiditate unghiulară în direcția transversală, ceea ce se realizează prin instalarea stabilizatorilor. Adesea, stabilizatorul este o bară de torsiune care se răsucește atunci când corpul este înclinat. La mașini, stabilizatorul este instalat pe puntea față și mai rar pe puntea din spate. Uneori funcția de stabilizator în suspensia din spate este un fascicul de punte spate în formă de U (mașini VAZ).

Suspensiile auto sunt clasificate după design (sau tip) de ghidaje și elemente rezistente. Dispozitivele de ghidare sunt utilizate pentru percepția și transmiterea forțelor de tracțiune, frânare și laterale care decurg dintr-o rotire de la roți la corp. Proiectarea dispozitivului de ghidare afectează natura modificării poziției corpului și a roților mașinii în timpul deplasării. Elementele elastice din suspensie sunt principalele convertoare ale sarcinilor dinamice transmise prin roți de la drum către corp. Cel mai mare efect de reducere a încărcărilor dinamice îl are suspensiile „moi” care au elemente elastice cu rigiditate scăzută. Astfel de suspensii pot oferi frecvențe joase ale vibrațiilor caroseriei (nu mai mult de 1 Hz), care creează cel mai mare confort atunci când conduceți o mașină, deoarece permit izolarea corpului de efectele forțelor generate de interacțiunea roților cu neregulile rutiere.

Se crede că pentru mașinile de pasageri, cel mai bun confort (lipsa oboselii șoferului în timpul conducerii îndelungate și absența senzației de vibrații ale corpului atunci când conduceți pe un drum asfaltat la viteze diferite) este obținut dacă accelerațiile corpului nu depășesc 0,5-1 m / s 2 cu verticală corespunzătoare vibrațiile corpului la frecvențe de până la 1 Hz.

Dispozitivul de suspensie determină cinemica roților în raport cu caroseria și drumul, ceea ce are un impact semnificativ asupra performanței mașinii. Distragând unele caracteristici de proiectare ale dispozitivelor de ghidare utilizate, ele pot fi reprezentate sub formă de scheme simple (fig. 2) .

Dispozitivul de ghidare este o combinație de pârghii de diferite modele, tije și balamale care leagă roata cu corpul și asigură transferul de forțe și momente. Pentru a transmite forțe axiale, de regulă, se folosesc tije simple cu suporturi cu balamale, cu excepția încărcărilor de îndoire. Un exemplu de astfel de tije sunt tijele longitudinale ale suspensiei roților motrice ale vehiculelor VAZ-2101; -2107, Mazda-RX7, Volkswagen, Daimler-Benz și transversale, de exemplu, tijă Panhard, care primește forțe transversale în suspensii dependente. Profilul secțiunii transversale a acestor tije poate fi diferit, dar asigură o rezistență ridicată la îndoirea longitudinală. Cele mai utilizate tije de secțiune transversală circulară.

În suspensiile independente, în care este necesară transmiterea forțelor în direcții transversale și longitudinale, se folosesc pârghii de formă triunghiulară sau semilună, care sunt rezistente la forțele longitudinale și au rezistență la îndoire de la sarcini longitudinale și transversale. Manetele sunt realizate prin ștanțare sau forjare din oțel sau aliaje de aluminiu. În unele cazuri, se utilizează structuri de turnare și sudate. Manetele transversale ale Porsche, Daimler-Benz și altele sunt fabricate din aliaj de aluminiu.

Manetele dispozitivului de ghidare a suspensiei sunt conectate la roată și la corp folosind articulații cu bile și bucși. Balamalele pot fi ghidaj și rulment. De exemplu, într-o suspensie independentă pe oase, un element elastic se sprijină pe un braț inferior. Articulația bilă a unei astfel de pârghii percepe forțele care acționează în direcții diferite, prin urmare, articulația trebuie să poarte. Balama de pe brațele superioare nu percepe forțe verticale, dar le transferă în principal pe cele transversale. În acest caz, se folosește o articulație de ghidare. În fig. 3 prezintă îmbinări sferice purtătoare de sarcină și o articulație de direcție folosită în automobile. Trebuie menționat că balamalele similare sunt utilizate și pe tije de direcție. Balamalele au o tijă de ghidare cilindrică sau conică (1:10), capul cu bilă este acoperit de o căptușeală din plastic (din rășină acetilică), capacul de protecție este umplut cu unsoare specială. Astfel de balamale (producătorii Ehrenreich "," Lemförder Metalvaer ") au o etanșare bună împotriva pătrunderii de murdărie și practic nu necesită întreținere.

Balama este de remarcat (Fig.3b) , având izolare fonică suplimentară sub formă de inserții elastice de cauciuc folosite de compania Daimler-Benz pentru a izola zgomotul de la rularea anvelopelor radiale.

Nodurile de susținere ale dispozitivului de ghidare a suspensiei trebuie să aibă o frecare mică, să fie suficient de rigide și să aibă proprietăți absorbante de sunet. Pentru a asigura aceste cerințe, inserțiile din cauciuc sau plastic sunt introduse în proiectarea elementelor de sprijin. Ca materiale de căptușeală, se folosește un tact care nu necesită întreținere în timpul funcționării, de exemplu, poliuretan, poliamidă, teflon, etc. Folosirea garniturilor de cauciuc în bucșe asigură o bună izolare fonică, elasticitate torsională și deplasare elastică sub sarcină.

Blocurile silențioase au fost utilizate pe scară largă în elementele de sprijin. (fig. 4) constând dintr-un manșon cilindric de cauciuc presat într-o compresie mare între bucșele metalice exterioare și interioare. Aceste bucșe permit unghiuri de răsucire de ± 15 ° și înclinare până la 8 ° (Fig. 4, a) . tufiș (Fig. 4, b)   este utilizat pe automobilul BMB-528i, este realizat prin cauciucul vulcanizant între două bucse de oțel, are proprietăți bune de absorbție a sunetului și rigiditate suficientă. tufiș (Fig. 4, c)   găsit o aplicație largă în tije transversale și amortizoare.

Pe pragurile automobilelor Daimler-Benz 280S / 500SEC și Volkswagen, sunt instalate așa-numitele rulmente glisante în care manșonul intermediar poate aluneca pe interior, oferind o rigiditate torsională scăzută (deformarea nu depășește 0,5 mm cu o forță laterală de 5 kN). Suportul este lubrifiat, iar partea mobilă este sigilată cu garnituri mecanice.

Pentru a asigura absorbția unui astfel de zgomot pe mașinile BMW Seria 5, se utilizează rulmenți de cauciuc care sunt presate pe crucea suspensiei din spate pe ambele părți și au o rigiditate diferită în funcție de direcția de deformare. Suspensia din față a autovehiculelor Honda Prelude și Ford Fiesta folosește un manșon combinat de poliuretan, plastic și șaibe de oțel, care oferă caracteristici de rigiditate diferite în funcție de direcția de acțiune a forțelor. Vehiculele cu tracțiune din față Audi-100/200 și Opel Corsa folosesc un manșon de cauciuc ondulat dintr-o bucată, care, în funcție de direcția forțelor de rezistență la rulare, are o rigiditate diferită, cu elasticitatea necesară pe direcțiile laterale și verticale.

Elementele elastice de suspensie se disting prin design și materialul din care sunt confecționate. Principala caracteristică a unui element elastic este rigiditatea (raportul dintre sarcină și deformarea sau deformarea pe care o provoacă), adică. rezistența elastică a materialului la diferite tipuri de sarcini.

Această proprietate este deținută de metale, cauciuc, unele materiale plastice și gaze. Cel mai bun tip de caracteristică elastică este o caracteristică progresivă care are o anumită rigiditate în partea de mijloc (zona de creare a vibrațiilor corpului), care oferă cel mai mare confort atunci când mașina se deplasează) și o rigiditate mare în pozițiile extreme ale dispozitivului de ghidare a suspensiei în timpul comprimării și revenirii pentru a preveni o lovitură dură.

Prin urmare, în suspensie utilizați o combinație de elemente elastice, fiecare îndeplinind funcția sa specifică. De regulă, compoziția elementelor elastice include: elementele elastice principale, percepând sarcina verticală creată de masa mașinii; elemente elastice suplimentare care asigură o creștere a rigidității elementului elastic principal și limitează cursa suspensiei, excluzând impactul dur; un stabilizator care asigură o creștere a rigidității elementului elastic principal în timpul vibrațiilor transversale-unghiulare și înclinarea corpului în timpul virajelor mașinii. Elementele elastice metalice au o caracteristică elastică liniară și sunt realizate din oțeluri speciale, cu rezistență ridicată la deformări mari. Astfel de elemente rezistente includ arcuri de frunze, bare de torsiune și arcuri. Arcurile de frunze pe mașinile moderne de pasageri nu sunt practic utilizate, cu excepția unor modele de vehicule polivalente. Se pot remarca modele de mașini care au fost produse anterior cu arcuri de frunze în suspensie, care continuă să fie utilizate în prezent. Arcurile longitudinale cu frunze au fost instalate în principal în suspensia dependentă a roților și au servit ca dispozitiv elastic și de ghidare. S-au folosit atât arcuri cu mai multe foi cât și cu o singură frunză.

Arcurile ca elemente elastice sunt utilizate în suspensia multor mașini. În suspensiile din față și din spate, fabricate de diverse companii ale majorității autoturismelor, se folosesc arcuri cu o secțiune transversală constantă a barei și pasul de înfășurare. Un astfel de arc are o caracteristică elastică liniară, iar progresivitatea necesară este asigurată de elemente elastice suplimentare din elastomer poliuretanic și tampoane de revenire din cauciuc. O serie de vehicule utilizează o combinație de arcuri cilindrice și în formă cu o grosime variabilă a barei pentru a asigura performanța progresivă.

Arcurile în formă au o caracteristică elastică progresivă și sunt numite „mini-blocuri” pentru dimensiuni mici în înălțime. Astfel de arcuri în formă sunt utilizate, de exemplu, în suspensia din spate a Volkswagen, Audi, Opel, etc. Arcurile în formă au diametre diferite în partea de mijloc a arcului și în jurul marginilor, iar arcurile mini-bloc au, de asemenea, un pas de înfășurare diferit. La autoturismele BMW Seria 3, în suspensia din spate este instalat un arc în formă de baril cu caracteristică progresivă, realizat prin forma arcului și prin utilizarea unei bare cu secțiune transversală variabilă. La autoturismele casnice, în suspensii sunt utilizate arcuri cilindrice cu secțiune transversală cu bară constantă și pas în combinație cu barele de protecție din cauciuc.

Barele de torsiune, de obicei cu secțiune circulară, sunt utilizate pe mașini ca element elastic și stabilizator. Cuplul elastic este transmis de bara de torsiune prin capete spline sau tetraedrice situate la capetele sale. Barele de torsiune ale unei mașini pot fi instalate în direcție longitudinală sau transversală. Dezavantajele barelor de torsiune includ lungimea lor mare, necesară pentru a crea rigiditatea și cursa de lucru necesare a suspensiei, precum și alinierea ridicată a fantelor la capetele barei de torsiune. Cu toate acestea, trebuie menționat că barele de torsiune au o greutate mică și o compactitate bună, ceea ce le permite să fie utilizate cu succes în mașinile de clasă medie și înaltă (de exemplu, Renault-1 G, Fiat-130, în suspensia roții din față a Honda Civic și și colab.).

Elementele elastice pneumatice și pneumohidraulice nu au fost încă utilizate pe scară largă în suspensiile auto. Utilizarea gazului ca element elastic are o mare perspectivă, deoarece permite, la fel ca niciun alt element elastic, să regleze caracteristicile elastice ale suspensiei și gardului la sol. Elementele elastice pneumonhidraulice au o carcasă metalică în care gazul este comprimat de un piston printr-un fluid care acționează ca un obturator, adică. asigurând împreună cu garniturile pistonului mobil etanșitatea necesară. Pe lângă Citroën în Europa, Fichtel și Sachs produc elemente elastice pneumohidraulice pentru unele automobile din clasa 8.

Stabilizatorii de pe mașini, în funcție de tipul și designul suspensiei, pot fi de diferite forme: drepte, în formă de U, arcuite etc. Stabilizatorul este montat pe bucși de cauciuc pentru a asigura deformarea elastică a suporturilor. De regulă, stabilizatorii sunt din oțel arc.

Suspensia dependentă a mașinilor este instalată pe roțile din spate. O caracteristică distinctivă a proiectării suspensiilor dependente utilizate este prezența elementelor elastice care transmit sarcini verticale și care nu au fricțiuni, tije rigide și pârghii care percep încărcături laterale (laterale) și asigură roata și corpul cu anumite cinemice.

În suspensiile dependente, tija Panhard, care este o tijă rigidă, a cărei capete sunt fixate pivotant: una de grinda podului, cealaltă de corp, este utilizată pentru a percepe și transmite forțele laterale. Locația acestei tracțiuni în raport cu axa podului și lungimea acestuia afectează poziția axei de rulare și natura intrării vehiculului în viraj, întărind sau slăbind subsuarul sau supraviețuitorul. Amplasarea tracțiunii Panhard în spatele axei podului în direcția mișcării ajută la slăbirea suprasolicitarului inerent al mașinilor cu tracțiune din spate, iar locația din fața axei ajută la slăbirea subteranului inerentă a mașinilor cu roți din față. Locația tracțiunii de-a lungul axei roților nu are niciun efect asupra direcției mașinii.

Un design caracteristic al suspensiei din spate a unei mașini cu tracțiune din spate (dispunere clasică) este suspendarea unei mașini VAZ (fig. 5) .

Două amortizoare sunt instalate în suspensie într-un unghi față de axa verticală a vehiculului. Această dispunere a amortizoarelor asigură, pe lângă amortizarea vibrațiilor verticale, o creștere a stabilității laterale a corpului. O instalație similară de amortizoare a fost adoptată în suspensiile Volkswagen, Opel, Ford, Fiat, etc. Pentru percepția forțelor laterale în locul tracțiunii Panhard, mecanismul Watt este utilizat pe o serie de mașini de pasageri. Mecanismul Watt poate fi amplasat atât de-a lungul axei fasciculului de susținere, cât și perpendicular pe acesta.

Pe o mașină Mazda-KX7 cu tracțiune spate și suspensie roată dependentă, pârghiile mecanismului Watt sunt amplasate de-a lungul axei podului. Mecanismul este amplasat în fața grinzii podului și, împreună cu brațele de suspensie longitudinale, menține undetrul neutru în viraje, asigură mișcarea verticală a podului și percepe forțele laterale. Această complicație a suspendării dependente a mașinii cu roțile din spate de conducere i-a permis să atingă viteze de până la 200 km / h. Pentru a asigura o subterană neutră, indiferent de sarcina pe osie, se utilizează suspensia roților motrice cu brațe superioare oblice, fără tracțiune laterală (mașina Ford Taunus).

Cea mai perfectă suspensie dependentă a roților de conducere ale mașinii este utilizată pe Volvo 740/760: suspensia are două pârghii lungi montate sub grinda de osie, pe care sunt montate un arc și un amortizor. Pârghiile inferioare sunt fixate pe corp pe suporturi din cauciuc care au o oarecare flexibilitate la răsucire. Forțele laterale sunt percepute de tracțiunea transversală Panar situată în spatele fasciculului podului la înălțimea axei roții.

Suspensia spate dependentă a vehiculelor cu tracțiune cu roți din față este formată dintr-un fascicul purtător, cel mai adesea cu un profil deschis, care leagă osiile roților, două sau patru brațe de tracțiune, fixate pivot sau rigid de fascicul. Manetele inferioare sunt realizate astfel încât să se sprijine elemente elastice și amortizoare. Forțele laterale sunt de obicei percepute de tracțiunea Panhard.

Suspensia spate dependentă de Saab-900 are un fascicul de putere la care sunt articulate pârghiile longitudinale (superioare și inferioare) care formează mecanismul Watt. Tija Panhard este situată deasupra fasciculului de putere, care percepe sarcini laterale și practic nu afectează direcția mașinii, precum și crește centrul rola, ceea ce este eficient pentru mașinile cu tracțiune din față. Dispunerea pârghiilor inferioare în fața grinzii, și a celor superioare în spatele acestuia, creează încărcarea tuturor pârghiilor prin forțe de tracțiune în timpul frânării și deplasării paralele a fasciculului atunci când corpul se rostogolește la o curbă. Dezavantajul acestei scheme de suspensie este deplasarea centrului rola longitudinală atunci când sarcina se schimbă: la sarcină mică, centrul de rulare este situat în fața axei roții, iar la sarcină completă - în spatele axei. O astfel de modificare a poziției centrului rola longitudinală duce la „ciupirea” mașinii în timpul frânării.

Pe un autoturism Ford Fiesta, forțele de frânare și tracțiune sunt percepute prin două pârghii longitudinale inferioare ale fasciculului și brațelor montate pe tije de amortizor ranforsate și conectate la corp prin intermediul bucșelor de cauciuc. Elementele elastice încărcate cu arcuri sunt amplasate pe fasciculul de putere, iar suporturile de fixare a amortizorului sunt predate în raport cu axa fasciculului. Acest design de suspensie asigură descărcarea părții de mijloc a fasciculului de forțele torsionale în timpul accelerației și frânării.

La unele modele de autoturisme Renault și Daimler-Benz, există două brațe longitudinale inferioare și o manetă triunghiulară superioară montate pe grindă, cu posibilitatea de rotație și oblic unghiular. O astfel de schemă asigură o mișcare rectilinie a axei spate fără deplasare laterală și o scădere a ruloului în timpul virajului.

La autoturismele "Audi-100", "Mitsubishi Talent", "Toyota Startet", se utilizează suspensia roților acționate din spate cu două pârghii longitudinale care lucrează la îndoire (fig. 6).

Momentele de tracțiune și frânare sunt transmise prin pârghiile cu distanțe largi conectate rigid la fasciculul transversal, iar rulourile longitudinale și transversale ale corpului sunt reduse datorită percepției momentului de îndoire de către pârghiile și încărcăturile torsionale de către fasciculul transversal. O astfel de suspensie este folosită și la mașinile „Range Rover”, „Daimler-Benz”, în primul caz în suspensia din față, în al doilea - în suspensiile față și spate ale mașinilor cu tracțiune pe patru roți.

Automobilul AZLK-2141 folosește, de asemenea, o suspensie cu un fascicul transversal, care lucrează la torsiune și cu brațe longitudinale, percepând sarcini de îndoire, diferite de cele prezentate la fig.7  amplasarea elementelor elastice - arcuri direct pe pârghii.

Proiectarea suspensiei (în unele cazuri se numește semi-dependentă) cu brațele de tracțiune asociate este utilizată pe scară largă în mașinile de pasageri. Cea mai simplă versiune a acestui design poate servi ca o suspensie a roților din spate ale mașinilor cu tracțiune din față VAZ (fig. 7)   (inclusiv VAZ-1111), ZAZ-1102, Renault 5ST-turbo, Volkswagen Polo, Sirocco, Passat, Golf, Ascona etc.

Fig. 7. Suspensia din spate a mașinii VAZ-2109: 1 - butucul roții din spate; 2 - maneta unui suport de suspensie spate; 3 - un braț de fixare a manetei unui suport de suspensie; 4,5 - respectiv, manșon de cauciuc și distanțier al balamalei; 6 - un șurub de fixare a manetei unui suport de suspensie; 7 - braț pentru corp; 8 - șaibă de sprijin pentru fixarea tijei amortizorului; 9 - suportul superior al arcului de suspensie; 10 - manșon distanțier; 11- o izolare izolatoare a unui arc de suspensie; 12 - un arc al unui suport de suspensie spate; 13 - montarea pernei tije amortizorului; 14 - compresie cursă tampon; 15 - tija amortizorului; 16 - o carcasă de protecție a amortizorului; 17 - suspensie cu arc inferior cupă de sprijin; 18 - amortizor; 19 - fascicul de conectare; 20 - axa butucului roții; 21 - capac al unui naos; 22 - o piuliță de fixare a unei nave a unei roți; 23 - o șaibă de rulment; 24 - un inel de etanșare; 25 - rulmentul unui naos; 26 - scut de frână; 27.28, respectiv, inelele de reținere și de reflectare a murdăriei; 29 - o flanșă a manetei unui suport de suspensie; 30 - manșon amortizor; 31 - suport pentru fixarea unui amortizor; 32 - montura de cauciuc a brațului suspensiei

O astfel de suspensie la vehiculele cu tracțiune din față asigură o ușurință de aranjare a tuturor elementelor de suspensie, un număr mic de piese în suspensie, absența pârghiilor și tijelor de ghidare, raportul de viteză optim de la corp la dispozitivul de suspensie elastică, excepția stabilizatorului, stabilizarea ridicată a coborârii și șina pentru diferite mișcări de suspensie, aranjarea favorabilă a centrelor se rulează, reducând posibilitatea de a „ciugula” corpul la frânare.

Mașinile Volkswagen Golf și Sirocco cu conexiune transversală situate aproape de suporturile capetelor brațelor longitudinale au un design de suspensie simplă cu pârghii conectate (raportul de schimbare a camerei este aproape de unitate).

Mașina Renault Turbo are o suspensie cu elemente elastice de legătură transversală și de torsiune. Două bare de torsiune cu diametre diferite sunt conectate la fiecare roată (bara de torsiune din față are un diametru mic, roata din spate este mare), funcționând simultan cu o cursă de suspensie echilaterală, iar cu cea opusă, sunt încărcate barele de torsiune din spate și bara transversală care leagă pârghiile. Amortizoarele din suspensie sunt instalate în unghi față de axa verticală cu o înclinare înainte, percepând forțe în timpul frânării și accelerației.

Suspensia independentă pe dublu dublu este utilizată pe roțile din față și spate ale mașinilor. Suspensia constă din două pârghii transversale care conectează pivot fiecare roată la corp, elemente elastice, amortizoare și un stabilizator. La suspensia din față, capetele exterioare ale pârghiilor sunt conectate prin intermediul îmbinărilor cu bilă cu un pivot sau pumn. Cu cât este mai mare distanța dintre manetele superioare și inferioare ale dispozitivului de ghidare, cu atât cinemica suspensiei este mai precisă. Manetele inferioare sunt mult mai puternice decât cele superioare, deoarece pe lângă forțele longitudinale le percep și pe cele laterale. Suspendarea pe dublu praguri permite, în funcție de poziția relativă a pârghiilor, asigurarea aranjamentului dorit (optim) al centrelor rola transversală și longitudinală.

În plus, datorită diferitelor lungimi ale pârghiilor (suspensii trapezoidale), este posibil să se obțină deplasări unghiulare diferite ale roților în timpul mișcărilor de revenire și compresie și să se excludă modificările gabaritului în timpul mișcărilor relative ale corpului și roților. Un exemplu de suspendare pe dublu pumn este suspensia din față a mașinilor VAZ (fig. 8) . Un design similar este utilizat pentru mașinile „Opel”, „Honda”, „Fiat”, „Renault”, „Volkswagen”, în mod natural, cu anumite caracteristici de design ale elementelor de suspensie.

Suspensia dublă spirală a fost implementată în proiectarea mai multor mașini, în special, Daimler-Benz a folosit o suspensie similară cu cea prezentată la fig. 8 , aproape toate mașinile. Suspensia din față a mașinii "Opel Cadet C" are un design simplu, al cărui dispozitiv de ghidare este atașat rigid la elementele laterale ale corpului, fără bucși de cauciuc. Arcurile cilindrice sunt montate pe pârghiile inferioare cu o înclinare spre axa longitudinală a vehiculului; arcurile elastice de compresie sunt amplasate în interiorul arcurilor. Amortizoarele sunt montate pe brațele superioare, tampoanele de recul sunt amplasate în amortizoare. O astfel de instalare de arcuri și amortizoare asigură încărcarea uniformă a îmbinărilor roților. Împreună cu direcția de cremalieră și pinion, suspensia din față formează o unitate de montare separată, care vă permite să reglați camberul, piciorul și înclinarea longitudinală a axei de direcție chiar înainte de fixarea pe corp.

Fig. 8. Dispozitivul (a) și schema tipică (6) a suspensiei frontale a unei mașini VAZ-2105: 1 - rulment cu roți; 2 - un capac; 3 - o piuliță de reglare; 4 - axa pivotului; 5 - un naos; 6 - un disc de frână; 7 - un suport rotativ; 8 - braț superior; 9 - rulment cu bile; 10 - tampon; 11 - un pahar de sprijin; 12 - perne de cauciuc; 13, 26 - respectiv cupele superioare și inferioare de susținere ale arcului; 14 - axa brațului superior; 15 - o șaibă de reglare; 16, 25 - suporturi pentru fixarea tijei, respectiv a stabilizatorului și a amortizorului; 17 - manșon de cauciuc; 18 - bara stabilizatoare; 19 - scânteie corporală; 20 - axa brațului inferior; 21 - pârghia inferioară; 22 - un arc de suspensie; 23 - clip; 24 - amortizor; 27 - carcasa rulmenților inferiori; 28 - tijă roată

Suspensia din față a Honda Prelude are o gamă scurtă superioară situată într-un unghi față de axa roților. Maneta inferioară este, de asemenea, amplasată într-un unghi față de axa roții (acest unghi este de aproximativ trei ori mai mic decât unghiul format de pârghia superioară), împreună cu țesuturile inferioare, se folosesc tije longitudinale care sunt fixate pe corp printr-o balama elastică.

Mașina Alfa-90 are un element elastic de torsiune situat longitudinal și conectat cu pârghia inferioară a dispozitivului de ghidare.

Mașinile Citroen sunt echipate cu elemente elastice pneumo-hidraulice în suspensie (fig. 9) . După cum sa menționat anterior, astfel de elemente elastice oferă o suspensie „moale” și capacitatea de a controla înălțimea de mers.

Element elastic (Fig. 9, a) constă dintr-un cilindru în care se deplasează un piston cu o suprafață cilindrică cu ghidaj lung. În partea superioară a cilindrului este instalat un cilindru sferic, împărțit de o diafragmă elastică (membrană) în două cavități: cel superior este umplut cu azot comprimat, cel inferior este umplut cu lichid. Între cilindru și cilindru există o supapă de absorbție a șocului prin care trece lichidul în timpul recuperării și compresiei. Designul elementului elastic vă permite să îl instalați în suspensie în orice poziție. În special, pe suspensia din spate a mașinii Citroen-VX, elementele elastice sunt montate într-un unghi mic față de orizontală, forța este transmisă prin suportul sferic de către brațele brațelor longitudinale ale dispozitivului de ghidare a suspensiei. Utilizarea elementelor pneumohidraulice în suspensia automobilelor vă permite să aveți propria frecvență de oscilație a corpului în funcție de sarcina cuprinsă între 0,6-0,8 Hz.

La autoturismele "Mercedes 20 (U / ZOOE), suspensia este folosită pe leviere spațiale transversale duble. O astfel de suspensie este formată din pârghii împerecheate articulate care alcătuiesc un triunghi în vederea de sus, cu un punct de intersecție în centrul structural al axei de rotație (pe axa de simetrie a roții). Acest design Suspensia, având în vedere prezența elementelor elastice în nodurile de susținere, oferă un nivel ridicat de siguranță la virajul unei mașini la viteze mari.

Suspensie pe rafturile de ghidare (Structura MacPherson, vezi fig. 2, e) este folosit la majoritatea mașinilor fabricate de diverse companii străine. La mașinile interne, cel mai caracteristic design de suspensie pe rafturile de ghidare este suspensia din față a mașinilor VAZ cu tracțiune din față (fig. 10)   și AZLK.

Suspensia din față a autoturismului VAZ-2109 este formată dintr-un prag de suspensie telescopic, pe partea superioară a corpului căruia este instalat un arc al unui element elastic, iar pe tijă există un tampon de compresie al brațului transvers conectat pivot la corp cu o cameă de strângere, bare de întindere și bara antirol.

O diagramă structurală și cinematică similară a suspensiei frontale sunt Audi, Volkswagen, Opel, Ford, Daewoo Nexia și multe altele.

Un avantaj al suspensiei cu suport de ghidare este compatibilitatea de montare a elementelor care realizează lucrări elastice, de ghidare și amortizare, precum și mici eforturi în punctele de atașare ale suspensiei pe corp, posibilitatea folosirii suspensiilor cu deplasare lungă, oferind cea mai bună călătorie, capacitatea de a crea o cinematică optimă, comoditatea creării unei vibrații bune și izolare fonică a corpului, sensibilitate redusă la dezechilibrul și rularea anvelopelor etc.

Fig. 10. Suspensia din față a mașinii VAZ-2109: 1 - caroseria mașinii; 2 - ceașcă de sus; 3 - tampon de compresie; 4 - suport tampon; 5 - un arc de suspensie; 6 - arc inferior cupă de sprijin; 7 - tijă de direcție a articulației cu bile; 8 - maneta rotativă; 9 - suport telescopic; 10 - șaibă excentrică; 11 - un șurub de reglare; 12 - suport pentru raft; 13 - pumn rotativ; 14 - un șurub de fixare; 15 - carcasă; 16 - un inel de blocare; 17 - capac al unei nave a unei roți; 18 - tija de acționare; 19 - butuc roată; 20 - rulment butuc roată; 21 - un disc de frână; 22 - braț cu suspensie; 23 - o șaibă de reglare; 24 - un suport stabilizator; 25 - bara stabilizatoare; 26 - placă stabilizatoare; 27 - braț de fixare a stabilizatorului; 28, 31 - paranteze; 29 - extinderea brațului de suspensie; 30 - șaibe; 32 - extensii manșon distanțier din cauciuc; 33 - mânecă; 34 - un capac protector al unui deget sferic; 35 - rulment cu bile; 37 - carcasă cu bile; 38 - o tijă de suspensie; 39, 40 - carcasă de susținere superioară; 41-45 - elemente ale suportului superior; 46 - un șurub; / - suport superior; // - știftul bratului suspensiei; /// - balama frontală a brațului suspensiei; a - autorizare controlată

Luați în considerare unele caracteristici de proiectare ale suspensiei cu un suport ghidaj. Analizând cinemica suspensiei, puteți vedea că poziția centrului ruloului depinde de unghiul de înclinare a suportului spre verticală și de manetele inferioare spre orizont. Selectând instalarea suportului și a pârghiilor, este posibil să vă asigurați că poziția centrului ruloului la diferite sarcini este mult mai mică decât atunci când utilizați suspensia pe dublu prag. Poziția unghiulară a rack-ului afectează, de asemenea, schimbările în camber și track. Când cremaliera este amplasată aproape de orizontul vertical și lung mai jos, piesa practic nu se va schimba. Trebuie remarcat și semnificativ mai puțin decât în \u200b\u200bsuspensia de pe dublu praguri, schimbarea colapsului sub influența forțelor laterale în cot.

Pentru a evita blocarea pistonului amortizorului, arcul de pe tijă este instalat cu o înclinare, astfel încât axa instalației cu arc să treacă prin balama de rulment a manetei inferioare.

Mașini BMW 5 -1serie aplicată suspensie față cu balamale duble. Elementele elastice cu arcuri se sprijină pe cupele sudate pe corpul amortizorului cu partea inferioară, iar partea superioară a arcului se sprijină pe un rulment montat pe corp în trei puncte. Dispozitivul de ghidare constă din pârghii transversale care percep sarcini laterale și tije îndreptate în față într-un unghi față de axa longitudinală a mașinii și furnizează volanele pentru a se îndrepta spre convergență pozitivă, adică. stabilitatea mișcării rectilinii este îmbunătățită. Poziția reciprocă a îmbinărilor de susținere a pârghiilor și tijelor vă permite să creșteți opoziția față de rulajul longitudinal în timpul accelerației și frânării. Suspensia roților antrenate ale Honda Prelude este formată din bile lungi și tije longitudinale direcționate într-un unghi ușor față de axa longitudinală. Rulmenții de susținere a pârghiei în zona roții sunt situate aproximativ în centrul roții, obținând astfel locația optimă a centrului rola transversală.

Suspensie pe brațele de tracțiune (vezi Fig. 2, d)   constă dintr-o cutie puternică, de obicei sudată sau manetă turnată 5 (fig. 11)   un dispozitiv de ghidare amplasat în direcția de mers pe fiecare parte a vehiculului.

Maneta acceptă sarcini de torsiune și îndoire care apar atunci când mașina se deplasează. Pentru a asigura rigiditatea necesară a suspensiei cu forțe laterale, maneta are suporturi distanțate pe corp. Suspensia din spate este folosită adesea în suspensia din spate a vehiculelor cu tracțiune față. Poziția orizontală a pârghiilor asigură tracțiuni de compresie și de recul, modificate în mod neschimbat, aliniamentului de la picior și alinării roților. Lungimea pârghiilor afectează progresivitatea caracteristicilor elastice ale suspensiei și, din moment ce punctele de balansare ale pârghiilor sunt centrele ruloului longitudinal al mașinii, corpul se „ghemuiește” la frânare.

Suspensie cu brațe de tractare mașini echipate Renault, Citroen, Peugeot etc.

Arcurile de suspensie, torionele și dispozitivele pneumohidraulice sunt utilizate ca elemente elastice în suspensii. Elementele elastice cu arc pot fi localizate atât coaxial cu amortizorul (Peugeot), cât și în paralel (Mitsubishi Colt, Talbo). La unele modele de autoturisme Peugeot, arcurile cu arcuri sunt amplasate într-un unghi ușor față de elementele elastice orizontale, instalate în mod similar pe mașina Citroen VX. Suspensie spate cu arc de torsiune (vezi fig. 11 ) este compact. Bare de torsiune 2   conectați cu tuburi de ghidare 1 și 7 . Armați brațele longitudinale 5   sudate la capetele conductei 1 și 7 introduse una în alta și separate de bucșe de cauciuc 8 și 9 .

Suspensie înclinată (vezi Fig. 2, f) se aplică numai suspensiei din spate a mașinilor. Suspensie auto BMW 5 seria este prezentată în fig.12 , un dispozitiv de ghidare similar este instalat pe mașinile Fiat, Daimler-Benz, Ford, cu unele caracteristici de proiectare.

Cea mai favorabilă, din punctul de vedere al cinematicii suspensiei, este unghiul de măturare în intervalul 10-25 ° (unghiul dintre axa transversală și poziția de montare a brațului dispozitivului de ghidare în plan orizontal). De exemplu, acest unghi este pentru mașini: BMW 5181/5251 și BMW 5281/5351 - 20 °; FordSierra / Scorpion -18 °, Opel Senator -14 ° etc. Prin acest proiect al dispozitivului de ghidare a roților de antrenare între roată și transmisia principală (diferențial), apar mișcări unghiulare și liniare, necesitând instalarea în axele care transmit cuplul roților, două îmbinări cu viteze unghiulare egale pentru a compensa aceste mișcări. În funcție de raportul dintre lungimile pârghiilor oblice și unghiurile de instalare ale acestora, puteți obține aproape orice poziție dorită a centrelor de rulare și puteți reduce schimbarea pe șină. În astfel de suspensii, amortizorul este instalat cu o compensare față de axa roții, ceea ce poate oferi un raport de viteză de la roată la amortizor egal cu unul.

Elemente de suspensie elastice suplimentare, instalate pe lângă elementele elastice principale, îndeplinesc două sarcini: izolarea zgomotului și a vibrațiilor din corp și limitarea deplasării suspensiei în timpul compresiei și revenirii cu furnizarea corespunzătoare a caracteristicilor elastice progresive ale suspensiei. Principala cerință în acest caz pentru elementele elastice va fi crearea unei anumite elasticități în direcția axială și o rigiditate ridicată în radial, pentru a exclude efectul asupra cinemicii suspensiei. Astfel de elemente elastice suplimentare sunt realizate, de regulă, din cauciuc și diverși polimeri elastici (de exemplu, poliuretan). În suspensiile frontale ale roților direcționate, un suport cu bile este instalat în suportul superior al barelor de arc (vezi fig. 10)  - pentru a elimina frecarea la întoarcerea roților, deoarece acestea se rotesc împreună cu suporturile. În fig. 4.13 prezintă suporturile elastice superioare ale barelor Volvo 740/760 și Mercedes-190.

În sprijin fig. 13, a lagărele de cauciuc sunt proiectate astfel încât forțele de la arc și amortizor să fie percepute separat. Prin rulmentul cu bile de tracțiune, arcul de suspensie acționează asupra tamponului de cauciuc 5 . Tija amortizorului este montată în mânecă. 1 prin care acționează partea de mijloc a tamponului de cauciuc 5. Un model similar de tampon este utilizat pe Peugeot, doar într-un design ușor simplificat al tamponului de cauciuc în sine. pe fig. 13, b suport din cauciuc 5 conceput în principal pentru izolarea fonică, în timp ce elementul elastic 6 este așezat pe tija amortizorului și transferă forța de compresiune prin capacul interior al suportului 5   punct gol 4 iar corpul. Acest design mărește baza de ghidare a amortizorului și previne posibilitatea blocării tijei.

Prelegere 14, 15.

director

Datorită percepției forțelor care acționează și amortizării vibrațiilor. Suspensia face parte din șasiul mașinii.

Suspensia auto include un ghid și elemente elastice, un dispozitiv de stingere, o bara stabilizatoare, un suport pentru roți, precum și elemente de fixare.

Elementele de ghidare asigură conexiunile și transferul de forțe la caroseria mașinii. Elementele de ghidare determină natura mișcării roților în raport cu caroseria mașinii. Ca elemente de ghidare se folosesc tot felul de pârghii: longitudinale, transversale, duble etc.

Elementul elastic percepe sarcina din rugozitatea drumului, acumulează energia primită și o transferă pe caroseria mașinii. Distingeți între elementele elastice metalice și nemetalice. Elementele elastice metalice sunt reprezentate de o bară de arc, arc și torsiune.

În suspensiile de mașini, arcurile cu o tijă rotundă de oțel sunt utilizate pe scară largă. Un arc poate avea rigiditate constantă și variabilă. Un arc cilindric, de regulă, de rigiditate constantă. Modificarea formei arcului (folosind o bară de metal cu secțiune transversală variabilă) vă permite să obțineți o rigiditate variabilă.

Arcul de frunze este folosit pe camioane. Torsiunea este un element elastic metalic care funcționează pe răsucire.

Nemetalice includ cauciuc, elemente elastice pneumatice și hidropneumatice. În plus față de elementele elastice din metal se folosesc elemente elastice de cauciuc (tampoane, tocatoare).

Funcționarea elementelor elastice pneumatice se bazează pe proprietățile elastice ale aerului comprimat. Acestea oferă o netezime ridicată și capacitatea de a menține o anumită cantitate de gardă.

Elementul elastic hidropneumatic este reprezentat de o cameră specială umplută cu gaz și fluid de lucru, separată de o despărțire elastică.

Un dispozitiv de stingere (amortizor) este conceput pentru a reduce amplitudinea vibrațiilor corpului mașinii cauzate de funcționarea elementului elastic. funcționarea amortizorului se bazează pe rezistența hidraulică care apare atunci când fluidul curge dintr-o cavitate a cilindrului în alta prin găuri de calibrare (valve).

Se disting următoarele modele de amortizoare: un singur tub  (un cilindru) și țeavă dublă  (doi cilindri). Amortizatoarele cu două tuburi sunt mai scurte decât amortizoarele cu un tub, au o arie de aplicare largă, de aceea sunt mai utilizate pe mașini.

Pentru amortizoare cu un singur tub, cavitățile de lucru și compensare sunt amplasate într-un cilindru. Modificarea volumului fluidului de lucru cauzat de fluctuațiile de temperatură este compensată de volumul cavității gazului.

Un amortizor cu două conducte include două conducte situate una în alta. Tubul interior formează un cilindru de lucru, iar tubul exterior formează o cavitate de compensare.

O serie de modele de amortizoare prevăd posibilitatea modificării proprietăților de amortizare:

• reglarea manuală a supapelor înainte de instalarea unui amortizor pe o mașină;
• utilizarea electrovalvei cu o suprafață variabilă a găurilor de calibrare;
• modificarea vâscozității fluidului de lucru datorită expunerii la un câmp electromagnetic.

Ca suspensie spate a mașinii, suspensia pe brațele de tracțiune este utilizată. Alte tipuri de suspensii pot fi utilizate atât pe punțile față, cât și pe cele din spate ale mașinii. Cele mai răspândite la mașini au fost: pe puntea față - structura MacPherson, pe puntea spate - suspensie cu mai multe verigi.

Unele mașini off-road și premium folosesc suspensie de aer folosind elemente pneumatice rezistente. Un loc special în proiectarea suspensiei îl ocupă suspensia hidropneumatică dezvoltată de Citroen. Proiectarea suspensiei pneumatice și hidropneumatice se bazează pe tipuri binecunoscute de suspensii.

În prezent, mulți producători auto își echipează mașinile cu suspensie activă. Un fel de suspensie activă este așa-numita suspensie adaptivă, care asigură reglarea automată a capacității de amortizare a amortizoarelor.

Fiecare șofer trebuie să știe și să înțeleagă ce este o suspensie și ce funcții îndeplinește. Nu contează dacă conduci o mașină de 10 ani deja sau dacă ai de gând să-ți obții permisul. Cu toate acestea, mulți au lacune în această chestiune și nici nu își închipuie ce afectează exact suspensia automobilului. Dar tocmai de aceasta depinde în mod direct confortul și comoditatea pe care o simțim atunci când conducem propria mașină. Dar, împreună cu acest lucru, conducând pe un teren accidentat, suspensia poate provoca disconfort. Deci, de ce este responsabil acest nod? Din ce părți constă?

La toate aceste întrebări puteți obține răspunsuri detaliate în articolul de mai jos. Cu toate acestea, vom acorda atenție nu numai caracteristicilor structurale și funcționale pe care le are suspensia mașinii, ci și pentru a face cunoștință cu cele mai comune tipuri ale sale.

1. Suspensie auto: cel mai important lucru despre caracteristicile și funcțiile de proiectare

În primul rând, trebuie să abordați întrebarea, ce este o suspensie auto? La baza sa, este un nod sau o structură dintr-un număr specific de piese care sunt fixate împreună într-un anumit mod. Pentru ce se utilizează suspensia? Datorită unui anumit design, conectează mașinile cu roțile sale, oferind astfel posibilitatea mișcării. În funcție de elementele și părțile din care constă suspensia, precum și de caracteristicile instalării lor, conexiunea dintre corp și roți poate fi rigidă sau elastică.

În general suspensia este un element al șasiului mașinii și joacă un rol foarte important în funcționarea acesteia.  Luați în considerare lista cea mai generală a pieselor care alcătuiesc designul suspensiei integrale a mașinilor moderne:

1. Elemente de ghid.  Datorită lor roțile sunt conectate la corp și transmit forța mișcării acestuia. De asemenea, datorită lor, natura mișcării roților este determinată de corpul mașinii. Prin ghidarea elementelor, merită să înțelegeți tot felul de pârghii de fixare și conectare a pieselor. Pot fi longitudinale, transversale și duale.

2. Elementul elastic.  Este un fel de „adaptor” între roți și caroseria mașinii. El este cel care percepe încărcătura din rugozitatea drumului, o acumulează și o transferă în corp. Elementele elastice pot fi confecționate din metal sau din alte materiale disponibile și durabile. Arcurile metalice sunt arcuri, arcuri (arcurile turnate sunt utilizate în principal pe camioane) și bare de torsiune (în tipuri de suspensie de torsiune). În ceea ce privește elementele elastice nemetalice, acestea pot fi confecționate din cauciuc (tampoane și cioplitoare, dar sunt utilizate în principal ca adaos la dispozitivele metalice), pneumatice (folosind proprietățile aerului comprimat) și hidropneumatice (folosind az și fluid de lucru).

3. Dispozitiv de stingere.  Cu alte cuvinte, acesta este amortizor auto  Este necesar pentru a reduce amplitudinea vibrațiilor corpului, ceea ce este exact ceea ce determină lucrarea elementului elastic. Funcționarea acestui dispozitiv se bazează pe rezistența hidraulică care apare în timpul curgerii fluidului prin supapele de calibrare de la o cavitate a cilindrului la alta. Deși, în general, amortizorul poate fi format din doi cilindri (două conducte) și unul (o singură conductă).

4. Datorită lui, este posibilă contracararea ruloului cu dimensiuni în creștere rapidă, care se formează în timpul implementării rotației. Acest lucru funcționează prin distribuirea greutății pe toate roțile mașinii. La miezul său, un stabilizator este o tijă elastică care se conectează la restul suspensiei prin intermediul tijei. Poate fi instalat atât pe punțile față, cât și pe cele din spate ale vehiculului.

5. Suport roată.  Este amplasat pe puntea spate și percepe toată sarcina de la roată, distribuind-o pârghiilor și amortizorului. Același dispozitiv este pe puntea față, numai că este numit „clapeta rotativă”.

6. elemente de fixare.  Datorită lor, toate elementele și piesele de suspensie sunt conectate atât între ele, cât și sunt fixate pe caroseria mașinii. Principalele tipuri de elemente de fixare, care sunt cel mai des utilizate în suspensie, includ: conexiunea rigidă cu șuruburile; conectarea folosind elemente elastice, care sunt bucșe din cauciuc-metal sau blocuri silențioase); articulație bilă.

  În general, există un număr destul de mare de tipuri și tipuri de pandantive care pot îndeplini diferite funcții și au scopuri și plasare diferite. Luăm de exemplu suspensia dependentă din spate. Proiectarea sa este simplă și ușor de înțeles pentru oamenii obișnuiți: este ținută într-o mașină cu două arcuri de bobină suficient de puternice și are, de asemenea, o montare suplimentară pe patru pârghii, care sunt în poziție longitudinală. În general, acest design are o greutate destul de mică, așa că se reflectă destul de mult în netezimea mașinii. Dar să nu mai trecem atât de repede pe noi înșine și să luăm în considerare mai întâi o serie de semne, dincolo de care suspensia auto este împărțită în următoarele mai multe tipuri:

- manetă dublă și multigranță;

activ;

Bara de torsiune;

Dependent și independent;

Față și spate.

Haideți să mergem în ordine și să aruncăm o privire mai atentă asupra suspensiilor cu două și mai multe legături.

Ce caracteristici sunt ascunse în spatele ansamblurilor auto cu două și mai multe legături?

În general, numele lor provine de la tipul de atașament și să fie și mai precis, din caracteristicile de proiectare ale pârghiilor cu care sunt suspendate aceste suspensii pe caroseria mașinii. În primul caz, acestea sunt montate pe două butoane, una dintre ele fiind partea superioară (este scurtă), iar al doilea este partea inferioară (este mai lungă). De asemenea, în special pentru a reduce sensibilitatea mașinii și a acestei unități la șocuri care pot apărea la deplasarea pe o suprafață neuniformă, între aceste elemente de fixare există și un element elastic de formă cilindrică.

Cu toate acestea, un astfel de design de suspensie cu două pârghii are un dezavantaj semnificativ, care este asociat cu uzura extrem de rapidă a anvelopelor. Acest lucru se întâmplă deoarece mișcările laterale ale roților sunt foarte ușoare și acest lucru afectează stabilitatea laterală a roții. Dar dacă vorbim despre avantajele unei suspensii dublă a vârfului dorit, atunci nu putem să nu menționăm independența pe care o primește fiecare roată a mașinii. Această caracteristică contribuie la stabilitatea mașinii atunci când conduci pe denivelări și, de asemenea, face posibilă crearea unei tracțiuni de înaltă calitate și de lungă durată a roților cu suprafața drumului.

Acum, să încercăm să înțelegem mai detaliat care este schema cu mai multe legături a suspensiei auto și cum diferă de cele de mai sus. Toate diferențele principale pot fi dezvăluite prin următoarele trei puncte:

- în primul rândEste o versiune mai sofisticată a suspendării dublei spine;

- în al doilea rând  - designul său include îmbinări cu bile, care sporesc moliciunea mașinii;

- a treia diferență  - Acestea sunt blocuri silențioase speciale sau suporturi rotative care sunt montate pe cadru. Datorită acestor blocuri, este asigurată o izolare fonică fiabilă a caroseriei de la roți în mișcare.

  Puteți adăuga, de asemenea, ajustări longitudinale și laterale unei astfel de suspensii, care, apropo, pot fi instalate separat pentru fiecare element independent. Dar, în ciuda tuturor avantajelor pe care le oferă o suspensie cu mai multe legături și a unor moduri posibile de modernizare a acesteia, aceasta are un cost comic. Pentru a vă face o idee despre preț, vom spune doar că acest tip de noduri sunt instalate doar pe mașini reprezentative. Adevărul și valoarea unei astfel de suspensii este evident, deoarece vă permite să controlați mișcarea mașinii pe drum cât mai corect și oferă un contact excelent al anvelopei cu suprafața drumului.

2. Facem cunoștință cu tipurile active și de torsiune ale componentelor auto: principalele avantaje și dezavantaje ale acestora

Dacă doriți să navigați în ce tipuri de suspensii auto sunt cele mai moderne și instalate cel mai des pe supercaruri, cu siguranță, ar trebui să vă familiarizați cu tipurile de noduri active și de torsiune. Să începem în ordine.

O atenție deosebită merită proprietarii de mașiniNumele său provine de la cuvântul francez „torsiune” și este tradus în rusă drept „răsucire”, care este principala proprietate de vizitare a acestui tip de unitate auto. Care este secretul și avantajele? Cel mai interesant este că designul unei astfel de suspensii este diferit - este prezența unui element elastic special, care este realizat din oțel aliat. Dar ce este atât de special despre acest oțel, vă întrebați?

Cert este că, înainte de instalarea lui pe o mașină, acest oțel este supus unui număr de tratamente, datorită cărora dobândește capacitatea de a se răsuci în jurul axei longitudinale a tijei. În același timp, elementul elastic în sine poate avea cea mai diversă formă de secțiune transversală (pătrată sau rotundă), constă dintr-o placă continuă sau poate fi compus din mai multe altele separate. Cel mai important este că la baza sa se află prototipul unui arc îndreptat, dar cu caracteristici și rezistență mai bune la eforturi mecanice. Modul în care se va instala suspendarea barei de torsiune depinde direct de tipul de mașină.  Dacă este o mașină obișnuită - atunci instalarea se face longitudinal. Dacă vorbim despre camioane, atunci unitatea de torsiune va fi montată transversal. După cum înțelegeți, acest tip de suspensie este foarte convenabil atunci când operați o mașină. În special, trebuie evidențiate următoarele avantaje:

- elementul elastic este extrem de ușor, mai ales în comparație cu arcurile convenționale;

Design compact.

Dacă încercați să explicați semnificația și rolul pieselor elastice, atunci ar trebui să dați următorul exemplu. Dacă deodată trebuie să mergeți pe un drum de țară cu o mulțime de găuri adânci, având o bară de torsiune în mașină, puteți ridica ușor corpul. Pentru a face acest lucru, va trebui să strângeți barele de torsiune cu un motor special, ceea ce vă va permite să reglați înălțimea necesară a intersecției rutiere.

Dar acestea nu sunt toate avantajele unei astfel de suspensii. Dacă trebuie să înlocuiți roata și în acest moment nu aveți un jack la îndemână, cu acest dispozitiv puteți ridica cu ușurință caroseria mașinii pe trei roți. Probabil din acest motiv, cea mai utilizată suspensie de bare de torsiune este folosită în vehiculele blindate militare.

Acum, să acordăm o mică atenție tipului activ de suspensie auto. Cunoașteți designul său, pregătiți-vă imediat: totul este fundamental diferit de designul clasic, nu există tije, arcuri de bobină sau alte elemente elastice necesare pentru alte tipuri de suspensii. Pentru a atenua și a nivela complet zgâlțâirile și alte „consecințe” neplăcute ale neregulilor de suprafață a drumului, pe o astfel de suspensie este instalată o structură pneumatică sau hidraulică specială sau o combinație a acestora. Surprins? Să încercăm să înțelegem mai detaliat.

La baza sa, acest proiect nu este altceva decât un cilindru obișnuit, în interiorul căruia se află gaz lichid sau comprimat. Conținutul cilindrului se extinde la rafturile de mai sus datorită funcționării compresoarelor. Comoditatea acestui tip de suspensie este direct legată de faptul că utilizarea ei se pretează la o completare a computerizării. Astfel, cu ajutorul electronicelor, puteți controla complet rigiditatea amortizării vehiculului și puteți compensa distorsiunile corpului în timp ce conduceți pe pârtii și drumuri accidentate.

Astfel, putem rezuma următoarele. Tipurile de suspensii descrise în această secțiune a articolului oferă șoferului un număr imens de avantaje care încep prin confortul mișcării și se termină în capacitatea de a controla suspensia direct din habitaclu. Cu toate acestea, nu sunt potrivite pentru toată lumea. Care este motivul pentru aceasta nu este doar modelul vechi al mașinii sau deteriorarea acesteia, ci și inaccesibilitatea prețurilor.

3. Suspendarea dependentă și independentă - ce este mai rațional să alegi?

Ce este suspensie dependentă probabil că îi cunosc pe cei care și-au achiziționat prima mașină la sfârșitul secolului trecut sau chiar înainte de prăbușirea URSS. Credem că acest lucru a dat un indiciu tuturor - astăzi suspensia dependentă este considerată o opțiune depășită și nu poate fi găsită pe mașinile moderne. Singurul lucru este că este instalat pe acele mărci și modele de mașini al căror design nu s-a schimbat de câteva decenii. Desigur, putem vorbi despre mașini pe care le-am considerat întotdeauna „creierul” industriei auto auto - Volga și Zhiguli. De asemenea, suspensia dependentă poate fi găsită astăzi pe mașinile UAZ, precum și pe modelele Jeep mai vechi și clasice.

De ce suspensia se numește „dependentă”? Să încercăm să explicăm cu un exemplu foarte simplu: când, aflându-vă într-o astfel de mașină, ați lovit accidental o tussock cu o singură roată, unghiul întregii axe de suspensie se schimbă. Nu este dificil de ghicit că există un confort foarte mic în urma unei astfel de călătorii. Totuși, nu ar trebui să credeți că producătorii au ajuns la nebunie, deoarece încă mai instalează acest tip de suspensie. Principalul avantaj al acestora este simplitatea designului, precum și ieftinitatea acestuia, care vă permite să resetați prețul din costul întregului vehicul.

  Există o altă versiune a suspendării dependente a mașinii, care astăzi poate fi considerată deja „antică”. Vorbim despre schema dependentă "de Dion", ale cărei prime copii au fost instalate chiar pe primele mașini. O caracteristică a unei astfel de suspensii este aceea că carcasa sa principală a angrenajului este atașată la caroseria mașinii, indiferent de pod. Ei bine, acum să trecem la cel mai modern tip de suspensie, care este independent. De fapt, poate fi considerat opusul complet al schemei de suspensie dependentă, deoarece în această versiune obținem capacitatea de a muta toate cele patru roți absolut independent una de cealaltă. Adică, dacă o roată lovește un bump, acest lucru nu înseamnă deloc că toate cele patru roți vor sări. Apropo, am menționat deja una dintre opțiunile pentru o astfel de suspendare independentă și este un sistem cu două pârghii.

Cu toate acestea, suspensia independentă poate fi efectuată în alte versiuni, dintre care trebuie să acordați atenție designului MacPherson, care este un exemplu foarte interesant. Prima dată când au început să o folosească a fost din 1965, iar prima mașină pe care a fost instalată este legendarul Peugeot 204. Cum funcționează o astfel de suspendare și din ce elemente constă? De fapt, nu este nimic complicat:

- o singură pârghie;

Bloc care asigură stabilizarea suspensiei a stabilității laterale;

Al doilea bloc, care constă dintr-un amortizor telescopic și un arc de bobină.

  Desigur, această opțiune este departe de suspendarea cu două pârghii. Principalele dezavantaje ale schemei McPherson sunt că atunci când conduci într-o mașină, schimbarea camberului este destul de vizibilă, mai ales dacă mașina se deplasează pe o suspensie ridicată. De asemenea, vibrațiile rutiere nu sunt practic izolate.

Sperăm că articolul nostru te-a ajutat să înțelegi mai detaliat ce tipuri de pandantive există și cum diferă unele de altele. Aceste informații vor fi utile nu doar în situațiile în care mașina are nevoie de reparații, ci și atunci când achiziționează un nou „cal de fier”. Rămâne doar să recomandăm să fiți mai atenți atunci când exercitați controlul mașinii și să ascultați întotdeauna ceea ce vă spune „el”. Să aveți o călătorie frumoasă!

Există un corp și sunt roți. Se pune întrebarea: cum să conectați roțile la caroserie, astfel încât să fie posibil să conduceți o mașină, să transferați tracțiunea de la motor în mod continuu la roțile de antrenare și, în același timp, să depășiți confortabil toate denivelările de pe drumuri cu acoperiri diferite și fără aceleași acoperiri? În același timp, conexiunea roților cu caroseria trebuie să fie suficient de rigidă, astfel încât mașina să nu se răstoarne pur și simplu când efectuează manevre. Răspunsul este simplu - instalați roțile pe veriga intermediară. Suspendarea este folosită ca atare legătură.

Elementele de suspensie trebuie să fie cât mai ușoare și să asigure o izolare maximă de zgomotul rutier. În plus, trebuie menționat că suspensia transferă corpului forțele care decurg din contactul roții cu șoseaua, de aceea este proiectată astfel încât să aibă rezistență și durabilitate sporită (a se vedea figura 6.1).

Figura 6.1

În legătură cu cerințele ridicate pentru suspensie, fiecare dintre elementele sale trebuie să fie proiectate după anumite criterii, și anume: balamalele utilizate trebuie să fie ușor de rotit, dar în același timp să fie suficient de rigide și, în același timp, să asigure o izolare fonică a corpului, pârghiile trebuie să transmită forțe, apărute în timpul funcționării suspensiei în toate direcțiile, precum și pentru a percepe forțele care apar în timpul frânării și vitezei; nici nu trebuie să fie prea grele sau scumpe de fabricat.

Dispozitiv de suspendare

Piese componente

Orice, oricare ar fi ea, suspendarea ar trebui să includă următoarele elemente:

• elemente de ghidare / conectare (pârghii, tije);
• elemente de amortizare (amortizoare);
• elemente elastice (arcuri, saci de aer).

Vom vorbi mai jos despre fiecare dintre aceste elemente, deci nu vă alarmați.

Clasificarea suspensiei

Pentru început, să ne uităm la clasificarea tipurilor de suspensii existente care sunt utilizate pe mașinile moderne. Deci, suspensia poate fi dependente  și independent. Când utilizați o suspensie dependentă, roțile unei axe ale mașinii sunt conectate, adică la deplasarea roții drepte, roata din stânga va începe să-și schimbe poziția, așa cum se arată clar în figura 6.2. Dacă suspensia este independentă, atunci fiecare roată este conectată separat la mașină (figura 6.3).

Pandantivele sunt clasificate și după numărul și dispunerea pârghiilor. Deci, dacă proiectarea are două pârghii, atunci se apelează suspensia manetă dublă. Dacă există mai mult de două pârghii, atunci suspendarea - multilink. Dacă două pârghii, de exemplu, sunt amplasate pe axa longitudinală a mașinii, un titlu va apărea în titlu - "Cu pârghie transversală". Cu toate acestea, există o mulțime de modele, deoarece pârghiile pot fi amplasate de-a lungul axei longitudinale a mașinii, atunci vor scrie caracteristicile: "Cu un aranjament longitudinal de pârghii". Și dacă nu, așa și așa, dar la un anumit unghi față de axa mașinii, atunci ei spun că suspensia cu "Pârghie oblică".

Interesant
  Asta nu înseamnă că dintre suspensii este mai bună sau mai rea, totul depinde de scopul mașinii. Dacă acesta este un camion sau cel mai brutal SUV, atunci pentru simplitatea, rigiditatea și fiabilitatea proiectării, suspensia dependentă va fi indispensabilă. Dacă este vorba despre o mașină de pasageri, principalele calități ale acestora fiind confortul și manevrabilitatea, atunci nu există nimic mai bun decât roțile suspendate individual.

Figura 6.4

Suspensiile sunt, de asemenea, clasificate în funcție de tipul elementului de amortizare utilizat - amortizorul. Amortizatoarele pot fi telescopic  (amintind de o tijă de pescuit telescop sau ochelari de protecție), ca la toate mașinile moderne sau pârghiepe care acum cu toată dorința nu le vei găsi.

Iar ultimul semn prin care pandantivele sunt atribuite diferitelor clase este tipul elementului elastic utilizat. Ar putea fi arc, arc de bobină, bară de torsiune  (reprezintă o tijă, a cărei capăt este fixat și nu se mișcă pe corp, iar cel de-al doilea capăt este conectat la brațul de suspensie), element pneumatic  (bazat pe capacitatea aerului de a comprima) sau element hidropneumatic  (când aerul acționează ca un duet cu fluid hidraulic).

Deci, să rezum.
  Pandantivele se disting prin următoarele semne:

• după design: dependent, independent;
• în funcție de numărul și aranjarea pârghiilor: manetă simplă, dublă pârghie, multi-pârghie, cu dispunere transversală, longitudinală și oblică a pârghiilor;
• ca element de amortizare: cu un amortizor telescopic sau cu pârghie;
• după tipul elementului elastic: arc, arc, torsiune, pneumatic, hidropneumatic.

Pe lângă toate cele de mai sus, trebuie menționat că suspensiile se disting și prin controlabilitate, adică prin gradul de controlabilitate al stării suspensiei: activ, semi-activ și pasiv.

remarcă
  Active includ suspensii, în care rigiditatea amortizoarelor, garda la sol, rigiditatea barei anti-rulaj pot fi reglate. Controlul unei astfel de suspensii poate fi fie complet automat, fie cu posibilitatea de control manual.
  Semi-active sunt suspensiile, ale căror capacități de control sunt limitate prin reglarea înălțimii de mers.
  Pasive (inactive) sunt suspensii obișnuite care își îndeplinesc rolul în forma lor pură.

Aș dori, de asemenea, să spun despre suspensiile cu amortizoare controlate electronic, care sunt capabile să-și schimbe rigiditatea în funcție de condițiile de drum. Aceste amortizoare sunt umplute nu cu un produs obișnuit, ci cu un lichid special, care, sub influența unui câmp electric, își poate schimba vâscozitatea. Dacă simplificăm principiul funcționării, se va dovedi următoarele: când nu există curent, mașina trece foarte lin de-a lungul tuturor denivelărilor, iar după însumarea curentului peste denivelări nu va fi foarte plăcut de condus, dar va fi foarte frumos să conduci mașina pe autostrăzi și pe rând.

Articulația și butucul roții

Pumnul rotativ

Articulația de direcție este legătura dintre brațele de suspendare și roată. O reprezentare schematică a acestei părți este prezentată în figura 6.4. În cazul general, o astfel de parte se numește ac. Cu toate acestea, dacă osia este montată pe o suspensie cu roți direcționate, atunci se numește articulație. Dacă roțile nu sunt direcționate, atunci numele "ax" rămâne.

Dacă se întoarce, înseamnă că se întoarce, participă la procesul de schimbare a direcției de mișcare. Elementele trapezului de direcție sau ale tijei de direcție sunt atașate la unitatea de direcție (aceste elemente sunt descrise în detaliu în capitolul "Direcție"). Articulația de direcție este o parte masivă, deoarece percepe toate impacturile și vibrațiile din drum.

Proiectarea manerelor de direcție depinde de tipul de acționare a vehiculului. Deci, dacă tracțiunea este combinată (când roțile sunt atât direcționate, cât și tracțiune în același timp, ceea ce este tipic pentru mașinile cu tracțiune față), atunci nodul de direcție va avea o gaură de trecere pentru partea exterioară a arborelui de antrenare, așa cum se arată în figura 6.4. Dacă roțile sunt doar direcționate, butonul de direcție va avea o axă de susținere cu o secțiune conică, așa cum se arată, de exemplu, în figura 6.7.

Butucul roții

Butucul roții (prezentat în figura 6.4) este legătura de legătură dintre roată și unghia / pinul de direcție. Articulația de direcție transferă forțele numai în elementele de suspensie, dar nu se rotește. Este necesar un butuc pentru a asigura rotirea liberă a roților. Pe butuc se montează o discă de frână (sau un tambur de frână, care este descris în detaliu în capitolul "Sistem de frânare".), O roată este fixată pe ea, iar butucul, la rândul său, este montat într-un nod în cazul prezentat în figura 6.4, pe rulmenți asigurând o rotație lină a unei roți.

remarcă
  Discul de frână poate fi realizat integral cu butucul roții.
  În funcție de design, rulmenții butucului pot fi cu role sau cu bile.

Bine de știut
  Întotdeauna după scoaterea și instalarea butucului sau înlocuirea rulmenților, este necesar să se regleze potrivirea interferenței (vezi această notă în nota de mai jos) a rulmenților butucului.

remarcă
  În termeni simpli, etanșeitatea este forța cu care rulmenții butucului sunt comprimați în timp ce strângeți piulița de fixare. Cantitatea de interferență afectează rezistența la rotirea roții. Fiecare producător își oferă recomandările cu privire la amploarea forței de rezistență la rotirea roții. Prin urmare, atunci când efectuați lucrări de reparații legate de scoaterea butucului, fiți întotdeauna interesat de dacă a fost reglată preîncărcarea rulmentului.

Elemente de ghidare / legare

Folosind ghidaje și elemente de conectare, roata este fixată pe corp sau sub-cadru. Aceste elemente de fixare sunt împărțite în pârghii și tije. O bara este un profil gol, de obicei de secțiune circulară, mai rar - pătrat. De fapt, acesta este doar un tub cu ochiuri sudate la ambele capete pentru instalarea bucșelor de cauciuc în ele, cu ajutorul cărora sunt montate pe caroserie și la unghiul sau știftul de direcție. Pârghiile sunt elemente structurale mai complexe. Acestea pot fi sudate din tuburi (acest design este utilizat mai ales în mașinile sport), turnate, de exemplu, din aliaj de aluminiu (pentru a fi mai ușor) sau ștanțate din tablă (pentru a fi mai ieftine). Numărul și aranjarea pârghiilor afectează rularea și manipularea.

Pandantiv McPherson

Poate unul dintre cele mai obișnuite modele de suspensie de astăzi este cu un știft McPherson (figura 6.5), este de asemenea o „lumânare” (cel mai izbitor exemplu este suspendarea față a VAZ 2109 și altele asemenea). Se remarcă prin simplitatea designului, costul redus, mentenabilitatea (asta înseamnă că nu va fi dificil să o reparăm) și confortul relativ. Așa-numita structură amortizoare este atașată de corp de sus și are capacitatea de a se roti în suport, iar de jos la unitatea de direcție. La rândul său, maneta de direcție este conectată la osul inferior, care este conectat la corp - totul, inelul s-a închis. Uneori, pentru a da o rigiditate suplimentară, o tijă longitudinală este introdusă în structură, conectând-o la pârghia transversală (din nou, ca exemplu, VAZ 2109). Pe un suport există un umăr de care este atașat pescajul de direcție. Deci, atunci când conduceți o mașină, întregul stand se rotește, întorcând roata, nu oprindu-se să se contracte și să se întindă, depășind denivelările suprafeței drumului. Dar ar trebui să fiți atenți la deficiențele unei suspendări cu o singură legătură (și în cazul descris mai sus, este vorba de o singură legătură). Acestea sunt „bucăți” ale mașinii la frânare și un consum mic de energie al suspensiei.

Figura 6.5

remarcă
  Prin „ciugulare” se înțelege următoarele: în timpul frânării grele, greutatea mașinii se deplasează spre față, din această cauză partea din față scade, iar după oprirea ei revine brusc la poziția inițială, această mișcare caracteristică pe punctul de a se agita se numește „ciugulare”. Intensitatea energetică a suspensiei este rezistența întregii structuri, capacitatea de a rezista la toate impacturile și momentele care apar în timpul acestor impacturi, fără avarii.
O defecțiune a suspensiei - închiderea, contactul elementelor metalice ale suspensiei între ele, cu o sarcină de impact crescând puternic - de obicei atunci când se impune pe un obstacol rutier de dimensiuni impresionante, se declară cu un sunet sonor caracteristic din metal din partea suportului (sau a suporturilor) suspensiei.

Suspensie cu două brațe

Pentru a scăpa de „bucăți”, pentru a îmbunătăți manipularea și a crește intensitatea energiei, se folosește unul dintre cele mai vechi modele de suspensie, care a ajuns la vremea noastră cu transformări semnificative - o suspensie pe două urechi (un exemplu este prezentat în figura 6.6).

Figura 6.6

În acest proiect, există o pârghie de susținere (inferioară) și o pârghie de ghidare (superioară), care sunt atașate la nod. Partea inferioară a structurii amortizorului este instalată pe brațul de sprijin, sau arcul și amortizorul separat. Maneta superioară îndeplinește funcția de direcție de mișcare a roții într-un plan vertical, minimizând abaterile acesteia de la verticală. Modul în care pârghiile sunt așezate unul față de celălalt are un impact direct asupra comportamentului mașinii în timpul deplasării sale. Atenție la figura 6.6. Aici, maneta superioară este retrasă maxim de la pârghia inferioară în sus. Pentru a reduce impactul eforturilor asupra caroseriei în timpul funcționării în suspensie, a trebuit să prelung maneta de direcție. În plus, această pârghie este instalată într-un anumit unghi față de axa orizontală a mașinii pentru a evita notorii „bucăți”. Esența rămâne aceeași, dar aspectul, parametrii geometrici și cinematici se schimbă.

remarcă
  În ciuda tuturor avantajelor, există încă un dezavantaj foarte important în acest proiect - aceasta este abaterea roții de la axa verticală în timpul funcționării cu suspensie. Se pare că există o soluție - prelungirea pârghiilor, dar este bine dacă mașina este montată pe cadru, dar dacă caroseria este portantă, nu există nicăieri unde să se prelungească - atunci compartimentul motorului. Așadar, abordează soluția într-un mod non-standard: încearcă să facă pârghia inferioară cât mai mult timp și să instaleze pârghia superioară cât mai departe de cea inferioară.
  Trebuie remarcat faptul că dacă arcul și suportul amortizorului sau suportul amortizorului sunt atașate la brațul superior cu capătul inferior (ca în cazul prezentat în figura 6.7), atunci brațul superior devine suport, cel inferior în acest caz intră în categoria ghidajelor.

Figura 6.7

Pandantive cu mai multe legături

Când resursele pentru dezvoltarea oricărui plan de soluționare a problemei sunt epuizate și obiectivele nu sunt atinse, proiectarea trebuie să fie complicată, în ciuda creșterii costurilor. Acesta este modul în care au mers designerii atunci când au dezvoltat o suspensie cu mai multe legături. Da, s-a dovedit a fi mai scump decât unul cu două sau cu o singură pârghie, cu toate acestea, în consecință, au obținut o deplasare aproape perfectă a roții - fără abateri în plan vertical, absența efectului de direcție la viraje (mai mult pe cel de mai jos) și stabilitate.

Suspensie semi-spate

remarcă
  Aproape toate schemele descrise mai sus pot fi utilizate la proiectarea suspensiei spate.

Aceasta este una dintre cele mai simple, mai ieftine și mai fiabile soluții pentru suspensia din spate, dar nu este lipsită de multe dezavantaje. Esența proiectului este că două pârghii longitudinale, pe care sunt sprijinite arcurile și amortizoarele, sunt conectate printr-un fascicul, așa cum se arată în figura 6.8. Parțial, suspensia s-a dovedit a fi dependentă, deoarece roțile sunt interconectate, totuși, datorită proprietăților grinzilor, roțile au capacitatea de a se deplasa unele față de altele.

Figura 6.8

Elemente de amortizare

Elementele de amortizare sunt elemente de suspensie concepute pentru a amortiza vibrațiile suspensiei atunci când mașina se deplasează. De ce umezesc vibrațiile? Un element de suspensie elastic, oricare ar fi el, este conceput pentru a anula toate sarcinile de șoc care apar atunci când o roată lovește un obstacol pe drum. Dar dacă este un arc sau un aer în airbag, după comprimarea sau eliberarea elementului elastic, acesta va reveni imediat la poziția inițială. Strângeți orice izvor în mâini, apoi eliberați-l și va zbura până când forțele care decurg din eliberare o permit. Un alt exemplu: luați o seringă medicală obișnuită, trageți aer curat în ea, strângeți ieșirea și încercați să mutați pistonul - se va mișca, dar până la un anumit moment (atâta timp cât aveți suficientă putere pentru a comprima aerul), după eliberarea tijei, aerul va începe să se extindă, întorcând pistonul la originalul său poziție. Deci este într-o mașină: când o mașină lovește un obstacol, arcul din suspensie se va comprima, dar apoi sub acțiunea forțelor elastice va începe să se deschidă. Deoarece mașina are o anumită masă, arcul, îndreptarea, va fi forțat să depășească inerția mașinii, care se va exprima prin wiggle cu o amortizare treptată a oscilațiilor. Datorită mișcărilor multidirecționale constante ale suspensiei, această balansare este inacceptabilă, deoarece rezonanța poate apărea la un moment dat, care în final pur și simplu distruge parțial sau complet suspensia. Pentru a preveni astfel de fluctuații, un alt element a fost introdus în proiectarea suspensiei - un amortizor.

Principiul amortizorului este simplu. Să încercăm să explicăm acest lucru cu exemplul aceleiași seringi. Dar de data aceasta, vom colecta, de exemplu, apă. Viteza de colectare și evacuare a fluidului în acest caz este limitată de vâscozitatea apei și debitul deschiderii seringii.

În suspensie, amortizorul a fost combinat cu un arc (sau alt element elastic) și a obținut un „mecanism” excelent în care un element nu permite să se balanseze, iar al doilea percepe toate sarcinile.

Mai jos vom lua în considerare elementele de amortizare ale suspensiei folosind exemplul unui amortizor telescopic.

Cele mai obișnuite tipuri de amortizoare la mașini sunt amortizoarele cu două tuburi și un singur tub pline de gaz.

remarcă
  Orice amortizor are două caracteristici importante: rezistența la recul și compresia.

Interesant
Rezistența la șoc a amortizorului este mai mică decât forța de tracțiune. Acest lucru se face astfel încât, atunci când lovește un obstacol, roata se mișcă în sus cât mai ușor și mai repede posibil, iar atunci când circulă printr-o gaură, coboară în el cât mai lent. Astfel, se obțin cele mai bune performanțe pentru confortul la plimbare.

Amortizoare hidraulice cu conductă dublă

Numele acestui tip de amortizor vorbește de la sine. Cel mai simplu tip de amortizor sunt două conducte, una exterioară și una internă (prezentată în figura 6.9). Țeava exterioară servește în continuare ca corpul întregului amortizor și rezervor pentru fluidul de lucru. Tubul interior al amortizorului se numește cilindru. Un piston este instalat în interiorul cilindrului, realizat integral cu tija. În piston există găuri în care sunt instalate supape unidirecționale, o parte din valve este direcționată într-o direcție, restul în sens invers. Unele valve sunt numite valve de compensare, în timp ce altele sunt numite valve de revenire.

Figura 6.9

remarcă
  O supapă unidirecțională este o supapă care se deschide într-o singură direcție.
  Pentru un amortizor, supapele sunt numite valve de revenire și compresie.
  Revenirea și compresia se întind și comprimă respectiv amortizorul.

Cavitatea dintre cilindru și carcasă se numește compensare. Această cavitate, precum și cilindrul amortizorului sunt umplute cu fluid de lucru. Cilindrul dintr-o parte are o deschidere pentru tija pistonului, iar pe de altă parte este conectat cu o placă cu găuri și valve unidirecționale - valve de compensare și compresie.

Când deplasați pistonul în cilindru, uleiul curge din cavitatea de sub piston în cavitatea de deasupra pistonului, în timp ce o parte din ulei este strecurată prin supapa situată în partea inferioară a cilindrului. O parte din lichid curge prin supapele de compresie în rezervorul extern de compensare, unde comprimă aerul care a fost anterior sub presiune atmosferică în partea superioară a corpului amortizorului. Deoarece acest fluid are o anumită vâscozitate și fluiditate, acesta nu va trece mai repede decât predeterminat. Același lucru, numai în direcția opusă, apare în timpul recuperării, când pistonul se mișcă în sus. În acest caz, sunt activate supapele de compensare ale plăcii cilindrului și a valvelor de revenire din piston.

Cu toate acestea, acest proiect are un singur, dar un dezavantaj semnificativ: în timpul funcționării îndelungate a amortizorului, lichidul de lucru se încălzește, începe să se amestece cu aerul în rezervorul de compensare și spume, ceea ce duce la pierderea eficienței de funcționare și a eșecului.

Amortizoare hidraulice cu două conducte cu gaz

Pentru a rezolva problema spumării fluidului de lucru în amortizor, am decis să pompăm gaz inert în loc de aer în rezervorul de compensare (de obicei se folosește azot). Presiunea poate varia de la 4 la 20 de atmosfere.

Principiul de funcționare nu este diferit de un amortizor hidraulic cu două conducte, singura diferență fiind aceea că fluidul de lucru nu se spumă atât de intens.

Amortizatoare pline cu gaz cu un singur tub

O caracteristică distinctivă a acestor amortizoare din structurile de mai sus este aceea că au o singură țeavă - joacă atât rolul corpului, cât și cilindrul. Dispozitivul unui astfel de amortizor diferă numai prin faptul că nu are valve de compensare (figura 6.10). În piston există valve de recul și compresie. Cu toate acestea, o caracteristică a acestui proiect este un piston plutitor care separă rezervorul cu fluidul de lucru de camera cu gaz, care este pompat sub presiune foarte mare (20-30 atmosfere).

Cu toate acestea, nu credeți că, dacă cazul nu este dublu, atunci prețul este mai mic. Deoarece toate lucrările sunt efectuate doar de piston, cota leului din prețul amortizorului este costul calculării și selectării pistonului. Adevărat, rezultatul unei astfel de lucrări laborioase este eficiența crescută a tuturor caracteristicilor amortizorului.

Unul dintre avantajele acestei scheme este că lichidul de lucru din amortizor este mult mai bine răcit datorită faptului că există un singur perete în carcasă. Următoarele avantaje includ o reducere a greutății și a dimensiunilor și posibilitatea instalării „cu susul în jos” - în acest fel puteți reduce cantitatea de mase neprotejate *.

remarcă
  * Masa neprotejată este tot ceea ce se află între suprafața drumului și elementele de suspensie. Nu ne vom aprofunda în teoria suspensiei și oscilațiilor, vom spune doar că, cu cât masa este mai mică, cu atât este mai mică inerția și cu atât mai rapid roata va reveni la poziția inițială după ce a lovit un obstacol.

Cu toate acestea, există dezavantaje semnificative ale amortizoarelor umplute cu gaz, precum:

• vulnerabilitate la deteriorarea externă: orice scobire va duce la o înlocuire a amortizorului;
• sensibilitate la temperatură: cu cât este mai ridicată, cu atât presiunea de contrapresiune a gazului este mai mare, iar amortizorul acționează mai mult.

Elemente elastice

arcuri

Cel mai simplu și cel mai frecvent element elastic utilizat în proiectarea suspensiei este un arc. În cea mai simplă versiune, se folosește un arc de bobină, dar, datorită cursei pentru optimizarea și îmbunătățirea performanței suspensiei, arcurile pot lua o varietate de forme. Deci, arcurile pot fi în formă de butoi, concave, conice și cu un diametru variabil al secțiunii bobinei. Aceasta se face astfel încât rigiditatea arcului să devină progresivă, adică cu o creștere a gradului de compresie a elementului elastic, rezistența acesteia la această compresiune ar trebui să crească și funcția de dependență ar trebui să fie neliniară și în continuă creștere. Un exemplu de grafic al dependenței rigidității apărute de cantitatea de compresie este prezentat în figura 6.12.

Arcurile în formă de barilă sunt uneori numite „mini-bloc” (un exemplu de astfel de arcuri este prezentat în figura 6.13). Astfel de arcuri cu aceleași caracteristici de rigiditate ca arcurile cilindrice convenționale au dimensiuni generale mai mici. De asemenea, elimină contactul bobinelor cu compresia completă a arcului.

În arcurile convenționale cu bobină, această relație este liniară. Pentru a rezolva cumva această problemă, au început să schimbe secțiunea transversală și pasul virajului.

Schimbând forma arcului (figura 6.14), ei încearcă să apropie rigiditatea de ideal, concentrându-se pe orar (figura 6.12).

arcuri

Primăvara este cea mai simplă și cea mai veche versiune a elementului elastic din suspensiile auto. Ce este mai ușor: luați câteva foi de oțel, conectați-le între ele și agățați elemente de suspensie pe ele. În plus, arcul are proprietatea de a amortiza vibrațiile datorate frecării între foi. Suspensia de primăvară este bună pentru SUV-uri și pickup-uri grele, pentru care nu există cerințe speciale pentru confortul la volan, dar există cerințe mari pentru capacitatea de transport.

De asemenea, până de curând, resortul a fost folosit și într-o mașină, cum ar fi Chevrolet Corvett, deși a fost amplasat acolo transversal și a fost confecționat din material compozit.

Figura 6.15

torsiune

Torsiunea este un tip de element elastic care este adesea folosit pentru a economisi spațiu. Este o tijă, al cărei capăt este conectat la brațul de suspensie, iar celălalt este fixat folosind suportul de pe caroseria mașinii. Când brațul de suspensie se mișcă, această tijă se răsucește, acționând ca un element elastic. Avantajul principal este simplitatea designului. Dezavantajele includ faptul că bara de torsiune ar trebui să fie suficient de lungă pentru o funcționare normală, dar din această cauză există probleme cu plasarea acesteia. Dacă bara de torsiune este amplasată longitudinal, atunci „mănâncă” un loc sub corp sau în interiorul acestuia, dacă este transversală, reduce parametrii capacității geometrice de traversare a mașinii.

Figura 6.16 Un exemplu de suspensie cu o bară de torsiune localizată longitudinal (un ax lung montat pe brațul din față și pe elementul transversal din spate).

Element pneumatic

Pe măsură ce mașina încarcă bagaje manuale și pasageri, suspensia din spate scade, garda la sol scade, probabilitatea crește defalcarea suspendării  (am vorbit despre ce este mai sus). Pentru a evita acest lucru, am decis mai întâi să înlocuim arcurile de suspensie spate cu elemente pneumatice (un exemplu de astfel de element este prezentat în figura 6.17). Aceste elemente sunt tampoane de cauciuc în care este pompat aerul. Dacă suspensia din spate este încărcată, presiunea aerului crește în elementele pneumatice, poziția corpului în raport cu suprafața și deplasarea suspensiei rămâne neschimbată, probabilitatea închiderii elementelor șasiului este redusă la minimum.

Pentru a extinde capabilitățile elementelor pneumatice, au fost instalate compresoare puternice, o unitate de control electronică și a fost oferită posibilitatea controlului automat și manual al suspensiei. Deci, s-a dovedit suspendarea semi-activă, care, în funcție de condițiile de conducere și condițiile de trafic, modifică automat garda. După introducerea amortizoarelor cu rigiditate variabilă în proiectare, la ieșire a fost obținută o suspensie activă.

targă

Pentru a asigura izolarea zgomotului și a vibrațiilor, piesele de suspensie sunt adesea atașate nu de corpul însuși, ci de o membrană intermediară sau o subframe (un exemplu este prezentat în figura 6.18), care formează o singură unitate de asamblare împreună cu elementele de suspensie. Acest proiect simplifică asamblarea pe transportor (și, prin urmare, reduce costul mașinii), lucrările de reglare și reparațiile ulterioare.

Figura 6.19

Bara anti-rulou

La viraje, mașina se apleacă în direcția opusă față de forțele centrifugale. Există două moduri de a minimiza acest efect: faceți o suspensie foarte rigidă sau instalați o tijă care leagă roțile unei axe într-un mod special. Prima opțiune este interesantă, dar pentru a face față rulării mașinii în colțuri, ar trebui să faceți o suspensie foarte rigidă, ceea ce ar anula indicatorii de confort ai mașinii. O altă opțiune este instalarea unei suspensii active cu un control electronic complex, ceea ce, la rândul său, va face mai rigidă suspendarea roților externe. Dar această opțiune este foarte scumpă. Prin urmare, am mers pe calea cea mai simplă - am instalat o tijă, care era conectată prin rafturi sau direct la manetele de suspendare a roții de pe ambele părți ale mașinii (a se vedea figura 6.19. Astfel. Când virajele sunt situate la exterior, în raport cu centrul de rotație). ), tija se răsucește și, așa cum se spune, trage roata interioară către corp, stabilizând astfel poziția mașinii. De aici, numele - „ bara anti-rulou».

Principalele dezavantaje ale unei bare anti-rulare convenționale sunt deteriorarea mersului și o scădere a deplasării generale a suspensiei din cauza micii, dar încă conectate între roțile unui singur os. Primul defect este pe mașinile de lux, al doilea pe SUV-uri. În era electronicii și a descoperirilor tehnologice, designerii nu au putut decât să profite de toate posibilitățile ingineriei, de aceea au venit și au introdus o bara anti-rulou activă, care constă din două părți - o parte este conectată la suspensia roții drepte, a doua la suspendarea roții stângi, iar în mijloc sunt două capete ale tijei stabilizatorii sunt fixați într-un modul hidraulic sau electromecanic, care are capacitatea de a răsuci una sau alta parte, crescând astfel stabilitatea mașinii și când mașina se mișcă apasă drept, „dizolvă” aceste două capete ale tijei, oferind astfel fiecărei roți posibilitatea de a rezolva cursa de suspensie alocată acesteia.

Cruce geometrică

Sub capacitatea geometrică de fond a unei mașini, ne referim la totalitatea parametrilor acesteia care afectează capacitatea de a se deplasa liber în anumite condiții. Acești parametri includ înălțimea gardului la sol a vehiculului, unghiurile de ieșire și de intrare, unghiul de rampă, valoarea supraîncărcărilor. Distanța la sol sau liberul mașinii este înălțimea de la punctul cel mai jos al corpului, ansamblul (de exemplu, piese de suspensie) sau ansamblul mașinii (de exemplu, carterul motorului) până la sol. Unghiurile de ieșire și intrare sunt parametri care determină capacitatea unui vehicul de a urca un deal într-un anumit unghi sau de a se deplasa din el. Mărimea acestor unghiuri este legată în mod direct de un alt parametru care face parte din conceptul de cruce geometrică - lungimea fronturilor laterale și spate. De regulă, dacă supraîncărcările sunt scurte, atunci mașina poate avea unghiuri mari de intrare și ieșire, ceea ce îl ajută să urce cu ușurință culisele abrupte și să iasă din ele. La rândul său, este important să cunoașteți lungimea supraîncărcărilor pentru a înțelege dacă este posibil să vă parcați mașina la o anumită bordură. În sfârșit, un alt parametru este unghiul rampei, care depinde de lungimea ampatamentului și de înălțimea corpului mașinii de deasupra suprafeței. Dacă baza este lungă și înălțimea mică, atunci mașina nu va putea depăși punctul de tranziție de la planul vertical la orizontal - cu alte cuvinte, mașina, după ce a urcat pe un munte, nu va putea trece prin vârful său și va „sta” pe fund.