Подвеска автомобиля – комфортная связь с дорогой

Торсионная подвеска — принцип работы, устройтсво, схема

Самой основной частью торсионной подвески является стержень, работающий на скручивание, прямоугольного или круглого сечения из упругой стали, подвергшейся особой термической обработке. Этот стержень одним концом крепится на кузове автомобиля, а другим на направляющем рычаге. Активное применение торсионная подвеска нашла в бронетехнике, из-за широкого диапазона регулирования клиренса, простоты конструкции и лучшей защищенности, так как такой род подвески спокойно устанавливается внутри боевой машины.

Торсион обладает способностью выдерживать большие механические нагрузки и при скручивании не поддается остаточным деформациям.

В независимости от способа установки торсиона, он предназначен для надежного решения следующих задач:

• Наиболее эффективное поглощение колебаний колес и кузова автомобиля.
• Настройка угла наклона автомобиля на поворотах.
• Обеспечение максимально возможной плавности хода.
• Стабилизация расположения управляемых колес.

Принцип работы торсионной подвески

Чаще всего, торсион жестко крепится на раме автомобиля одним концом, а другой его конец крепится к рычагу, на котором установлена ступица колеса. Как только колесо наезжает на какое-либо препятствие, оно поднимается и скручивает торсион. Для усиления крепления узлов торсионной подвески, применяются дополнительные спиральные пружины и амортизаторы, тем самым, обеспечивается надежная и упругая связь кузова автомобиля и всей его подвижной ходовой частью.

Виды торсионной подвески

Торсионы, в зависимости от положения рычагов на автомобиле, могут располагаться вдоль или поперек кузова. В случае, когда торсионы установлены вдоль, рычаги расположены поперек автомобиля и угол подъема колес направлен в сторону автомобиля по диагонали. Если торсионы расположены поперек автомобиля, рычаги расположены вдоль и угол подъема колес направлен вверх вдоль длины автомобиля.

Преимущества и недостатки

Как и любой род подвески, торсион имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют его применение для каких-то конкретных целей.

Преимущества

1. Легкость в монтаже и техническом обслуживании. Торсионная подвеска обладает самой большой периодичностью обслуживания.

2. По сравнению с любым другим видом подвески, торсион обладает самыми компактными размерами и занимает очень мало места. Помимо этого, он обладает очень малым весом, уменьшая, тем самым, вес автомобиля в целом.

3. Торсионная подвеска хорошо поддается регулированию по высоте. Таким образом, можно изменить клиренс транспортного средства, не внося существенных изменений в конструкцию подвески.

4. При возникновении крена, торсион обеспечит самую лучшую управляемость автомобиля.

5. Повышенная ремонтопригодность, простота регулировок и надежность эксплуатации.

В техническое обслуживание подвески входит подтяжка крепежного болта, которая выполняется с помощью всего одного гаечного ключа. Это, пожалуй, является одно из самых главных пояснений простого технического обслуживания.

Недостатки

1. Присутствие в конструкции торсионной подвески игольчатых подшипников. Эти подшипники очень часто выходят из строя после повреждения пыльников и сальников. Через трещины в резине грязь попадает в механизм подшипника и очень быстро выводит его из строя. Поэтому рекомендуется по чаще осматривать днище автомобиля.

2. Сложность технологии производства торсионов. Чтобы достичь качественных механических характеристик металла, его нужно подвернуть большому количеству обработок, что весьма существенно повышает стоимость торсиона.

3. Автомобили с торсионной подвеской обладают склонностью к излишней поворачиваемости. Это особенно актуально для небольших автомобилей на скользкой дороге. В связи с чем, водитель должен проявлять повышенную внимательность и аккуратность при управлении таким автомобилем.

Причина, по которой применение торсионов в автомобильной подвеске ограничено, является сложность процесса получения полностью независимой подвески, которая смогла бы обеспечить самый высокий уровень комфорта. Не смотря на это, конструкторы нашли решение в применении торсионной балки и вращающихся амортизирующих рычагов. Таким образом, получается самая высокая независимость колес и плавность хода при движении.

С учетом достоинств и недостатков, торсионная подвеска больше не применяется на пассажирских автомобилях. Теперь она устанавливается только на грузовиках и военной гусеничной технике.

https://youtube.com/watch?v=s1LH9EikhuI

Устройство подвески макферсон

Этот тип Макферсона со стойкой амортизатора широко применяется в передних и задних подвесках моделей с передним двигателем и передним приводом. Название со стойкой амортизатора дано потому, что демпфер одновременно служит опорой для подвески, особенно при использовании в передней подвеске. Другое название подвески дано по имени её конструктора. Верхний край стойки, где расположен амортизатор, укрепляется на корпусе автомобиля. Нижний край, образующий единый блок с поворотным кулаком, соединяется с корпусом через нижний рычаг. Стойка работает и как звеноограничитель, и вместе с нижним рычагом ограничивает продольные и боковые перемещения оси. Кроме того, опора может свободно вращаться или выступать в роли поворотной оси. Для подобной подвески характерно небольшое количество деталей, каждая из которых имеет несколько функций и мало весит. Эта подвеска подходит для компактных лёгких автомобилей, поскольку требует небольшого пространства.

Система подвески играет важную роль в обеспечении как основных действий автомобиля – движение, поворот, остановка, так и в обеспечении комфортности вождения и стабильности управления. Существуют много других типов подвесок и постоянно разрабатываются всё новые.

Жанр статьи – Автомобили

ПОДКАТЕГОРИИ:

Неисправности и обслуживание подвески авто

Несмотря на то, что производители активно улучшают износостойкость оборудования, из-за плохого состояния дорог их усилия сводятся на «нет» и водители сталкиваются с таким проблемами, как:

1. Деформация рычагов подвески. Причиной такого рода поломки можно назвать низкое качество материала, из которого изготовлена деталь. Проявляется, как правило, при наезде на высокое препятствие или наоборот, въезде в глубокую яму. При достаточно серьезной поломке, появляется характерная вибрация от работы двигателя. Обслуживание на СТО заключается в снятии деформированного рычага, замене вышедших из строя деталей или полной замене оборудования.
2. Изменение углов установки передних колес. Зачастую это происходит в результате изнашивания шарниров передней подвески и приводит к ухудшению вращения колес, чрезмерному расходу топлива. При такой поломке помогает регулировка развала схождения.
3. Износ или поломка амортизатора, нарушение герметичности. Происходит из-за длительной работы, большой нагрузки или попадания мусора. При перемещении жидкости, неисправно работающие клапаны подвержены излишней нагрузке, что со временем приводит к их поломке — образовании течи. Использование неисправных амортизаторов может серьезно навредить транспортному средству, вплоть до разрушения деталей подвески.
4. Поломка опоры амортизатора. Обычно происходит по двум причинам: а) в опоре изнашивается резина; б) выходит из строя подшипник. Характерным признаком поломки является стук, даже при езде по незначительным неровностям.
5. Износ креплений подвески. Крепления можно отнести к расходному материалу, во время эксплуатации их износ неизбежен. Своевременная замена не позволит разрушениям перейти на остальные детали.

Основной причиной поломок подвески является некачественное дорожное покрытие. Кроме того, на срок службы агрегата влияет стиль вождения водителя, качество технического обслуживания или низкопробные комплектующие.

Изучив строение, принцип работы и характеристики подвески, мы можем сделать вывод, что это сложный механизм, требующий внимательного контроля и качественного обслуживания, прежде всего, в целях безопасности в пути. Подвеска оказывает огромное влияние на работу всего автомобиля и условий вождения. Классификация подвесок разнообразна, поэтому каждый сможет выбрать авто по своим критериям.

Какой бывает проверка подвески?

Данная обязательная процедура может быть разных видов, в зависимости от каждой конкретной ситуации:

• аварийной или экстренной;
• плановой;
• предпродажной.

Экстренная диагностика ходовой части автомобиля проводится в тех случаях, когда имеет место посторонним звукам при поворотах рулевого колеса, слышно лязганье со стороны подвески. Также поводом к этому служат сильные крены кузова на поворотах. А когда машина набирает скорость, а руль при этом тянет в сторону, это тоже должно настораживать. Эти и другие нежелательные симптомы явно свидетельствуют об износе какой-нибудь составляющей «подвески». Тогда требуется их замена или ремонт. Срочность будет зависеть от интенсивности признаков той или иной «болезни».

Плановая процедура выполняется в запланированный промежуток времени и не зависит от технического состояния элементов. Это может быть запланированная межсезонная проверка перед наступлением лета либо зимы. Это очень актуально, поскольку за это время все равно найдется какая-нибудь поломка, которую необходимо устранить и как можно скорее. Конечно, лучший вариант, как проверить ходовую часть автомобиля, будет посещение СТО.

Что касается предпродажной проверки, то она относится к подержанным транспортным средствам, которые переходят от одного владельца к другому. При этом инициатором может выступить как продавец, так и покупатель. Хотя, положа руку на сердце, последний заинтересован в этом больше, нежели второй.

Вибростенд

Что такое вибростенд и какое он имеет отношение к СТО? Таким вопросом сегодня может задаться только новичок, тогда как люди со стажем прекрасно понимают, о чем идет речь. У некоторых автосервисов есть возможность провести диагностику ходовой части автомобиля на данном оборудовании. Оно выполнено в виде раскачивающей платформы, оснащенной различными датчиками, и соединено с компьютером.

После того, как машина окажется на вибростенде, он начинает раскачиваться, имитируя движение по дороге. При этом диапазон колебаний платформы доходит до 25 Гц, причем частота увеличивается постепенно.

Подобная компьютерная диагностика имеет специальное программное обеспечение, которое и управляет работой вибростенда. Что касается стоимости, то цена за такую услугу колеблется в пределах 700-1000 рублей, даже в таких городах, как Москва, Санкт-Петербург и другие подобные мегаполисы. Может кому-то такая стоимость покажется высокой, но проверка частей автомобиля на вибростенде стоит этих денег!

Подвеска автомобиля как его основа

Так оно и есть, этот узел или, как было сказано выше, конструкция из ряда деталей, соединяет кузов машины с колесами, причем эта связь может быть как жесткой, так и упругой, в зависимости от установленных элементов. К примеру, задняя зависимая подвеска автомобиля, устройство которой отличается простотой, держится на двух цилиндрических пружинах и дополнительно крепится на 4 продольных рычагах. Однако такая конструкция имеет немалый вес, а значит, будет влиять на плавность хода. Но будем последовательны. Рассматриваемый нами узел делится по ряду признаков на следующие типы: многорычажный и двухрычажный, активный, торсионный, зависимый и независимый. Кроме того, есть деление на передние и задние подвески.

Для начала рассмотрим двухрычажный и многорычажный виды подвесок автомобилей. Первый вариант имеет короткий верхний и длинный нижний поперечные рычаги, на которых и закреплен к кузову. Помимо этого, между крепежами предусмотрен цилиндрический упругий элемент, смягчающий толчки на неровной местности. Однако у такой схемы есть существенные недостатки – поперечные движения колеса слишком незначительны, что влияет на боковую устойчивость и, как следствие, ускоряет износ покрышек. Плюсом является то, что каждое колесо независимо, и благодаря этому автомобиль устойчивее держится на неровностях, поддерживая качественное сцепление с дорогой.

Многорычажная схема представляет собой усложненный вариант двухрычажной со всеми ее достоинствами и отличается наличием шаровых шарниров, которые увеличивают мягкость хода, и сайлент-блоков (поворотных опор), которыми она и закреплена на раме. Эти блоки обеспечивают шумоизоляцию кузова от колес. Помимо прочего, добавьте сюда продольные и поперечные регулировки, возможные для каждого независимого элемента отдельно. Однако все эти преимущества увеличивают стоимость устройства, в результате чего подобные узлы ставят только на автомобили представительского класса, чем и объясняется их идеальный контроль на дороге, а также мягкость контакта с дорожным покрытием.

Назначение и устройство подвески автомобиля

При движении транспортного средства все колебания, возникшие от неровностей дороги, передаются на кузов. Задача подвески – смягчать или гасить подобные колебания. Дополнительной функцией является обеспечение соединения кузова и колес, при этом колеса имеют возможность менять расположение независимо от кузова, регулируя направление движения. Вместе с колесами, подвеска входит в число обязательных элементов ходовой части машины.

Подвеска – это технически сложное устройство, состоящее из следующих частей:

1. Упругих элементов – металлических и неметаллических деталей, принимающих на себя всю нагрузку от движения по неровностям, и, в силу своих свойств, распределяющих ее на конструкцию кузова.
2. Гасящих устройств (амортизаторов) – агрегатов с пневматическим, гидравлическим или комбинированным строением, нивелирующих колебания кузова, полученных от упругих частей.
3. Направляющих деталей – различных рычагов, соединяющих подвеску с кузовом, и контролирующих смещение колес относительно друг друга и кузова.
4. Стабилизаторов поперечной устойчивости – упругих штанг из металла, связывающих подвеску и кузов, и устраняющих возможный крен машины при движении.
5. Колесных опор – деталей передней оси в виде поворотных кулаков, принимающих нагрузки от колес, и распределяющих их по подвеске.
6. Средств крепления деталей, агрегатов и узлов, задача которых – соединять подвеску и кузов между собой. Это жесткие соединения на болтах, шаровые опоры или шарниры, композитные сайлентблоки.

Устройство и работа зависимой подвески

 Зависимые подвески широко применяются на задних и передних мостах грузовых автомобилей и автобусов, а также на задних мостах многих легковых автомобилей. Широкому распространению зависимые подвески обязаны тем, что способны не только удовлетворительно обеспечивать плавность хода автомобиля, но и передавать тяговые и тормозные силы от колес к несущей системе автомобиля.

На рис. 1 показана зависимая подвеска грузового автомобиля ЗИЛ-431410. Передний мост автомобиля подвешен к раме на двух рессорах с гидравлическими амортизаторами 5 (рис. 1, а). Каждая рессора состоит из одиннадцати листов, изготовленных из кремнистой стали. В средней части каждого листа имеются две выштамповки, предохраняющие их от взаимных перемещений в рессоре. С этой же целью листы рессоры стянуты хомутами 3. Передний конец рессоры соединен с рамой шарнирно через палец 14, для чего через накладку 11 двумя болтами и стремянкой 2 крепится ушко 12. В него запрессована втулка 13, через которую свободно проходит палец 14, закрепленный в кронштейне. Для смазывания пальца имеется масленка 15. Средней частью рессора крепится к балке 9 моста посредством стремянок 10.

Задний конец рессоры при прогибах свободно перемещается в проушинах кронштейна 7, опираясь при этом на сухарь 21.

Для предохранения от изнашивания скользящего коренного листа на его конце приклепана вспомогательная накладка 8. На пальце 20 установлен опорный сухарь. Концы пальца расположены в двух вкладышах 19. Вкладыши, закрепленные в кронштейне 7 стяжным болтом 23 с распорной втулкой 22, служат для предохранения кронштейна от истирания концами рессор.

Прогибы рессор ограничиваются упорными резиновыми буферами 4 и 6.

Амортизатор 5 шарнирно соединен с передним мостом и рамой с помощью пальца 17 и резиновой втулки 16.

Задний мост подвешен к раме автомобиля на парных рессорах (рис. 1, б), из которых две рессоры 27 являются основными, а две рессоры 26 — дополнительными (подрессорники). Основная рессора крепится к балке 32 заднего моста стремянками 28 с накладками 29 и 31. Передний и задний концы основной рессоры 27 крепятся к раме в кронштейнах 24 и 30 так же, как и концы рессоры передней подвески.

Если автомобиль не нагружен, работает только основная рессора, в этом случае концы дополнительной рессоры 26 не касаются кронштейнов 25. Когда автомобиль нагружен, рама в результате прогиба основной рессоры опускается, и концы дополнительной рессоры упираются в кронштейны 25, обеспечивая дополнительную поддержку несущей системы автомобиля. В этом случае работают все рессоры – и основные, и дополнительные.

На грузовых автомобилях ГАЗ соединение коренных листов с рамой обеспечивается не через накладные ушки, а через толстостенные резиновые подушки-вкладыши. Такое соединение не требует смазывания и способствует повышению плавности хода автомобиля, поскольку резиновые вкладыши дополнительно обеспечивают демпфирование между деталями.

***



Рулевое управление

Даже для опытнейших сервисных инженеров бессчетных автосервисов отыскать причину сторонних стуков – суровая неувязка. Наверное сходу советуют поменять амортизаторную стойку. Вот она, новенькая, стоит на машине, а непонятный стук

в фронтальной подвеске на маленьких кочках никуда не делся. Автолюбитель едет в другой сервис, однако там ему предлагают поменять опорный подшипник, да и вследствии этого стук не исчезает.

При проведении диагностики фронтальной подвески бывалые автолюбители начинают проверку с управляющий комплекса бухгалтерских программ.

Часто стучать может управляющая рейка, а звук просто перепутать с той целью, как стучит стойка амортизатора. Если он слышится на маленькой гравийной дороге, тогда это совершенно точно неисправности управляющий рейки. Одновременно звуки будут слышны только положительный момент в том. Не считая стука, конечно почувствовать вибрации на управляющем колесе.

Применение торсионной модели

Расположение торсионной балки возможно продольно и поперечно. Расположение продольное используется на больших, тяжелых грузовых авто. На легковых авто используют поперечное расположение, обычно на заднем приводе.

В этих двух случаях механизм предназначен для обеспечения плавности хода, регулирования крена при повороте, обеспечения оптимальной величины затухания колебаний колес, кузова, уменьшения колебаний управляемых колес.

Для некоторых автомобилей торсионную подвеску применяют для автоматического выравнивания с применением мотора, стягивающим балки для дополнительной жесткости, зависимо от скорости, а также состояния покрытия дороги.

Конструкцию с регулируемой высотой можно использовать при замене колес. Это когда транспортное средство приподымают с помощью трех колес, а 4-е поднимается с помощью домкрата. Основным преимуществом такого вида подвесок считается долговечность, легкость в регулировке высоты, а также компактность по ширине транспорта.

Она занимает намного меньше пространства, чем пружинные подвески. Безусловно, торсионная конфигурация легка в эксплуатации, а еще в техническом обслуживании.

Подвеска

Остов с колесами соединяет подвеска. Она предназначена для смягчения возникающих во время движения толчков и ударов, повышения плавности хода машины.

Различают подвески двух основных типов: зависимые и независимые. В зависимой подвеске оба колеса подвешены к раме 4 (рисунок а) на общей оси 1, вследствие чего перемещение каждого из них происходит вместе с осью. В независимой подвеске каждое колесо подвешено к раме 2 (рисунок б) независимо от другого при помощи рычагов 1, 4 и стойки 5. В качестве упругих элементов в различных подвесках используют рессоры, пружины, торсионы, резиновые баллоны и др. У автомобилей подвеской оборудованы передние и задние мосты, у тракторов — только передние, так как их задний мост составляет часть остова.

Подвески грузовых автомобилей зависимые. Их чаще всего выполняют на пластинчатых рессорах. Такая рессора представляет собой балку, опирающуюся на раму в двух точках — опорах, одна из которых выполнена в виде шарнира, а другая допускает некоторое перемещение. Средняя часть рессоры соединена стремянками 12 с передним или задним мостом.

При движении автомобиля по неровностям дороги возникают колебания, которые частично гасятся за счет трения в рессорах. Однако это трение относительно мало, и для эффективного гашения колебаний применяют специальные устройства — амортизаторы 7. Наиболее распространены гидравлические амортизаторы двустороннего действия. Их работа основана на том, что при относительных перемещениях подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля (трактора) находящаяся в амортизаторе жидкость перетекает из одной его полости в другую через небольшие проходные сечения, вследствие чего создается сопротивление, поглощающее энергию колебаний.

Дополнительные элементы

Помимо всего перечисленного выше «подвеска» включает другие необходимые составляющие, без которых она бы также не функционировала бы. Речь идет о следующих деталях, узлах и механизмах:

• амортизаторы;
• рычаги;
• шаровые опоры;
• тормозные узлы;
• пружины;
• сайлентблоки;
• пыльники.

Все эти элементы также выполняют сугубо свои обязанности. Большинство возможных неисправностей ходовой части автомобиля обусловлено как раз ими. При этом некоторые из этих деталей заслуженно удостаиваются звания расходного материала, поскольку спустя определенное время подлежат обязательной замене, дабы агрегат работал исправно и как можно дольше.

Зависимая подвеска. Типы, особенности конструкции

Всего на автотранспорте применяется два вида подвески – зависимая и независимая. На данный момент такой тип подвески, как зависимая — считается вроде и устаревшей, однако применяется она еще достаточно широко на грузовых авто, полноразмерных рамных внедорожниках и обычных легковых авто. Такое применение на транспорте зависимая подвеска получила из-за простоты и надежности конструкции.

Рессорная подвеска

Основным элементом данной подвески является рессора. Состоит она из пакета листов пружинистой стали, немного загнутой в дугу. Причем этот пакет зачастую имеет пирамидальную форму. Своими концами рессора крепится к раме авто, а к ее центральной части крепится ось. На авто применяется по две рессоры, установленные ближе к колесам. Эти рессоры, благодаря пружинистой стали воспринимают на себя неровности дороги, позволяя перемещаться колесу относительно кузова.

Задняя зависимая подвеска переднеприводного автомобиля

Однако в этом есть и негативное качество – работа рессоры сопровождается инерционными колебательными движениями. То есть, при восприятии неровности дороги рессора получает энергию, которая приводит к ее колебательным движениям. И хоть со временем амплитуда колебаний будет снижаться, пока не затухнет, но они будут передаваться на раму. Автомобиль будет раскачиваться даже по ровной дороге после прохождения неровности.

Чтобы значительно сократить время колебания рессоры, в конструкцию подвески включены амортизаторы, которые и поглощают колебательную энергию. Если по-простому, то амортизатор останавливает рессору после неровности, не давая ей раскачивать авто.

Пружинная подвеска

Существует еще один тип зависимой подвески – пружинная. В этой подвеске вместо рессор применяются винтовые пружины. Они более удобны в применении, поскольку обладают значительно меньшими габаритами.

Видео: Ходовая часть автомобиля

Но здесь тоже есть свою нюансы. Если рессора сама выступала в качестве крепежного элемента, соединяющего раму с осью колеса, то пружина в таком качестве выступать не может. Поэтому в конструкцию пружинной подвески включена система тяг и рычагов, которые шарнирно соединяют кузов с осью (балкой, мостом).

Пружина, как и рессора, тоже в результате воздействия на нее получает инерционные колебательные движения, поэтому без использования амортизаторов в такой подвеске не обошлось.

Были и другие виды зависимой подвески, к примеру, торсионная, однако она широкого применения на автотранспорте не получила.

Основным недостатком зависимой подвески является частичная передача перемещения одного колеса относительно кузова на второе. Колеса закреплены на оси, и она передает эти перемещения. Поэтому зависимая подвеска не очень подходит для установки на управляемую ось.

Но она еще широко используется на задней оси, как ведущей, так и ведомой. На рамных внедорожниках последних поколений все еще встречается рессорная подвеска. Пружинную же подвеску часто используют на легковых переднеприводных авто. Причем в технических характеристиках авто не всегда указывается, что задняя подвеска – зависимая, зачастую ее называют подпружиненной балкой.