Торсионная подвеска: принцип работы, устройство, плюсы и минусы

Торсионной подвеске уделяется гораздо меньше внимания, нежели традиционной пружинной, как производителями, так и автовладельцами (например, при выборе и покупке автомобиля).

Что же это за подвеска, в чем ее плюсы и минусы, а также каковы тонкости эксплуатации — попробуем разобраться.

В отличие от пружинной подвески, упругими элементами, использующимися в таком типе являются торсионы — металлические валы, работающие на скручивание.

Принцип работы торсиона

Конструктивно, торсионная подвеска состоит из поперечно расположенного относительно кузова элемента типа «балка», самого торсиона, а также рычага на котором смонтирован поворотный кулак. Или проще говоря — одним концом торсион закреплен в мощной поперечной балке, а другим — в нижнем рычаге подвески.

Устройство торсионной подвески

Это классическая компоновка, которую применяют автопроизводители в конструкции легковых и внедорожных автомобилей.

Впрочем, иногда встречаются конструкции с продольно расположенными балками. В основном это большегрузные автомобили и некоторые представители так называемого класса американских «туристических внедорожников» — автомобилей с усиленной рамой, большим объемом двигателя и огромным салоном.

Немного истории

Впервые торсионная подвеска появилась в конструкции автомобиля в 30-х годах ХХ века и была установлена на малолитражный автомобиль Фольксваген Битл. Необходимо отметить, что именно небольшая масса торсионного узла позволила установить его на этот маленький автомобиль.

В дальнейшем, чехословацкий инженер Ледвинка усовершенствовал конструкцию, которая в неизменном виде и применяется до сих пор.

В конце 30-х годов торсионная подвеска широко применяется при изготовлении автомобилей Порше, а также большинства спортивных автомобилей, где показатели габаритов и массы играют важную роль.

В 40-х годах, широкое распространение торсионная система подвески получает в производстве бронетанковой техники. Причем это принцип используют как немецкие инженеры (танки «Пантера» и «Тигр»), так и советские (танки «КВ» и «Т-44»).

В последствии, большинство наиболее крупных европейских автопроизводителей практически повсеместно использовали торсионный тип подвески в конструкции своих автомобилей, но принцип упрощения и удешевления конструкции привел к тому, что начиная с середины 60-х годов торсионная подвеска, как слишком требовательная к качеству и сложная в изготовлении, постепенно вытесняется пружинной.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионы представляют собой либо сплошной, либо полый круглый вал, имеющий конструктивно заложенную определенную жесткость на скручивание.

Видео — поможет понять принцип работы торсионной подвески:

Для того, чтобы осуществить сопряжение с другими деталями подвески, на концах торсионов изготавливаются шлицевые, шестигранные, трапецивидные или треугольные головки.

Поскольку на саму головку приходится наибольшее усилие, ее размер всегда больше основного диаметра стержня и рассчитывается по формуле:

де d — диаметр тела торсиона, а D — диаметр шлицевой части.

Как было сказано выше, одним концом торсион закреплен в гнезде рычага, а вторым — на неподвижно закрепленной поперечной балке кузова с определенным натягом, который можно регулировать, поднимая или опуская ключ торсиона при помощи регулировочного болта.

Ниже представлена типичная схема торсионной подвески.

Для ясности, расшифровка основных позиций:

• 1 — тормозной диск
• 2 — привод
• 3 — нижний рычаг
• 4 — верхний рычаг
• 5 — амортизатор
• 6 — тяга поперечной устойчивости
• 7 — мост
• 8 — торсион
• 9 — балка торсиона.

Поскольку сам ключ на схеме не виден, ниже его отдельное изображение.

Основным преимуществом использования торсионной подвески является возможность изменения высоты (клиренса) автомобиля практически «на ходу», используя минимум инструментов.

Как видно из схемы, тот край торсиона, на который надет ключ, находится внутри поперечной балки. Край ключа упирается в регулировочный болт, вкрученный в само тело балки и может поворачиваться при вкручивании и опускаться при выкручивании болта. А поскольку скручивание торсиона рассчитано на массу автомобиля, то при подъеме ключа рычаг подвески проворачивается вниз, поднимая автомобиль. Таким образом, используя только ход ключа, можно приподнять или опустить ось автомобиля на 5-7 см в зависимости от модели.

Дополнительными «бонусами» применения торсионной подвески в автомобиле является увеличение плавности хода, что можно наблюдать на примере автомобилей ЗИЛ — одного из эталонов автомобилестроения, а также более высокую устойчивость и управляемость из-за того, что торсион, получая динамическую нагрузку от дорожного полотна, равномерно распределяет ее вдоль всего кузова.

Плюсы и минусы торсионной подвески

• высокая компактность — гораздо большая, нежели пружинной подвески;
• простота установки и регулировки;
• малая масса;
• возможность оперативного изменения дорожного просвета (клиренса);
• гораздо более высокая надежность и ремонтопригодность;
• обеспечивает лучшую устойчивость и управляемость.

• слишком мягкая подвеска предрасполагает к излишней поворачиваемости, что особенно заметно на малолитражных автомобилях;
• очень сложная технология производства. Все детали требуют повышенной прочности и точности изготовления;
• высокая цена.

Применение в современных автомобилях

Несмотря на то, что большинство автопроизводителей устанавливают пружинную подвеску, некоторые модели тяжело представить без надежных торсионов.

Так, легендарный Mitsubishi Pajero до сих пор выпускается с торсионной подвеской. Практически все крупные американские внедорожники (Tahoe, Suburban, etc.) имеют в качестве пружинного элемента торсионы.

Некоторые спортивные (часто штучные) спортивные автомобиля оснащаются независимой торсионной подвеской, повышающей управляемость на высоких скоростях.

Многим автовладельцам приходится устанавливать тахограф, закон для грузовиков это требует.

Подбор литых дисков по автомобилю (подробнее) можно произвести онлайн.

Видео — работа торсионной подвески на Mitsubishi Pajero:

Как быстро избавиться от царапин на машине

Защитить автомобиль от грязи поможет жидкое стекло

Надоело чистить салон своего авто? Это поможет >>>

Как защитить себя от слепящего солнца и фар за рулем?

У некоторых авто с торсионной подвеской есть интересная особенность — у них разная база с правой и левой стороны, или же небольшая «косолапость» — колеса стоят не на одной оси.

Устает спина за рулем? Полезный подарок водителю!

Источники: http://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/podveska/torsionnaya-princip-raboty.html

В конструкциях современных независимых подвесок наряду с пружиной или пневмобаллоном в качестве основного упругого элемента может также применяться и торсион (torsion — кручение, в переводе с французского). Торсионная подвеска обеспечивает автомобилю ряд преимуществ, главными из которых являются высокая плавность хода и компактность подвески. Однако ее существенные недостатки в виде худшей управляемости и валкости автомобиля не позволяют применять торсионы в основной массе современных легковых автомобилей.

Торсионная подвеска начала применяться еще с середины 1930-х годов на автомобилях французской марки Citroen. В 1940-х торсионы использовались на гоночных автомобилях Porsche.

Впоследствии их применяли и многие другие автопроизводители. Например, Renault, ЗиЛ и Chrysler. Применение торсионной подвески было обусловлено в первую очередь хорошими показателями плавности хода и простотой конструкции.

Устройство торсиона представляет собой металлический вал или стержень, работающий на скручивание в одном направлении. В поперечном сечении торсион может быть круглым или квадратным, реже пластинчатым – состоящим из нескольких слоев, совместно работающих на кручение.

Упругий элемент торсионной подвески с креплениями

Один из концов торсиона жестко прикреплен к несущему рычагу подвески посредством шлицевого соединения, второй аналогичным образом фиксируется на кузове или раме автомобиля. Ось вращения рычага и ось закручивания торсиона находятся на одной линии. Обладая рассчитанным сопротивлением к скручиванию под нагрузкой, торсион удерживает вес автомобиля и обеспечивает эффективное упругое соединение подвески и кузова при перемещениях рычага. Принцип работы торсиона используется также в стабилизаторе поперечной устойчивости при противоположных ходах подвески одной оси. Торсионные валы круглого сечения

Сплав стали, из которого изготавливается торсион, обладает высокими характеристиками упругости и выносливости, способен выдерживать длительные нагрузки без ухудшения своих свойств. Длина и толщина вала также влияет на рабочие характеристики и мягкость подвески. Для защиты от ржавчины и разрушения поверхность торсиона покрывают специальным антикоррозийным составом, либо прорезиненным покрытием.

Торсионная подвеска работает аналогично пружинной, рессорной или пневматической. В качестве пружинного элемента выступает стальной стержень — торсион. При работе подвески на торсион передается усилие от несущего рычага, заставляющее стержень скручиваться до определенного предела. После этого упругий элемент возвращается в исходное состояние, выравнивая и положение рычага.

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

• Продольно расположенный Устройство и принцип работы торсионной подвески

торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину

• Демпфирующий элемент — амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний

• Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней — с поперечно.

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение — один находился позади другого, что конструктивно влекло разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

• Высокая плавность хода
• Компактность и малый вес
• Высокая ремонтопригодность
• Простота и надежность конструкции

• Сложность производства торсионов
• Посредственная управляемость автомобиля

В настоящее время передняя независимая подвеска, где в качестве упругих элементов устанавливаются торсионы, применяется при производстве грузовиков и внедорожников, не предназначенных для динамичной езды. Кроме этого, торсионная подвеска успешно используется в конструкциях шасси танков и другой специальной гусеничной техники.

Источники: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/torsionnaya-podveska.html

В этой статье мы поговорим о том, что такое торсионная подвеска, ответим на вопрос, в чем ее преимущество, из какого материала изготовлена.

Материал, из которого делают подвеску этого типа, называется торсион. Он представляет собой стержень цилиндрической формы, изготовленный из металла. Это очень упругий материал. Изготовление стержня проводят поэтапно, чтобы он был качественным и упругим. Сталь проходит специализированную термообработку, а затем изготовленный стержень проходит механические скручивания.

Один конец торсиона закреплен к раме машины, а другой соединен со ступицей колеса. На сегодняшний день, чтобы автомобили хорошо ездили, и преодолевали различные ударные препятствия (ямы, кочки), кроме торсионной балки дополнительно крепят еще и амортизаторы. Это нужно, чтобы повысить надежность соединительных узлов.

На этом изображении торсионная балка

Принцип работы торсионной подвески мы подробноопишем в этом разделе. После того как жестко закрепили один и второй конец стержня то,когда совершается работа, на стальной вал действуют скручивающие силы. Так как это очень упругий и прочный материал, то он очень хорошо пружинит. Когда совершается скручивание, стержень стремиться возвратить колесо машины на соответствующее место.

На этой картинке мы видим фрагмент работы

Очень часто у многих возникает вопрос: «А какая подвеска лучше:торсионная или пружинная?».В принципе, обе хороши по своим параметрам и пользуются большим спросом на рынке. Главным отличием является стоимостьи замена ее при поломке.Пружиннаянамного дешевле, чем торсионная и в обслуживании тоже. Главной частью пружинной подвески являются пружины, что делает езду комфортной и улучшает управляемость автомобиля, а торсионной, как мы говорили выше, стальной стержень. Плюс пружинной балки в том, что витые пружины очень легкие и можно скомпоновать ее как вам лучше и удобнее, то есть под свой автомобиль. Но это не значит, что у торсионной подвески нет преимуществ. О них мы поговорим дальше в нашей статье.

На этом фото мы видим пружинную балку

Основные преимущества такого типа подвески,следующие:

1. Достаточно компактное устройство торсионной подвески.
2. Простота в ремонте и обслуживании.
3. Можно регулировать жесткость подвески.
4. Плавный ход автомобиля.
5. Поглощаются все механические колебания рамы и колеса.

Конечно, есть и минусы:

1. Очень трудный процесс производства стержня.
2. При повороте автомобиль излишне разворачивается.
3. Внутри этой конструкции имеются игольчатые подшипники. Они очень быстро перестают работать, если туда попадает грязь, пыль и вода. Если долго их не обслуживать, то в скором времени придется менять всю конструкцию полностью.

В этом разделе поговорим о плюсах и минусах независимой торсионной подвески. Есть несколько видов независимой подвески:

Выше, мы подробно описали торсионный вид, а теперь поговорим о макферсоне. Подвеска используется как для передних, так и задних колес. Имеет один поперечный рычаг внизу, вместо второго применён высоко расположенный под крылом шарнир-крепление на брызговике крыластойки, играющей одновременно роль амортизатора.Часто применяют пружины для того, чтобы придать упругость, нонекоторые производители используют и торсион. Это является основным исключением из правила. Коротко поговорим о плюсах и минусах макферсона. Плюсы: компактная, легкая, очень надежная. Минусы: огромные продольные колебания. Конструкция такого вида представляет собой очень жесткую раму. На эту раму насажен поворотный механизм, который держится с помощью пружины или рессоры. Когда автомобиль наезжает на кочку или попадает в яму, поворотный механизм передвигается по раме, и тем самым обеспечивает мягкую и комфортную езду.

Макферсон очень хорошо себя зарекомендовала на рынке и большинство автовладельцев используют именно ее.

На этом изображении мы видим независимую балку

Также очень часто используют полунезависимые торсионные подвески. Конструкция состоит из двух продольных рычагов, соединенных балкой формы U. Вся конструкция позволит вашему автомобилю преодолевать все необходимые препятствия, так как работа на скручивание у такой подвески очень эффективная.

На этом изображении полунезависимая балка

Что касается вопроса обслуживания и ремонта торсионной балки, то к нему нужно подходить с особой внимательностью, так как от этого зависит качество езды на вашем автомобиле. Перед тем как мы рассмотрим вопросы по ремонтному блоку проблем, поговорим о регулировке торсионной подвески. Многие пугаются того, что их балка вышла из строя,так как она просто разболталась. Это совсем не так и не стоит этого бояться. Если конструкция разболталась, то нужно просто ее отрегулировать, с помощью ключа.

Также можно отметить, что торсионную подвеску легче отрегулировать, чем пружинную.

Теперь непосредственно перейдем к ремонту подвески и поговорим о нюансах и деталях, которые важно не упустить.

Если же вы, все-таки, решились самостоятельно отрегулировать или отремонтировать подвеску, то ознакомьтесь со всеми деталями, посмотрите обучающие видеоролики, и только тогда приступайте к работе. Вот видеоролик, который поможет вам без особых проблем произвести качественную диагностику и замену нужных запчастей торсионной балки:

Рассмотрим, какие явления могут возникнуть при поломке или выходе из строя отдельных запчастей:

1. Если вы слышите стук в подвеске при езде.
2. Раскачивание машины на повороте.
3. При езде прямо машина уклоняется в сторону.

Если вы заметили такие явления за своим автомобилем, то непременно нужно ремонтировать всю конструкцию.

Если вы отвезли машину в автосервис, должны произвести следующее:

1. Тщательно осмотреть подвеску.
2. Восстановить балки.
3. Отремонтировать или при необходимости заменить игольные подшипники и подушки крепления.
4. Отремонтировать амортизатор.
5. Поменять все рычаги.
6. Отремонтировать торсионы.
7. Провести конечный осмотр и сделать диагностику.

Если вы будете своевременно осматривать, обслуживать и при необходимости проводить замену нужных запчастей, то гарантия стопроцентного качества вам обеспечена. В этой статье мы подробно расписали принцип работы, устройство и преимущества некоторых видов подвесок, а выбор остается только за вами.

Удачи в выборе. Будьте внимательны и избегайте обмана.

Источники: http://mashintop.ru/term.php?id=1124