Caracteristici de design ale tipului de suspensie ca element elastic. Scopul și clasificarea suspensiilor autoturismelor

Suspensie auto Este un dispozitiv care asigură aderența elastică a roților mașinii la sistemul de susținere și, de asemenea, reglează poziția caroseriei în timpul conducerii și reduce sarcina pe roți. Industria auto modernă oferă diverse tipuri de suspensii auto: pneumatice, arc, arc, torsiune etc.

Ghiduri de suspensie: Ansamblul dispozitivelor care leagă roțile și caroseria vehiculului formează suspensia. Scopul principal al suspensiei este de a transforma impactul asupra vehiculului de la drum în vibrații admisibile ale caroseriei și ale roților. Aceste interacțiuni ar trebui să fie astfel încât mașina nu numai să ia rapid viteză (accelerează), dar să poată decelera și mai repede (până la o oprire completă). În plus, vehiculul trebuie să fie ușor de controlat și stabil în timpul conducerii. Pentru a îndeplini sarcinile numite, servește suspensia, al cărei design determină proprietățile operaționale de bază ale mașinilor, inclusiv siguranța traficului.

Când mașina se mișcă, roțile se deplasează în raport cu caroseria și drumul în direcții verticale și orizontale, precum și într-un unghi (rotație în jurul axei, înclinare față de caroserie și drum, rotație în jurul axei de pivotare - axa pivotului). Pentru a îndeplini cerințele legate de proprietățile operaționale ale mașinii, este necesar să se limiteze semnificativ mișcarea roților. Cu mișcarea transversală (laterală) a roților în direcții orizontale, calea se schimbă, iar cu mișcarea longitudinală, baza mașinii. Prezența unor astfel de mișcări duce la creșterea rezistenței la mișcare, uzura anvelopelor, deteriorarea stabilității și controlabilității. Deplasarea verticală a roților față de caroserie în autoturismele poate depăși 20 cm.Unghiurile de rotație ale roților sunt de 30 ... 45 °.

Pentru ca mașina să accelereze și să frâneze cu succes, să „țină” bine drumul, este necesar să existe o aderență sigură a roților la suprafața sa. Suspensia afectează aderența? Fara indoiala. Tracțiunea depinde nu numai de caracteristicile benzii de rulare ale anvelopelor și de calitatea drumului, ci și de sarcina care este transferată roților. Modificarea sarcinii verticale pe roți este determinată de deformarea arcurilor și de forțele de la amortizoare. Pe măsură ce sarcina verticală scade, aderența roților cu suprafața drumului scade.

Suspensia unui autoturism conține următoarele dispozitive principale: dispozitive de ghidare (pârghii, bare, tije, vergeturi), elemente elastice (arcuri cu lame, arcuri, arcuri pneumatice etc.), dispozitive de amortizare (amortizoare hidraulice) și, în final , dispozitive de reglare și control (reglatoare de înălțime și ruliu, calculatoare etc.).

Ghidajele de suspensie afectează mișcarea caroseriei și a roților vehiculului în timpul vibrațiilor. Dacă, de exemplu, ridicarea roții va fi însoțită de înclinare, mișcare laterală sau longitudinală a acesteia depinde de modelul dispozitivelor de ghidare. Dispozitivele de ghidare sunt folosite pentru a transmite forțele de tracțiune și frânare, precum și forțele laterale care decurg din viraj, deplasându-se de-a lungul unei pante de la roți la caroserie.

După tipul de dispozitive de ghidare, toate suspensiile sunt împărțite în dependente și independente. Cu o suspensie dependentă, roțile din dreapta și din stânga sunt conectate printr-o grindă rigidă - un pod. Prin urmare, atunci când una dintre roți lovește o denivelare, ambele roți se înclină în plan transversal la același unghi. Într-o suspensie independentă, mișcările unei roți nu sunt asociate rigid cu mișcările celeilalte roți. Înclinarea și mișcarea roților din dreapta și din stânga sunt semnificativ diferite.

Dispozitivele elastice (elementele elastice) servesc la reducerea sarcinilor care actioneaza intre roata si caroserie. La lovirea neregulilor drumului apar deformari ale elementelor elastice. După trecerea prin nereguli, elementele elastice fac vibrarea caroseriei și a roților. Principala caracteristică a elementelor elastice este rigiditatea, adică. raportul dintre sarcina verticală și deformare (sau așezarea arcului). Elementele elastice de suspensie ale roții se disting nu numai prin design, ci și în funcție de materialul din care sunt fabricate. Dacă sunt utilizate proprietățile elastice ale metalului (rezistența la încovoiere sau la torsiune), atunci există elemente elastice metalice. Având în vedere proprietățile elastice ale cauciucului și materialelor plastice, arcurile din cauciuc și plastic sunt utilizate pe scară largă. În ultimii ani, arcurile pneumatice au devenit utilizate pe scară largă, unde se folosesc proprietățile elastice ale aerului sau gazelor.

Dispozitivele de amortizare a suspensiei (amortizoare hidraulice) sunt proiectate pentru a amortiza vibrațiile caroseriei și ale roților. În timpul funcționării suspensiei, energia de vibrație a vehiculului este redistribuită între caroserie și roți. Amortizoarele absorb această energie, transformând-o în căldură. Cu cât amortizorul absoarbe mai multă energie, cu atât vibrațiile caroseriei și ale roților se vor amortiza mai repede, iar corpul se va balansa mai puțin. Este aproape imposibil să călăriți pe arcuri moi fără amortizoare.

Este posibil să se reducă semnificativ înclinarea și mișcarea laterală a roților folosind schema de suspensie cu dublu braț. Cu ajutorul brațelor superioare scurte și inferioare lungi, este posibilă reducerea mișcărilor unghiulare și laterale ale roților. Influența înclinării (unghiului) poate fi redusă prin cambra (înclinarea) roților în plan vertical și dispariția (diferența dintre suprafețele laterale ale anvelopei din față și din spate) a roților. Mișcarea laterală a roților poate fi compensată de flexibilitatea anvelopelor.

Suspensia cu braț dublu are o serie de avantaje în dispunerea elementelor principale: amortizorul este fixat în interiorul arcului; arcul și amortizorul se sprijină pe brațul inferior, ceea ce reduce înălțimea; brațele brațe transmit în mod fiabil forțele de împingere și frânare de la roată la caroserie. Ghidajele duble ale brațelor transversale sunt utilizate pe scară largă în suspensia independentă față a autoturismelor.

Există și mai puține deplasări unghiulare și laterale în ghidajele din barele cu arc telescopice ale vehiculelor cu tracțiune față, unde în loc de două pârghii în plan transversal, este instalată o pârghie transversală inferioară cu vergeturi. Un astfel de pandantiv se numește lumânare oscilantă sau, așa cum este numit prin numele inventatorului, pandantiv MacPherson. Cu doar brațul inferior și suportul superior, suspensia are modificări minore ale căii și înclinarea roților, ceea ce reduce uzura anvelopelor și crește stabilitatea vehiculului. Dezavantajele schemei includ locația înaltă a suportului superior, care trebuie plasat în partea din față a corpului, precum și sarcinile grele care apar în punctele de atașare a suportului superior la corp.

Utilizarea brațelor de tracțiune în dispozitivele de ghidare evită modificarea înclinării roților în timpul mișcărilor verticale. Cu toate acestea, brațele lungi de susținere sunt supuse unor forțe laterale semnificative (la viraj, la tragere pe marginea drumului, impacturi din cauza neregulilor drumului). Cu un astfel de design al dispozitivului de ghidare în suspensii independente, este dificil să conduci la roată folosind roți dințate cardanice; pentru a reduce ruloarea laterală a corpului, este necesar să instalați un element elastic suplimentar - bara antiruliu. Ghidajele brațului de tracțiune sunt utilizate pe suspensiile din spate ale vehiculelor cu tracțiune față.

Elemente elastice ale suspensiei Luați în considerare proiectarea elementelor elastice (arcuri) ale suspensiei roților. Cel mai vechi element rezistent este arcul lamelar. Un arc lamelar convențional este un mănunchi (trapezoidal) de benzi plate de oțel prinse. Cea mai lungă frunză de rădăcină are la capete urechi, cu care arcul este atașat de corp. Cel mai adesea, arcuri longitudinale cu foi sunt instalate pe suspensiile din spate ale autoturismelor. Cu cât sunt mai multe foi în pachet, cu atât sarcina poate suporta arcul. Creșterea lungimii arcului face posibilă creșterea deformației și, în consecință, a cursei roții, adică. faceți suspensia lungă și moale. Principala caracteristică a arcurilor lamelare este că pot juca nu numai rolul unui element elastic, ci și al unui dispozitiv de ghidare. Arcul lamelă transferă toate sarcinile rezultate din rularea roților. Arcurile transmit forțele de împingere în timpul accelerării și decelerației. La conducerea pe o pantă, la întoarcerea mașinii, precum și sub influența altor forțe laterale, arcurile sunt torsiune. Cele mai mari sarcini cad pe frunzele principale de primăvară. Durabilitatea arcurilor lamelare la sarcini grele este redusă semnificativ. O altă caracteristică a arcurilor lamelare este prezența frecării între foi. Forțele de frecare împiedică deformarea arcului și îi afectează proprietățile elastice. Elementul elastic este blocat, iar sarcina de la roți este transferată direct la caroserie. Ca urmare, netezimea călătoriei este semnificativ afectată. Aceste dezavantaje ale arcurilor lamelare se manifestă vizibil atunci când mașina circulă pe drumuri denivelate care au o înălțime mică. Apoi, pe măsură ce viteza crește, în interiorul vehiculului apar vibrații intense și zgomot. Pentru a scăpa de efectele nocive ale frecării, între foi sunt instalate distanțiere nemetalice.

Pe lângă aceste dezavantaje, arcuri cu mai multe foi sunt inerente altora. Într-o suspensie cu astfel de arcuri, sunt instalate elemente elastice suplimentare - opritoare (tampoane) pentru a limita defectarea și a crește rigiditatea; arcurile au o masă mare, o durată de viață scurtă, sunt dificil de plasat în sistemele independente de suspensie ale unui autoturism.

Îmbunătățirea designului arcurilor lamelare a dus la crearea așa-numitelor arcuri cu foi mici. Foile unui astfel de arc sunt benzi cu secțiune transversală variabilă de-a lungul lungimii. Fabricarea arcurilor cu foi mici este asociată cu o serie de dificultăți tehnologice, cu toate acestea, arcurile cu lame mici de aceeași capacitate de transport ca și arcurile convenționale cu lame multiple au o masă semnificativ mai mică (cu 20 ... 30%). Au mult mai puțină frecare între foițe. În ultimii ani, pentru a reduce greutatea, s-a încercat fabricarea de arcuri cu foi mici din materiale compozite.

Elementele elastice metalice realizate sub formă de arcuri elicoidale și tije de oțel (bare de torsiune) s-au dovedit a fi mai perfecte în comparație cu arcurile lamelare. Cu aceeași capacitate de ridicare ca și arcurile lamelare, arcurile și barele de torsiune sunt semnificativ mai ușoare și mai durabile.

Odată cu apariția suspensiei independente față, arcurile au devenit cele mai răspândite. Cele mai simple arcuri elicoidale cu grosime constantă a firului și pas constant de înfășurare. Astfel de arcuri oferă suspensiei cursa necesară a roții și rigiditate scăzută.

Cu toate acestea, arcurile moi nu asigură protecție împotriva șocurilor și șocurilor suspensiei la sfârșitul cursei în sus (compresie) și în jos (rebound). De regulă, este necesar să strângeți suspensia cu un arc la sfârșitul cursei de compresie și retragere, care se realizează prin instalarea unor elemente elastice suplimentare.

Ca elemente elastice suplimentare, cel mai des se folosesc tampoane din cauciuc sau plastic.

Pentru a îmbunătăți caracteristicile arcurilor, se folosesc arcuri modelate cu pas de înfășurare și grosimi de sârmă diferite (conice, în formă de butoi etc.). Cu toate acestea, fabricarea unor astfel de arcuri în condițiile producției în masă a autoturismelor este mult mai dificilă.

Suspensia roților a apărut mult mai devreme decât mașina. Pentru prima dată, a apărut pe cărucioare trase de cai, concepute pentru o mișcare mai confortabilă pe distanțe lungi. Numărul de roți ale unor astfel de vagoane a fost de cel puțin patru, așa că designerii lor au fost nevoiți să prevadă posibilitatea deplasării verticale a roților în raport cu caroseria pentru a depăși drumurile denivelate.

Atunci au apărut primele modele de suspensie, care apoi au fost folosite practic neschimbate în primele mașini, a căror viteză nu depășea 30 km/h. Dar mașinile s-au îmbunătățit, viteza lor a crescut rapid și abordarea designului suspensiilor s-a schimbat.

Dacă în etapa inițială a industriei auto suspensia era considerată doar ca un mijloc de creștere a confortului mișcării, atunci odată cu creșterea vitezei mașinilor, a trebuit să se acorde din ce în ce mai multă atenție problemelor de manevrare. În al treilea deceniu al secolului XX, a existat tendința de a crea un sistem independent, mai întâi al roților din față și mai târziu al roților din spate ale mașinilor.

În prezent, pe autoturismele de pasageri se utilizează doar suspensie independentă a roților din față, care poate fi combinată cu un sistem spate independent, semi-independent și dependent. În ciuda abundenței schemelor utilizate în prezent, toate conțin în prezent următoarele elemente principale:

• Elemente de ghidare care asigură o traiectorie predeterminată de mișcare a roților în raport cu caroseria;
• Elemente elastice care asigură efortul necesar deplasării roților;
• Elemente care asigură amortizarea vibrațiilor.

Elementele de ghidare includ pârghii, bare, articulații sferice și balamale cauciuc-metal.

Elementele elastice includ arcuri, arcuri, bare de torsiune și camere de aer.

Amortizoarele de toate tipurile pot fi clasificate ca elemente de amortizare a vibrațiilor.

Clasificarea de mai sus a elementelor este în mare măsură arbitrară, deoarece în diferite tipuri de suspensii, unele părți pot combina mai multe funcții.

Ca exemplu, luați în considerare un arc care a fost folosit în cărucioare. Arcul poate juca rolul tuturor celor trei elemente principale simultan, deoarece frecarea reciprocă a foilor sale vă permite să obțineți efectul de amortizare a vibrațiilor, iar secțiunile arcurilor asimetrice pot fi folosite ca pârghii.

Aceste proprietăți ale izvoarelor sunt cele care explică utilizarea lor pe scară largă. Cu toate acestea, o astfel de împărțire a elementelor principale face posibilă înțelegerea mai bună a dependenței modificării caracteristicilor sale de înlocuirea oricăruia dintre elementele de mai sus. Adică poziția roților depinde de elementele de ghidare, rigiditatea dispozitivului de suspensie depinde de elementele elastice, iar eficiența amortizarii vibrațiilor depinde de amortizoare.

Cele mai comune modele și suspensie față

În prezent, cel mai comun dispozitiv pentru mașinile mici și mijlocii este dispozitivul de tip MacPherson.

Acest tip de ansamblu frontal este prezentat în figură.

Caracteristica principală a acestui tip de suspensie este utilizarea combinată a brațului inferior și loncherului vertical telescopic. În acest sistem, sarcina principală din greutatea mașinii este transferată caroseriei în locul atașării superioare a lonjeriei telescopice, deoarece elementul elastic (arcătorul din figură) este situat direct pe loncher.

Brațul triunghiular inferior controlează traiectoria roții și transmite forțele longitudinale și laterale care apar în timpul deplasării vehiculului către elementele de putere ale caroseriei. Acest sistem este foarte bine combinat cu tracțiunea față, deoarece axa de rotație a roții se extinde deasupra brațului inferior.

Avantajele unui ansamblu de tip MacPherson sunt următoarele:

• Simplitatea designului, permițând reducerea numărului de piese și a greutății acestora;
• Posibilitatea de a mări lățimea compartimentului motor;
• Intensitatea muncii de întreținere și reparare relativ scăzută.

Cu toate acestea, un astfel de nod nu este lipsit de dezavantaje:

• Natura modificării unghiului de cambra în timpul funcționării nu este optimă;
• Modificare semnificativă a unghiurilor de aliniere a roților atunci când sarcina vehiculului se modifică;
• Punctul de atașare superior al barelor limitează posibilitatea coborârii liniei capotei.

La mașinile pe care este instalată o astfel de suspensie față, arcurile sunt cel mai adesea folosite ca elemente elastice. Un amortizor telescopic îndeplinește structural o funcție suplimentară a unui element de ghidare, prin urmare tijele amortizoarelor MacPherson au un diametru crescut.

Pentru a compensa forțele de îndoire care acționează asupra amortizorului, arcul este adesea instalat pe acesta într-un unghi față de axa tijei (vezi figura). Pentru a reduce ruliul mașinii la viraje, este prevăzută o bară antiruliu. Cel mai frecvent utilizat stabilizator de tip torsiune este realizat dintr-o bară de oțel curbată cu o secțiune transversală circulară. Capetele îndoite ale stabilizatorului sunt conectate pivotant la pârghiile sau luptele roților din stânga și din dreapta.

Suporturile stabilizatoare intermediare sunt fixate pe caroserie sau pe un subcadru special. Când mașina se rostogolește, bara stabilizatoare funcționează pentru răsucire și redistribuie o parte din forță de la roata cea mai încărcată la cea mai puțin încărcată, reducând astfel rularea mașinii.

Brațul inferior este conectat la articulația de direcție printr-o articulație sferică. O astfel de conexiune permite nu numai schimbarea unghiului dintre articulația de direcție și pârghie, ci și rotirea volanului atunci când se schimbă direcția de mișcare.

Dispozitivul de articulație sferică este prezentat în figură:

Pentru a facilita forța de rotire a roților din față, se folosește un rulment de sprijin special în suportul superior al lonjeriei. Cel mai frecvent utilizat rulment axial cu bile.

Pentru ca raftul să aibă mișcare unghiulară liberă în timpul funcționării, suportul conține fie un element elastic din cauciuc, fie o balama specială. Schema dispozitivului de sprijin superior iar forțele care acționează asupra acestuia sunt prezentate în figură.

Sub influența sarcinilor de șoc alternante asupra rulmentului, poate apărea distrugerea prin oboseală a pieselor rulmentului, ceea ce duce la întreruperea funcționării acestuia.

Semnele externe de defectare a rulmentului sunt sunete străine atunci când roțile se rotesc sub sarcină. În acest caz, rulmentul trebuie înlocuit. În plus, în timpul funcționării mașinii, poate apărea distrugerea elementelor de cauciuc ale suportului.

Elemente elastice de suspensie. Cel mai comun arcuri cu frunze. Sunt ușor de fabricat și reparat. Ele nu au nevoie, spre deosebire de arc și arcuri de torsiune, ghidaje de pârghie.

Arcurile lamelare sunt de trei tipuri (Fig. 22.2, U): semieliptice (A), cantilever (b)și trimestrul (c).

Forma setului de foi corespunde diagramei momentului încovoietor, adică. arcul este o grindă de rezistență egală.

Prinderea arcurilor primelor două tipuri este asimetrică, ceea ce asigură rezistență la rostogolire și „plons” în timpul frânării. Coef-

Orez. 22.2.

/ - arcuri cu foi: A- semieliptice; b- cantilever; v- sfert; II- elemente pneumatice: A- două secțiuni; b, c- diafragma;

G- factor de asimetrie a mânecii r = (1 2 - 1 () / 1= 0,1-0,3- Coeficientul de deformare a arcului semi-eliptic 5 = 1,45-1,25.

Arcul lamelar constă dintr-o frunză de rădăcină, care este conectată la cadru, iar restul foilor trase de el prin cleme. Înainte de asamblare, foile au curburi diferite. Deplasarea longitudinală a foilor este limitată de proeminențele care intră în adâncitura tablei adiacente sau de șurubul central de strângere. Pentru a reduce frecarea, pe foi se aplică un strat de vaselină de grafit sau între ele se pun garnituri nemetalice. Secțiunea arcurilor este dreptunghiulară, în formă de T sau trapezoidală. Arcul este atașat de pod cu scări cu suprapuneri, un capăt al foii de rădăcină este articulat de corp, iar celălalt este printr-un cercel. Se folosește și fixarea capetelor arcurilor pe perne de cauciuc. Această fixare nu necesită lubrifiere și reduce răsucirea arcului atunci când cadrul este înclinat.

Arcuri spiralate(arcuri) sunt mai des folosite pentru suspensiile independente ale roților. Arcurile cilindrice sunt liniare, iar arcurile conice sunt progresive.

Bare de torsiune sunt un arbore sau un mănunchi de arbori care se răsucesc atunci când drumul este aplicat suspensiei. Ele sunt utilizate pentru suspensiile independente de roți ale vehiculelor cu mai multe axe, în remorci și mașini mici. Energia de deformare elastică a barelor de torsiune este de 2-3 ori mai mare decât cea a arcurilor lamelare.

Elemente pneumatice elastice folosit adesea pe vehicule cu greutăți cu arc variabil (autobuze, nave portacontainere, remorci etc.). Caracteristica suspensiei pneumatice este neliniară, parametrii acesteia pot fi modificați prin schimbarea presiunii aerului. O netezime ridicată poate fi obținută cu deplasări relativ mici ale maselor corpului și ale părților nesurate. Schimbând presiunea aerului, puteți regla poziția caroseriei față de drum, iar cu o suspensie independentă - garda la sol.

Elemente elastice cu balon și diafragmă(fig.22.2, II) realizate din două straturi de înveliș de cauciuc. Pentru snur se folosește nailon sau nailon, pentru stratul exterior al cilindrului - cauciuc rezistent la ulei-benzină, iar pentru stratul interior - cauciuc. Pentru cilindri (fig. 22.2, //, A) etanșeitatea ridicată este caracteristică. Cu toate acestea, pentru a lucra cu ele la vibrații de joasă frecvență, se folosesc rezervoare suplimentare. Folosind elemente de diafragmă și manșon (Fig. 22.2, //, b, c, d), puteți obține o frecvență naturală scăzută a suspensiei. Aceste elemente necesită mai puțin aer pentru a funcționa. Cu toate acestea, din cauza frecării carcasei lor pe piston, se uzează mai repede.

Hidropneumatic Elementele telescopice transferă presiunea către perna de gaz prin lichid. Aceste dispozitive sunt mai compacte decât cele pneumatice, deoarece funcționează la presiuni de până la 20 MPa.

Dispozitivele de ghidare sunt determinate de modelul de suspensie. La dependent suspensie (fig.22.3, A) ambele roți sunt legate rigid de grinda podului. Când schimbați poziția uneia dintre roți în înălțime, unghiul se schimbă X.În acest caz, atunci când roata se rotește, apare un efect giroscopic care tinde să readucă axa în poziția anterioară, ceea ce duce la uzura anvelopei și a osiilor. La independent suspensie (fig.22.3, fi) fiecare roată este suspendată individual. Cu suspensie unică (vezi fig.22.3, b) sistemul are și efect giroscopic. Cu paralelogram de suspensie cu braț dublu (vezi fig. 22.3, v)și trapezoidal cu pârghii de diferite lungimi (vezi fig. 22.3, G) nu există o deplasare unghiulară a roții, ci are loc o deplasare laterală Д / care duce la uzura laterală a roților.

Suspensie pârghie-telescopică „lumânare oscilantă” („lumânare lui McPherson”, vezi.

Orez. 22.3.

A- dependent; b- monomaneta independenta; whig - brațe duble independente cu pârghii de lungimi egale și diferite; d- pârghie independentă-telescopică fig. 22.3, d). Oferă o ușoară modificare a ecartamentului și camber-ului roții, are o greutate redusă, o distanță mare între suporturile roților din dreapta și din stânga și o cursă mare în înălțime.

Suspensiile de echilibrare (fig. 22.4) se folosesc la vehiculele cu mai multe osii. Suspensii cu echilibru scurt (fig.22.4, A) utilizat pe semiremorci și vehicule cu un aranjament de roți 6x2. În suspensia prezentată în fig. 22.4, b, un echilibrator mare este instalat sub arcul lamelar, iar deasupra acestuia există tracțiune de jet (la vehiculele MAZ). În diagrama din fig. 22.4, v arcul în sine este un echilibrator, iar tijele cu jet sunt instalate deasupra și dedesubt, limitând mișcarea podurilor (vehicule ZIL, KrAZ, UralAZ).

Orez. 22.4. Scheme de suspendare a soldului: A- patru arcuri cu echilibrator; b- cu arc dublu cu grinda de echilibrare rigida; v- cu arcuri de echilibrare si tije de jet

Stabilizatoare. Când mașina se întoarce sub acțiunea forței centrifuge, corpul se înclină, poziția centrului de masă se modifică, ceea ce poate duce la răsturnarea mașinii. Pentru a preveni acest fenomen, suspensia trebuie să aibă o rigiditate unghiulară în direcția transversală, care se realizează prin instalarea stabilizatorilor. Adesea, stabilizatorul este o bară de torsiune care se răsucește atunci când corpul este înclinat. La autoturisme, stabilizatorul este instalat pe puntea din față și mai rar pe puntea din spate. Uneori, funcția stabilizatorului este îndeplinită în suspensia din spate de grinda în formă de U a punții din spate (mașini VAZ).

Fiecare șofer ar trebui să știe și să înțeleagă ce este o suspensie și ce funcții îndeplinește. Nu contează dacă conduci o mașină de 10 ani sau ești pe cale să obții permisul. Cu toate acestea, mulți au lacune în această chestiune și nici măcar nu știu ce afectează exact suspensia mașinii. Dar de ea depinde în mod direct confortul și comoditatea pe care le simțim atunci când ne conducem propria mașină. Dar, în același timp, conducând pe teren accidentat, suspensia este cea care 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 unei mașini, ci și să ne familiarizăm cu cele mai comune tipuri ale acesteia.

1. Suspensie auto: toate cele mai importante despre caracteristicile de design și funcțiile îndeplinite

În primul rând, merită să ne ocupăm de întrebarea, ce este o suspensie de automobile? În centrul său, acesta este un nod sau o structură dintr-un anumit număr de piese care sunt fixate împreună într-un anumit mod. La ce se foloseste suspensia? Datorită unui anumit design, conectează mașinile cu roțile sale, oferind astfel capacitatea de deplasare. În funcție de elementele și piesele care alcătuiesc suspensia, precum și de specificul instalării acestora, legătura dintre caroserie și roți poate fi fie rigidă, fie elastică.

În general Suspensia face parte din șasiul vehiculului și joacă un rol foarte important în funcționarea acestuia. Luați în considerare cea mai generală listă de părți care alcătuiesc structura completă de suspensie a mașinilor moderne:

1. Elemente de ghidare. Datorită lor, roțile se conectează la corp și îi transferă puterea de mișcare. De asemenea, datorită acestora, se determină natura mișcării roților în raport cu caroseria mașinii în sine. Sub elementele de ghidare este necesar să înțelegeți tot felul de pârghii pentru fixarea și conectarea pieselor. Ele pot fi longitudinale, transversale și duble.

2. Element elastic. Este un fel de „adaptor” între roți și caroseria mașinii. El este cel care percepe sarcina din denivelările drumului, o acumulează și o transferă corpului. Elementele elastice pot fi realizate atât din metal, cât și din alte materiale disponibile și durabile. Metal - acestea sunt arcuri, arcuri (arcuri turnate sunt utilizate în principal la camioane) și bare de torsiune (la tipurile de suspensie de torsiune). În ceea ce privește elementele elastice nemetalice, acestea pot fi realizate din cauciuc (tampoane și bare de protecție, dar sunt utilizate în principal ca adaos la dispozitivele metalice), pneumatice (folosind proprietățile aerului comprimat) și hidropneumatice (folosind gaz și fluid de lucru) elemente.

3. Dispozitiv de stingere. Cu alte cuvinte, asta este amortizor auto. Este necesar pentru a reduce amplitudinea vibrațiilor corpului, ceea ce este exact ceea ce provoacă munca 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 consta atât din doi cilindri (cu două tuburi), cât și unul (cu un tub).

4. Datorită acesteia, este posibilă contracararea creșterii rapide a valorii rolei, care se formează în timpul implementării virajului. Acest lucru funcționează prin distribuirea greutății peste toate roțile mașinii. În centrul său, stabilizatorul este o bară elastică care se conectează cu restul suspensiei prin lonjeroane. Poate fi instalat atât pe axele din față, cât și pe cele din spate ale vehiculului.

5. Suport roată. Este amplasat pe puntea din spate și preia toată sarcina de pe roată, distribuind-o către pârghii și amortizor. Același dispozitiv este și pe puntea față, doar că se numește „gheara pivotantă”.

6. Elemente de prindere. Datorită acestora, toate elementele și părțile suspensiei sunt conectate între ele și sunt atașate de caroseria mașinii. Principalele tipuri de elemente de fixare care sunt utilizate cel mai des în suspensie includ: conexiune rigidă cu șuruburi; conectare folosind elemente elastice, care sunt bucșe cauciuc-metal sau silent blocks); articulație sferică.

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. Luați ca exemplu suspensia din spate. Designul său este simplu și ușor de înțeles pentru oamenii obișnuiți: este ținut de mașină prin intermediul a două arcuri elicoidale suficient de puternice și are, de asemenea, fixare suplimentară pe patru pârghii, care sunt în poziție longitudinală. În general, acest design are o greutate destul de mică, deci are un efect destul de puternic asupra netezirii mașinii. Dar să nu ne depășim atât de repede și să luăm mai întâi în considerare o serie de semne în spatele cărora Suspensia auto este împărțită în următoarele mai multe tipuri:

- braț dublu și multi-link;

Activ;

Bară de torsiune;

Dependent și independent;

Fata si spate.

Să mergem în ordine și să aruncăm o privire mai atentă la suspensiile mașinilor cu două și mai multe brațe.

Ce caracteristici se ascund în spatele ansamblurilor de vehicule cu două și mai multe legături?

În general, denumirea lor provine de la tipul de atașare, sau, mai precis, de la caracteristicile de design ale pârghiilor cu care aceste suspensii sunt atașate de caroseria mașinii. În primul caz, acestea sunt atașate la două brațe, dintre care unul este superior (este scurt), iar al doilea este inferior (este mai lung). De asemenea, în special pentru a reduce sensibilitatea mașinii și a acestei unități la șocuri care pot apărea la conducerea pe o suprafață neuniformă, există și un element elastic cilindric între elementele de fixare menționate.

Cu toate acestea, un astfel de design de suspensie cu braț dublu are un dezavantaj semnificativ, care este asociat cu uzura extrem de rapidă a anvelopelor. Acest lucru se întâmplă deoarece mișcarea laterală a roților este foarte mică și aceasta se reflectă în stabilitatea laterală a roții. Dar dacă vorbim despre avantajele unei suspensii cu braț dublu, atunci nu putem să nu amintim de independența pe care o primește fiecare roată a mașinii. Această caracteristică contribuie la stabilitatea mașinii atunci când conduceți pe denivelări și, de asemenea, face posibilă crearea unei aderențe de înaltă calitate și pe termen lung a roților la suprafața drumului.

Acum să încercăm să înțelegem mai detaliat ce este o schemă de suspensie a mașinii cu mai multe legături și cum diferă de cea descrisă mai sus. Toate diferențele principale pot fi relevate în următoarele trei puncte:

- La început, este o versiune mai sofisticată a suspensiei cu braț dublu;

- În al doilea rând- designul său include articulații sferice, datorită cărora moliciunea vehiculului crește;

- a treia diferenta- acestea sunt silent blocks sau rulmenți de pivotare speciali care sunt atașați de cadru. Datorită acestor blocuri, se asigură o izolare fonică fiabilă a caroseriei mașinii față de roțile în mișcare.

La o astfel de suspensie pot fi adăugate și ajustări longitudinale și laterale, care, apropo, poate fi instalată separat pe fiecare element independent. Dar, în ciuda tuturor avantajelor pe care le oferă o suspensie multi-link și a posibilelor modalități de modernizare a acesteia, are un cost serios. Pentru a vă face o idee despre preț, să spunem doar că acest tip de unități sunt instalate numai pe mașinile modelelor executive. Adevărul și valoarea unei astfel de suspensii sunt evidente, deoarece vă permite să controlați mișcarea mașinii pe șosea cât mai precis posibil și oferă un contact excelent al anvelopelor roților cu suprafața drumului.

2. Ne familiarizăm cu tipurile active și de torsiune ale unităților auto: principalele avantaje și dezavantaje ale acestora

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

O atenție deosebită a proprietarilor de mașini merită Numele său provine din cuvântul francez „torsion” și este tradus în rusă ca „torsionare”, care este principala proprietate de vizitare a acestui tip de ansamblu auto. Care este secretul și avantajele? Cel mai interesant lucru despre designul unei astfel de suspensii este prezența unui element elastic special, care este realizat din oțel aliat. Dar ce este atât de special la acest oțel, te întrebi?

Faptul este că înainte de a fi instalat pe o mașină, acest oțel suferă o serie 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 o mare varietate de forme de secțiune transversală (pătrată sau rotundă), poate consta dintr-o placă solidă sau poate fi asamblat din mai multe altele separate. Cel mai important lucru este că în esență este un prototip de arc îndreptat, dar cu caracteristici mai bune și rezistență la solicitări mecanice. Modul exact în care va fi instalată suspensia barei de torsiune depinde de tipul de vehicul. Dacă aceasta este o mașină obișnuită, atunci instalarea se efectuează longitudinal. Dacă vorbim de camioane, atunci unitatea de torsiune va fi montată transversal. După cum înțelegeți, acest tip de suspensie este foarte convenabil atunci când conduceți o mașină. În special, trebuie subliniate următoarele avantaje:

- elementul elastic se distinge prin ușurința sa extraordinară, mai ales în comparație cu arcurile obișnuite;

Design compact.

Dacă încercăm să explicăm semnificația și rolul părților elastice, atunci ar trebui dat următorul exemplu. Dacă dintr-o dată trebuie să conduceți pe un drum de țară cu o mulțime de gropi adânci, având o suspensie cu bară de torsiune pe mașină, puteți ridica fără efort caroseria. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să scoateți tijele de torsiune folosind un motor special, care vă va permite să reglați înălțimea liberă necesară.

Dar acestea nu sunt toate avantajele unei astfel de suspensii. Dacă trebuie să schimbați o roată și în acest moment nu veți avea un cric la îndemână, cu ajutorul acestui dispozitiv puteți ridica cu ușurință caroseria mașinii pe trei roți. Probabil din acest motiv, cel mai utilizat tip de bară de torsiune de suspensie auto este utilizat pe vehiculele blindate militare.

Acum să acordăm puțină atenție tipului activ de suspensie auto. Pregătiți-vă să vă familiarizați imediat cu designul său: aici totul este radical diferit de designul clasic, nu există tije, arcuri elicoidale sau orice alte elemente elastice care sunt obligatorii pentru alte tipuri de suspensii. Pentru a înmuia și a neutraliza complet șocurile și alte „consecințe” neplăcute ale denivelărilor suprafeței drumului, pe o astfel de suspensie este instalată o lonjerie pneumatică sau hidraulică specială sau combinația acestora. Esti surprins? Să încercăm să ne dăm seama mai detaliat.

În esență, un astfel de design nu este altceva decât un cilindru obișnuit, în interiorul căruia există fie un lichid, fie un gaz comprimat. Pe rafturile menționate mai sus, conținutul cilindrului este distribuit datorită funcționării compresoarelor. Comoditatea acestui tip de suspensie este direct legată de faptul că utilizarea lui se pretează la informatizare completă. Deci, cu ajutorul electronicii, puteți controla pe deplin rigiditatea amortizarii mașinii și puteți compensa distorsiunile caroseriei în timpul conducerii pe pante și drumuri denivelate.

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

3. Suspensie dependentă și independentă – pentru ce este mai rațional să optezi?

Ce suspendare dependentă probabil îi cunosc pe cei care și-au cumpărat 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 „odrasle” industriei auto autohtone - Volga și Zhiguli. De asemenea, suspensiile dependente pot fi găsite astăzi pe mașinile UAZ, precum și pe modelele Jeep mai vechi și clasice.

De ce suspendarea este numită „dependentă”? Să încercăm să explicăm cu un exemplu foarte simplu: atunci când, fiind într-o astfel de mașină, ai lovit accidental o denivelare cu o singură roată, unghiul întregii axe a suspensiei se modifică. Nu este greu de ghicit că există foarte puțin confort de la o astfel de călătorie. Cu toate acestea, nu trebuie să creadă că producătorii au ajuns la nebunie, deoarece încă instalează acest tip de suspensie. Cel mai important avantaj al acestora este simplitatea designului, precum și costul său scăzut, care vă permite să reduceți prețul din costul întregului vehicul.

Există o altă versiune a suspensiei auto dependente, care astăzi poate fi deja considerată „vechi”. Vorbim despre schema dependentă „de Dion”, ale cărei prime copii au fost instalate pe primele mașini. Particularitatea unei astfel de suspensii este că carcasa sa finală este atașată la caroseria mașinii, indiferent de axă. Ei bine, acum să trecem la cel mai modern tip de suspensie, care este independentă. De fapt, poate fi considerat complet opusul schemei de suspensie dependentă, deoarece în această versiune obținem capacitatea de a mișca toate cele patru roți complet independent una de cealaltă. Adică, dacă o roată lovește o denivelare, asta nu înseamnă deloc că toate cele patru roți vor sări. Apropo, am menționat deja una dintre opțiunile pentru o astfel de suspensie independentă și este un sistem dublu braț.

Cu toate acestea, suspensia independentă poate fi realizată și în alte versiuni, printre care este necesar să vă atrageți atenția asupra schemei MacPherson, care este un exemplu foarte interesant. A fost folosit pentru prima dată în 1965, iar prima mașină pe care a fost instalată a fost legendarul Peugeot 204. Cum funcționează o astfel de suspensie și din ce elemente constă? De fapt, nu este nimic complicat aici:

- o singură pârghie;

Blocul care asigură suspensiei stabilitate anti-ruliu;

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

Desigur, această opțiune este departe de a fi o suspensie dublă. Principalele dezavantaje ale schemei MacPherson sunt că atunci când conduceți într-o mașină, schimbările de camber sunt destul de resimțite, mai ales dacă mașina rulează pe o suspensie înaltă. De asemenea, vibrațiile drumului nu sunt practic izolate.

Sperăm că articolul nostru te-a ajutat să înțelegi mai în detaliu ce tipuri de suspensii există și cum diferă între ele. Astfel de informații vă vor fi utile nu numai într-o situație în care mașina are nevoie de reparații, ci și la achiziționarea unui nou „cal de fier”. Rămâne doar să recomanzi, să fii mai atent când conduci mașina și să asculți mereu ce-ți „zice”. Drum bun!

Suspensie Este un ansamblu de dispozitive care asigura o legatura elastica intre masele suspendate si cele nearcorate.Suspensia reduce sarcinile dinamice care actioneaza asupra maselor suspendate. Este format din trei dispozitive:

• elastic
• îndrumare
• amortizare

Dispozitiv elastic 5, forțele verticale care acționează de pe șosea sunt transferate la masa elastică, sarcinile dinamice sunt reduse și netezimea călătoriei este îmbunătățită.

Orez. Suspensie spate pe brațele oblice ale mașinilor BMW:
1 - arborele de transmisie al axei motoare; 2 - suport suport; 3 - semiaxa; 4 - stabilizator; 5 - element elastic; 6 - amortizor; 7 - pârghia dispozitivului de ghidare a suspensiei; 8 - stâlp de sprijin al suportului

Dispozitiv de ghidare 7 - un mecanism care percepe forțele longitudinale și laterale care acționează asupra roții și momentele acestora. Cinematica dispozitivului de ghidare determină modul în care roata se mișcă în raport cu sistemul de susținere.

Dispozitiv de amortizare() 6 este conceput pentru a amortiza vibrațiile caroseriei și ale roților prin conversia energiei vibrațiilor în căldură și disipând-o în mediu.

Designul suspensiei trebuie să asigure netezimea necesară a călătoriei și să aibă caracteristici cinematice care să îndeplinească cerințele de stabilitate și controlabilitate ale vehiculului.

Suspendare dependentă

Suspensia dependentă se caracterizează prin dependența mișcării unei roți de osie de mișcarea celeilalte roți.

Orez. Schema de suspensie dependentă de roți

Transferul de forțe și momente de la roți la caroserie cu o astfel de suspensie poate fi realizat direct prin elemente elastice metalice - arcuri, arcuri sau cu ajutorul tijelor - o suspensie a tijelor.

Elementele metalice elastice au o caracteristică elastică liniară și sunt realizate din oțeluri speciale cu rezistență ridicată în cazul unor deformații mari. Astfel de elemente elastice includ arcuri cu lame, bare de torsiune și arcuri.

Arcurile lamelare nu sunt practic utilizate pe autoturismele moderne, cu excepția unor modele de vehicule multifuncționale. Putem remarca modelele de autoturisme care au fost produse anterior cu arcuri lamelare în suspensie, care continuă să fie folosite și în prezent. Arcurile lamelare longitudinale au fost instalate în principal în suspensie de roată dependentă și au servit ca dispozitiv elastic și de ghidare.

La mașini și camioane sau autoutilitare se folosesc arcuri fără arcuri, la camioane - cu arcuri.

Orez. Izvoare:
a) - fără un arc; b) - cu un arc

Arcurile sunt folosite ca elemente elastice în suspensia multor autoturisme. În suspensiile din față și din spate produse de diverse firme ale majorității autoturismelor, se folosesc arcuri cilindrice elicoidale cu o secțiune constantă a barei și un pas de înfășurare. Un astfel de arc are o caracteristică elastică liniară, iar caracteristicile necesare sunt asigurate de elemente elastice suplimentare din elastomer poliuretanic și tampoane de rebound din cauciuc.

La mașinile de producție rusă, arcuri elicoidale cilindrice cu o secțiune și pas constantă a barei sunt utilizate în suspensii în combinație cu barele de protecție din cauciuc. La mașinile producătorilor din alte țări, de exemplu, BMW Seria 3, în suspensia din spate este instalat un arc în formă de butoi (în formă) cu o caracteristică progresivă, realizat prin forma arcului și utilizarea unei bare cu secțiune variabilă.

Orez. Arcuri elicoidale:
a) arc elicoidal; b) arc de butoi

Un număr de vehicule utilizează o combinație de arcuri spiralate și formate cu grosime variabilă a barei pentru a oferi performanțe progresive. Arcurile modelate au o caracteristică elastică progresivă și se numesc „mini-blocuri” pentru dimensiunile lor mici în înălțime. Astfel de arcuri în formă sunt utilizate, de exemplu, în suspensia spate a Volkswagen, Audi, Opel etc. Arcurile în formă au diametre diferite în partea de mijloc a arcului și la margini, iar arcurile mini-bloc au trepte de înfășurare diferite.

Barele de torsiune, de regulă, cu secțiune transversală circulară sunt utilizate pe automobile ca element elastic și stabilizator.

Cuplul elastic este transmis de bara de torsiune prin capete canelate sau tetraedrice situate la capetele acesteia. Barele de torsiune de pe mașină pot fi instalate pe direcția longitudinală sau transversală. Dezavantajele barelor de torsiune includ lungimea lor mare, care este necesară pentru a crea rigiditatea și cursa suspensiei necesare, precum și alinierea ridicată a canelurilor la capetele barei de torsiune. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că barele de torsiune au o greutate redusă și o compactitate bună, ceea ce le permite să fie utilizate cu succes pe autoturismele de clase medii și înalte.

Suspensie independentă

Suspensia independentă asigură că mișcarea unei roți de osie este independentă de mișcarea celeilalte roți. După tipul de dispozitiv de ghidare, suspensiile independente sunt împărțite în suspensii link și MacPherson.

Orez. Schema de suspensie a roților cu legături independente

Orez. Schema de suspendare independentă a lui McPherson

Suspendarea legăturii- suspensie, al cărei dispozitiv de ghidare este un mecanism de legătură. În funcție de numărul de pârghii, pot exista suspensii cu două pârghii și cu o singură pârghie, iar în funcție de planul de balansare al pârghiilor - pârghie transversală, pârghie diagonală și pârghie longitudinală.

Lista tipurilor de suspensii auto

În acest articol sunt luate în considerare doar principalele tipuri de suspensii auto, în timp ce tipurile și subspeciile acestora există de fapt mult mai mult și, în plus, inginerii dezvoltă constant noi modele și le modifică pe cele vechi. Pentru comoditate, iată o listă cu cele mai comune. În cele ce urmează, fiecare dintre pandantive va fi discutat mai detaliat.

• Pandantive dependente
  • Pe un arc transversal
  • Pe arcuri longitudinale
  • Cu pârghii de ghidare
  • Cu tub de susținere sau bară de tracțiune
  • "De Dion"
  • Bară de torsiune (cu pârghii legate sau cuplate)
• Suspensie independentă
  • Cu arbori de axă oscilant
  • Pe brațele trase
    • Arc
    • Bară de torsiune
    • Hidropneumatic
  • Pandantiv "Dubonnet"
  • Brațe de tracțiune duble
  • Pe pârghii oblice
  • Triunghi dublu
    • Arc
    • Bară de torsiune
    • Arcuri cu frunze
    • Pe elemente elastice din cauciuc
    • Hidropneumatic și pneumatic
    • Suspensie multi-link
  • Pandantiv lumanare
  • Suspensie "MacPherson" (lumanare balansanta)
  • Pe pârghiile longitudinale și transversale

• Pandantive active
• Suspensie pneumatică