За рахунок сприйняття діючих сил і гасіння коливань. Підвіска входить до складу ходової частини автомобіля.
Підвіска автомобіля включає направляючий і пружний елементи, що гасить пристрій, стабілізатор поперечної стійкості, Опору колеса, а також елементи кріплення.
Напрямні елементи забезпечують з'єднання і передачу сил на кузов автомобіля. Напрямні елементи визначають характер переміщення коліс щодо кузова автомобіля. Як напрямні елементів використовуються всі можливі важелі: поздовжні, поперечні, здвоєні і ін.
Пружний елемент сприймає навантаження від нерівності дороги, накопичує отриману енергію і передає її кузова автомобіля. розрізняють металеві та неметалеві пружні елементи. Металеві пружні елементи представлені пружиною, ресорою і торсионом.
У підвісках легкових автомобілів широко використовуються кручені пружини, виготовлені з сталевого стрижня круглого перетину. Пружина може мати постійну і змінну жорсткість. Циліндрична пружина, як правило, постійної жорсткості. Зміна форми пружини (застосування металевого прута змінного перерізу) дозволяє досягти змінної жорсткості.
Листова ресора застосовується на вантажних автомобілях. Торсіон являє собою металевий пружний елемент, що працює на скручування.
До неметалічних належать гумові, пневматичні і гідропневматичні пружні елементи. Гумові пружні елементи (буфери, відбійники) використовуються додатково до металевих пружним елементам.
Робота пневматичних пружних елементів заснована на пружних властивостях стисненого повітря. Вони забезпечують високу плавність ходу і можливість підтримки певної величини дорожнього просвіту.
Гидропневматический пружний елемент представлений спеціальною камерою, заповненою газом і робочою рідиною, розділених еластичною перегородкою.
Гасить пристрій (амортизатор) призначене для зменшення амплітуди коливань кузова автомобіля, викликаних роботою пружного елемента. робота амортизатора заснована на гідравлічному опорі, що виникає при протіканні рідини з однієї порожнини циліндра в іншу через калібрувальні отвори (клапани).
Розрізняють такі конструкції амортизаторів: однотрубні(Один циліндр) і двотрубні(Два циліндра). Двотрубні амортизатори коротше однотрубних, мають велику область застосування, тому ширше використовуються на автомобілі.
У однотрубних амортизаторів робоча і компенсаційна порожнини розташовані в одному циліндрі. зміна обсягу робочої рідини, Викликані температурними коливаннями, компенсуються за рахунок обсягу газової порожнини.
Двотрубний амортизатор включає дві, розташовані одна в іншій, труби. Внутрішня труба утворює робочий циліндр, а зовнішня - компенсаційну порожнину.
У ряді конструкцій амортизаторів передбачена можливість зміни демпфуючих властивостей:
- ручне регулювання клапанів перед установкою амортизатора на автомобіль;
- застосування електромагнітних клапанів із змінною площею калібрувальних отворів;
- зміна в'язкості робочої рідини за рахунок впливу електромагнітного поля.
В якості задньої підвіски автомобіля використовується підвіска на поздовжніх важелях. Решта види підвісок можуть використовуватися як на передній, так і на задній осі автомобіля. Найбільшого поширення на легкових автомобіляхотримали: на передній осі - підвіска Макферсон, на задній осі - підвіска.
На деяких позашляхових автомобілях і автомобілях преміум-класу встановлюється пневматична підвіска, в якій використовуються пневматичні пружні елементи. Особливе місце в конструкції підвісок займає гідропневматичне підвіска, розроблена фірмою Citroen. Конструкція пневматичної і гідропневматичною підвіски побудована на відомих типах підвісок.
В даний час багато автовиробників обладнують свої автомобілі активною підвіскою. Різновидом активної підвіски є т.зв. адаптивна підвіска, в якій передбачено автоматичне регулювання демпфирующей здатності амортизаторів.
Для чого потрібна підвіска автомобіля? В її завдання входить не тільки забезпечення комфорту. Її конструкція, настройки, стан прямим чином впливають на керованість і на гальмування. Інакше кажучи, це один з ключових і невід'ємних елементів будь-якого автомобіля.
Говорячи про те, з чого складається підвіска, можна розподілити всі її вузли по їх ролі на кілька груп:
- пружні елементи (пружини, ресори) потрібні для забезпечення робочого ходу підвіски і повернення колеса в початковий стан після проїзду нерівності;
- демпфирующие елементи (амортизатори, стійки) гасять розкачку кузова, не даючи йому увійти в резонанс з ударами від нерівностей;
- напрямні елементи ходової (важелі) задають траєкторію руху маточини при ході підвіски і повороті колеса.
При цьому один елемент може виконувати і кілька функцій. Наприклад, телескопічна стійка - це одночасно і амортизатор, демпфуючий коливання, і спрямовуюча, навколо якої обертається кулак в підвісках Макферсон.
типи підвісок
Все підвіски прийнято ділити на дві основні групи: залежні та незалежні.
У незалежній обидва колеса на одній осі не мають жорсткого зв'язку один з одним, що дозволяє їм самостійно відпрацьовувати нерівності і крен кузова. У залежною ж, навпаки, колеса завжди знаходяться на одній осі. Найпростішим прикладом можна назвати нерозрізні мости. Напівзалежної ж прийнято вважати підвіску з пружною балкою. Хоча, на перший погляд, колеса тут жорстко пов'язані між собою, нормована жорсткість на кручення дозволяє їм зміщуватися в певних межах, скручуючи балку.
Переваги незалежної підвіски незаперечні, причому на будь-якій дорозі. На асфальті важливо те, що для кожного колеса можна задати і розвал, і сходження, що прямо впливає на керованість. У поворотах незалежна ходова не так схильна до вивішування розвантаженого колеса, яким чином це відбувається на нерозрізних мостах. Конфігурація важелів може дозволяти переднім колесам «підломлюватись» при поворотах, полегшуючи рулювання. Цей прийом загальновідомий завдяки автомобілям Mercedes.
Якщо ж говорити про позашляхової експлуатації, то незалежна підвіска дає і плюси, і мінуси. При бічному наїзді на великі нерівності незалежна підвіска більш схильна до вивішування коліс - з одного боку пружина повністю стискається, з іншого ж зворотного ходу підвіски може не вистачити.
У той же час нерозрізний міст встане «по діагоналі», зчеплення збережуть обидва колеса. Особливо гостро це видно на змаганнях, де підготовлені машини проїжджають перешкоди з величезними кутами нахилу мостів.
Однак геометрична прохідність у автомобілів з незалежною ходової вище - важелі легко дозволяють підняти днище, збільшивши кут нахилу. У той же час як ні ліфтів машину на мостах, висота від моста до землі при тому ж діаметрі коліс залишиться незмінною.
Якщо до цього додати безперечну перевагу в комфорті і керованості на якісних дорогах, то не дивно, що саме незалежні підвіски практично повністю витіснили залежні.
Компонування незалежних підвісок
З чого складається передня підвіска? Основа будь-якої сучасної конструкції - це важіль, на якому гойдається маточина або поворотний кулак. Щоб під вагою машини маточина НЕ підломилися, потрібен і верхній обмежує елемент. У одноважільних підвісках їм служить стійка, яку вагу машини буквально намагається зігнути. У багатоважельних навантаження приймає на себе верхній важіль, що коливається паралельно нижньому.
Багатоважільна система значно міцніше одноважельною, а її конструкція дозволяє набагато краще контролювати траєкторію руху колеса. Тому, незважаючи на очевидні мінуси (більш складний ремонт, Велику вартість), вона стала невід'ємною частиною і важких позашляховиків, і спортивних автомобілів.
Основні елементи підвіски
Передня підвіска
Почнемо з пружних елементів. Якщо спочатку їх роль грали прості у виробництві ресори, то з ускладненням автомобілів їх витіснили більш компактні і допускають значно більший хід спіральні пружини. Ресори зараз можна зустріти хіба що на вантажну техніку і в задній ходової важких пікапів.
Більш досконалий варіант пружного елемента - це пневмобаллона. Стиснене повітря дозволяє легко регулювати і дорожній просвіт, І жорсткість. Саме тому пневмопідвіска є невід'ємним елементом моделей класу люкс. Але різниця в ціні і складності з будь-якою іншою підвіскою, природно, величезна.
За гасіння коливань відповідають гідравлічні амортизатори - в них залито спеціальне масло, в якому переміщається шток з системою каліброваних отворів і клапанів. При русі штока вгору або вниз відкривається відповідний клапан, і потік рідини обмежується перетином відкритих отворів. Так як масло, подібно будь-якої рідини, нестислива, при повільному переміщенні шток практично не зустрічає опору (масло встигне перетікати через канали), а при зростанні швидкості під штоком створюється тиск, протидіє його руху.
При роботі масло, постійно проходячи в обидві сторони через клапан, неминуче спінюється, характеристики його «спливають». Для боротьби з цим зазвичай використовується газовий підпір, але тюнінгові фірми пропонують і більш оригінальні рішення. Представлені в нашому каталозі амортизатори Tough Dog серії Foam Cell мають пористий наповнювач: масло в них не спінюється, і при цьому немає характерного для газових і газомасляної амортизаторів пом'якшення через поступових втрат тиску газу всередині.
Для напряму руху маточини використовують важелі: або складові (штампуються і зварюються з сталевих листів), або литі з легких сплавів для зниження ваги. Так як щодо лонжерона або підрамника важіль переміщається тільки по одній осі, для його кріплення досить двох втулок (сайлентблоков), які одночасно і дозволяють важелю гойдатися, і частково гасять удари від нерівностей.
Класичний сайлентблок - це металева втулка, залита в жорстку гуму. У нормальному положенні важелів вона не скручена, що забезпечує найбільший ресурс сайлентблока. Але, коли важіль починає рухатися, відбувається скручування гуми, і вона з часом рветься, особливо в длінноходниє позашляхових підвісках. Тому поширена практика виготовлення сайлентблоков з високоміцних пластиків (поліуретан, капролон): в них внутрішня втулка ковзає усередині зовнішньої обойми, і це дозволяє таким конструкціям працювати з великим ходом. Але і жорсткість на стиск у них вище в рази, тобто ходова на КАПРОЛОНОВИЄ втулках замість сайлентблоков буде менш комфортна, передасть на кузов все вібрації і удари.
На передній осі колеса не тільки змінюють нахил щодо важеля, а й повертаються. Тому невід'ємні частини передньої підвіски - це кульові опори, Пальці зі сферичними наконечниками, запресованими в обойми із зносостійкого матеріалу.
Зв'язавши сайлентблоками і кульовими кузов, маточину і систему важелів, можна отримати працездатний направляючий апарат ходової. Однак на практиці така конструкція буде схильна до вивішування коліс і надмірним крену при проходженні поворотів. Тому в її пристрій додатково вводиться стабілізатор поперечної стійкості - що йде від одного колеса до іншого торсіон, який прагне зрівняти становище коліс. Коли автомобіль крениться, стабілізатор починає скручуватися, протидіючи стиснення пружини з одного боку і притискаючи до землі колесо з іншого.
Також потрібні додаткові обмежувачі ходу важелів (відбійники, буфери). В іншому випадку при проїзді великої нерівності хід колеса буде обмежуватися тільки мінімальної і максимальною довжиною амортизатора, він буде швидко зношуватися, одночасно руйнуючи верхню опору і нижній сайлентблок. Гумові відбійники приймають удари на себе, зберігаючи ресурс більш дорогих вузлів.
Задня підвіска
З чого складається задня підвіска? На більшості машин вона значно простіше передньої. В першу чергу через те, що її вплив на керованість набагато менше, що дозволяє застосовувати більш прості рішення.
Один з найпростіших і старих варіантів - підвіска нерозрізного моста на старих задньопривідних машинах або сучасних пікапах. Так як міст сам по собі жорстко пов'язує колеса, досить закріпити його щодо кузова на двох поздовжніх тягах. В цьому випадку практично не має значення, що застосовувати в якості пружного елементу: пружини або ресори. Кріплення амортизаторів також елементарно.
Для збільшення жорсткості конструкції можуть застосовуватися і додаткові поздовжні тяги, встановлюватися стабілізатор.
Напівзалежна ходова на пружною балці, поширена на частини дешевих передньопривідних моделей, ще простіше. Тут єдиним хитним важелем стає сама балка, закріплена на своїх сайлентблоках. Все, що входить в підвіски такого типу, - це балка, пружини і амортизатори.
В незалежній задній підвісці доводиться використовувати систему поздовжніх і поперечних важелів, що утримують маточину. При цьому наявність або відсутність приводу на задній осі не має принципового значення. Основна ж відмінність від передньої підвіски - відсутність кульових опор, так як кулак маточини щодо кожного важеля лише гойдається, і це дозволяє використовувати звичайні сайлентблоки.
Принцип роботи підвіски
Незалежно від того, з чого складається підвіска автомобіля, всі її частини пов'язані між собою, а їх характеристики підбираються в комплексі. Розглянемо найпростіший випадок стиснення:
- інерція кузова при наїзді на нерівність стискає пружину, одночасно долаючи опір амортизатора;
- поворотний кулак одночасно тягне нижній важіль за нижню кульову і, впираючись через верхню кульову в верхній важіль, приходить в рух по траєкторії, заданої співвідношенням довжин важелів.
Досить змінити лише один параметр, і поведінка підвіски зміниться. Наприклад, більш жорсткий амортизатор не тільки знизить комфорт при акуратному переїзді нерівностей, а й збільшить навантаження на нижню кульову, так як буде сильніше протидіяти руху важеля.
На практиці ж на роботу підвіски одного колеса будуть впливати і всі інші. Тому ми рекомендуємо встановлювати тюнінгові деталі відразу комплектом від одного виробника. Наприклад, представлена в нашому каталозі австралійська фірма Tough Dog пропонує і пружини (як під стандартні навантаження, так і під збільшені), і різні типи тюнінгових амортизаторів.
Налаштування ходової під конкретні умови експлуатації також ведеться в комплексі. Наприклад, при встановленні більш довгих пружин для ліфтовкі кузова будуть потрібні і амортизатори зі збільшеним ходом, інакше при кожному ході відбою пружина буде повністю витягати шток амортизатора, змушуючи його битися об верхню частину корпусу за допомогою ключового втулкою і ущільненнями. Ліфтовка проставкамі, змінюючи кути нахилу важелів, може в буквальному сенсі впертися в допустимі кути нахилу пальців кульових опор, ті почнуть битися в корпусу, в результаті ресурс кульових впаде багаторазово.
З цієї причини найбільш досконалими на сьогоднішній день є системи з пневматичними пружними елементами і регульованими амортизаторами. Керуюча ходової електроніка в залежності від швидкості може одночасно змінювати і тиск в балоні, змінюючи дорожній просвіт, і підлаштовувати демпфірування амортизаторів, роблячи їх м'якше на малій швидкостіі розбитій дорозі або, навпаки, жорсткіше на високій швидкості.
Що таке підвіска сучасного транспортного засобу і її призначення? В першу чергу, це сукупність окремих вузлів і агрегатів, що виконують роль проміжної ланки між дорожнім полотном і власне автомобілем. Саме ця система кардинально вирішує проблему згладжування, або «гасіння», коливань, викликаних нерівностями дорожнього полотна. Крім того, підвіска автомобіля, схема якої представлена нижче, забезпечує надійне з'єднання кузова транспортного засобу і коліс.
Функціональне призначення підвіски можна сформулювати наступним чином: здійснення стійкого зв'язку між кузовом транспортного засобу і його колесами з одночасною мінімізацією впливу коливальних процесів, викликаних нерівностями дорожнього полотна.
Підвіска сучасного автомобіля являє собою досить складну в технічному виконанні систему, що складається з наступних вузлів і агрегатів:
Пружні елементи. Компоненти системи, що володіють специфічними фізичними характеристиками і рівномірно передають навантаження від дороги кузова автомобіля. Поділяються на неметалеві (гумові, пневматичні, гідропневматичні) і металеві (торсіони, ресори, пружини) деталі.
Амортизатори, або «гасять» пристрою, функціональне призначенняяких полягає в дієвому нівелюванні коливання кузова автомобіля, одержуваних від пружних елементів. Можуть мати пневматичне, гідравлічне або гідропневматичне конструктивне виконання.
Напрямні елементи - ланки системи, не тільки забезпечують надійне з'єднання кузова і підвіски, але і встановлюють положення коліс щодо кузова і навпаки. До них відносять різноманітні важелі, як поперечні, так і поздовжні.
Стабілізатори поперечної стійкості, що виконуються у вигляді пружної металевої штанги, що з'єднує кузов транспортного засобу з підвіскою. Основна функція даного елемента - протидія зростанню кута крену автомобіля, що виникає в процесі його руху.
Опори коліс, або спеціальні поворотні кулаки, Призначені для сприйняття і подальшого розподілу навантажень від коліс на підвіску.
Елементи кріплення окремих деталей, агрегатів і вузлів системи. Виконуються у вигляді жорстких болтових з'єднань, кульових шарнірів (опор) або композитних сайлентблоков.
Пристрій підвіски автомобіля, безумовно, є прерогативою виробника. Тим не менш, у даний час, існує кілька основних (найбільш поширених) варіантів систем підвіски, що розрізняються конструктивним виконанням напрямних елементів:
Основним конструктивним елементом даного типу підвіски є жорстка балка, що виконує роль нерозрізного моста між колесами (правим і лівим). Характерна особливість цього елемента полягає в залежності (передачі переміщення в поперечній площині) одного колеса від іншого. Сучасні виробники застосовують даний тип підвіски на малотоннажних вантажівках, автомобілях комерційного призначення, а також в якості задньої підвіски на деяких моделях позашляховиків.
Найбільшого поширення набула залежна підвіска, оснащена направляючими важелями або базується на поздовжніх ресорах.
Відео - Підвіска автомобіля (ходова частина)
Дана підвіска автомобіля, схема якої передбачає незалежність правих і лівих коліс автомобіля один від одного, характеризується підвищеними амортизаційними якостями, що забезпечують плавністю ходу. Це зумовило досить успішне її застосування в якості передньої і задньої підвіски легкових автомобілів.
Основою незалежної підвіски служать амортизатори, або «гасять» пристрою. В даний час широко використовуються пневматичні (газові), гідропневматичні (газо-масляні) і гідравлічні (масляні) амортизатори.
Третім варіантом, що має більш складне конструктивне виконання, є активна підвіска автомобіля, схема якої включає можливість зміни технічних параметрів в залежності від умов експлуатації автомобіля. Реалізуються ці можливості за допомогою спеціалізованої системи електронного управління.
Перелік змінних параметрів:
ступінь жорсткості пружних елементів;
рівень демпфірування «гасять» пристроїв;
довжину направляючих елементів;
ступінь жорсткості стабілізаторів поперечної стійкості.
З безперервним розвитком технологій, сучасні автомобілі з кожним роком стають все складніше. Це твердження стосується всіх без винятку систем і механізмів, в тому числі і підвіски транспортного засобу. Підвіски випускаються сьогодні автомобілів - це досить складний пристрій, що поєднує в собі сотні деталей.
Елементами багатьох автомобільних підвісок керує комп'ютер (електронний спосіб), який фіксує все показники датчиків і, при необхідності, здатний миттєво змінювати характеристики автомобіля. Еволюція підвіски, значною мірою, посприяла тому, що ми з Вами можемо їздити на більш комфортних і безпечних машинах, Однак, основні завдання, які виконувала і виконує автомобільна підвіска, залишилися незмінними ще з часів карет і кінних екіпажів. Давайте ж з'ясуємо, в чому саме заслуга даних механізмів, і яку роль грає задня підвіска в життєдіяльності транспортного засобу.
1. Призначення задньої підвіски
Автомобільної підвіскою називають пристрій, що забезпечує пружне зчеплення коліс машини з несучою конструкцієюкузова. Крім того, підвіска регулює положення корпусу транспортного засобу в процесі руху і сприяє зменшенню навантаження на колеса. У сучасному автомобільному світі існує великий вибіррізних типів автомобільних підвісок, найпопулярнішими з яких є пружинні, пневматичні, ресорні і
Даний елемент бере участь у всіх процесах, які відбуваються між дорожнім покриттям і автомобілем. Тому, все конструктивні зміниі удосконалення пристрою підвіски, прямували на поліпшення певних експлуатаційних якостей, до яких насамперед належать:
Комфортні умови пересування.Уявіть собі, що Ви їдете в сусіднє місто на кареті з дерев'яними колесами, яка Ваша почуття? Ясна річ, що подолати кілька сотень кілометрів на сучасному автомобілікуди більш приємно, навіть не дивлячись на якість теперішніх доріг, які в окремих місцях, здається, не змінювалися з часів тих самих кінних екіпажів. Саме завдяки функціонуванню підвіски, стало можливим добитися оптимальної плавності пересування, усунення зайвих коливань кузова і поштовхів від нерівностей дороги.
Рівень керованості автомобіля, який характеризується правильною реакцією коліс на «команди» рульового колеса.Але ж можливість міняти напрям (повертати), також з'явилася завдяки підвісці (якщо бути конкретніше, то передній). Особливої актуальності, точність і зручність маневрування, придбали з початком зростання швидкостей: чим вище стає швидкість, тим сильніше змінюється поведінка транспортного засобу при повороті керма.
Безпека пасажирів транспортного засобу.У конструкцію, входять одні з найбільш активно рухомих деталей машини, а значить, безпеку пересування безпосередньо залежить від її характеристик.
В основному, підвіска передньопривідних автомобілів - незалежна і знаходиться на задніх колесах, Розташовуючись на еластичною «П» образної балці. Тобто, вона складається з двох поздовжніх важелів, один з кінців яких закріплений на кузові, а на другому розміщені колеса. Поздовжні важелі з'єднуються між собою поперечною балкою, що і зраджує підвісці вид букви «П». Даний тип задньої підвіски має найоптимальнішу кинематику коліс, при чому, володіє компактністю і простотою, однак, її конструкція не дозволяє передавати крутний момент на задні колеса, Тому напівнезалежний варіант задньої підвіски застосовується на більшості передньопривідних автомобілів.
Він має наступні переваги:
- просту конструкцію;
Високий рівень жорсткості в поперечному напрямку;
Невелику масу;
Можливість зміни характеристик в слідстві змін поперечного перерізу балки.
Однак, як будь-яка система, незалежна підвіска має і деякі недоліки, що виражаються в неоптимальном зміні розвалу коліс і особливих вимогах до геометричних показниками днища кузова в місцях кріплення.
Як правило, пристрій задньої підвіски завжди простіше передньої. На основній масі автомобілів, задні колеса не здатні міняти кут повороту, а це значить, що конструктивна сторона задньої підвіски повинна передбачати лише вертикальне переміщенняколеса.
Однак, стан задньої підвіски прямо впливає на безпеку руху транспортного засобу і на комфортність управління ім. Тому, варто пам'ятати, що від регулярної діагностики задньої підвіски і від своєчасного проведення ремонту її деталей, залежить, чи зможете Ви уникнути більш серйозних проблемнадалі. Іноді, це стосується навіть збереження життів водія і пасажирів.
Крім напівнезалежною підвіски, в недорогих моделях автомобілів, часто використовується залежна задня підвіска.У цьому варіанті, колеса між собою з'єднуються за допомогою балки заднього моста, Яка, в свою чергу, кріпиться до автомобільному кузовупоздовжніми важелями. Якщо на задню частину автомобіля з таким типом підвіски надати підвищене навантаження, то можуть з'явитися незначні порушення плавності ходу і легкі вібрації. Це вважається головним недоліком залежною задньої підвіски.
2. Види задньої підвіски і принцип їх роботи
Задня підвіска автомобілів має досить широкий варіативний ряд, але зараз ми розглянемо тільки найбільш поширені і відомі його види. Підвіска "Де Діон". даний видзадньої підвіски був винайдений більше століття назад, проте, успішно використовується і в наш час. У тих випадках, коли через фінансову питання або компонувальних міркувань інженерам доводиться відмовлятися від незалежних підвісок, стара система«Де Діон», доводиться як не можна до речі. Її конструкція має наступний вигляд:картер головної передачікріпиться до поперечної балки рами або до кузова, а привід коліс виконується за допомогою півосей, розміщених на шарнірах.З'єднання коліс між собою здійснюється за допомогою балки.
Технічно, підвіска вважається залежною, але завдяки кріпленню масивної головної передачі (кріпиться окремо від моста), безпружинна маса значно знижується. Згодом, безперервне бажання інженерів позбавити задній міст від зайвого навантаження, дала змогу вдосконалити конструкції і в наш час ми можемо спостерігати як залежний її варіант, так і незалежний. Так, наприклад, в автомобілі Mercedes R-класу, інженери змогли успішно об'єднати переваги різних схем: корпус головної передачі виявився закріпленим на підрамнику; колеса - підвішеними на п'яти важелях і приводяться в рух за допомогою хитних піввісь; а роль пружних елементів, в такій конструкції, виконують пневматичні стійки.
Залежна підвіска є ровесницею всього автомобілебудування, яка разом з ним, пройшла різні етапи вдосконалення і успішно дійшла до наших днів. Однак, в світі стрімкого розвитку сучасних технологій, Вона з кожним роком все більше стає лише частиною історії. Справа в тому, що мости, які жорстко пов'язують колеса, сьогодні використовуються хіба що на класичних позашляховиках, до яких відносяться такі автомобілі як УАЗ, Jeep або Nissan Patrol. Ще рідше, їх можна зустріти на легкових автомобілях вітчизняного виробництва, розроблених понад півстоліття тому (Волгах або Жигулях).
Основний мінус застосування підвіски цього типу очевидний:виходячи з конструкції, переміщення одного колеса передається і іншому, в результаті чого з'являються резонансні коливання коліс в поперечній площині (так званий ефект «Шиммі»), що не тільки шкодить комфорту, а й істотно позначається на керованості транспортного засобу.
Гідропневматичне підвіска.Задній варіант такого пристрою аналогічний переднього і позначає вид автомобільної підвіски, в роботі якої використовуються пружні елементи гідропневматичного типу. Родоначальником такої системи стала компанія Citroen, вперше застосувала її на своїх автомобілях ще в далекому 1954 році. Результатом її подальших розробок є активні підвіски Hydractive, що використовуються французькою компанією і до цього дня. Перше покоління (Hydractive 1) з'явилися в 1989 році. Принцип роботи і конструкція таких пристроїв наступна: коли гідропневматичні циліндри нагнітають рідина в пружні елементи (сфери), гідроелектронний блок контролює її кількість і тиск.
Між циліндрами і пружними елементами розташовується амортизаційний клапан, через який, при виникненні коливань кузова, проходить рідина, що сприяє їх загасання. При м'якому режимі, всі гідропневматичні пружні елементи об'єднуються між собою, а обсяг газу знаходиться на максимальному рівні.Тиск в сферах підтримується в рамках необхідних показників і крен машини (її відхилення від вертикального положення при їзді, найчастіше, викликане нерівностями дороги) компенсуються.
Коли з'являється необхідність активації жорсткого режиму підвіски, напруга подається системою управління автоматичним шляхом, після чого, стійки передньої підвіски, циліндри і додаткові пружні елементи (розміщені на регуляторах жорсткості), по відношенню один до одного, виявляються в ізольованому положенні. Коли транспортний засіб повертає, може змінюватися жорсткість окремої сфери, в той час як при прямолінійному русі, зміни стосуються всієї системи.
Підвіска.Перший серійний автомобіль з підвіскою, побачив світ в 1961 році і це був Jaguar E-type. Згодом, отриманий успіх вирішили закріпити застосуванням даного типу і на передній осі автомобіля (наприклад, окремі моделі Audi). Використання многоричажной підвіски забезпечує автомобілю неймовірну плавність руху, відмінну керованість, а заодно сприяє зниженню шуму.
Починаючи з 1980-х років, інженери компанії Mercedes Benz, Замість пари здвоєних, стали застосовувати на своїх автомобілях п'ять роздільних важелів: два з них тримають колесо, а інші три забезпечують йому необхідне положення у вертикальній і горизонтальній площинах. У порівнянні з більш простий двохважелем підвіскою, багатоважеля варіант просто знахідка для максимально вдалою компонування вузлів і агрегатів.Більш того, маючи можливість змінювати розміри і форму важелів, можна набагато точніше встановлювати необхідні характеристики підвіски, а завдяки еластокінематіка (законам кінематики будь підвіски, яка має в своєму складі еластичні елементи) задня підвіска має ще й підрулює ефектом на поворотах.
Як правило, оцінюючи підвіску транспортного засобу, більшість автолюбителів, в першу чергу, звертають свою увагу на такі її властивості як рівень керованості, комфортність, і стійкість (в залежності від пріоритетів послідовність може бути інший). Тому, їм абсолютно все одно, який тип підвіски встановлений на їх автомобілі і яка в нього конструкція, головне, щоб він просто відповідав усім необхідним вимогам.
В принципі, воно і правильно, адже вибір типу підвіски, розрахунок її геометричних параметрів і технічних можливостей окремих складових - це завдання інженерів. При розробці і конструюванні, транспортний засіб проходить масу всіляких розрахунків, тестів і випробувань, а значить, підвіска стандартного автомобіля вже має оптимальні споживчими характеристиками, що задовольняють вимоги більшості клієнтів.
3. Стабілізатор торсіонного типу
Сучасні легкові автомобілі можуть бути обладнані одним з двох основних видів стабілізаторів - важільним або торсійним. важільні стабілізатори(Часто звані « реактивними тягами») Мають вигляд порожнистої труби, на кінцях якої розміщені кріплення з сайлентблоками (являють собою резинометалличні шарніри). Вони встановлюються між кріпленнями кулака з одного боку і посадковим місцем на кузові з іншого. Через жорстку фіксацію і пружин, установка стабілізатора дозволяє створити якийсь трикутник, сторонами якого є амортизатор (пружина), міст (балка) і, відповідно, сам стабілізатор.
Торсійний стабілізатор виступає основною частиною автомобільної підвіски, що з'єднує колеса за допомогою торсіонного елемента. На сьогоднішній день, багато автовласників вважають торсіонний стабілізатор практично незамінним елементом різних видівпідвісок легкових машин. Його кріплення може виконуватися як на передніх, так і на задніх осях транспортних засобів, Однак, на автомобілях, де в ролі задньої підвіски виступає балка, стабілізатор не застосовується, а виконанням його функцій займається сама підвіска.
З технічного боку питання, стабілізатор - це стрижень з круглим перетином, що формою нагадує букву «П». Зазвичай, він виготовляється з добре обробленої пружинної стали і розміщується під кузовом в горизонтальному напрямку (поперек). До кузову, деталь кріпиться в двох місцях, а для фіксації використовуються гумові втулки, що сприяють її обертанню.
Як правило, форма торсіонного стабілізатора враховує розміщення всіх автомобільних агрегатів, розташованих під днищем кузова . Коли на одній зі сторін автомобіля між днищем кузова і нижньою частиною підвіски змінюється відстань, розміщення кріплень стабілізатора кілька зміщується, що викликає вигин торсиона.Чим істотніше різниця висот, тим сильніше йде опір торсиона, завдяки чому стабілізуючий ефект відрізняється більшою плавністю (в порівнянні з важільним стабілізатором). Тому, найчастіше, його встановлюють на передню підвіску.
- Пані, чому ж, дозвольте вас запитати, ви не наділи алмазні підвіски? Адже ви знали, що мені було б приємно бачити їх на вас.
А. Дюма «Три мушкетери»
Нагадаємо: називається вся сукупність деталей і вузлів, що з'єднують кузов або раму автомобіля з колесами.
Перелічимо основні елементи підвіски:
- Елементи, що забезпечують пружність підвіски. Вони сприймають і передають вертикальні сили, які виникають при проїзді нерівностей дороги.
- Напрямні елементи - вони визначають характер переміщення коліс. Також напрямні елементи передають поздовжні і бічні сили, і що виникають від цих сил моменти.
- Амортизуючі елементи. Призначені для гасіння коливань, що виникають при впливі зовнішніх і внутрішніх сил
Спочатку була ресора
У перших колісних не було ніяких підвісок - пружні елементи просто були відсутні. А потім наші предки, ймовірно, надихнувшись конструкцією стрілецької лука, стали застосовувати ресори. З розвитком металургії сталевим смугах навчилися надавати пружність. Такі смуги, зібрані в пакет, і утворили першу ресорну підвіску. Тоді найчастіше використовувалася так звана еліптична підвіска, коли кінці двох ресор були з'єднані, а їх середини кріпилися до кузова з одного боку і до осі коліс з іншого.
Потім ресори стали застосовувати на автомобілях, причому як у вигляді напівеліптичними конструкції для залежних підвісок, так і встановивши одну, а то й дві ресори поперек. При цьому отримували незалежну підвіску. Вітчизняний автопром довго використовував ресори - на Москвичах до появи передньопривідних моделей, на Волгах (за винятком Волги Сайбер), а на Уазах ресори застосовуються до цих пір.
Ресори еволюціонували разом з автомобілем: листів в ресорі ставало менше, аж до застосування однолістовой ресори на сучасних малих розвізних фургонах.
| Плюси ресорної підвіски | Мінуси ресорної підвіски |
|
|
пружинна підвіска
Пружини почали встановлювати ще на зорі автомобілебудування і з успіхом застосовують до сих пір. Пружини можуть працювати в залежних і незалежних підвісках. Їх застосовують на легкових автомобілях всіх класів. Пружина, спочатку тільки циліндрична, з постійним кроком навивки паралельно з удосконаленням конструкції підвіски придбала нові властивості. Зараз застосовують конічні або бочкоподібні пружини, навиті з дроту змінного перерізу. Все для того, щоб зусилля зростала не прямо пропорційно деформації, а більш інтенсивно. Спочатку працюють ділянки більшого діаметра, а потім включаються ті, що трохи менше. Так само і більш тонкий пруток включається в роботу раніше, ніж більш товстий.
| | |
торсіони
А ви знаєте, що майже в будь-якому автомобілі з пружинною підвіскоювсе одно є торсіони? Адже стабілізатор поперечної стійкості, який зараз ставлять майже повсюдно, це і є торсіон. Взагалі будь-який відносно прямої і довгий важіль, що працює на кручення, являє собою торсіон. Як основні пружні елементи підвіски торсіони стали застосовуватися поряд з пружинами на самому початку автомобільної ери. Торсіони ставили вздовж і поперек автомобіля, використовували в самих різних типах підвісок. На вітчизняних автомобілях торсіон використовувався в передній підвісці Запорожців кількох поколінь. Тоді торсіонна підвіска припала до речі внаслідок своєї компактності. Зараз торсіони частіше використовують в передній підвісці рамних позашляховиків.
Пружним елементом підвіски є торсіон - сталевий стрижень, що працює на кручення. Один з кінців торсиона закріплений на рамі або несе кузовіавтомобіля з можливістю регулювання кутового положення. З протилежного боку торсиона встановлений нижній важіль передньої підвіски. Зусилля на важелі створює момент, що закручує торсион. Ні поздовжня, ні бічна сили на торсіон не діють, він працює на чисте крутіння. Підтяжкою тріснув можна регулювати висоту передньої частини автомобіля, але при цьому повний хід підвіски залишається колишнім, ми тільки змінюємо співвідношення ходів стиснення і відбою.
амортизатори
З курсу шкільної фізики відомо, що будь-який пружною системі властиві коливання з якоїсь власної частотою. А якщо ще буде впливати обурює сила з збігається частотою, то виникне резонанс - різке збільшення амплітуди коливань. У випадку з торсіонної або пружинною підвіскою боротися з цими коливаннями і покликані амортизатори. У гідравлічному амортизаторі розсіювання енергії коливань відбувається за рахунок втрати енергії на перекачування спеціальної рідини з однієї камери в іншу. Зараз телескопічні амортизатори поширені повсюдно, від малолітражок до великовантажних автомобілів. Амортизатори, звані газовими, насправді теж рідинні, але у вільному обсязі, а він є у всіх амортизаторів, міститься не просто повітря, а газ під підвищеним тиском. Тому «газові» амортизатори завжди прагнуть виштовхнути свій шток назовні. А ось у такого вигляду підвісок без амортизаторів можна обійтися.
Пневматична підвіска
У пневматичної підвісці роль пружного елемента грає повітря, що знаходиться в замкнутому просторі пневмобаллона. Іноді замість повітря використовують азот. Пневмобаллонамі є герметичну ємність зі стінками з синтетичних волокон, завулканізіровать в шар герметизирующей і захисної гуми. Конструкція багато в чому нагадує боковину шини.
Найважливішим якістю пневмопідвіски є можливість змінювати тиск робочого тіла в балонах. Причому перекачування повітря дозволяє пристрою грати і роль амортизатора. Система управління дозволяє змінювати тиск в кожному окремому балоні. Таким чином автобуси можуть ввічливо нахилятися на зупинці для полегшення посадки пасажирів, а вантажівки зберігати постійну «стати», будучи набитими під зав'язку або абсолютно порожніми. А на легкових автомобілях пневмобаллона можуть встановлюватися в задній підвісці для збереження постійного дорожнього просвіту в залежності від завантаження. Іноді в конструкції позашляховиків застосовують пневмоподвеску і на передній, і на задній осях.
Пневмопідвіска дозволяє регулювати кліренс автомобіля. на великих швидкостяхмашина "присідає" ближче до дороги. Оскільки при цьому центр мас стає нижче, зменшується хиткість в поворотах. А на бездоріжжі, де важливим є великий дорожній просвіт, кузов, навпаки, піднімається.
Пневмоелементи поєднують в собі функції пружин і амортизаторів, правда тільки в тих випадках якщо це заводська конструкція. У тюнінгових конструкціях, коли пневмобаллона просто додають до існуючої підвісці, амортизатори краще залишити.
Установку пневмопідвісок дуже люблять тюнінгісти всіх мастей. І, як завжди, хтось хоче нижче, хтось вище.
| | | |
Залежна і незалежна підвіска
Всі чули вислів «у нього незалежна підвіска по колу». А що ж це значить? Незалежною підвіскою називається така підвіска, коли кожне колесо робить ходи стиснення і відбою (вгору і вниз) не впливаючи на переміщення інших коліс.
| | |
Незалежна підвіска типу Макферсон з L або А-подібними важелями- сьогодні найпоширеніший тип передньої підвіски в світі. Простота і дешевизна конструкції поєднуються з хорошою керованістю.
Залежною називається така підвіска, коли колеса об'єднує одна жорстка балка. При цьому хід одного колеса, наприклад вгору, супроводжується зміною кута нахилу іншого колеса відносно дорогі.
Раніше такі підвіски застосовувалися досить широко - взяти хоч наші Жигулі. Тепер тільки на серйозних позашляховиках з потужною нерозрізний балкою заднього моста. Залежна підвіска хороша тільки своєю простотою і використовується там, де за умовами міцності необхідний жорсткий нерозрізний міст. Ще є напівзалежна підвіска. Така використовується на задній осі недорогих автомобілях. Вона являє собою пружну балку, яка пов'язує осі задніх коліс.