Типы подвесок - активные, торсионные, зависимые, независимые

Активные подвески

В конструктивном отношении активная подвеска очень сильно отличается от традиционной схемы. В последней, напомним, все “отзвуки” движения по дорожному покрытию передаются на пассивные устройства - амортизаторы, торсионы, пружины и рессоры. Что же касается активной подвески, то все нагрузки принимает на себя пневмо, гидро или комбинированная, пневмогидравлическая, стойка. Представляет собой стойка, соответственно, пневматический, гидравлический или пневмогидравлический баллон, заполненный газом или жидкостью. В некоторых конструкциях совмещен обычный амортизатор и газовая стойка. Газ или эксплутационная жидкость подается в амортизационные элементы с помощью компрессоров из подкапотного пространства.

Главным достоинством активной подвески является возможность ее полной интеграции в компьютерную сеть автомобиля – иными словами, простым нажатием определенной кнопки можно в любой момент изменить рабочее давление в подвески, влияя на плавность хода. Да и в этом не может возникнуть необходимости – “умная” подвеска способна самостоятельно корректировать жесткость в зависимости от дорожных условий, а также препятствовать возникновению клевков и приседаний кузова и страховать автомобиль от опрокидывания.

Основным минусом активных подвесок является их высокая стоимость, однако, несмотря на это, автопроизводители постоянно совершенствуют эту конструкцию, и можно утверждать, что за активными подвесками большое будущее.

Торсионные подвески

Название торсионным подвескам дал элемент, призванный выполнять задачу, аналогичную выполняемой рессорами, пружинами или же резиновыми блоками. В отличие от перечисленных элементов, торсион работает только на скручивание, от чего и происходит его “имя” – torsion в переводе с французского языка означает скручивание.

Торсион представляет собой стальной стержень, один из концов которого жестко закреплен на раме или несущем кузове, а на другом конце установлен рычаг. Усилие на свободном конце рычага создает момент, закручивающий торсион, при этом продольная и боковая силы воспринимаются опорами торсиона и, следовательно, практически не действуют на него. Характер деформации материала, и в случае торсиона и в случае витой пружины, широко применяемой в конструкциях подвесок, абсолютно идентичен. В случае торсиона вертикальная сила, действующая на рычаг подвески, создает момент, закручивающий торсион – исходя из этого, стержень торсиона можно рассматривать как витки пружины, растянутые в одну линию.

При одинаковой длине и поперечном сечении прутка, из которого изготовлена пружина, и стержня торсиона характеристики их упругих свойств будут одинаковы, однако при этом конструктивные возможности торсионов более широки, чем конструктивные возможности витой пружины. Стержень торсиона можно сделать составным, чаще всего производители используют вариант набора плоских пластин, также существуют торсионы, составленные из многогранных стержней, собранных в пучок и конструкции из пучка круглых стержней, соединенных по концам – эти варинты позволяют торсионной подвеске, в сравнение с конструкцией, использующей витую пружину, быть долговечнее.

Одним из основных параметров, характеризующих упругость торсиона, является его длина. Стержни торсионов могут располагаться вдоль продольной оси симметрии автомобиля и поперек ее. При поперечном расположении длина торсиона ограничивается величиной колеи автомобиля. На концах торсионов с каждой стороны автомобиля закрепляются рычаги подвески с продольной плоскостью перемещения, возможно также использование гидравлических телескопических амортизаторов.

При продольном расположении торсионов, их длина конструктивно не столь жестко ограничена, в итоге подвеска получается мягкой, нисколько не уступая по этому параметру пружинным или рессорным конструкциям, к тому же данная конструкция очень удобна для больших автомобилей.

Основной производственной сложностью при создании торсионной подвески является сложность изготовления и обработки торсионных валов. Поверхностное упрочнение стрежней торсионных валов, пластическая осадка и прочие меры, обеспечивающие высокие характеристики упругости, прочности и устойчивости к образованию трещин используются, и в случае витых пружин и листовых рессор и торсионов, однако в последнем случае стоимость процедур значительно выше. Однако главной проблемой торсионных подвесок, сдерживающих их еще более широкое применение в конструкциях автомобилей, является тот момент, что два игольчатых подшипника, устанавливаемых с каждой стороны в местах присоединения колесных рычагов к задней балке имееют склонность к рассыпанию, что может привести в итоге к серьезным финансовым вливаниям на починку автомобиля.

Данный тип подвесок имеет давнюю историю – к примеру, такие фирмы, как Renault и Peugeot вот уже на протяжении без малого половины века используют торсионные подвески в своих автомобилях. Помимо этого достаточно широко используют торсионы в своих конструкциях американские и, отчасти, японские автопроизводители.

Независимые подвески McPherson

Шотландский инженер МакФерсон, работавший на заводах Форда, поставил целью упростить технологию сборки передней независимой автомобильной подвески. В то время традиционная передняя подвеска, состоявшая из пары расположенных друг над другом поперечных треугольных/вильчатых рычагов, соединенных шкворнем, присоединялась к поперечине несущего кузова или лонжеронной рамы в четырех точках с каждой стороны. Данная конструкция была достаточно трудна при сборке – в условиях массового производства автомобилей.

МакФерсон предложил крепить подвеску только в двух точках с каждой стороны - не считая, разумеется, стабилизатора, амортизатор, при этом, обретал роль направляющего элемента подвески. На каждое колесо приходился один нижний поперечный одинарный рычаг. Рычаг не мог передавать продольные усилия, к примеру, при торможении - для этой проблемы стало использоваться плечо стабилизатора поперечной устойчивости. Вместо традиционного верхнего рычага использовалась пружина и соосный с ней амортизатор, которые в верхней части соединялись посредством мягкой резиновой подушки с кузовом. Вместо шкворня его задачи выполнял телескопический амортизатор, у которого относительно штока поворачивался жестко связанный с цапфой колеса “стакан”. Весь узел подвески мог обходиться без поперечины.

С производственной точки зрения конструкция несомненно была в выигрыше, однако по эксплуатационным характеристикам выявился ряд недостатков - при вертикальном ходе колеса нижний рычаг описывал дугу, и точка контакта шины с дорожным покрытием постоянно перемещалась вправо- влево, к тому же заметно изменялся угол развала колес. Среди прочих минусов конструкции - излишняя чувствительность к дисбалансу колес, усиленное трение между штоком и цилиндром амортизатора, приводящее к износу, повышенная передача на кузов дорожных вибраций и шумов, а также недостаточная жесткость в продольном направлении пары “рычаг – плечо стабилизатора”.

С другой стороны, компактность такой конструкции подвески заставила конструкторов не отказаться от схемы МакФерсона, а прикладывать усилия на ее совершенствование. В случае переднего привода весьма удобна поперечная установка двигателя, а с таким расположением силового агрегата могла сосуществовать только подвеска МакФерсона. Инженеры – “последователи” МакФерсона вернулись к треугольному рычагу, имевшему две, а не одну точку опоры в продольном направлении – такое решение позволяет повысить жесткость. Пружина была смещена относительно оси амортизатора, к тому же и пружину и амортизатор стали устанавливать наклонили внутрь – с целью получить отрицательное плечо обкатки. Все это позволило значительно снизить трение в амортизаторной стойке и уменьшить износ. Для того, чтобы улучшить звукоизоляцию кузова в конструкцию вернули также поперечину подвески – подрамник, который соединяется с кузовом через резиновые подушки. В верхней опоре амортизаторной стойки шток был соединен с кузовом посредством резиновой шайбы, имеющей особую конструкцию. Для пружины ввели упорный шариковый подшипник. Несколько позже для облегчения ремонта стойки цапфу колеса и стойку стали делать раздельными и соединять болтами.

Эти решения позволили устранить массу неприятных нюансов, однако, к сожалению, не все – осталась проблема произвольного изменения развала колес и перемещения точки контакта шины с дорожным покрытием. Однако эта задача практически нерешаема, однако с течением времени конструкторы прикладывают все усилия, чтобы и этот нюанс свести к минимуму. Таким образом, можно сказать, что за шесть десятков лет совершенствования конструкции, созданной МакФерсоном, этот тип подвески стал вполне работоспособным, что доказывается ее широким применением в легковых автомобилях малого и среднего классов, а также частично большого.

Зависимые подвески

Перемещение одного из колес автомобиля с зависимой подвеской в поперечном направлении передается другому колесу, что приводит к наклону кузова. Причина - жесткая связь между правым и левым колесами.

Существует несколько основных типов зависимой подвески. Неразрезная балка-мост с упругим элементом в виде рессоры называется зависимой рессорной подвеской. Она состоит непосредственно балки с размещенным внутри редуктором, полуосями, подшипником, тормозным щитом, тормозным механизмами и ступицами колес, а также самих колес автомобиля. Балка посредством кованых скоб соединяется с рессорой, рессора передним концом при помощи осевого шарнира жестко соединяется с кузовом, задний конец оснащен серьгой, которая при сжатии рессоры обеспечивает плавное изменение ее длины.

Второй тип - зависимые подвески с пружинным элементом. Такая конструкция состоит из балки с редуктором, полуосями, подшипником, тормозным щитом, тормозным механизмами и ступицами колес, колес автомобиля, а также из пружин, амортизаторов и одной поперечной и четырех продольных реактивных тяг, которые обеспечивают жесткость относительно продольной и поперечной осей автомобиля.

В рессорных зависимых подвесках продольную жесткость обеспечивают рессоры, которые, за счет внутреннего трения листов обладают значительным демпфированием колебаний и по комфортности превосходят пружинные элементы.

Передние зависимые подвески представляют из себя практически неизмененную заднюю подвеску, однако выполненную в сочетании с поворотными шарнирами.

Что касается плюсов зависимых подвесок легковых автомобилей, то они отличаются неприхотливостью в обслуживании и простотой конструкции. В сочетании с упругими рессорными элементами зависимые подвески обеспечивают достаточный уровень комфорта движения. Из минусов зависимых подвесок отметим то, что в классическом варианте конструкции они не всегда отвечают требованиям управляемости автомобиля – к примеру, на скоростных участках дорожных покрытий с неровностями автомобиль с зависимой подвеской склонен к уводу в сторону.

Независимые подвески

Независимые подвески, в отличие от зависимых, в целом характеризует отсутствие жесткой связи между колесами одной оси – иными словами, каждое колесо подвешено независимо от другого, в результате чего при попадании одного из колес на неровность дорожного покрытия, его колебания не передаются другому, уменьшается наклон кузова и во время движения повышается в целом стойкость автомобиля.

Конструкции независимых подвесок отличаются большим разнообразием, однако все их можно разделить на два основных типа - свечные и рычажные. К первым относятся подвески системы McPherson, ко вторым – поперечнорычажные, двухрычажные, продольнорычажные и косорычажные подвески.

Знаменитые подвески McPherson являются наиболее распространенным вариантом независимых подвесок. Среди же рычажных независимых подвесок наибольшей конструкторской популярностью пользуются поперечнорычажные конструкции, применяемые и в болидах Формулы-1 и в Хаммерах. В целом главным плюсом всех рычажных подвесок является то, что они конструктивно просты и отвечают всем требованиям управляемости автомобиля.

Материалы: http://www.avtopodveski.ru/tipy_podvesok.html

Конструкций задней подвески достаточно большое количество, но уж так повелось у переднеприводных вариантов, что самые популярные это балка и многорычажная подвеска. Хотя второй вариант с большим количеством рычагов все чаще перестают устанавливать, отдавая предпочтение оппоненту. НО почему? Получается что балка лучше по всем показаниям? Или нет? И что же все таки взять если есть выбор. Давайте подумаем вместе, будет как обычно и видео и голосование в конце статьи …

Как я написал выше вариантов задней подвески, действительно много, ведь конструкция задней подвески может различаться и от конструкции привода (передний — задний, полный). Если их перечислить то получается:

• Балка
• Многорычажная
• McPherson
• Задняя зависимая подвеска
• Подвеска типа «Де Дион»
• Полунезависимая задняя подвеска
• Подвески грузовых автомобилей
• Подвески внедорожников и пикапов. Которые, могут делиться на рессорную и пружинную на 4 продольных рычагах

Есть еще очень специфические варианты, которые перечислять не имеет смысла, все же они скорее исключение из правил. Однако на переднем приводе прижились всего два первых варианта, то есть это «балка» и многорычажный вариант. Разберем каждый опишем все плюсы и минусы того или иного типа, пожалуй начнем с «многорычажки».

Стоит отметить, что этот тип является логичным продолжением двухрычажного варианта. Как становится понятно, в ее конструкции используется большое количество рычагов. Именно благодаря им она крепится к кузову, каждый рычаг отвечает за свои нагрузки. В крайних точках имеются специальные крепления, в которых установлены сайлент-блоки, а также шаровые шарниры, которые эффективно гасят удары при резком возникновении препятствий.

Многорычажная подвеска полностью независима. Заднее колесо не имеет жесткой связи ни с одним из других колес.

Так как здесь имеет место быть независимые элементы, такой тип самый комфортный и безопасный. Автомобиль всегда имеет стабильное пятно контакта с дорожным покрытием, что улучшает вождение (отзывчивость на руль всегда четкая). Все элементы крепятся на подрамниках, через достаточно большие сайлент-блоки, это еще увеличивает и шумоизоляцию колес, то есть в кузов проходит меньше вибраций и шума. Также эта подвеска весит меньше, ведь в строении просто рычаги, нет никаких «балок» которые совсем нелегкие, что уменьшает подрессорную массу.

Из-за комфортности, в основном устанавливается на машинах представительского и премиального класса.

• Полностью независимая
• Уменьшенная подрессорная масса
• Комфортная
• Улучшенное и стабильное пятно контакта с дорожным покрытием
• Независимость продольной и поперечной регулировок
• Может использоваться в системах полного привода (4×4)

Теперь о недостатках, а как же куда же без них. Самый большой минус это дороговизна, цена «многорычажки» в отличие от балки выше почти в два раза, что реально может бить по карману.

Сложность конструкции и ремонт. Используется много рычагов, много сайлент-блоков и шарниров. Что намного усложняет конструкцию подвески, ее сложно устанавливать, ее сложно ремонтировать и обслуживать.

Срок службы. Также «многорычажка» не может похвастаться и сроком службы, обычно ближе к 80 – 100 000 выходит из строя один или несколько шарниров или сайлент-блоков, проявляются стуки, нужно диагностировать и менять нужный элемент. А вот чтобы произвести ремонт, нужно снять чуть ли не все рычаги.

Из-за своей дороговизны и сложности в установке и ремонте, применялась только на дорогих авто, хотя сейчас некоторые производители применяют и на авто «С» класса.

На данный момент самый распространенный тип задней подвески (для автомобилей с передним приводом). А именно применяется «H» – образная торсионная балка. Жестко крепится к кузову автомобиля на 4 точки. Задние колеса автомобиля крепятся непосредственно к самой балке, через подшипник.

Это зависимая подвеска, здесь правое и левое задние колеса, связаны между собой, жестким элементом, а именно балкой. Если одно колесо резко попадает в яму, то есть оно опускается вниз, то другое колесо поднимается вверх, тем самым стабильность сцепления колес падает.

Назвать этот тип «комфортным» язык не поворачивается. Так как здесь нет большого количества «гасящих» сайлент-блоков, да и колеса связаны друг с другом, все удары которые попадают на одно колесо, передаются сразу и на другое. Тем самым большая часть шума от колес, ударов и прочего проходят в кузов. Конечно, если вы находитесь в основном в городских условиях, то балки вам будет достаточно.

• Простая и надежная конструкция
• Дешевая
• Простое и легкое обслуживание
• Легкость монтажа
• Самый большой плюс, это правильная кинематика колеса. Ведь оно жестко сидит на балке и двигается только в нужной ему плоскости

• Комфортность. Как я уже писал, выше многие вибрации и шум переходят в кузов, комфортабельной ее назвать сложно
• Тяжелее чем оппонент, а поэтому «неподрессоренные массы» здесь больше.
• Управляемость. Немного хуже из-за жесткой связи колес
• Такую подвеску можно применять только в переднем приводе, на остальных применение невозможно.

Не смотря, на негативные моменты, эта подвеска намного дешевле своего оппонента. Также ее монтаж и ремонт проще в разы. Банально нечему ломаться кроме пружин и амортизаторов. Вот почему сейчас в большом количестве переднеприводных автомобилей применяется именно такой вариант, а не какой – либо другой. Это банально удешевляет производство на 15 – 20 %, а это очень существенно.

Сейчас небольшое видео смотрим

А сейчас голосование, как вы считаете — что лучше «балка» или «многорычажка»?

НА этом заканчиваю, думаю статья была вам полезна искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

MAX_DV

Не прикрощайте свою деятельность!

И за то чтоб у нас было как в японии

Покатался и продал)

Спасибо за статью, облегчили мой выбор автомобиля!

Материалы: http://avto-blogger.ru/podav/balka-ili-mnogorychazhka.html

При выборе автомобиля каждый автолюбитель подолгу проводит время в глубоких раздумьях, иногда мучаясь от своих переживаний и опасений, а иногда живёт в предвкушении этого радостного момента — покупки автомобиля — для кого-то первого, а для кого-то и очередного. Однако, стоит решить много вопросов, и один из них — авто с какой подвеской выбрать.

Лучше заранее определиться, какую подвеску вы хотите

Наверняка не каждый из нас в XXI веке имел возможность прокатиться в конной упряжке на телеге, испытать ощущения каждой ямочки и выбоины на дороге. Так вот это и есть ярчайший пример передвижного средства без той самой подвески. Именно такая немаловажная часть машины, как подвеска, определяет уровень комфорта, удобство управления, а также устойчивость и проходимость. На сегодняшний день существует несколько видов подвесок, среди которых можно выделить следующие основные части:

• Крепёж.
• Стабилизационные элементы поперечной упругости.
• Распределительные элементы направления силы.
• Гасящий момент.
• Элементы упругости.

Каждый вид подвески имеет свои плюсы и минусы.

По виду эластичного элемента подвеску принято делить на четыре вида:

Торсионная подвеска представляет собой скручивающиеся под нагрузкой стержни. Одна из главных особенностей торсиона — высокая упругость. Основу конструкции составляет сталь, закалённая под воздействием высоких температур. Если торсионную подвеску охарактеризовать кратко, буквально несколькими словами, то в голову сразу приходит следующее: стойкость к ударным нагрузкам, долговечность, компактность.

Рессорная подвеска нашла своё применение довольно давно. Ещё состоятельные дворяне могли себе позволить повозки оборудовать рессорной подвеской, что значительно увеличивало комфортабельность поездок. Основа — металлические пластины, соединённые воедино, которые частично выполняют функции амортизаторов, снижая нагрузку на последние. Достоинство — высокая выносливость, недостаток — не лучшие, мягко говоря, показатели эластичности и большая масса конструкции.

Пневмоподвеска характеризуется, в первую очередь, высокой стоимостью и повышенным уровнем комфорта. В транспортных средствах с пневмоподвеской дорожный просвет может регулироваться по высоте, также может регулироваться степени упругости. Из-за своей сложности этот вид ходовой части распространяется в нашей стране мало.

Пружинная ходовая часть, которая является основным «конкурентом» торсиона, имеет очень широкое применение. Основные преимущества — невысокая стоимость, доступность, надёжность, а также обеспечения большего комфорта. Минусы — низкая грузоподъёмность, чувствительность пружины к высоким нагрузкам.

Так какая подвеска лучше: торсионная или пружинная? Владельцы, эксперты и простые обыватели не могут найти точки соприкосновения, оспаривая каждое из мнений в вопросе о том, какую, в конце концов, ходовую часть выбрать. Современные производители начали комбинировать в некоторых моделях авто и применять оба типа эластичных элементов. Например, так называемые «каблучки» или же «пикапы» имеют переднюю пружинную подвеску, а заднюю — торсионную, что обеспечивает отличную мягкость и комфорт для пассажиров и водителя, и есть возможность перевозить малогабаритные грузы весом в пару сотен килограмм. Полностью пружинная подвеска может применяться в автомобилях представительского класса, в тех автомобилях, в которых не подразумевается перевозка даже среднегабаритных грузов.

Над этим вопросом также стоит задуматься каждому автолюбителю при выборе своей «ласточки». Именно на эти два типа и делится подвеска: зависимая и независимая. Зависимая представляет собой конструкцию, в которой два колеса одной оси жёстко связаны между собой. При этом перемещение одного колеса в оси влияет на перемещение второго. Зависимая «конструкция» используется в основном на заднеприводных авто, ярким примером являются «Жигули», а также мощные большегрузные авто и тягачи. Один из главных недостатков этого типа — большой вес сборки. В случае, когда мост задействован как ведущий, — теряется плавность хода.

Независимая подвеска — сложная конструкция, в которой одно колеса в оси не зависит от другого колеса в той же оси, а если и есть некоторая зависимость, то она минимальна. Сейчас производители используют несколько видов конструкция этого типа: McPherson (Макферсона), многорычажную, однорычажную. Каждая из них, естественно, имеет свои достоинства и недостатки. Самая эффективная, мягкая и комфортная — многорычажная, но она же является самой не практичной и дорогой в эксплуатации. Широкое использование она имеет в автомобилях представительского класса. В большинстве эксплуатируемых транспортных средств используется подвеска Макферсона — полунезависимая подвеска со средней стоимостью обслуживания и приемлемым уровнем комфорта.

Определить, какая лучшая подвеска для российских дорог, наши соотечественники конкретно не могут. Всё зависит от того, в каких целях вы берёте это транспортное средство, что вы от него ждёте, из какого ценового диапазона оно. Стиль вашего вождения также очень влияет на выбор. Лучшая подвеска автомобиля та, с которой вы будете чувствовать себя уверенно на дороге и комфортно в салоне. Для перевозки и доставки грузов лучше использовать подвеску более выносливую, то есть торсионную или даже рессорную. Для ежедневной езды по городу на малолитражке или авто эконом-класса можно выбрать пружинную подвеску Макферсон или однорычажную. Бизнес-класс, естественно, привык к комфорту, для них многорычажная независимая подвеска будет отличной основой удобной езды.

Делайте выбор только в правильном направлении, и, как говорится, ни гвоздя, ни жезла!

Материалы: http://carextra.ru/sovety/kakaya-podveska-luchshe.html