Устройство передней подвески автомобиля – Подвеска:описание,виды,назначение,фото,устройство | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ
- 28.07.2020
что к чему :: SYL.ru
Для того чтобы понимать свой автомобиль, необходимо знать его устройство. В данной статье речь пойдет о передней подвеске автомобиля, в том числе будет рассмотрено ее устройство.
Подвеска автомобиля рассматривается в данном случае как система механизмов и деталей, которые соединяют корпус автомобиля с колесами. Она служит для снижения динамических нагрузок путем распределения их равномерно между ведущими элементами при движении, к тому же она улучшает тяговые свойства автомобиля.Подвеска автомобиля
Устройство подвески автомобиля может быть различным, т.к. подвески подразделяют на зависимые и независимые. В случае с зависимой подвеской колеса связаны с упругими элементами жесткой балкой (например, передняя ось), а в случае с независимой – каждое колесо связано с подвешенной частью специальным направляющим аппаратом (стойки, например). Это позволяет правому и левому колесу на одной оси перемещаться в вертикальном направлении независимо друг от друга. Также подвески подразделяются на пружинные, торсионные и пневматические. Например, у легковых автомобилей передняя подвеска может включать в себя пружины или торсионы. У грузовых же можно встретить в конструкции независимой подвески рессоры.
Устройство передней подвески
Чаще всего на легковых автомобилях она является независимой. Самая известная и широко используемая передняя подвеска сегодня — это «качающаяся свеча» или «Макферсон» (название произошло от имени изобретателя). Она состоит из телескопических гидравлических амортизаторных стоек, витых цилиндрических пружин, стабилизатора поперечной устойчивости, а также рычагов. Причина, по которой эта подвеска используется и по сей день – простота и небольшой размер конструкции, минимум шарнирных соединений, а также большое расстояние между опорами, которое позволяет снизить передаваемое на кузов усилие.Из чего сделан «Макферсон»?
Несмотря на свою простоту и компактность, передняя подвеска все же имеет довольно сложную конструкцию. Рассмотрим ее более подробно. Начнем со стабилизатора поперечной устойчивости. Он служит для того, чтобы уменьшить боковые крены при повороте автомобиля. Стабилизатор – это упругая штанга в виде буквы П, изготовленная из пружинной стали. Она закреплена в центральной части кузова с помощью шарниров, причем ее концы соединены с подвижными частями подвески. Этот механизм уменьшает угол крена автомобиля, закручиваясь и изменяя свою жесткость. Иногда не только передняя подвеска имеет этот стабилизатор, но еще и задняя.Пружины
Пружины – это упругий элемент подвески. Их основные функции – обеспечение определенного клиренса (высоты кузова над дорогой), а также спасение автомобиля от неровностей дороги. От типа пружин зависит грузоподъемность транспортного средства и комфорт (они могут быть стандартными, усиленными, повышающими или понижающими, а также специальными).
Стойка амортизатора
Передняя подвеска не обойдется без стойки амортизатора. Она состоит из самого амортизатора (демпфирующее устройство), рессоры и креплений. Амортизатор, в свою очередь, является цилиндром, который наполнен жидкостью или газом, а внутри у него перемещается поршень, который закреплен на штоке.
Стоить отметить, что своевременная проверка и обнаружение поломки в подвеске автомобиля сохранит его владельцу драгоценное время и деньги.
Устройство передней подвески автомобиля
Общие сведения о подвеске автомобиля
Основной компонент ходовой части автомобиля — это подвеска. От системы амортизации зависит непосредственно комфорт и безопасность передвижения. Реализация энергии движения авто и гашение колебаний от дорожного покрытия является основной задачей подвески. Ходовая часть автомобиля постоянно совершенствуется. Устанавливаются более качественные узлы и агрегаты, которые делают конструкцию более надежной, а езду — безопасной.
Первые подвески появились гораздо раньше введения автомобилей в эксплуатацию. Они устанавливались на каретах конных экипажей для преодоления неровных дорог. Тогда впервые колеса стали перемещаться в вертикальной плоскости независимо от кузова. Устройство подвески практически не изменилось и на первых автомобилях, максимальная скорость которых составляла не более 30 . Но со временем конструкция совершенствовалась. Рассмотрим несколько популярных видов передней подвески, их конструктивные отличия и особенности.
Основные компоненты
На сегодняшний день каждый автопроизводитель использует те или иные «фишки» в передней подвеске машины. Но практически всегда преследуются одни и те же цели, а именно:
снизить уровень шума;
улучшить управляемость;
сделать обслуживание максимально простым;
сделать узел максимально безопасным и долговечным.
Между всеми ведущими автоконцернами с каждым годом нарастает конкуренция. Именно поэтому каждый производитель старается сделать ходовую часть максимально адаптированной к любым дорожным условиям. Но независимо от устройства передней подвески, она состоит из таких элементов, как стабилизатор, амортизатор, упругий элемент, направляющая часть и колесная опора. А вот реализация у всех разная. Давайте более детально остановимся на каждом компоненте.
Упругие элементы
Они разделяются на металлические и неметаллические. К первым относятся рессоры, которые в автомобилях начали использоваться достаточно давно. По конструкции это набор из металлических пластин различной длины, которые соединены между собой. Рессоры не только эффективно перераспределяют нагрузку, но и неплохо амортизируют. Кроме того, они долговечны и просты в обслуживании. Очень часто они используются в подвеске грузовиков. Наиболее распространенными металлическими элементами являются пружины. Они бывают постоянной и переменной жесткости. Если диаметр прута по длине не изменяется, то жесткость постоянная, когда же он меняется — переменная.
В подробностях о направляющей части автомобиля
Основная задача узла заключается в удержании колес в правильном положении и поддержании траектории. Помимо этого, направляющая часть отвечает за эффективное соединение кузова и амортизатора, а также передачу энергии движения. К основным элементам узла стоит отнести следующие детали: рычаг передней подвески, стойки и шарнирные соединения.
Немного об амортизаторах
Независимо от типа ходовой, передняя подвеска «Ваз» и «Ауди» оснащается амортизационными стойками. Они необходимы для гашения колебаний колес от дорожного полотна. Помимо этого, стойки обеспечивают плавность хода и постоянный контакт колеса с дорожным полотном. В настоящее время используется два типа амортизаторов:
Однотрубный. Наполнен газом. В конструкции стойки предусмотрен один рабочий цилиндр, в нижней его части — камера, находящаяся под давлением 2-3 МПа. Между цилиндром и камерой стоит плавающий клапан. Он находится под постоянным давлением газа. Основное преимущество такой стойки заключается в том, что при интенсивной работе нет эффекта эмульгирования (вспенивания масла). Поэтому такая стойка не перегревается, обеспечивает лучшее демпфирование и предусматривает установку в любом положении.
Подвеска «МакФерсон»
Автомобили малого или среднего класса чаще всего оснащаются именно такой конструкцией подвески. Ключевое отличие от других видов заключается в том, что нижний рычаг передней подвески используется совместно с телескопической стойкой. Упругий элемент (пружина) располагается непосредственно на стойке, поэтому основное усилие от массы авто приходится на ее центр. Нижний рычаг необходим для контроля траектории перемещения колес при воздействии продольных и поперечных усилий. Конструкция особенно актуальна для переднеприводных автомобилей. Для повышения устойчивости и снижения крена устанавливается стабилизатор. Обычно он выполняется в виде изогнутого прута, который путем шарнирного соединения крепится к рычагу или стойкам.
Двойные поперечные рычаги
Этот вид подвески смело можно назвать более сложным и дорогостоящим в изготовлении. Обычно используется на авто выше среднего класса. Принцип действия такого узла заключается в том, что качание колесной ступицы ограничивается пружиной (если убрать верхний рычаг). Но так как ступице необходима еще и верхняя опора, то используют два рычага, которые соединены с помощью шаровой опоры.
Передняя подвеска «Рено Логан»
Французский автомобиль на передней оси оснащается «МакФерсоном». Это обеспечивает не только хорошую управляемость автомобилем, но и высокий уровень комфорта. Конструкция и принцип действия выглядят следующим образом. В основе всего лежит подрамник. К кузову он крепится через сайлентблоки, что необходимо для гашения вибраций и колебаний. Именно на подрамнике установлен узел передней подвески. Он состоит из пружины и амортизатора. Стойка сверху крепится в специальную чашу, которая находится в крыле, а снизу — к поворотному кулаку. Помимо этого, в конструкции имеется стабилизатор поперечной устойчивости, рычаг, а также поворотный кулак. Стоит обратить внимание на то, что «Логан» имеет очень прочную ходовую, которую многие автомобилисты называют «неубиваемой». Правда, все зависит от дорог, по которым передвигается транспортное средство. Установка оригинальных деталей гарантирует длительную работу узла.
Передняя подвеска «Ниссан Альмера»
Автомобили Nissan этой модели оснащаются независимой подвеской типа «МакФерсон». Она имеет два поперечных рычага, которые выполнены в форме треугольника. Стабилизатор поперечной устойчивости имеется не на всех авто. Амортизатор двухтрубный газонаполненный, а пружина передней подвески — постоянной жесткости. Между верхней чашкой и пружиной стоит упорный шарикоподшипник. Он позволяет корпусу стойки и пружине проворачиваться вокруг своей оси. При этом шток остается в неподвижном состоянии.
Какой тип подвески лучше?
Однозначного ответа на вопрос просто нет. Все зависит от условий эксплуатации транспортного средства. К примеру, «МакФерсон» — это отличное бюджетное решение для большинства автомобилей малого класса. Комфорт находится на должном уровне, а обслуживание предельно простое и недорогостоящее. А вот многорычажная независимая подвеска — это уже несколько другой класс. Тут для замены шаровой переднего верхнего рычага придется потрудиться. Следовательно, обслуживание обойдется в копеечку. Но управляемость и комфорт тут на порядок выше. Что касается зависимой подвески, то в настоящее время на легковых авто она практически не используется.
Подведем итоги
Мы рассмотрели основные типы передних подвесок, используемых в современных транспортных средствах. Каждое из решений имеет свои преимущества и недостатки. Но стоит сказать, что обслуживать необходимо как «МакФерсону», так и многорычажку, ведь вырванная на полном ходу шаровая опора нередко приводит к серьезной аварии и даже летальному исходу. Стоит отметить, что передняя ось испытывает большие нагрузки, поэтому она должна регулярно обслуживаться. В противном случае может понадобиться замена передней подвески. Рекомендуется установка только оригинальных запасных частей. Дважды менять шаровую опору, когда работа стоит вдвое дороже детали, вряд ли кто-либо захочет. Поэтому лучше с первого раза приобретать качественные запчасти, пускай они и стоят не всегда дешево.
Независимая подвеска автомобиля.
Независимые подвески
Независимые подвески (рис. 1 и 2) получили широкое распространение в передних управляемых колесах легковых автомобилей, поскольку при их использовании существенно улучшается возможность компоновки моторного отсека или багажника и снижается возможность возникновения автоколебания колес.
В качестве упругого элемента в независимой подвеске обычно применяют пружины, несколько реже – торсионы и другие элементы. При этом расширяется возможность применения пневматических упругих элементов. Упругий элемент, за исключением рессоры, практически не влияет на функции направляющего устройства.
Для независимых подвесок существует множество схем направляющих устройств, которые классифицируются по числу рычагов и расположению плоскости качания рычагов.
В независимой передней подвеске рычажного типа автомобилей «Волга» ступица колеса установлена двумя радиально-упорными коническими роликоподшипниками на цапфе поворотного кулака, который шкворнем соединен со стойкой. Между стойкой и поворотным кулаком установлен упорный шарикоподшипник.
Стойка резьбовыми втулками шарнирно соединена с верхним и нижним вильчатыми рычагами, которые, в свою очередь, связаны с осями, закрепленными на поперечинах рамы с помощью резиновых втулок. Упругим элементом подвески служит пружина, упирающаяся верхним концом через виброизолирующую прокладку в штампованную головку поперечины, а нижним – в опорную чашку, прикрепленную болтами к нижним рычагам. Вертикальные перемещения колес ограничены упором резиновых буферов в балку.
Телескопический гидравлический амортизатор двустороннего действия установлен внутри пружины и соединен верхним концом с поперечной рамой через резиновые подушки, а нижним концом – с нижними рычагами.
В последнее время широкое распространение получила подвеска типа «качающаяся свеча» — подвеска Мак-Ферсон (или Макферсон, англ. MacPherson suspension). Она состоит из одного рычага и телескопической стойки, с одной стороны жестко связанной с поворотным кулаком, а с другой – закрепленной в пяте. Пята представляет собой упорный подшипник, установленный в податливом резиновом блоке, закрепленном на кузове.
Стойка имеет возможность покачиваться за счет деформации резинового блока и поворачиваться вокруг оси, проходящей через упорный подшипник наружный шарнир рычага.
К преимуществам данной подвески можно отнести небольшое число деталей, меньшую массу и пространство в в моторном отсеке или багажнике. Обычно стойка подвески объединяется с амортизатором, а упругий элемент (пружина, пневмоэлемент) устанавливается на стойке.
К недостаткам подвески Мак-Ферсон следует отнести повышенный износ направляющих элементов стойки при больших ходах подвески, ограниченные возможности варьирования кинематических схем и больший уровень шума (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах..
***
Подвеска MacPherson suspension названа по имени американского инженера из фирмы «Форд» Эрла Стили Макферсона, который разработал её во второй половине сороковых годов прошлого века.
Впрочем, считается, что аналоги подвески Макферсона использовались на автомобилях и ранее.
Массовое распространение эта подвеска получила в семидесятые годы, когда появились технологии, позволяющие серийно выпускать надежные и долговечные амортизаторные стойки. Несмотря на ряд недостатков, вскоре подвески Макферсон нашли широкое применение в легковом автомобилестроении благодаря технологичности и дешевизне.
По замыслу Э. Макферсона его «качающаяся свеча» должна была устанавливаться и на передние, и на задние колеса автомобилей, однако на первых серийных моделях такая подвеска применялась только для передних колес, а заднюю выполняли зависимой из соображений простоты и дешевизны.
И лишь в 1957 году инженер фирмы «Лотус» Колин Чепмен применил подвеску аналогичной конструкции для задних колёс автомобиля модели «Лотус Элит», поэтому её часто называют «подвеской Чепмена».
***
Устройство и работа подвески Макферсон подробно описана ниже, на примере передней независимой подвески переднеприводных автомобилей ВАЗ (ВАЗ-2108, -2109 и т. д.).
Подвеска с качающейся амортизаторной стойкой имеет кованый рычаг, к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора. Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками и стальными скобами крепится к поперечине кузова.
Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные усилия со стороны колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески.
Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.
Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока верхней пяты и не поворачивается вместе со стойкой и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка также поворачивается относительно штока, снимая трение покоя между штоком и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.
Пружина устанавливается не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикального усилия на колесе.
Особенностью подвески управляемых колес является то, что она должна позволять колесу совершать повороты независимо от прогиба упругого элемента. Это обеспечивается с помощью так называемого шкворневого узла.
Подвески могут быть шкворневыми и бесшкворневыми.
При шкворневой подвеске поворотный кулак закреплен на шкворне, который установлен с некоторым наклоном к вертикали на стойке подвески. Для уменьшения момента трения в этом шарнире могут применяться игольчатые, радиальные и упорные шариковые подшипники качения. Наружные концы рычагов подвески связаны со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполненными в виде смазываемых подшипников скольжения.
Основным недостатком шкворневой подвески является большое число шарниров. При качании рычагов направляющего устройства в поперечной плоскости невозможно достичь «антиклевкового эффекта» из-за наличия центра продольного крена подвески, так как оси качания рычагов должны быть строго параллельны.
Гораздо большее распространение получили бесшкворневые независимые подвески, где цилиндрические шарниры стойки заменены сферическими. В конструкцию данного шарнира входит палец с полусферической головкой, на него надет металлокерамический опорный вкладыш, работающий по сферической поверхности корпуса шарнира.
Палец опирается на вкладыш из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленный в специальной обойме. Корпус шарнира крепится к рычагу подвески. При повороте колеса палец поворачивается вокруг своей оси во вкладышах.
При прогибах подвески палец совместно с вкладышем качается относительно центра сферы – для этого в корпусе имеется овальное отверстие. Этот шарнир является несущим, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элементу, пружине, опирающейся на нижний рычаг подвески.
Рычаги подвески крепятся к кузову либо посредством цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью резинометаллических шарниров, работающих за счет деформации сдвига резиновых втулок. Последние требуют смазывания и обладают виброизолирующим свойством.
***
Независимая подвеска автомобиля ВАЗ-2105
На рис. 2 представлена независимая подвеска передних колес заднеприводного автомобиля ВАЗ-2105.
Упругим элементом подвески являются витые цилиндрические пружины 38, гасящим – гидравлические телескопические амортизаторы 40, направляющим устройством – верхние 13 и нижние 36 рычаги, а штанга 33 стабилизатора – упругий П-образный стержень.
Подвеска смонтирована на поперечине 30, которая закреплена на кузове автомобиля.
К переднему бурту нижнего рычага 36 приварен кронштейн крепления штанги стабилизатора 33.
В проушины рычагов 13 и 36 запрессованы шарниры на втулках 25, изготовленных из высокоэластичной резины.
С обоих концов шарниры зажаты упорными шайбами 26, которые стягиваются самоконтрящимися гайками, навернутыми на оси 35 и 22. Резиновые шарниры в эксплуатации не требуют регулировки и смазывания.
Ось верхнего рычага установлена в усилителе кузова. Ось нижнего рычага привернута болтами 37 к нижней части поперечины. Между осью и поперечиной установлены дистанционная шайба 28 и регулировочные шайбы 27 для регулировки углов установки передних колес.
Поворотная цапфа 5 поворачивается и качается на шаровых шарнирах.
Нижний шарнир состоит из стального шарового пальца 49 с полусферической закаленной головкой и полусферического металлического вкладыша–подшипника 48, надетого на палец. Головка пальца и вкладыш размещены в штампованном корпусе.
Для устранения зазоров в корпус с натягом вставлен резинопластмассовый вкладыш 47, прижимающийся своей пластмассовой облицовкой к шаровой головке пальца.
Верхний шарнир имеет сферическую закаленную головку, установленную в полимерный подшипник 12 скольжения. Нижний конический конец пальца гайкой 9 фиксируется в верхнем рычаге поворотного кулака 10. Головки верхнего и нижнего шарниров защищены от пыли гофрированными резиновыми чехлами 11.
Ход переднего колеса вверх ограничивается упором верхнего рычага подвески в резиновый буфер 13.
Пружина 38 подвески своим нижним концом опирается через опорную чашку 44 на нижний рычаг 36 подвески. Верхним концом через опорную чашку 21 и резиновую прокладку 20 – на силовой элемент передней части кузова.
Резиновая прокладка и резиновые втулки 25 изолируют кузов от передачи шума и вибрации через пружину подвески. Прямой металлический контакт между подвеской и кузовом отсутствует.
Амортизатор 40 своим верхним концом крепится к опорному стакану 17 через две резиновые подушки 18. Нижняя проушина амортизатора крепится через болт 41 и резиновые втулки к нижнему рычагу 36 подвески.
Стабилизатор поперечной устойчивости установлен в подушках-опорах 32, которые вставлены в кронштейны 31, привернутые к продольным балкам кузова. Загнутые концы стабилизатора с помощью подушек-опор 32 и обойм 39 прикреплены к нижним рычагам подвески.
***
Передняя независимая подвеска автомобиля ВАЗ-2109
Передняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ – независимая телескопическая с амортизаторными стойками типа Макферсон изображена на рис. 2.
Амортизаторная телескопическая стойка 8 нижним концом соединена с поворотным кулаком 12 с помощью штампованного кронштейна 11 и двух болтов. Верхний болт 10 с эксцентриковой шайбой 9 является регулировочным. С его помощью регулируется развал переднего колеса, так как при повороте болта изменяется положение поворотного кулака относительно амортизаторной стойки.
Верхний конец стойки 8 через резиновую опору 1 связан с кузовом. Шариковый подшипник 30, вмонтированный в опору, обеспечивает вращение стойки при повороте управляемых колес. Резиновая опора обеспечивает качание стойки при перемещении колеса и гашение высокочастотных вибраций.
Нижний поперечный рычаг 21 соединен с поворотным кулаком 12 шаровым шарниром 20. А с кронштейном 28 кузова – резинометаллическим шарниром. Растяжка 27 нижнего рычага связана с ним и кронштейном на кузове автомобиля через резинометаллические втулки.
Шайбы 22 служат для регулировки продольного наклона оси поворота управляемых колес.
Стержень стабилизатора 24 поперечной устойчивости крепится к кузову автомобиля через резиновые опоры 25, а к нижним рычагам подвески – через стойки 23 с резинометаллическими шарнирами.
Концы стержня стабилизатора одновременно выполняют функции дополнительных растяжек нижних рычагов подвески, которые, как и растяжка 27, воспринимает продольные силы и их моменты, передаваемые от передних ведущих колес на кузов.
Телескопическая стойка 8 является одновременно гидравлическим амортизатором. На ней установлена витая цилиндрическая пружина 5 между опорными чашками 2 и 6, а также буфер сжатия 3, ограничивающий ход колеса вверх. При ходе колеса вверх буфер упирается в опору 2, находящуюся в верхней части стойки. Буфер сжатия находится на защитном кожухе 29, который предохраняет шток амортизаторной стойки от загрязнений и механических повреждений.
Рулевой привод воздействует на стойку через поворотный рычаг 7. Внутри амортизаторной стойки находится гидравлический буфер отдачи, который ограничивает ход колеса вниз.
***
Колеса и шины автомобилей
Устройство передней подвески автомобиля
Ходовая часть автомобиля отвечает за управляемость и комфорт на дороге. Комплексная работа всех узлов и агрегатов гарантирует безопасность во время езды. В статье мы разберемся с тем, что собой представляет передняя подвеска автомобиля и какие ее виды бывают. Также подробно рассмотрим основные узлы, отвечающие за управляемость транспортного средства.
Общие сведения о подвеске автомобиля
Основной компонент ходовой части автомобиля — это подвеска. От системы амортизации зависит непосредственно комфорт и безопасность передвижения. Реализация энергии движения авто и гашение колебаний от дорожного покрытия является основной задачей подвески. Ходовая часть автомобиля постоянно совершенствуется. Устанавливаются более качественные узлы и агрегаты, которые делают конструкцию более надежной, а езду — безопасной.
Первые подвески появились гораздо раньше введения автомобилей в эксплуатацию. Они устанавливались на каретах конных экипажей для преодоления неровных дорог. Тогда впервые колеса стали перемещаться в вертикальной плоскости независимо от кузова. Устройство подвески практически не изменилось и на первых автомобилях, максимальная скорость которых составляла не более 30 . Но со временем конструкция совершенствовалась. Рассмотрим несколько популярных видов передней подвески, их конструктивные отличия и особенности.
Основные компоненты
На сегодняшний день каждый автопроизводитель использует те или иные «фишки» в передней подвеске машины. Но практически всегда преследуются одни и те же цели, а именно:
- повысить уровень комфорта;
- снизить уровень шума;
- улучшить управляемость;
- сделать обслуживание максимально простым;
- сделать узел максимально безопасным и долговечным.
Между всеми ведущими автоконцернами с каждым годом нарастает конкуренция. Именно поэтому каждый производитель старается сделать ходовую часть максимально адаптированной к любым дорожным условиям. Но независимо от устройства передней подвески, она состоит из таких элементов, как стабилизатор, амортизатор, упругий элемент, направляющая часть и колесная опора. А вот реализация у всех разная. Давайте более детально остановимся на каждом компоненте.
Упругие элементы
Они разделяются на металлические и неметаллические. К первым относятся рессоры, которые в автомобилях начали использоваться достаточно давно. По конструкции это набор из металлических пластин различной длины, которые соединены между собой. Рессоры не только эффективно перераспределяют нагрузку, но и неплохо амортизируют. Кроме того, они долговечны и просты в обслуживании. Очень часто они используются в подвеске грузовиков. Наиболее распространенными металлическими элементами являются пружины. Они бывают постоянной и переменной жесткости. Если диаметр прута по длине не изменяется, то жесткость постоянная, когда же он меняется — переменная.
Неметаллические детали — это упругие элементы (отбойники, буферы). Они также отвечают за амортизацию и перераспределение нагрузок. Яркий пример неметаллических деталей передней подвески — гидропневматические или же пневматические камеры. Такая конструкция подвески позволяет изменять клиренс автомобиля и обеспечивает максимальную плавность хода. Обычно устанавливается пневматика или гидравлика на авто премиум-класса.
В подробностях о направляющей части автомобиля
Основная задача узла заключается в удержании колес в правильном положении и поддержании траектории. Помимо этого, направляющая часть отвечает за эффективное соединение кузова и амортизатора, а также передачу энергии движения. К основным элементам узла стоит отнести следующие детали: рычаг передней подвески, стойки и шарнирные соединения.
Обеспечение необходимой устойчивости транспортного средства на дороге достигается за счет наличия в конструкции стабилизатора поперечной устойчивости. Он призван уменьшить крен кузова автомобиля при входе в поворот и снизить центробежную силу, приводящую к опрокидыванию машины. Поведение автомобиля на дороге во многом зависит от жесткости стабилизатора, который является торсионом. Чем он мягче, тем больше ход подвески и плавность. Жесткость улучшает управляемость, но снижает другие параметры. Обычно обе оси авто оснащаются стабилизаторами. Если же задняя подвеска торсионная, то они ставятся только на переднюю ось.
Немного об амортизаторах
Независимо от типа ходовой, передняя подвеска «Ваз» и «Ауди» оснащается амортизационными стойками. Они необходимы для гашения колебаний колес от дорожного полотна. Помимо этого, стойки обеспечивают плавность хода и постоянный контакт колеса с дорожным полотном. В настоящее время используется два типа амортизаторов:
- Однотрубный. Наполнен газом. В конструкции стойки предусмотрен один рабочий цилиндр, в нижней его части — камера, находящаяся под давлением 2-3 МПа. Между цилиндром и камерой стоит плавающий клапан. Он находится под постоянным давлением газа. Основное преимущество такой стойки заключается в том, что при интенсивной работе нет эффекта эмульгирования (вспенивания масла). Поэтому такая стойка не перегревается, обеспечивает лучшее демпфирование и предусматривает установку в любом положении.
- Двухтрубный. Состоит из пары цилиндров различного диаметра, один находится внутри другого. Во внутреннем цилиндре — шток с поршнем. Сообщение с внешним цилиндром реализовано через донный клапан. Внешняя камера заполнена воздухом для компенсации объема при движении штока амортизатора. Основными преимуществами считается дешевизна и простота. Недостатки — низкая эффективность охлаждения и снижение качества работы при длительной эксплуатации в тяжелых условиях.
Подвеска «МакФерсон»
Автомобили малого или среднего класса чаще всего оснащаются именно такой конструкцией подвески. Ключевое отличие от других видов заключается в том, что нижний рычаг передней подвески используется совместно с телескопической стойкой. Упругий элемент (пружина) располагается непосредственно на стойке, поэтому основное усилие от массы авто приходится на ее центр. Нижний рычаг необходим для контроля траектории перемещения колес при воздействии продольных и поперечных усилий. Конструкция особенно актуальна для переднеприводных автомобилей. Для повышения устойчивости и снижения крена устанавливается стабилизатор. Обычно он выполняется в виде изогнутого прута, который путем шарнирного соединения крепится к рычагу или стойкам.
Двойные поперечные рычаги
Этот вид подвески смело можно назвать более сложным и дорогостоящим в изготовлении. Обычно используется на авто выше среднего класса. Принцип действия такого узла заключается в том, что качание колесной ступицы ограничивается пружиной (если убрать верхний рычаг). Но так как ступице необходима еще и верхняя опора, то используют два рычага, которые соединены с помощью шаровой опоры.
Примечательно еще и то, что верхний рычаг всегда меньше нижнего. Сделано это для сохранения перпендикулярного положения колеса во время движения. Основные преимущества подвески на двойных поперечных рычагах заключаются в том, что имеется несущая балка, позволяющая демонтировать всю подвеску единым узлом. Также такая конструкция существенно улучшила управляемость. Но есть тут и свои минусы — сложность ремонта и дороговизна обслуживания за счет плотной компоновки.
Передняя подвеска «Рено Логан»
Французский автомобиль на передней оси оснащается «МакФерсоном». Это обеспечивает не только хорошую управляемость автомобилем, но и высокий уровень комфорта. Конструкция и принцип действия выглядят следующим образом. В основе всего лежит подрамник. К кузову он крепится через сайлентблоки, что необходимо для гашения вибраций и колебаний. Именно на подрамнике установлен узел передней подвески. Он состоит из пружины и амортизатора. Стойка сверху крепится в специальную чашу, которая находится в крыле, а снизу — к поворотному кулаку. Помимо этого, в конструкции имеется стабилизатор поперечной устойчивости, рычаг, а также поворотный кулак. Стоит обратить внимание на то, что «Логан» имеет очень прочную ходовую, которую многие автомобилисты называют «неубиваемой». Правда, все зависит от дорог, по которым передвигается транспортное средство. Установка оригинальных деталей гарантирует длительную работу узла.
Передняя подвеска «Ниссан Альмера»
Автомобили Nissan этой модели оснащаются независимой подвеской типа «МакФерсон». Она имеет два поперечных рычага, которые выполнены в форме треугольника. Стабилизатор поперечной устойчивости имеется не на всех авто. Амортизатор двухтрубный газонаполненный, а пружина передней подвески — постоянной жесткости. Между верхней чашкой и пружиной стоит упорный шарикоподшипник. Он позволяет корпусу стойки и пружине проворачиваться вокруг своей оси. При этом шток остается в неподвижном состоянии.
Какой тип подвески лучше?
Однозначного ответа на вопрос просто нет. Все зависит от условий эксплуатации транспортного средства. К примеру, «МакФерсон» — это отличное бюджетное решение для большинства автомобилей малого класса. Комфорт находится на должном уровне, а обслуживание предельно простое и недорогостоящее. А вот многорычажная независимая подвеска — это уже несколько другой класс. Тут для замены шаровой переднего верхнего рычага придется потрудиться. Следовательно, обслуживание обойдется в копеечку. Но управляемость и комфорт тут на порядок выше. Что касается зависимой подвески, то в настоящее время на легковых авто она практически не используется.
Подведем итоги
Мы рассмотрели основные типы передних подвесок, используемых в современных транспортных средствах. Каждое из решений имеет свои преимущества и недостатки. Но стоит сказать, что обслуживать необходимо как «МакФерсону», так и многорычажку, ведь вырванная на полном ходу шаровая опора нередко приводит к серьезной аварии и даже летальному исходу. Стоит отметить, что передняя ось испытывает большие нагрузки, поэтому она должна регулярно обслуживаться. В противном случае может понадобиться замена передней подвески. Рекомендуется установка только оригинальных запасных частей. Дважды менять шаровую опору, когда работа стоит вдвое дороже детали, вряд ли кто-либо захочет. Поэтому лучше с первого раза приобретать качественные запчасти, пускай они и стоят не всегда дешево.
Устройство и принцип работы двухрычажной подвескиПодвеска автомобиля
Понятие подвески вошло в обиход еще на заре автомобилестроения. Но собственных разработок в то время еще не было и автомобили получили этот узел по наследству от гужевых повозок. Такие моменты, как мягкость, комфорт, управляемость даже не упоминались.
При максимальной скорости первых автомобилей в 6 км/ч эти вопросы были совсем не актуальны. Но со временем подвески на продольных эллиптических рессорах стали непригодными для эксплуатации.
На больших скоростях требования к шасси изменились, поэтому в довоенные годы была изобретена двухрычажная конструкция, которая успешно применяется до настоящего времени.
Устройство двухрычажной подвески
Двухрычажную подвеску можно назвать прототипом других конструкций, так как ее видоизменение привело к ряду новых решений. Разделение верхнего рычага на два отдельных вывело в свет подвеску на двойных поперечных рычагах. А замена верхнего рычага телескопической стойкой лежит в основе идеи МакФерсона.
Двухрычажная подвеска, как видно из названия, состоит из двух поперечных рычагов, верхнего и нижнего, которые установлены один под другим.
Нижний рычаг крепится подвижно к кузову. Следует подробно описать способ крепления. Дело в том, что несущей частью такой подвески является балка или подрамник. Такое решение спровоцировано огромными нагрузками на кузов, которые приводили к его разрушению. Подвижность рычага обеспечивают сайлентблоки.
Верхний рычаг может крепиться к кузову или к балке. Это не так принципиально, потому что вся нагрузка уходит на пружину, а верхний рычаг играет роль опоры для ступицы. С противоположных сторон на рычагах конструируются шаровые опоры для крепления поворотного кулака и обеспечения его вращения относительно вертикальной оси.
Основным упругим элементом, принимающим на себя все удары при проезде неровностей, является пружина. Она выполняется с разным шагом витков, чтобы избежать резонанса.
Еще один элемент, гасящий колебания — амортизатор. Амортизатор вместе с пружиной упираются в нижний рычаг и закреплены на кузове. В некоторых вариантах исполнения подвески они ориентированы соосно. Но по причине экономии места в ряде случаев амортизатор выносят за пределы пружины.
Принцип работы
Все устройство подвески предназначено для выполнения ею своих прямых задач: обеспечения связи колес и кузова, снижения доли колебаний, передающихся на кузов, и обеспечения постоянного сцепления колес с дорожным покрытием.
Первая задача выполняется посредством шаровых опор. Это шарнирные соединения, на которых цапфа выполняет вращение при повороте рулевого колеса. Не стоит забывать и про несущую функцию опор, поэтому их состояние должно периодически диагностироваться.
Подвижность рычагов относительно кузова позволяет им участвовать в колебательных движениях. А пружина уменьшает амплитуду колебаний и гасит их за счет сил упругости. В результате работы подвески, усилие передается от колеса, попавшего на неровность, к рычагу, далее — к пружине. Амортизатор тоже принимает участие в гашении колебаний.
Третья задача двухрычажной подвеской выполняется настолько эффективно, что ее до сих пор применяют на скоростных машинах. Рычаги имеют A или U-образную форму. Расширение у основания позволяет закрепить рычаг к кузову в двух точках. Две точки опоры защищают всю подвеску от продольных смещений во время разгона или торможения.
Верхний рычаг имеет меньшие габариты, по сравнению с нижним. При движении колеса вверх изменяется угол его развала. Таким образом, даже во время кренов на повороте, плоскость колеса остается перпендикулярной дороге. В связи с этим достигается отличная управляемость автомобиля.
Преимущества подвески
- Конструкция, собранная на балке, представляет подвеску, как единый узел. Имеется возможность ее полного демонтажа с автомобиля, что очень удобно при проведении ремонтных работ. Подрамник или балка защищают кузов, принимая основные сильные удары на себя.
- Управляемость автомобиля обусловлена не только изменением угла развала при качании рычагов, но и вообще возможностью регулировки углов установки колес, которую дает такой тип подвески.
- Возможность установки на спортивные автомобили расширяет границы применимости двухрычажной подвески. Некоторые разработчики устанавливают ее даже на заднюю ось.
- Надежность. Основными расходными материалами при ремонте подвески служат амортизатор, сайлентблоки и шаровые опоры. Остальные элементы имеют практически неисчерпаемый ресурс.
- Ремонтопригодность. Малое количество деталей делает ремонт и диагностические работы доступными для самостоятельного выполнения.
Основные недостатки
- Большие габариты. Конструкция и способ установки верхнего рычага отбирает полезное место багажника или подкапотного пространства. В связи с этим, разработчики редко используют такой тип подвески в качестве задней и в качестве передней для переднеприводных автомобилей, где предусмотрено поперечное расположение силового агрегата.
- Стоимость ремонта. Современные автомобили имеют подвески с алюминиевыми рычагами для уменьшения веса конструкции. Но такие рычаги не подразумевают замену сайлентблоков или шаровой опоры. Весь узел поставляется в сборе. В итоге, замена шаровой сведется к замене всего рычага, что существенно ударит по бюджету автовладельца.
- Применение балки не только увеличивает габариты, но и массу подвески, что повлечет за собой лишние затраты на топливо.
О том, насколько удачна та или иная конструкция, судить можно только по опыту в эксплуатации. Двухрычажная подвеска в этом отношении прошла испытания временем. Несмотря на многочисленные дополнения и усовершенствования, ее в изначальном виде применяют лидеры автомобилестроения. Российскому же пользователю такой тип подвески знаком по классическим моделям ВАЗа.
назад Все что нужно знать о подвеске на двойных поперечных рычагах Вперед Следующая записьПохожие статьи
