Что такое и как работает торсионная подвеска

Основной элемент торсионной подвески – это торсион, который представляет собой цилиндрический металлический стержень, обладающий большой упругостью. Чтобы торсион хорошо пружинил при скручивании, он изготавливается из прочной стали, прошедшей специальную термическую обработку. При этом он выдерживает высокие механические крутящие напряжения и допускает без остаточной деформации большие углы закручивания. Торсионные стержни могут иметь круглое или квадратное сечение, а также состоять из металлических пластин.

Устройство торсионной подвески

Торсион с одного конца жёстко закреплён на раме автомобиля, а другой его конец через рычаг соединяется со ступицей колеса. Вертикальные перемещения колеса приводят к скручиванию торсиона и появлению пружинящей реакции. Таким образом, обеспечивается прочное и упругое соединение кузова автомобиля с его подвижной ходовой частью. Для повышения надёжности соединительных узлов и защиты от ударных перегрузок используются дополнительные спиральные пружины и гидравлические амортизаторы. Такая система подвески широко использовалась до недавнего времени во многих типах автомашин.

Как развивалась торсионная подвеска

Современная система торсионной подвески, применяемая на нынешних автомобилях, является результатом большого количества усовершенствований той детали, которая была использована впервые на автомашине Volkswagen Beetle, появившейся в 30-х годах 20-го века. Чешский учёный Ледвинка первым модернизировал торсион и применил его на автомобилях марки Tatra в тех же 30-х годах. Уже в 1938 году подобие ледвинкского торсиона стало массово применяться в KdF-Wagen автомобильной компании Фердинанда Порше.

Знаменитый австрийский инженер быстро оценил основное достоинство этой подвески – её малый вес, которое так необходимо и востребовано на армейских и спортивных автомобилях, а также внедорожниках. Там, где существуют строгие требования по весу и габаритам авто. И в настоящее время это преимущество торсионов актуально и действенно, что подтверждается их применением на таких тяжеловесах, как Феррари F2001, Тойота Лэндкруизер, МАЗ-547 и др. Фердинанд Порше также разработал торсионы с двойными рычагами, поперечные стержни которых помещались в стальные трубы, расположенные друг над другом и исполняли роль торсионной балки.

Французский инженер Андре Лефевр, конструктор автомобиля Citroen TA, использовал такое достоинство торсиона, как зависимость жёсткости подвески от длины торсионной балки. Чем длиннее торсион, тем мягче получается подвеска. Кроме того, длинный вал, располагаясь вдоль продольной оси автомашины, позволяет распределить получаемую от дорожного полотна динамическую нагрузку по всей её раме. Это повышает устойчивость и управляемость машины.

Во время второй мировой войны торсионы активно использовались в бронетанковой и автомобильной военной технике. Торсионная подвеска устанавливалась на немецких «Пантерах» и советских «КВ». Успешно пройдя испытания в боевых условиях, эти подвески получили широкое распространение в послевоенное время. Их использовали практически все производители автомобилей в Европе и Америке. А 1961 год знаменателен тем, что торсион впервые был применён на передней подвеске. Этим автомобилем стал Jaguar E-Type. В Америке торсионы использовались на автомобилях марки «Крайслер» и «Паккард», а в Советском Союзе они устанавливались на ЗИЛах, ЛУАЗах и Запорожцах.

Плюсы и минусы торсионов

Расположение торсионной балки под кузовом может быть как продольное, так и поперечное. В большинстве своём продольное расположение торсионов применяется на крупных и тяжелых автомашинах. На легковой технике чаще используются компактные поперечные торсионы задней подвески. В обоих случаях торсионная подвеска предназначена для решения следующих задач:

• обеспечение плавного хода автомобиля;
• максимальное поглощение механических колебаний колёс и рамы;
• стабилизация положения управляемых колёс;
• регулировка угла крена на поворотах.

Видео: Экстрим на «Тигре» Независимая торсионная подвеска одна из составляющих высокой проходимости «Тигра»

Поперечно расположенные торсионы ограничены по длине шириной колеи машины. По бокам кузова рабочие концы поперечных торсионов соединены с рычагами подвесок. Поэтому мягкость таких подвесок также получается ограниченной. В отличие от поперечных торсионов продольные балки не имеют жёстких ограничений по длине, поэтому по мягкости такие подвески не уступают рессорам и пружинам. Кроме того, продольная конструкция подвесок создаёт дополнительные технологические удобства при сборке кузова больших автомобилей.

К основным преимуществам торсионной подвески относится следующее:

• она более компактна по сравнению с пружинной системой и занимает гораздо меньшее пространство;
• простота установки и обслуживания;
• небольшой вес;
• она даёт возможность просто и быстро устанавливать необходимый дорожный просвет, не изменяя деталей конструкции подвески;
• высокая надёжность и ремонтопригодность;
• большая периодичность обслуживания и простота регулировки;
• она обеспечивает лучшую управляемость автомобиля при возникновении крена.

Всё обслуживание торсионной подвески в основном сводится к подтяжке крепёжных болтов, которое можно выполнить, имея с собой только один гаечный ключ. Однако при этом не следует пользоваться принципом «чем сильнее, тем надёжнее», так как излишняя затяжка болтов может стать причиной повышенной жёсткости подвески.

Торсионная подвеска, кроме тяжелых автомобилей, применяется в производстве легковых авто. Пример: Toyota Corolla Fielder, где используется задний торсион.

Основными недостатками подвесок на торсионных балках считаются:

• Склонность автомобиля с такой подвеской к излишней поворачиваемости. На поворотах такие автомобили начинает разворачивать, что требует повышенного внимания водителя. Наиболее характерна и заметна такая склонность на автомобилях марки ЗАЗ, которые имеют небольшие размеры.
• Сложная технология производства и обработки торсионов, обеспечивающих необходимую высокую прочность и упругость материала. Чтобы обеспечить устойчивость металла к возникновению поверхностных трещин торсионы проходят специальные процедуры по упрочнению поверхности с использованием пластических осадок и других технологий. Все эти технологические операции повышают стоимость самих торсионов. Несмотря на это, торсионы находят применение в современной автомобильной технике, чтобы обеспечить им высокий уровень комфортабельности при езде по различным типам дорожных покрытий.
• Наличие игольчатых подшипников в узлах крепления рычагов к концам торсионной балки с ограниченным ресурсом пробега. Подшипники имеют свойство выходить из строя по причине попадания пыли, воды и грязи через трещины в сальниках и прокладках. Причём это происходит более часто из-за старения резинового материала и воздействия агрессивных сред, нежели от стиля вождения и его интенсивности. Основная панацея от этой беды – почаще заглядывать под днище автомобиля. Своевременное обслуживание позволит обойтись заменой сальников или подшипников. В худшем случае предстоит ремонт или замена торсионной балки, так как вышедшие из строя подшипники развальцовывают посадочные места, что приводит к изменению развала колёс. Ресурс подшипников составляет от 60 до 70 тыс. км.

Одной из причин, ограничивающих использование торсионов, является сложность получения полностью независимых колёсных подвесок, обеспечивающих высокий уровень комфорта. Однако наличие торсионной балки даёт возможность получить достаточно свободные подвески, если использовать на концах балки, вращающиеся амортизирующие рычаги. Этим достигается большая независимость колёс и большая плавность хода при езде. Особенно эффективна такая подвеска на тяжёлых машинах типа Peugeot 405 и Renault Laguna, у которых она испытывает большую нагрузку, что способствует улучшению комфортабельности езды. На более лёгких машинах Peugeot 106, 206, 306 такая подвеска будет менее эффективна и комфортна.

С развитием технологий производства различных подвесок со временем торсионные системы перестали применяться на пассажирском транспорте в связи с дороговизной изготовления торсионных балок и спецификой эксплуатации пассажирских автомобилей. Сейчас они используются в большинстве случаев на грузовиках и внедорожниках таких фирм, как Dodge, General Motors, Mitsubishi Pajero, Ford.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Поделитесь с друзьями:

Мое мнение — торсионная подвеска является самой надежной, потому как на ней можно с успехом ездить в горах, по асфальту, по грязи, да и вообще, везде, где только можно. Да, на ней немного жестче, зато как она преодолевает склоны..

Материалы: http://avtomotoprof.ru/v-pomoshh-avtomobilistu/pintsip-i-ustroystvo-torsionnoy-podveski/

Торсионная подвеска – это такая система подвески, в которой в качестве основного рабочего элемента выступают работающие на кручение валы (торсионы). Слово "торсион" французского происхождения и означает скручивание. Имеет большой спектр применения в силу простоты своей конструкции, изготовления и относительной надежности. Принцип работы прост. С одной стороны торсион закреплен неподвижно, а на другой стороне воздействующие силы при помощи системы креплений создают крутящий момент. Стержень сопротивляется скручиванию и, таким образом, амортизирует нагрузки. Применяют стержни как круглого, так и квадратного сечения, изготовленные из закаленной легированной стали. Легирование применяют такое, которое увеличивает усталостную прочность. Поверхность подвергают дробеструйной обработке. Для улучшения рабочих характеристик торсиона применяют процедуру заневоливания. Закручивают горячий вал до предела и выдерживают некоторое время, чтобы верхние слои пластически деформировались. Тогда, при снятии нагрузки, сердцевина будет пытаться раскрутиться, а верхние смещенные слои не дадут этого сделать. При этом возникают внутренние напряжения, и стержень создаст большее сопротивление крутящему моменту.

Торсионная подвеска применяется в основном в автомобильном и танковом производстве. На танках торсионный вал круглого или полукруглого сечения начали применять незадолго до начала Второй мировой войны. Надежность и ремонтопригодность такой подвесной системы привела к тому, что сегодня все танкостроительные школы перешли на использование такой конструкции.

На автомобилях применяется либо поперечная торсионная балка, либо продольные торсионы. Продольное размещение позволяет установить более длинные стержни и, соответственно, увеличить мягкость подвески и плавность хода автомобиля.

Торсионная подвеска впервые была применена на автомобилях Ситроен и Фольксваген. Знаменитый Фольксваген Жук открыл эру торсионов в немецком автопроме. Свой рассвет она пережила в 50-х и впоследствии была вытеснена многорычажной системой, но до сих пор находит применение в недорогих автомобилях с небольшой массой. Также торсионы применяются как стабилизаторы поперечной устойчивости автомобиля, что позволяет существенно снизить крены в поворотах и добиться лучшей управляемости транспортного средства.

Положительные стороны такой конструкции следующие:

• Компактность. Занимает меньше места, чем пружина.
• Простота регулировки.
• Малый вес.
• Надежность и долговечность.
• Простота обслуживания и замены.
• Простота изготовления подвески.

Обладая рядом преимуществ, торсионная подвеска все же неидеальна и имеет определенные недостатки. На простоту изготовления накладывается высокая стоимость материалов и невозможность динамического изменения упругости. Нагрузка ограничена прочностью применяемых сварных швов, но никак не стержня, хотя он тоже иногда лопается. Размер торсиона ограничивается габаритами автомобиля, а применение более толстых стержней увеличивает массу конструкции и нивелирует преимущество малого веса. В то же время совсем уж критических недостатков нет, поэтому такая подвеска и применяется до сих пор.

Материалы: http://fb.ru/article/56301/chto-takoe-torsionnaya-podveska

Вы слышали такое понятие, как «торсионная подвеска»? Не знаете, о чем идет речь? Это такая разновидность подвески, где главным элементом является торсион.

Торсион выполнен из металла, его работа осуществляется на скручивании. Он представляет собой стальной стержень, соединенный со шлицем на концах. Также эта деталь может состоять из балки конкретного сечения, набора пластин.

Крепление торсиона производится к кузову автомобиля или к его раме, а другой конец присоединяется к рычагу. Когда колеса перемещаются, он закручивается, поэтому происходит неразрывная связь между кузовом и колесом. Так выглядит устройство торсионной подвески.

Вращаются торсионы исключительно односторонне. Другая не менее важная особенность подобного элемента состоит в том, что он также используется для определения высоты кузова. Работа торсионной подвески осуществляется в процессе вращения. Для того чтобы понять ее специфику можно представить вытянутую руку с вращающимся запястьем.

Независимая торсионная подвеска имеет несколько видов:

Здесь торсион находится параллельно кузову, поэтому его длина поддается регуляции в широком пределе. Так, один конец подвески крепится к поперечному рычагу, а второй – к раме машины. Эту конструкцию часто можно встретить на внедорожниках, где она выступает в виде передней подвески.

В этом случае торсионы располагаются в поперечной зоне кузова. Их в основном используют для создания задней подвески автомобилей.

В этом варианте направляющими являются 2 рычага продольного типа, которые соединены друг с другом при помощи балки. Так создается задняя подвеска торсионная в автомобилях переднего привода.

Иногда такая конструкция необходима для обеспечения выравнивания в автоматическом режиме с применением мотора, стягивающего балки для увеличения жесткости.

Торсионная подвеска автомобиля применяется с давних пор. Впервые она была использована на машине Citroen Traction Avant. Затем немецкие производители выпустили известный Volkswagen Beetle, где главной деталью выступал торсион. Такая конструкция получила широкую популярность во многом благодаря простой схеме изготовления и компактному размеру.

Позже ее стали применять на машине «Запорожец», где она выступала в виде передней подвески с двумя торсионами квадратного сечения. Поэтому не стоит удивляться тому, что сегодня такая конструкция особенно популярна.

Для того чтобы понять, что же у нее такого особенно, необходимо рассмотреть плюсы и минусы. Но вначале мы определим положительные характеристики, свойственные торсионной подвески:

• Малая масса конструкции;
• Можно регулировать жесткость дорожного просвета и подвески;
• Простой ремонт и сервисное обслуживание.

Среди отрицательных характеристик следует выделить такие, как:

• Необходимость наличия дорогих технологий в процессе производства;
• Ограничение нагрузки по причине напряжения в сварном шве.
• Неспособность создавать прогрессивное увеличение упругости.

Торсионная подвеска в большинстве случаев используется на внедорожниках и грузовых машинах

Торсионная подвеска разболталась? Ничего страшного в этом нет. Достаточно всего лишь исправить ее положение с помощью гаечного ключа, подтянув болты. Но действовать нужно осторожно, чтобы чрезмерно перетянутые детали при передвижении машины не создали большую жесткость ухода. На самом деле регулировать торсионную подвеску просто, сложнее это производить, если речь идет о пружинных конструкциях.

Сегодня этот тип подвески в большинстве случаев используется на внедорожниках и грузовых машинах известных марок – Додж, Мицубиси, Дженерал Моторс и Форд.

Материалы: http://365cars.ru/tuning/chto-takoe-torsionnaya-podveska.html