Виды подвесок автомобиля, устройство и диагностика
Какой узел автомобиля является наиболее важным? Практически все автомобилисты станут утверждать, что, конечно же, двигатель, так как именно он приводит машину в движение. Другие скажут от кузове, о трансмиссии. А вот о подвеске автомобиля не скажет никто. А ведь это фундамент, на котором строится машина. Именно подвеска определяет габаритные размеры и особенности кузова. Она также влияет на то, какой двигатель будет установлен на конкретный автомобиль.
Подвеска – это важный и сложный узел. Он требует детального рассмотрения.
Назначение и задачи
Подвеска автомобиля (ее еще называют системой подрессоривания) – это группа тесно функционирующих вместе отдельных деталей и устройств. Главная их особенность состоит в обеспечении упругой связи между дорогой и кузовом автомобиля. Подвеска снижает нагрузку на подрессоренную массу. При этом нагрузка распространяется по всей конструкции равномерно.
В современном автомобиля описываемая система состоит из следующих узлов:
- Упругие элементы, обеспечивающие плавность хода и снижающие действие вертикальной динамики.
- Демпфирующий элемент. Он переводит нагрузки колебаний в тепловую энергию, нормализует динамику движения. Направляющий элемент в подвеске необходим для обработки боковой, а также продольной кинетики на движущиеся колеса.
Вне зависимости от типа и конструктивных особенностей того или иного авто, у подвесок автомобиля общая задача. Она заключается в том, чтобы гасить поступающие вибрации и шумы, а также в том, чтобы сглаживать колебания, которые возникают при движении по неровным поверхностям. Но в зависимости от особенностей машины, тип ходовой будет отличаться.
Устройство
Вне зависимости от типа подвески автомобиля, она состоит из основных элементов и деталей, без которых трудно представить работоспособный механизм.
Среди них можно выделить несколько основных:
- Буфер упругости, который выполняет функцию анализатора. Он отрабатывает неровности дороги и всю информацию о них передает на кузов. В состав данных узлов могут входить различные упругие элементы – пружины, рессоры, торсионы. Они сгладят возникшие при езде колебания.
- Распределяющие детали. Они соединены и с подвеской, и с кузовом. Это позволяет максимально передавать усилия. К ним относятся рычаги, поперечные и сдвоенные тяги.
- Амортизаторы, которые позволяют противостоять упругим элементам. Различают амортизаторы двух типов – двухтрубные или однотрубные. Классификация также делит данные агрегаты на масляные, газомасляные и пневматические.
- В устройстве подвески автомобиля имеется и штанга. Она обеспечивает поперечную устойчивость и стабилизирует кузов. Штанга – это часть сложного комплекса опор и рычажных систем, которые крепятся к кузову и предназначены для распределения нагрузки при различных маневрах.
- Крепеж представляет собой болтовые соединения и втулки. Самыми распространенными крепежными деталями считаются сайлентблоки, шаровые опоры.
Типы автомобильных подвесок
История первых систем уходит в глубокое прошлое. Это начало 20-го века. Тогда первые решения выполняли только соединительные функции и вся кинетика передавалась на кузов. Но затем, после проведения многочисленных экспериментов, воплотились в железе различные разработки, которые значительно улучшили конструкцию и увеличили потенциал для будущей эксплуатации. До современного времени смогли добраться лишь несколько видов подвесок автомобиля.
Макферсон
Эту систему разработал известный инженер-конструктор Эрл Макферсон. Впервые данную конструкцию применили 50 лет назад.
Она представляет собой рычаг, стойку и стабилизатор поперечной устойчивости. Данный тип далеко не совершенен, но при этом он доступен и популярен – его выбирают производители для большинства переднеприводных бюджетных автомобилей.
Двухрычажная система
Здесь направляющий блок представляет собой не один, а два рычага. Система может быть как диагональной, так и поперечной или продольной.
Многорычажная
Данная конструкция является более продвинутой, а поэтому имеет массу преимуществ. Она обеспечивает плавный и ровный ход автомобиля, улучшенные характеристики маневренности. Чаще такие решения встречаются на премиальных дорогих авто.
Торсионно-рычажный механизм
Это схожая по конструкции с вышеописанными видами подвеска легковых автомобилей. Но в данном типе вместо пружин применяются торсионы, которые даже в самой простой схеме значительно расширяют эффективность системы. Сами же компоненты легче обслуживаются, а регулировать их можно по желанию и по задачам, которые следует решить.
Подвеска «Де Дион»
Данная конструкция, разработанная инженером из Франции А. Де Дионом, обеспечивает снижение нагрузки на задний мост автомобиля. Основная ее черта в том, что картер главной передачи закреплен не на балке моста, а на кузове. Такие решения чаще встречаются на полноприводных автомобилях. На легковых авто эта подвеска противопоказана – возможны проседания в момент разгона и торможения.
Задняя зависимая
Это всем хорошо знакомый вариант задней подвески автомобиля. Его очень любили в СССР.
Балка у такой конструкции крепится при помощи пружин, а также продольных рычагов. Несмотря на достоинства при отличной управляемости и стабильности в движении, есть недостаток. Это существенная масса задней балки.
Торсионно-рычажная конструкция
Это гибрид зависимой и независимой подвески. В качестве упругого элемента используется торсион. Один его конец фиксируется к кузову, другой – к движущейся части. Эта конструкция широко используется в большинстве бюджетных автомобилей, так как по себестоимости она выигрывает у зависимой системы.
Есть и полузависимые задние подвески. В данных решениях используют поперечину, которая соединена с помощью двух продольных рычагов.
Подвеска с качающимися полуосями
В данном типе в основе лежат полуоси. К концу них крепятся шарниры, а оси сочленяются с шинами. Когда колесо движется, оно будет находиться под углом в 90° к полуоси.
Подвески на продольных рычагах
Конструкции делятся на торсионные, а также пружинные. Среди основных различий колесо расположено практически рядом с кузовом. Используют такие решения на небольших авто и прицепах.
Конструкции с продольными и поперечными рычагами
Эта подвеска автомобиля с продольным рычагом в основе. Она призвана разгрузить опорные усилия, которые оказываются на кузов. Данный тип подвески очень тяжелый, что делает его непопулярным на современном рынке.
В случае же с поперечным рычагом все обстоит намного лучше – конструкция гибкая при хорошей и грамотной настройке. Опорные рычаги позволяют снизить нагрузку на места крепления системы.
Подвеска с косыми рычагами
Конструктивно она очень схожа с конструкцией с продольными рычагами. Отличие в том, что оси, в которых качаются рычаги, тут находятся под острыми углами. Такие типы можно встретить на задней оси автомобилей немецкого производства. Если сравнить эту подвеску с конструкцией, где рычаги продольные, то крены при повороте при косых рычагах более низкие. Это большой плюс.
Подвеска с двойными поперечными и продольными рычагами
В отличии от однорычажных конструкций, этого типа на каждой оси имеется по два рычага. Они размещены поперек или продольно. При их соединении могут использоваться пружины, торсионы или рессоры. Подвеска компактна, но несбалансированная, если нужно двигаться по плохим дорогам.
Пневматические и гидропневматические подвески
Двухрычажные системы чаще всего используются в пневматической подвеске автомобиля. Она не считается дорогим вариантом, но значительно увеличивает комфорт при движении.
Пневматический и гидропневматический тип отличается сложным устройством. Но обеспечивает очень плавный ход, отличную управляемость, продвинутое гашение колебаний. Пневматическая подвеска автомобиля отлично сочетается не только с многорычажными конструкциями, но и с простыми, как «МакФерсон».
Электромагнитные системы
Это еще более сложная конструкция, в основе которой лежит электрический двигатель. Данная система решает сразу две задачи, заменяя амортизатор и упругий элемент. Руководит всем комплексом микроконтроллерное устройство со специальным датчиком.
Подвеска безопасна, а переключение режимов обеспечивается с помощью электромагнитов. Данный тип имеет высокую себестоимость.
Полуактивная или адаптивная
Здесь подвеска полостью подстраивается под поверхность дороги и манеру вождения водителя. Она определяет уровень демпфирования и самостоятельно автоматически подстраивается под нужный режим работы. Регулировки выполняются при помощи электрических магнитов или жидкостей.
Системы подвесок для пикапов, грузовиков и внедорожников
При разработке грузовых авто, инженеры применяли варианты, где оси размещаются на поперечных или продольных рессорах. Причем некоторые производители не меняют эту конструкцию, хотя прогресс добрался и в эту область.
Сейчас встречаются модели, где применяется полностью гидравлическая ходовая часть. Отличительной чертой описываемой подвески грузового автомобиля являются простые мосты, которые прикрепляются к кузову при помощи кронштейна, а соединяются при помощи рессор.
На внедорожниках, а также на пикапах все сложнее и может существенно отличаться от одной модели к другой. Данный подход объясняется необходимостью повышенной проходимости. В основе конструкций лежит рессорная подвеска, хотя встречаются и пружинные решения.
Диагностика
Диагностика подвески автомобиля должна начинаться с поднятия капота:
- Пока автомобиль надежно стоит на земле, осматривают, в каком состоянии находятся верхние опоры. В первую очередь здесь важно, какой зазор между чашкой и кузовом. Если он будет равным примерно полутора сантиметрам, то верхние подушки необходимо менять.
- Далее машину раскачивают. Если она качнется более двух раз, амортизаторы пора заменить.
- Машину поднимают и смотрят сбоку на амортизаторы. Важно, чтобы на них не было никаких подтеков.
- Затем берут автомобиль за одно из колес и качают вправо-влево, вверх-вниз. В первом случае в передней подвеске автомобиля можно услышать стуки рулевых тяг или наконечников тяг. С помощью помощника можно узнать причину стука более подробней. Нужно хорошенько взяться за рулевую тягу и выяснить, где же люфт – в рулевой рейки или в наконечнике.
- Если есть посторонние звуки при раскачивании колеса вверх-вниз, то пора менять шаровую опору. Но если звуки и отсутствуют, то не факт, что шаровая в порядке. Лучше убедится в ее исправности при помощи монтировки.
- Колесо вращают. Это необходимо, чтобы узнать состояние ступичного подшипника. Далее колесо опять раскручивают, при этом одной рукой держатся за пружину. Если на ней будет вибрация, то подшипник скоро выйдет из строя.
- При помощи монтировки под машиной проверяют сайлентблоки. Их двигают в продольном и поперечном направлении. Небольшой люфт допустим, но не более. Сильный износ шаровой опоры можно заметить, если двумя руками качать рычаг возле шаровой – никаких люфтов быть не должно. Эти люфты также заметны и в ходе движения автомобиля. При повороте руля, из-под передней части раздается характерный стук.
- Под конец проверяют стабилизатор поперечной устойчивости подвески автомобиля ВАЗ – важно состояние втулок. Монтировку просовывают между подрамником и стабилизатором, а затем качают. Если втулка повреждена, стабилизатор будет гулять в ней. Также проверяют, как стабилизатор закреплен в рычагах.
Задняя подвеска
Процесс диагностики этого узла начинается так же, как и в первом случае. Шаровых опор здесь нет, поэтому сразу можно начать со ступичных подшипников. Затем смотрят состояние амортизаторов. На этом и все.
От задней подвески ждать каких-то звуков можно очень долго – она молчалива, по причине простой и надежной конструкции. Износ задней подвески можно ощутить только по ужасной управляемости.
Заключение
Подвесок существует масса. Все они разные, но в большинстве – это макферсон. Как ее диагностировать в гаражных условиях, описано выше. Но лучше всего не доверять собственным ощущениям, а поехать на компьютерную диагностику, ведь подвеска – это один из основных элементов автомобиля.
Пять самых распространенных автомобильных подвесок
Рассмотрим пять самых распространенных типов подвесок
Никогда не задавались вопросом, каким образом инженеры определяют и подбирают какой тип подвески нужен в автомобиле и какие материалы нужно использовать при производстве этой подвески? Вот краткая версия: другие люди, занимающиеся разработкой машины, говорят им что делать. Инженеры работают в рамках ограниченной конструкции подвески, продиктованной требованиями к ее схеме, бюджету и общей архитектуре автомобиля.
Инженеров ждут долгие месяцы кропотливых расчетов и десятки, сотни внесенных в конструкцию доработок, после того как ими будут получены исходные данные о требуемых в конструкции автомобиля улучшениях и изменениях, о данных кинематики и соответствии автомобиля тем или иным целям (внедорожник, седан, спорткар, коммерческий фургон).
Затем инженеры, в тесном сотрудничестве с дизайнерами, занимающимися компоновкой подвески и приданию правильной формы схеме передней и задней подвески в ансамбле всего автомобиля, подгоняют окончательные точки крепления, добавляют или изменяют втулки и сайлентблоки, конструкцию рычагов и иные переменные атрибуты.
В итоге может получиться одна из пяти самых распространенных систем подвесок легковых автомобилей, в вариации наиболее подходящей именно для этой модели автомобиля.
Представляем вам пять наиболее распространенных конфигураций подвески автомобилей:
Неразрезной мост
Краткое описание: Использует неразрезной кожух полуосей для жесткого закрепления колес. Идея прочна как сама полуось, поэтому так полюбилась всем инженерам занимающимся проектированием и разработкой внедорожников, пикапов и коммерческих развозных автомобилей.
Очевидный недостаток конструкции подвески: неровность под одним из колес заставит переместиться противоположное колесо, ведь они неразрывно связаны между собой. Неразрезной мост соединяет два ведущих колеса, полуоси, дифференциал и корпус оси. К сожалению, вся эта конструкция представляет собой неподрессоренные массы автомобиля, влияющие на качество езды и ухудшающие поведение автомобиля при ускорении и торможении, особенно в транспортных средствах, обладающих высоким крутящим моментом.
Двухрычажная подвеска на двойных поперечных рычагах
Пара боковых рычагов, которые иногда называют двойными поперечными рычагами, предлагает лучший контроль над кинематикой, чем McPherson.
Среди преимуществ: верхний рычаг, который короче нижнего рычага оптимизирует ориентацию пятна контакта шины при кренах кузова, увеличивая поперечное сцепление. Подвеска достаточно компактна и обладает меньшей высотой, чем другие виды подвесок. Ее предпочитают устанавливать под низкими капотами спортивных автомобилей вроде Acura NSX и Chevrolet Corvette.
Многорычажная подвеска
Наиболее изысканный и гибкий по настройкам тип подвески, в котором используется сочетание множества отдельных небольших рычагов. Количество рычагов разнообразно и зависит от того какие настройки подвески и геометрии требуются при работе подвески в разнообразных условиях эксплуатации.
В систему многорычажной подвески как правило входят три поперечных рычага отвечающие за боковую фиксацию колеса, один продольный линк, удерживающий колесо в продольном направлении.
Реализация многорычажного подхода в подвеске позволяет повысить поперечную жесткость и требуемые изменения сходимости с соблюдением соответствующих вертикальных и продольных показателей. Многорычажная подвеска отлично справляется с обработкой нагрузок при замедлениях и ускорениях, при этом также хорошо себя ведет при скоростных маневрах и на неровностях.
В общем и целом, этот тип подвески наиболее универсален, но к сожалению, это и одна из самых дорогих типов автомобильных подвесок, в основном из-за сложности конструкции и легковесных материалов использующихся в производстве рычагов.
Торсионная балка
Часто встречается в задней подвеске бюджетных моделей. Этот механизм использует продольные рычаги и поперечный упругий элемент роль которого играет торсион.
В то время как торсионная балка не является полностью зависимой подвеской, как неразрезной мост, это все же не по-настоящему независимая подвеска.
Установка более жестких втулок помогает компенсировать скручивание балки из стороны в сторону, но за это приходится расплачиваться большей жесткостью конструкции при эксплуатации, впрочем, в некоторых транспортных средствах используются механизм Ватта или тяга Панара, для улучшения поперечной жесткости без ущерба для удобства передвижения. Низкие точки крепления вместе с пружинами и амортизаторами, которые крепятся на подвеске дальше, чем в других механизмах создают условия для более объемного багажника и грузового пространства.
McPherson
Это самый популярный тип передней подвески из всех используемых в современных автомобилях. Является логическим продолжение развития подвески на двух рычагах, но обладает только одним из них (нижним), вместо второго рычага- шарнир с усиленным демпфером с конической пружиной, на которые возложена двойная обязанность, гашение вертикальных колебаний и удержание колеса в заданной горизонтальной плоскости.
Конструкция подвески отличается компактными размерами и небольшой толщиной в средней и верхней части по сравнению с многорычажной и двухрычажными подвесками, что делает ее идеальной для моделей автомобилей с поперечными двигателями. Также она проста в исполнении и дешева в конструировании.
Однако конструкция стойки ограничивает возможности инженеров по оптимизации развала.
Источник https://fb.ru/article/41819/spasatelnaya-podushka—podveska-avtomobilya
Источник https://1gai.ru/publ/518750-pyat-samyh-rasprostranennyh-avtomobilnyh-podvesok.html