Независимая подвеска. Виды независимой подвески автомобиля.

В первой части материала мы рассказали о существующих видах подвесок, и подробно остановились на видах зависимой подвески. Сегодня же мы поведаем о видах независимой подвески.

Итак, видов независимых подвесок – девять, причем, у двух из них есть по несколько разновидностей.

Первый вид подвески такого типа – с качающимися полуосями. Уже из самого названия понятно, что основными элементами конструкции такой подвески выступают полуоси. На их внутренних концах имеются шарниры, при помощи которых полуоси прикреплены к главной передаче с дифференциалом. Внешние концы полуосей прочно сочленены с колесами. Упругими элементами в таких подвесках служат рессоры или пружины. Особенность этой конструкции независимой подвески в том, что при наезде на препятствие колесо всегда сохраняет свое перпендикулярное размещение относительно полуоси, а силы реакции дороги гасят сами полуоси и их шарниры.

Двухшарнирная подвеска с качающимися полуосями.

В некоторых подвидах такой независимой подвески используются поперечные или продольные рычаги, которые играют роль «гасителей» сил реакции дороги. Как правило, конструкцию такой подвески применяли на заднем мосту для заднеприводных автомобилей. Такие подвески устанавливались на автомобили марок Ford, Mercedes-Benz и Chevrolet середины ХХ века. В СССР подобная подвеска устанавливалась на автомобили ЗАЗ. К достоинствам подвески с качающимися полуосями относят простоту конструкции, дешевизну обслуживания и ремонта. К недостаткам – большие колебания колеи и развала при наезде на препятствия. Эти недостатки особенно проявлялись при езде со скоростью свыше 60 км/час, что негативно влияло на управляемость автомобилем.

Второй вид независимой подвески – на продольных рычагах. Эта подвеска имеет два подвида: пружинный (упругие элементы – пружины) и торсионный (упругие элементы – торсионы). Особенность конструкции подвески заключается в расположении колес на продольных рычагах, которые подвижно прикреплены к кузову или раме автомобиля. Такой вид подвески устанавливался на задние мосты автомобилей марок Citroen, Austin, на мотороллеры и небольшие прицепы.

Независимая подвеска на продольных рычагах

Плюсами такого типа подвески являются простота ее конструкции, которая, в свою очередь (особенно в торсионном подвиде), позволяла сделать пол автомобиля плоским, и дешевизна изготовления, ремонта и обслуживания. Минусов у нее больше: значительные изменения параметров колесной базы при движении, большие крены в поворотах (из-за низкого центра крена).

Третий вид независимой подвески – на косых рычагах. По своей конструкции она напоминает подвеску на продольных рычагах, с тем отличием, что в ней оси качания рычагов находятся под косым углом. Она, в свою очередь, делится на два подвида: с одношарнирными полуосями с диагональными рычагами (расположены под углом 45 градусов) и двухшарнирными полуосями с косыми рычагами (шарниры расположены с обоих концов полуосей). Этот вид подвески в основном устанавливался на заднюю ось (на авто такие марок как Ford, Mercedes-Benz, Opel, Porsche, Fiat и ЗАЗ), с подвеской на косых рычагах на передней оси изготавливался Trabant. Преимуществами такой подвески, по сравнению с подвеской на продольных рычагах, являлось уменьшение колебаний параметров колесной базы, кренов автомобиля в повороте. К недостаткам этого вида подвески относится сильное изменение схождения и развала колес, высокий центр крена (для подвида с одношарнирными полуосями).

Четвертый вид независимой подвески – на продольных и поперечных рычагах. В конструкции этой подвески используется направляющая стойка, в которой, чтобы разгрузить брызговик крыла, применяется продольный рычаг, принимающий на себя верхние опорные усилия. Этот вид подвески громоздок, сложен в конструкционном плане, а потому непопулярен. Такую подвеску имели автомобили марки Rover, Glas. Как таковых преимуществ у подвески на продольных и поперечных рычагах мало: это большое расстояние по высоте межу опорными узлами (уменьшает влияние сил на крепления подвески к кузову) и вариативность конструктивных ходов подвески. К недостаткам относят сложность конструкции (большое количество деталей – шарниров, рычагов), большие габариты, плохие параметры кинематики (значительное изменение угла развала при больших ходах подвески).

Пятый вид независимой подвески – на двойных продольных рычагах. Особенность ее конструкции в том, что с каждой стороны у оси есть два продольных рычага, которые объединяются расположенными поперечно торсионами, играющими роль упругих элементов подвески. Как правило, такая подвеска устанавливалась на переднюю ось заднемоторных автомобилей марки Volkswagen и Porsche начала — середины ХХ века. Плюсы такой подвески: компактность, возможность вынесения вперед передней части кузова автомобиля (что положительно сказывалось на комфорте водителя и переднего пассажира). Минусы: изменение параметров колесной базы при наезде на препятствия, большая масса рычагов (увеличивает вес авто).

Шестой вид подвески – на двойных поперечных рычагах. Она, в зависимости от используемых упругих элементов, делится на пять подвидов: пружинный, торсионный, рессорный, гидропневматический и пневматический. Общность этой конструкции для всех подвидов заключается в наличии поперечных рычагов, которые своими внутренними концами подвижно сочленены с кузовом или рамой машины, а внутренними – с поворотной (для передней подвески, с шаровыми шарнирами с двумя степенями свободы) и неповоротной (для задней подвески, с цилиндрическими шарнирами с одной степенью свободы) стойкой. Верхний рычаг в такой подвеске короче, чем нижний, располагаться они могут как параллельно друг другу, так и под некоторым углом.

Пружинная подвеска на двойных поперечных рычагах в своей конструкции имеет витые пружины, играющие роль упругого элемента.

Схема подвески на двойных поперечных рычагах

Они располагаются между поперечными рычагами, либо над верхним рычагом с упором на брызговик крыла. Такую конструкцию подвески имеют автомобили марки Jaguar.

Торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах в качестве упругого элемента имеет продольные торсионы, крепящиеся к нижним рычагам. В этом подвиде подвески они могут крепиться как продольно, так и поперечно. С такой подвеской производились автомобили марок Packard, Chrysler, Fiat, Simka и ЗИЛ.

Рессорная подвеска в качестве упругого элемента использует рессоры, которые располагаются поперечно двойным рычагам.

Рессорная подвеска

На автомобили устанавливались подвески с одной, двумя, четырьмя рессорами, которые крепились в одной либо двух точках. Также в первой половине ХХ века производились автомобили, которые имели четыре полурессоры (по две с каждой стороны борта), располагавшиеся поперечно. Рессорную конструкцию подвески имели автомобили Tatra, Fiat, Ford, Autobianci, Chevrolet, Lancia, Packard.

В гидропневматическом и пневматическом подвиде независимой подвески на двойных поперечных рычагах роль упругих элементов играют пневматические баллоны или гидропневматические элементы, объединенные в одно целое с системой гидроусилителя руля и гидравлической системой тормозов. Пневматическую подвеску на двойных поперечных рычагах имели автомобили марок Mercedes-Benz, Austin, а гидропневматические подвески были распространены у моделей компании Citroen.

Подвеска на двойных рычагах

Преимущества независимой подвески на двойных поперечных рычагах выражаются в конструкционном и функциональном аспектах. Конструкция такой подвески уникальна тем, что все ее элементы могут крепиться к специальной поперечине, которая жестко вмонтирована в кузов или раму. Таким образом, при ремонте эту подвеску можно снять полностью как отдельный агрегат для ремонта или замены. Функциональное преимущество заключается в том, что выбирая определенную геометрию размещения рычагов, можно жестко задать любые необходимые установочные параметры подвески. Это способствует высокой степени управляемости автомобилем, из-за чего подвески с двойными поперечными рычагами зачастую используют в спортивных автомобилях.

Седьмой вид независимой подвески – «свечная». Она стала конструкционным предтечей подвески МакФерсона. В конструкции этого вида подвески применяется жесткая рама, на которую насажен поворотный кулак. Сверху он подпирается пружиной или рессорой. При наезде на препятствие поворотный кулак скользит по раме вверх и вниз, обеспечивая подрессоривание. Сегодня эту подвеску имеют только спортивные автомобили компании Morgan, наиболее широкой распространение такой вид имел в начале ХХ века. К плюсам этой подвески можно отнести простоту и компактность конструкции, небольшой вес, высокую надежность. К минусам – большие продольные колебания.

Восьмой вид независимой подвески – подвеска МакФерсона. В ее конструкции используются амортизационные стойки, а упругим элементом выступает витая пружина.

Подвеска МакФерсон (McPherson)

Устанавливается преимущественно на переднюю ось. Более подробно конструкцию, плюсы и минусы этой подвески мы рассмотрим в отдельном материале. Устанавливается подвеска МакФерсон на большинстве современных легковых автомобилей.

Девятый вид независимой (полузависимой) подвески – торсионно-рычажная, сочетающая в своей конструкции два продольных рычага и торсионную скручиваемую балку. Этот вид подвески использовался на задней оси переднеприводных автомобилей. Разработали торсионно-рычажную подвеску в компании Audi, на моделях которой она устанавливалась в 1970-90-х годах.

Торсионно-рычажная (полузависимая)

Сегодня такую подвеску изредка используют на бюджетных моделях китайские компании. К преимуществам такой подвески относится их долговечность и надежность, относительная простота конструкции. К минусам – жесткость, что сказывается на комфорте пассажиров заднего ряда автомобиля, предрасположенность к кренам в повороте (из-за низкого расположения центра крена).

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



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Плюсы и минусы независимой подвески и рамной конструкции

Автомобиль разнообразен настолько, что порой его трудно с чем-то сравнивать. Условия современного мегаполиса и разбитые просёлки, заброшенные лесные просеки и залитая водой грунтовка или участки пустыни – везде он выполняет свою основную задачу – перевозит людей и грузы. Автомобили должны, как минимум, быть приспособлены для разных условий эксплуатации. Наверно поэтому будет достаточно интересно обратить внимание на те конструктивные особенности, которые позволяют автомобилю работать в настолько различающихся условиях. Одним из таких элементов конструкции является подвеска.

О подвеске в целом

Подвеска в машине:

• соединяет кузов или раму с колесами;

• обеспечивает нужное движение колес по отношению к раме или кузову и передаёт на них возникающие при движении силы;

• определяет управляемость, а также плавность хода машины, демпфирует часть воспринимаемой нагрузки.

За всю историю автомобиля разработчики создали самые разнообразные виды подвесок, но они могут быть разделены в основном на два больших класса, рассмотренные ниже.

Зависимая

Такой тип подвески достался автомобилю исторически, в наследство от телег и карет. Именно такой она была на первых машинах, такой же оставалась достаточно долгое время. Что она собой представляет, можно видеть на приведённом ниже рисунке:

Как из него видно – это два колеса, соединенные сплошной осью. Другим названием такой конструкции будет мост (передний или задний), и зачастую он включает в себя элементы трансмиссии. Характерная особенность – положение одного колеса оказывает влияние на другое. В случае перемещения одного колеса по вертикали, как показано на рисунке, это приводит к изменению площади контакта другого колеса с поверхностью, что влияет на управляемость, особенно на высокой скорости.

Зависимая подвеска может быть выполнена различным образом. В качестве узлов и деталей в ней могут использоваться разнообразные упругие элементы, рессоры (продольные или поперечные), пружины и т.д.

Из фотографии видно – зависимая подвеска отличается достаточно высокой прочностью, что является преимуществом при движении по бездорожью. Для обеспечения нормальной эксплуатации такая конструкция предусматривает значительный клиренс, а это также считается достоинством при передвижении вне дорог. Раз уж мы говорим об использовании автомобиля в подобных условиях, нельзя обойти молчанием факт, что зависимая подвеска допускает большие хода, значительно повышающие возможности машины в случае движения по пересеченной местности.

Таким образом, не вдаваясь в варианты построения зависимой подвески, можно сформулировать ее положительные характеристики:

— простота конструкции;
— прочность;
— дешевизна;
— устойчивость к повреждениям;
— проходимость.

Однако ради объективности необходимо отметить недостатки:

— недостаточная управляемость, особенно при высокой скорости движения;
— незначительный уровень комфорта;
— неинформативное рулевое управление.

Независимая

Что она собой представляет, понятно из рисунка ниже:

Из него ясно видно, что перемещение в вертикальной плоскости одного колеса никоим образом не отражается на положении другого. Это положительно сказывается на контакте колеса с поверхностью и, соответственно, управляемости автомобиля.

В конструкции независимой подвески используются разные элементы – пружины, разнообразные рычаги, торсионы. Существует множество различных вариантов, как может быть выполнена независимая подвеска. Так, один из распространённых ее видов – подвеска Макферсона, а также торсионная.

Тем не менее, несмотря на значительное разнообразие, нельзя не отметить ее особенности. К ним относится меньшее значение неподрессоренной массы.

Это понятие включает в себя суммарную массу всех элементов конструкции, через упругие элементы воздействующую на дорогу. Если у зависимой подвески они достаточно велики, что ухудшает управляемость, то для независимой эта величина значительно меньше.

Длительная ее эксплуатация позволила выявить положительные свойства, к которым относятся:

— хорошая управляемость автомобилем, особенно на высокой скорости;
— высокая информативность при управлении;
— возможность настройки параметров подвески под конкретные условия движения;
— повышенный комфорт при движении

Несомненно, что это все отражается положительно на автомобилях, эксплуатируемых в условиях города и на твердом (асфальтовом) покрытии. Однако не бывает все только хорошо, всегда есть недостатки, и они делают такую подвеску малопригодной для условия бездорожья.

Среди ее недостатков надо отметить:

— короткие ходы подвески;
— достаточно большое число деталей и, как следствие, повышенная вероятность их повреждения в сложных дорожных условиях:
— трудности в полевых условиях ремонта поврежденной подвески;
— высокая стоимость обслуживания и трудность регулировки.

Что и как используется на современных автомобилях

Здесь надо сразу отметить, что разработчики автомобилей в зависимости от их назначения используют самые разные варианты, в том числе комбинируя разнообразные типы подвесок. Так, УАЗ имеет обе зависимые подвески, но его назначение – преодоление бездорожья, при этом уровень комфорта в нем несравним с предоставляемым обычными паркетниками. Если в условиях бездорожья он король, то при движении в городе резко теряет все свои преимущества.

Нива имеет переднюю независимую подвеску и зависимую заднюю. Это позволяет ей быть более динамичной в городе и на трассе, обеспечивает достаточную проходимость при движении на легком бездорожье. В то же время наличие дополнительных устройств, таких как межосевая блокировка дифференциала и пониженная передача, позволяет ей хоть и ограниченно, но достаточно свободно передвигаться в сложных дорожных условиях.

Что касается многочисленных кроссоверов и паркетных джипов, то их место обитания – город и асфальтовое покрытие, ну может быть, пикник на опушке в ближайшем пригородном лесу или дорога на дачу. Для преодоления мало-мальски серьезного бездорожья они не пригодны. В этом случае требуется особый вид автомобиля, который раньше назывался вездеход, и УАЗ один из них.

Одним из факторов, ограничивающих использование кроссоверов на бездорожье, является подвеска. Во многом она и определяет, насколько автомобиль пригоден к движению в сложных дорожных условиях.

Созданы и применяются самые различные варианты подвесок, но конструкция каждой из них предполагает использование автомобиля в определенных условиях. Выбирая себе автомобиль, нужно понимать, что нет универсального варианта, способного двигаться, как болид формулы 1, и преодолевать бездорожье, как БТР.

Другие обзоры шин и дисков:

Виды подвески автомобиля и принцип работы [фото, видео]

Для чего нужна автомобильная подвеска

Автомобильная подвеска — это ходовая часть автомобиля, обеспечивающая плавный и комфортный ход машины по дороге, а также сохранение контроля над автомобилем  при торможении. Под каждый класс машины настраивается свой вид подвески: так, в люксовых автомобилях она будет мягкой; спортивным нужно плавное вхождение в повороты на скорости 100 км/ч и более — здесь будет жесткая подвеска; грузовые машины передвигаются с тяжелым грузом и часто по бездорожью — тут не до комфорта, потребуется подвеска, которая не развалится по дороге от ударов, выдержав большие нагрузки.

Распространенных типов подвески два: зависимая и независимая. Бывает еще полунезависимая подвеска, но о ней сегодня говорить не будем.

Зависимая

Такая подвеска стала первой запускаться в массовое производство. В советском автопроме подобная технология применялась в моделях ВАЗ-2101. Она использует негнущуюся балку для соединения противоположных колес. Когда колесо попадает на кочку и подскакивает, также подскакивает и противоположное колесо, а результат удара чувствуют все пассажиры салона. Несмотря на жесткость, неподвижный мост имеет низкую себестоимость, выгоден для путешествий, так как прост и недорог в ремонте, устойчив и прочен. Зависимая подвеска хорошо справляется с перевозкой тяжелых грузов , что делает неподвижный мост основой для грузовых машин.

Независимая (современные автомобили)

Технология независимой подвески распространена в обычных, серийных автомобилях. Колесо машины с независимой подвеской движется по дорожному покрытию независимо от остальных. Если колесо попадет в яму, другие колеса это не почувствуют. Независимая подвеска это сложный механизм, но, в отличие от зависимой, передвигаться на такой подвеске комфортно.

Недостатки независимой подвески:

• сложность механизма, что увеличивает себестоимость;
• большое количество деталей, что усложняет ремонт, особенно в полевых условиях;
• снижение хода колес;
• снижение несущей способности.

Самые распространенные виды независимой подвески — это стойка МакФерсона и независимая подвеска на сдвоенных параллельных А-образных рычагах. Подвеска на А-образных рычагах ставится в большинстве седанов и спортивных моделей, например, в Volkswagen «Swiss Up!».

В зависимой и независимой подвеске есть одинаковые компоненты/запчасти:

• амортизаторы;
• стабилизаторы поперечной устойчивости;
• рессоры;
• пружины;
• рычаги.

Рессоры

Рессоры – это механическое устройство (из металла или пластика) для плавного передвижения автомобиля. Под действием давления автомобиля они сжимаются или сгибаются, амортизируя в обратном направлении и восстанавливая прежнюю форму. Чаще в автомобиль ставят листовые рессоры (в зависимой подвеске), торсионы и спиральные пружины (оба в независимой подвеске). За дополнительную плату в джипах и кроссоверах ставят «пневматическую подвеску», рессоры в которой заменяет наполненная воздухом камера. Автомобиль с пневмоподвеской можно поднимать, когда машина выезжает на ухабистую дорогу, и опускать на асфальте для экономии топлива. Регулировать уровень клиренса автомобиля пневмоподвеской, можно автоматически, либо переключателем, установленным в салоне.

Амортизаторы

Амортизаторы работают совместно с рессорами, а также гасят и сокращают резкость «скачка» автомобиля, поглощая энергию дорожного удара и резкие колебания машины при старте и остановке. Амортизатор состоит из стального конуса заполненного воздухом, маслом или их комбинацией (посмотреть амортизатор в разрезе можно здесь). 5 лет назад автопроизводители разработали сложный амортизатор, заполненный специальной жидкостью, которая мгновенно реагирует на электрический ток, пользуясь своими магнитными свойствами. Такой амортизатор называется магнитореологический и управляется компьютером, который, согласуясь со стилем вождения и качеством дороги, в течение нескольких миллисекунд изменяет настройки ходовой части автомобиля.

 

 

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Стабилизаторы поперечной устойчивости ограничивают крен кузова автомобиля на поворотах. При повороте центробежная сила неумолимо снижает нагрузку с внутренней стороны колес и перемещает на внешнюю. Автомобиль раскачивается, а при высокой скорости и неправильном расчете угла входа в поворот машина может перевернуться. Стабилизатор поперечной устойчивости не допускает неравномерное распределение центра тяжести машины.

Толщина стабилизатора определяет, насколько сильным может быть крен автомобиля при вхождении в поворот. В большинстве автомобилей нет стабилизаторов поперечной устойчивости. Некоторые оснащены электрическими стабилизаторами, которые регулируют жесткость ходовой части автоматически, например, Porsche Cayenne 2019 года.

Развитие механизмов ходовой части автомобиля

Audi и Mercedes пошли дальше классических законов механики, интегрировав в конструкцию ходовой части сложную электронику и создав регенеративную подвеску. Впервые она появилась в Audi «E-tron» в 2016 году. В регенеративной подвеске компьютер регулирует жесткость каждого колеса по отдельности интервалом в секунду, сообразуясь с погодой, качеством дороги и выбранным режимом вождения.

Конструкторы работают над снижением веса ходовой части автомобиля. Достигается это за счет легких материалов, например, углеродного волокна. Легкий вес компонентов ходовой части делает движение машины плавным, улучшает управляемость, разгон и торможение занимают меньше времени, а расход топлива уменьшается. Минус углеродного волокна в высокой себестоимости производства, а, следовательно, и в конечной цене. Подробности тут.

Теперь для закрепления посмотрим, как работают зависимая и независимая подвески в 3D

Общее устройство подвески автомобиля.

Подвеска автомобиля – это совокупность устройств и деталей соединяющий колёс с несущей системой автомобиля (Кузов автомобиля) подвеска воспринимает и частично поглощает воздействие неровной дороги на автомобиль, гасит колебания кузова и колёс обеспечивая колёсам необходимый характер перемещения относительно кузова так же передаёт боковые и продольные силы, воздействующие на колёса к несущей системе 

Подвески классифицируются на:

— зависимая подвеска

— независимая подвеска

— полунезависимая подвеска (является промежуточным звеном между зависимой и независимой подвеской)

 

Зависимая подвеска – колёса одной оси жёстко связаны между с собой таким образом колёса между собой зависимы и при наезде на неровность одним колесом второе наклоняется на тот же угол, выполняется в виде жесткой балкой на современных легковых автомобилях практически не применяется 

Только на внедорожниках, широко используется на грузовых автомобилях.

 

 

 

Независимая подвеска – У независимой подвески колеса одной оси не имеют жесткой связи между с собой при наезде на неровность одно из колес может изменять положение, при этом не изменяя положения второго колеса. Выполняется в разнообразных вариациях, самая распространённая независимая подвеска выполняется по типу «МакФерсон» Независимая подвеска устанавливается на передней оси практически на всех легковых автомобилях, на автомобилях высоко ценовой категории независимая подвеска так же устанавливается и на задней оси (реже в средней ценовой категории).

 

 

Полунезависимая подвеска (некоторые классифицируют её как зависимая подвеска) – промежуточное звено между зависимой подвеской и независимой подвеской. В полунезависимой подвески, в место жёсткой балки применяется торсионная балка, которая позволяет снизить зависимость колёс одной оси благодаря скручиванию балки, устанавливается на задней оси на многих легковых автомобилях бюджетного и среднего класса.

 

Подвеска состоит из:

—  Опоры колёс

—  Направляющие детали колёс

—  Упругих элементов

—  Стабилизатор поперечной устойчивости

—  Элементы крепления подвески

 

Опоры колёс – Соединяющая деталь колеса с направляющими деталями подвески состоит из — Ступицы колеса, подшипник ступицы, поворотный кулак. К ступице колеса крепится тормозной диск и колесо, а сама ступица через подшипник ступицы фиксируется на поворотном кулаке позволяя колесу вращаться, на поворотном кулаке имеются крепления для установки необходимых деталей таких как: тормозной суппорт, направляющих деталей колёс, рулевые наконечники.

На задней подвеске, поворотного кулака нет здесь ступица колеса с подшипником ступицы может фиксироваться сразу на направляющих деталях.

 

 

Направляющие детали колёс – Обеспечивают необходимый характер перемещения колёс относительно кузова, а так — же передают боковые и продольные силы, воздействующие на колёса.

Направляющими деталями являются рычаги, и амортизаторная стойка в подвеске «МакФерсона» для нежесткого соединения в рычагах используются сайлентблоки и шаровые опоры, а в амортизаторной стойке используется опора с подшипником.

В роли направляющих деталей могут использоваться разнообразные рычаги, амортизаторные стойки, балки мостов.

 

 

Упругие элементы – Детали которые при воздействие внешних сил деформируются, а после снятия внешних усилий восстанавливают свою первоначальную форму. В автомобиле упругие элементы воспринимают и передают преимущественно вертикальные силы, воздействующие на колёса, а за счёт деформации сглаживают воздействие неровной дороги на автомобиль.

В роли основного упругого элемента могут использоваться:

— пружина

— торсион

— листовые рессоры

— пневморессора

— Амортизатор

 

 

Торсион – выполнены в виде металлического стержня, работающего на скручивании, в легковых автомобилях встречается редко.

 

Листовые рессоры —  выполненные в виде металлических листов, в легковых современных автомобилях не применяются только лишь на некоторых внедорожниках, в основном используются на грузовых автомобилях и автобусах.

 

Пневморессоры – выполненные в виде баллонов с воздухом где воздух благодаря своим свойствам сжиматься выполняет роль упругого элемента. Пневморессоры имеют отличные ходовые показатели, но за счёт сложности всей системы и дорогого обслуживания используются на автомобилях высокой ценовой категории. В основном распространены на грузовом транспорте.

 

Пружина – Самый распространённый вид упругого элемента, который имеет хорошие ходовые характеристики и невысокую цену.

 

Амортизатор —  Устройство гасящее колебание упругого элемента и как последствие кузова и колёс тем самым повышая сцепление колёс с дорогой. Амортизатор на подвеске «МакФерсона» выполняет функцию направляющей детали колёс.

 

 

Стабилизатор поперечной устойчивости – представлен в виде торсионной штанги соединённый концами через стойки стабилизаторов с подвижными элементами подвески, а средняя часть стабилизатора закрепляется втулками стабилизатора на подрамнике подвески либо на кузове автомобиля.

При равномерном наезде на препятствие стабилизатор не работает и свободно вращается во втулках в случае наезда на препятствие одним из колёс стабилизатор работает на скручивание (скручивается по принципу торсиона) и тянет за собой второе колесо делая колёса немного зависимыми. Служит для уменьшения боковых кренов при поворотах.

Элементы крепления подвески – служат для соединения деталей подвески между собой и кузовом автомобиля, так как многие детали подвески движутся относительно друг друга в соединениях применяются не жёсткие крепления к таким деталям можно отнести:

— Сайлентблоки

— Шаровые шарниры

— Опоры амортизаторов

— Втулки стабилизатора

— Подрамник подвески (используется как промежуточная деталь крепления)

Сайлентблоки – Данная деталь состоит из двух металлических втулок объединенных резиновой вставкой, благодаря резиновой вставкой втулки имеют необходимый ход, а так — же частично гася вибрации подвески.

Сайлентблоки применяются в рычагах подвески, торсионных балках, амортизаторах, подрамниках подвески.

 

Шаровый шарнир – Состоит из металлического стержня, корпуса, вкладыша пластикового или полимерного. Стержень внутри корпуса может двигаться и вращаться что позволяет соединённым деталям иметь определенный ход. Используется в рычагах подвески где рычаг через шаровой шарнир крепится к поворотному кулаку. Шаровая опора объединена с рычагом или делается съёмной деталью, шаровые шарниры так же могут применяться в стойках стабилизатора, в рулевом наконечнике, в рулевой тяге.

 

Опоры амортизаторов – амортизаторы крепятся через сайлентблоки реже через другие резиновые крепления, а верхние опоры передних амортизаторов, значительно отличается своим устройством, например, в подвески «МакФерсона» в амортизаторе в верхней опоре устанавливается опорный подшипник так как в такой подвеске амортизатор вращается вместе с колесом, в других видах передней подвески амортизатор может не вращаться, а в верхней опоре будет отсутствовать опорный подшипник.

 

Втулки стабилизатора – Резиновый втулки через которые стабилизатор крепится к подрамнику или кузову автомобиля, стабилизатор может свободно вращаться во втулках.

 

Подрамник – Жесткая рама служащая опора для некоторых деталей подвески, может устанавливаться как спереди, так и на задней оси так же подрамник может отсутствовать, а подвеска будет крепиться непосредственно к несущей системе. Так же подрамник может служить опорой для двигателя и коробки передач рулевой рейки и других механизмов  

 

Независимая подвеска передних колес

Категория:

   1Отечественные автомобили

Публикация:

   Независимая подвеска передних колес

Читать далее:

Независимая подвеска передних колес

Современные легковые автомобили имеют независимую подвеску передних колес. Особенность такой подвески заключается в том, что оба передних колеса не связаны между собой жесткой балкой, а с помощью рычагов на пружинах подвешены независимо одно от другого к раме автомобиля или к подрамнику несущего кузова. Таким образом, толчки, получаемые одним колесом от неровностей дороги, не передаются на другое колесо. Независимая подвеска обладает рядом преимуществ: снижение массы неподрессоренных частей благодаря отсутствию балки передней оси; предотвращение появления синхронизированных колебаний передних колес; снижение крена кузова при наезде колеса на препятствие; уменьшение опасности бокового заноса.

Существует несколько разновидностей конструкций независимых подвесок. Наибольшее распространение получила пружинно-рычажная подвеска с поперечным качанием рычагов. В частности, такая подвеска применяется на автомобиле ГАЗ-24 «Волга», обеспечивая ему плавность и мягкость хода.

Устройство независимой передней подвески пружинно-рычажного типа показано на рис. 1.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Спиральная пружина, являющаяся упругим элементом подвески, опирается на нижние рычаги. Рычаги с помощью шарниров связаны с осью, жестко соединенной с поперечиной. Верхней опорой для пружины служит штампованная головка поперечины. Между пружиной и головкой размещена резиновая шайба с отбортовкой. Внутри пружины установлен телескопический амортизатор. Шток амортизатора верхним концом крепится через резиновые подушки к кронштейну, жестко закрепленному вместе с осью верхних рычагов на поперечине. Внизу в проушину амортизатора запрессован резиновый шарнир, ось которого прикреплена двумя болтами к опорной чашке пружины.

Верхние и нижние рычаги подвески соединены между собой стойкой к которой с помощью шкворня крепится поворотная цапфа. Стойка связана с верхними и нижними рычагами пальцами с резьбовыми втулками

При наезде переднего колеса на препятствие нижний рычаг поднимается и сжимает пружину, воспринимающую часть массы автомобиля, приходящуюся на данное колесо.

Рис. 1. Независимая рычажно-пружинная подвеска автомобиля ГАЗ-24 «Волга»: 1 — пружина, 2 — нижний рычаг,— шарниры, 4 — ось, 5 — амортизатор, 6 — стабилизатор поперечной устойчивости, 7, 9 — резиновые подушки, 8 — стойка стабилизатора, 10 — поворотная цапфа, 11 — стойка передней подвески

При независимой передней подвеске устанавливают торсионный стабилизатор поперечной устойчивости. Если при боковом, крене кузова увеличивается нагрузка на одну сторону подвески, то стержень стабилизатора, работая на скручивание, стремится выровнять положение кузова. Показанный на рис. 11 стабилизатор поперечной устойчивости установлен на стойках, закрепленных в резиновых подушках на правом и левом нижних рычагах подвески.

У более новых моделей легковых автомобилей (ВАЗ-2101, BA3-2103, «Москвич-1500» и др.) применяется бесшкворневая рычажно-пружинная подвеска. При такой схеме цапфа колеса объединена с поворотной стойкой, которая при помощи шаровых шарниров крепится к нижнему и верхнему рычагам подвески. Шарниры хорошо предохранены грязезащитными чехлами от попадания в них пыли и влаги. Внутренней стороной нижние рычаги соединены с поперечиной подвески осью, заключенной в резинометаллические втулки (сайлент-блоки), запрессованные в отверстия рычагов и затянутые гайками по обоим резьбовым концам оси.

Такое же крепление применено и для соединения внутренних концов верхних рычагов с несущей частью кузова Цилиндрические пружины опираются внизу на качающиеся нижние рычаги, а вверху входят в стальные штампованные чашки с изолирующими резиновыми прокладками, упирающимися в опоры стоек.

Телескопический амортизатор, установленный внутри пружины, крепится в верхней части к кузову при помощи штока, имеющего на конце резьбу, а в нижней части к качающемуся рычагу посредством проушины на корпусе амортизатора, через которую пропущена ось. Как вверху, так и внизу применены резиновые втулки.

Во всех соединениях передней подвески автомобилей ВАЗ отсутствуют точки шприце-вой смазки благодаря тому, что в шарнирах заложен постоянный запас консистентной смазки.

Бесшкворневая подвеска проще по конструкции и имеет меньшую массу неподрессо-ренных частей по сравнению с подвеской шкворневого типа. Следует, однако, иметь в виду, что бесшкворневая подвеска требует более частой проверки углов установки передних колес, которые могут быть нарушены под влиянием случайных факторов.

Рекламные предложения:

Читать далее: Передний вьдущии мост

Категория: — 1Отечественные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум

≡Что такое автомобильная подвеска и какая она может быть

Мы знаем, что где-то под автомобилем есть подвеска. Что такое подвеска и почему подвеска Макферсона так популярна, читайте в нашей статье.

Что такое подвеска

Подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля — это система механизмов, узлов и деталей. Состоит она из упругих и направляющих элементов, которые амортизируют автомобиль. Подвеска — это часть ходовой, и связующее звено между дорогой и кузовом автомобиля.

Принцип работы автомобильной подвески

Основные задачи подвески:

• подвеска поглощает толчки и удары от дороги, при этом снижает нагрузку на кузов, повышает комфорт вождения;
• стабилизирует автомобиль в процессе вождения создавая неразрывный контакт дороги и колес;
• ограничивает крен кузова;
• сохраняет маневренность и точность, не меняя траектории движения и торможения.

Зависимая и независимая подвески — о какой-такой зависимости автомобиля мы говорим? Не волнуйтесь, речь идет о зависимости или независимости левого и правого колеса одной оси друг от друга, когда машина преодолевает неровности.

Зависимая и независимая подвески — положение колес

Зависимая подвеска

Как мы уже говорили, в этом случае пара колес (передняя или задняя) жестко связаны неразрезным мостом (балкой). В зависимости от привода — одна пара ведущая, вторая нет.

Пара колес не меняется относительно оси. То есть здесь мы видим закономерность: если левое колесо зависимой подвески въезжает в яму, то правое поднимается вверх, и наоборот.

Схема: зависимая подвеска

Зависимые подвески бывают:

• рессорные;
• пружинные.

Сегодня зависимая подвеска практически не используется в качестве передней на легковых автомобилях, чаще всего зависимую подвеску устанавливают на заднюю ось.

Вроде все понятно. Какие же недостатки этой подвески?

• не самая лучшая управляемость;
• невысокий уровень комфорта езды — биения от дороги водитель ощущает на себе.

Но также зависимая подвеска имеет и достоинства:

• конструкция эта надежная и простая в обслуживании;
• автомобиль с рессорной зависимой подвеской имеет бОльшую грузоподъемность.

Где же применяется зависимая подвеска? Учитывая высокую грузоподъемность автомобиля с зависимой подвеской, применяется она на внедорожниках (Jeep Wrangler, Mercedes Benz G-Class и др.), коммерческом транспорте и малотоннажных грузовиках. Если говорить о легковушках, то зависимую подвеску устанавливают в качестве задней в автомобилях эконом-класса.

Независимая подвеска

В этом случае колеса одной оси не соединены жестко, как в зависимой, и смена положения одного колеса не влияет на положение другого.

Какие недостатки есть у независимой подвески:

• конструкция независимой подвески более сложная, а значит — более дорогая;
• из-за сложности конструкции (количество соединительных и подвижных деталей) мы имеем меньшую надежность при использовании.

Плюсы независимой подвески:

• хорошая маневренность;
• устойчивость автомобиля на высокой скорости, на поворотах;
• комфорт, эта подвеска более “мягкая”.

Независимая подвеска

Независимая подвеска используется на передних колесах городских легковых автомобилей. Но в некоторых случаях независимая подвеска устанавливается и на заднюю ось.

Существует несколько видов независимых подвесок:

• двухрычажная;
• подвеска МакФерсона.

А теперь подробнее о знаменитой подвеске McPherson

Эту подвеску разработал американский инженер Эрл Стил Макферсон, который поначалу работал в компании General Motors, и пробовал интегрировать свою подвеску на автомобилях этой компании еще во второй половине 40-х годов ХХ века, но без особых успехов. Но позже Макферсон перешел в компанию Ford и в 1948 году применил свое изобретение на модели “Форд Ведет”.

Макферсон планировал установку своей подвески на передние и задние колеса, но от этой идеи отказались, из-за более высокой стоимости производства. Сегодня подвеску Макферсона в большинстве случаев используют в качестве передней.

Подвеска МакФерсон

Так подвеска МакФерсона (она же “качающаяся свеча”) молниеносно приобрела популярность, и со временем вытеснила зависимую подвеску с передних колес в легковых автомобилях среднего ценового сегмента.

Сегодня подвеска МакФерсона состоит из:

• подрамника — это основной несущий элемент подвески, он крепится к кузову при помощи сайлентблоков, на него крепится стойка, рычаг, рулевая рейка (или рулевой редуктор) и другие детали;
• поперечного рычага — именно он меняет развал колеи и колес при поворотах, наезде на препятствие;
• поворотного механизма (кулака) — он обеспечивает поворот колес при помощи наконечников рулевых тяг;
• амортизатора и пружины (амортизационной стойки) — узел, который гасит вибрации и удары во время вождения по неровной дороге;
• стабилизатора поперечной устойчивости — деталь, которая уменьшает боковой крен во время движения.

Принцип работы подвески типа МакФерсона заключается в вертикальном движении амортизатора и пружины. Кроме того амортизационная стойка имеет прочное телескопическое строение, именно поэтому ее называют “качающейся свечой”.

Схема подвески Макферсона

Подвеска Макферсон хорошо сочетается с рулевой рейкой, потому что рулевая тяга находится в четком соответствии с нижним рычагом подвески, то есть она располагается на одной линии и крепится в той же точке, длина тяги и рычага совпадают.

Выходит, что плюсы и минусы подвески Макферсона делают ее оптимальной для переднеприводных легковых автомобилей и микролитражек. Давайте рассмотрим достоинства и недостатки этой подвески подробнее.

Недостатки:

• Из-за большого изменения развала колес у автомобиля с такой подвеской управляемость ниже, она менее устойчива при маневрах, чем независимые подвески других типов.
• Во время движения на кузове сильнее ощущаются вибрации от неровной дороги или препятствий, чем к примеру при подвеске с двойными поперечными рычагами.
• Дорогой ремонт: в этой подвеске часто ломаются амортизационные стойки, а если нужно заменить деформированную деталь — придется снимать всю подвеску.

Достоинства:

• Диагностика подвески Макферсона гораздо проще — до всех элементов легко добраться и осмотреть.
• Благодаря компактности подвески появляется больше места под капотом для поперечного расположения двигателя и трансмиссии.
• А низкий вес подвески облегчает общий вес автомобиля.

Зависимая подвеска хороша там, где не проедет независимая

Все же, какая подвеска лучше — зависимая или независимая? Ответ прост: нет подвески хуже или лучше, существуют разные области применения, и предназначение у каждой подвески свое.

У зависимой подвески под балкой (ее цельным мостом) высота клиренса всегда одинаковая. Это превосходное качество для автомобиля, который ездит по бездорожью. Как раз по этой причине у внедорожников применяется рессорная или пружинная задняя подвеска с балкой.

В независимой подвеске высота клиренса может быть обманчивой: заявлен один, но за счет разной высоты колес на неровной дороге — клиренс может быть намного ниже. Но в условиях асфальтового покрытия — независимая подвеска будет лучшим решением, у нее и управляемость лучше, и вождение комфортнее.

В нашем блоге вы найдете и другие полезные материалы для автомобилистов, например — как кидают на СТО.

История независимой задней подвески Ford Mustang

Когда этой осенью Ford Mustang 2015 наконец поступит в продажу, это будет первый раз за 50-летнюю историю пони-каров, когда каждый экземпляр будет оснащаться независимой системой задней подвески. За исключением нескольких тысяч SVT Cobra в период с 1999 по 2004 год, твердый задний мост преобладал на Mustang, несмотря на все усилия инженеров с самого начала внедрить более сложную установку.

Назад к началу

Когда Ли Якокка собрал свой секретный комитет Fairlane в конференц-зале мотеля недалеко от штаб-квартиры Ford World, целью было разработать план спортивного компактного автомобиля, который мог бы сравниться с успешным Chevrolet Corvair и захватить его. часть быстро растущей когорты бэби-бумеров, получающих водительские права.

Как это часто бывает, команда разработчиков была ограничена экономической реальностью, связанной с необходимостью создать автомобиль, который можно было продать менее чем за 2500 долларов. На протяжении всей своей истории Mustang рекламировался как быстрый, веселый и доступный, и хотя баланс между этими чертами с годами изменился, доступность всегда была ключом к формуле автомобиля.

Просмотреть все 58 фото

Так зачем вообще нужна независимая подвеска?

Качество езды и динамика управления — две основные причины для принятия IRS.Сплошная ось обычно легче в целом, чем IRS, но вес деталей, которые должны перемещаться, так называемая неподрессоренная масса, больше.

Это потому, что вся масса оси, включая тормоза, полуоси, дифференциал, колеса и шины, должна перемещаться при каждом столкновении с дорогой. При использовании IRS только самые внешние части возле колес фактически двигаются в ответ на неровности и выбоины. Дифференциал всегда остается на месте.

Увеличенная инерция, создаваемая цельной осью, означает, что большая часть удара передается на тело до того, как подвеска может среагировать, поэтому водитель, как правило, больше ощущает движение своей задней частью.С IRS меньше деталей, движущихся по вертикали, и легче поглощать удары дороги.

Просмотреть все 58 фотографий

Изменение направления

Мы все слышали о «весе, прилегающем к земле», но что это на самом деле означает? Сцепление, то есть способность автомобиля двигаться, останавливаться и менять направление, в конечном итоге сводится к сцеплению шин с дорогой. Сопротивление шины скольжению основано на силе трения между резиной и дорогой. Сила трения () определяется как:

F_f = μ * N

, где μ — коэффициент трения, а N — сила, толкающая шину на дорогу, или нормальная сила.Коэффициент трения зависит от свойств текущего дорожного покрытия и шины. Нормальную силу можно рассматривать как вес, прилегающий к земле, и есть три основных способа ее достижения.

Более тяжелый автомобиль сильнее давит на шины, но это почти всегда плохо, потому что для движения требуется больше усилий. Кроме того, боковая инерция при попытке водителя повернуть отрицательно сказывается на управляемости. Другой подход заключается в увеличении аэродинамического сцепления с дорогой с помощью устройств на кузове, которые создают прижимную силу при увеличении скорости.Хотя это отлично работает на гоночных автомобилях, это гораздо менее полезно на более низких скоростях большинства дорожных автомобилей, а также имеет тенденцию к увеличению сопротивления.

Посмотреть все 58 фотографий

Это оставляет нам механическое сцепление с дорогой, когда мы используем подвеску, чтобы прижать шины к дороге, а также удерживать их под оптимальным углом к ​​дороге, когда автомобиль меняет направление. В идеале мы всегда хотим максимально увеличить площадь контакта шины с дорогой.

При движении по прямой дороге шины должны быть прямо вверх и вниз, поскольку при их наклоне в ту или иную сторону часть поверхности шины приподнимается.Отчасти поэтому драг-гонщики предпочитают сплошные мосты, в которых шины почти всегда остаются перпендикулярными трассе для максимального сцепления с прямой.

Однако на открытой дороге жизнь редко бывает такой простой. Изменение направления создает боковые нагрузки на шину, которые заставляют ее изгибаться и поднимать часть поверхности протектора с дороги. Чтобы максимально увеличить пятно контакта шины при повороте, верхняя часть шины фактически должна быть наклонена в поворот, чтобы противодействовать изгибу при увеличении нагрузки на повороте, таким образом, сохраняя большую часть пятна контакта шины на дороге.Этот вертикальный наклон шины известен как угол развала.

Посмотреть все 58 фото

Подвеска влияет не только на развал, но и на схождение колес и углы поворота колес. Угол схождения — это угол колеса относительно центральной линии автомобиля, если смотреть прямо сверху вниз. Если передние колеса расположены под углом к ​​центру (схождение), это делает автомобиль более устойчивым, вызывая некоторую недостаточную поворачиваемость, в то время как схождение дает противоположный эффект.

Угол ролика — это разница между вертикальной линией и фактической осью вращения колес при повороте.Это наиболее заметно на тележке для покупок, где точка поворота передних колес обычно находится впереди оси колес, что позволяет им следовать за направлением тележки. На передних колесах автомобиля угол ролика отклонен назад, чтобы колеса выпрямлялись обратно при выходе из поворота.

Когда разрабатывался первый Mustang, наиболее распространенной формой IRS была качающаяся ось, используемая в таких автомобилях, как ранние Volkswagens и Corvairs. Оказывается, создать хорошую систему IRS на самом деле очень сложно, и если не сделать ее должным образом, недостатки могут быть намного хуже, чем преимущества.Связи, которые позволяют колесам двигаться вверх и вниз независимо друг от друга, могут улучшить качество езды, но на самом деле они могут сделать управление намного более непредсказуемым в зависимости от того, как меняются другие углы.

Просмотреть все 58 фотографий

Вернуться к пони-кару

В то же время комитет Fairlane строил бизнес-модель и определял параметры того, что станет Mustang, отдельной командой инженеров и дизайнеров под руководством Роя. Ланн и Фрэнк Тайлег работали над концепцией спортивного автомобиля.Команда искала возможные альтернативные варианты использования 1,5-литрового двигателя V-4, который был создан для европейского Ford Cardinal.

Одним из членов команды, разрабатывающей экспериментальный спортивный автомобиль, который впоследствии стал Mustang I, был инженер немецкого происхождения по имени Клаус Арнинг, который построил свой первый автомобиль собственной конструкции вскоре после окончания Второй мировой войны из металлолома DKW. и запчасти BMW. Это был двухместный автомобиль с независимой передней и задней подвесками, и Арнинг провел большую часть своей профессиональной карьеры, анализируя и понимая кинематику колес при поворотах автомобилей.

Сделайте все правильно, и вы получите удобную машину, работающую стабильно в любых условиях и без каких-либо сложных адаптивных или активных систем управления. Совершишь ошибку — и получишь Corvair первого поколения.

Арнинг обладал сверхъестественной способностью понимать, как работают все эти сложные механические взаимодействия. Спустя десять лет после своего первого собственного автомобиля Арнинг и его семья эмигрировали в Соединенные Штаты, и он получил работу в Ford, где разработал новую четырехрычажную систему подвески, состоящую из верхнего и нижнего рычагов управления, рычага управления схождением. и вертикальная ссылка.

Посмотреть все 58 фотографий

Наклонив ось поворота между нижним рычагом и кулаком вниз к задней части автомобиля, Арнинг смог объединить некоторый эффект рулевого управления, когда колеса перемещались вверх и вниз, с антиподъемом и антиподъемом, который помогает удерживать корпус более параллельно земле во время резкого ускорения или торможения.

Защита от приседаний и подъема достигается за счет наклона оси поворота рычагов управления по отношению к земле, так что силы реакции при сжатии подвески передаются обратно через кузов автомобиля, заставляя нос обратно опускаться во время ускорение.Точно так же геометрия, препятствующая крену, помогает удерживать автомобиль более ровно во время торможения.

Арнинг получил как минимум два патента в начале 1960-х годов на свою многорычажную систему подвески. и он был включен в Mustang I в 1962 году. Когда концепция была закончена, Арнинг работал над ее адаптацией к серийному Mustang. В начале 1963 года мул Falcon, а затем и три прототипа Mustang были оснащены системой IRS Арнинга. К сожалению, хотя все были впечатлены улучшенными ходовыми качествами и управляемостью прототипов во время испытаний в 1963 году, это было слишком дорого и тяжело, чтобы получить разрешение на производство.

Однако система в конечном итоге нашла применение в гоночных автомобилях GT40 и Shelby 427 Cobra.

Посмотреть все 58 фотографий

Следующий известный нам пример использования IRS в автомобиле на базе Mustang произошел в 1967 году, когда тогдашний дизайнер Ford Джин Бординат и Special Vehicle Group создали еще одну двухместную среднемоторную концепцию, известную как Mach. II (на фото выше красным). Mach II был основан в основном на переработанных готовых частях Mustang с 289-дюймовым V-8 и передней подвеской, размещенной за двухместным сиденьем, чтобы создать предполагаемого преемника Shelby Cobra.К сожалению, этот не продвинулся дальше, чем Mustang I.

По мере того, как Mustang перешел в эпоху недомогания с Mustang II и ранними автомобилями с кузовом Fox, идея чего-либо столь сложного, как IRS, кажется, исчезла. на задний план, поскольку инженеры и дизайнеры просто пытались сохранить табличку с именем. Даже более вдохновленный Европой Mustang SVO 1984-86 годов вынужден был довольствоваться ведущей осью, чтобы сопровождать четырехцилиндровые и четырехколесные дисковые тормоза с турбонаддувом.

Почти фатальная диверсия

Просмотреть все 58 фото

В следующий раз мы увидим IRS на предложении Mustang на автомобиле, который изначально планировался как модель 1989 года.Это, конечно, было переднеприводное купе на платформе Mazda MX-6, которое в конечном итоге было переименовано в Probe после протеста фанатов пони-каров (Probe 1993 года на фото выше). К счастью, менеджмент Ford увидел свет в конце программы и сохранил Mustang вместе с Probe.

После фиаско Probe Ford начал искать другие альтернативы Mustang следующего поколения. Совершенно новая платформа была исключена для модели, которая к тому времени была сравнительно небольшой по объему по сравнению с ее расцветом 1960-х годов.К середине-концу 1980-х Ford перевел большую часть своей основной линейки автомобилей на передний привод, оставив только полноразмерную платформу Panther и относительно новый MN-12 Thunderbird / Cougar, ведущий через задние колеса. Пантера, на которой стояли модели Crown Victoria, Grand Marquis и Town Car, уже тогда устарела.

MN-12 был свежим и отличался независимой системой задней подвески, что делало его, казалось бы, идеальным кандидатом. Ford создал по крайней мере один опытный образец Mustang в 1988-89 годах, вырезав большой кусок из длинной 113-дюймовой колесной базы Thunderbird Super Coupe.Ходовые качества и управляемость Thunderbird 10-го поколения в то время в целом были хорошо оценены, но разработка этого автомобиля вышла за рамки бюджета, и автомобиль имел больший вес по сравнению со своим предшественником на базе Fox.

Наконец, IRS выходит на улицу на Mustang

Несмотря на возрождение продаж Mustang после выпуска недорогой 5.0 LX, новая версия, основанная на MN-12, была признана, как вы уже догадались — слишком дорого и слишком тяжело. Вместо этого Форд вернулся к чертежной доске и решил серьезно обновить уже десятилетний кузов Fox, в результате чего появился SN-95 1994 года.

В то время как SN-95 восстановил многие элементы классического дизайна Mustang, которые отсутствовали с момента кончины Mustang II, сначала он застрял с ведущей осью. К счастью, к этому времени команда Special Vehicle Team (SVT) заменила несуществующий SVO и имела некоторый успех в продажах SVT Cobra. В результате основная команда Mustang приступила к работе над обновлением стиля в середине цикла, которое должно было появиться в 1999 году, но SVT пошла дальше.

Понимая, что совершенно новая платформа еще впереди, инженеры SVT решили посмотреть, что они могут сделать в рамках платформы SN-95 (также известной как Fox-4).Они разработали систему задней подвески с короткими и длинными рычагами, которая могла крепиться болтами непосредственно вместо четырехрычажной ведущей оси, которая использовалась на Мустангах с 1979 года. как пары ведущего и ведомого звеньев, на которых расположена ведущая ось. Ограниченное пространство означало, что геометрия была неоптимальной, а ход подвески был несколько ограничен, но это все равно было улучшением по сравнению с прочной установкой. В результате получился самый управляемый Mustang на тот момент.

Посмотреть все 58 фотографий

Mustang наконец-то получил новую платформу

Пока вся эта работа велась с SN-95, Ford также создал еще одну новую заднеприводную платформу для Lincoln и Jaguar, известную как DEW98. Примерно в 2000 году началось планирование Mustang пятого поколения, поэтому было принято решение использовать DEW98 в качестве отправной точки.

Как обычно, эта платформа была слишком тяжелой и дорогой, поэтому инженеры Mustang работали над изменениями, чтобы привести ее в рамки своего бюджета.К тому времени, когда они были сделаны, подвеска с короткими и длинными рычагами на каждом конце была заменена передними стойками Макферсона и трехрычажной ведущей задней осью, и единственной частью оригинальной платформы, которая была сохранена, была центральная часть днища кузова. .

Однако, в то время как S197 Mustang находился в стадии разработки, было еще два ответвления. В дополнение к очевидной модели SVT под кодовым названием Condor планировалось выпустить более премиальную версию под маркой Mercury Cougar. Ожидается, что в дополнение к более высококлассным интерьерам Cougar и Condor сохранят систему IRS, основанную на компоновке DEW98.Фактически, первые прототипы Condor были построены с использованием IRS.

К сожалению, Cougar был убит еще до того, как об этом было объявлено. Как мы писали несколько лет назад, исполнительному директору по разработке продукта Филу Мартенсу, как сообщается, удалось убедить Билла Форда-младшего, что автопроизводитель может сэкономить 100 долларов на машину, если Mustang перейдет на активную заднюю ось. Затем платформа S197 была переработана с учетом устаревшей подвески. Узнайте больше о разработке S197 Mustang в блоге Ангуса Маккензи 2009 года здесь.

Что подводит нас к сегодняшнему дню

Посмотреть все 58 фотографий

До того, как мы сможем прокатиться на новом Mustang шестого поколения, известном как S550, еще несколько месяцев, и Ford еще не рассказал много подробностей о технических характеристиках. биты машины. Однако, учитывая, что его основные конкуренты из Chevrolet и Dodge теперь раскачивают IRS, для Ford было бы почти невозможно оправдать еще один Mustang с цельной осью. Последний Boss 302 был хорош, но это был почти предел достижимого.

Ford сообщает нам, что Mustang 2015 года является совершенно новым и не разделяет платформу с другими автомобилями в линейке, но это не значит, что он не имеет общих частей. Задняя подвеска со встроенным рычагом основана на архитектуре нынешнего Fusion, хотя нам говорят, что она включает в себя несколько уникальных деталей, включая более легкие алюминиевые поворотные кулаки. Задняя колея Mustang на 2,5 дюйма шире, чем у седана.

Большинство клиентов, несомненно, сочтут новую установку улучшенной по сравнению с любой из ранее существовавших компоновок цельной оси.Традиционалисты уже осуждают потерю более легкой и простой конструкции и присущей ей прочности при старте дрэг-рейсинга. Ходят слухи, что Ford Racing работает над установкой твердой оси для дрэг-рейсеров. Комплект дооснащения, скорее всего, не подойдет для уличного использования, потому что новый Mustang, оборудованный IRS, имеет более низкий задний пол вокруг теперь уже стационарного корпуса дифференциала, оставляя мало места для движения ведущей оси.

Положительным моментом является то, что новая система, судя по недавнему видео с электронной блокировкой линии, действительно отлично справляется с управлением подскакиванием колес.Мы отложим окончательное решение, когда сядем за руль.

Просмотреть все 58 фото

Подвеска на двойных поперечных рычагах и ваш автомобиль

Какие типы автомобилей используют подвеску на двойных поперечных рычагах?

Системы подвески с двойным поперечным рычагом распространены на высокопроизводительных автомобилях и спортивных седанах. Популярные автомобили с системой подвески на двойных поперечных рычагах включают: Alfa Romeo Giulia 952, Lancia Delta S4, Mercedes-Benz (большинство моделей), Toyota Tundra, MG Rover TF, Honda Accord и Aston Martin DB7.

Он также популярен на гоночных автомобилях с открытыми колесами, таких как Формула 1 или Индианаполис, где рычаги управления хорошо видны, поскольку они простираются от корпуса до колеса в сборе.

Используйте MOOG Part Finder, чтобы найти нужную деталь подвески для вашего типа автомобиля!

Найди мою часть

Каковы преимущества подвески на двойных поперечных рычагах?

Подвеска

на двойных поперечных рычагах предлагает водителям более плавное вождение, особенно на ухабистой дороге, поскольку она не влияет на углы установки колес, в отличие от систем с одним поперечным рычагом, таких как амортизационная подвеска Макферсон.И, как мы уже видели, подвеска на двойных поперечных рычагах дает техническим специалистам возможность гибко настраивать такие параметры, как развал, наклон и схождение, в соответствии с требованиями трека или дороги.

Кроме того, поскольку амортизатор не выступает из верхней части ступицы колеса, этот тип подвески требует меньше вертикального пространства. Это означает, что вам не нужно увеличивать дорожный просвет, что отрицательно сказывается на управляемости за счет увеличения центра тяжести.

А какие недостатки у двухрычажной подвески?

Нельзя отрицать, что подвеска на двойных поперечных рычагах сложнее — и, следовательно, дороже — в разработке, производстве и обслуживании, чем другие типы подвески, включая подвеску со стойками Макферсон.Если одна из многих частей выходит из строя, необходимо обслуживать и ремонтировать всю систему, что обычно занимает больше времени, чем другие системы подвески.

Кроме того, большое количество деталей означает, что система подвески на двойных поперечных рычагах тяжелее и занимает больше места (по горизонтали), чем другие системы подвески.

Наконец, систему сложно адаптировать к переднеприводным автомобилям, поэтому она подходит не для всех марок и моделей автомобилей.

Итак, подходит ли подвеска на двойных поперечных рычагах для моей машины?

Возвращаясь к нашему короткому ответу, это зависит от марки и модели вашего автомобиля.Для некоторых автомобилей дополнительный комфорт и характеристики подвески на двойных поперечных рычагах компенсируют дополнительные сложности и затраты на установку и обслуживание. Однако для других автомобилей это либо невозможно, либо мало что значит для того, чтобы иметь смысл.

Настройка уличного автомобиля: твердый задний мост против независимой задней подвески

Я большой энтузиаст классических автомобилей, но нельзя отрицать, что большинство современных дизайнов и методов торжествуют над «старыми способами».Мы можем посмотреть доказательства того, что блоки двигателя намного более высокого качества. Компьютеризированные системы более точны, чем механические. А конструктивная целостность современного автомобиля по сравнению с классическим автомобилем практически не составляет конкуренции. Однако, когда мы смотрим на что-то вроде независимой задней подвески (IRS) в сравнении с твердой задней осью, мы не обязательно можем сказать, что новое лучше старого. По крайней мере, не всегда.

Для примера рассмотрим современные мышцы. Mustang, Camaro и даже Challenger стандартно поставляются с независимой задней подвеской.Но несмотря на то, что эта технология используется для улучшения управляемости, многие строители предпочитают преобразовать в в цельную заднюю ось. Итак, что дает? Что ж, чтобы лучше понять, мы должны разбить обе системы и то, как они работают в реальных сценариях.

В чем разница?

Для простоты мы остановимся на заднеприводных автомобилях.

Цельный задний мост

Цельный мост — это то, к чему большинство из нас привыкло в мире классических автомобилей.9-дюймовые дифференциалы Ford, GM 12-Bolt и Mopar 8 3/4 дюйма являются примерами твердых задних мостов. В корпусе оси используются сплошные трубы, которые проходят по всей ширине транспортного средства, и оба колеса будут прикреплены к узлу оси. Затем ось в сборе удерживается на месте с помощью листовых эфирных рессор или четырехзвенной системы.

Сплошная ось — это чрезвычайно простая установка, которая долгое время использовалась в маслкарах. Эта система очень жесткая и долговечная, что делает ее идеальной для автомобилей с высокой мощностью, движущихся по прямой.

Независимая задняя подвеска

В основе независимой задней подвески лежит полностью уникальная ось. Сплошная ось намного проще и обычно состоит из меньшего количества деталей, в то время как независимая задняя «ось» немного сложнее. В случае независимой задней подвески корпус дифференциала будет удерживать только коронную шестерню и водило дифференциала. Картер оси будет установлен в автомобиль с помощью так называемой люльки. Эта люлька также является местом крепления рычагов задней подвески.Оси с постоянной скоростью используются и не имеют закрывающих их кожухов; у них также есть суставы, позволяющие им артикулировать. Это действительно то, что позволяет одному колесу двигаться вверх и вниз, не затрагивая другое, и это то, что определяет независимую заднюю подвеску.

Эти устройства используются на современных транспортных средствах, поскольку они позволяют колесам двигаться независимо друг от друга, что идеально подходит для работы в поворотах или на неровной поверхности.

Результаты реального мира

Эта свобода, при которой колеса могут двигаться, не влияя друг на друга, дает некоторые важные преимущества при вождении.Это также дает понять, почему эта установка используется на современных автомобилях.

Сплошная задняя ось имеет тенденцию к крену кузова. Когда колесо с одной стороны поднимается или опускается, соответствующее колесо будет делать противоположное, ограничивая тягу. С независимой задней подвеской, если одно колесо движется вверх и вниз, это не влияет на весь автомобиль. Это приводит к лучшему всестороннему контролю над транспортным средством, так как вес лучше контролируется. Повороты, неровности дороги и неровности меньше влияют на управление автомобилем.

Что все это значит для водителей?

Если независимая задняя подвеска помогает с управляемостью, зачем вообще заходить в тему? (Если он не сломался, не чините его, верно?) Хотя у твердой задней оси есть серьезные недостатки, такие как крен кузова, IRS тоже не идеален.

Когда дело доходит до автомобилей с передним расположением двигателя, неразрезной мост имеет ряд серьезных преимуществ. Отмечается, что даже на дорожных трассах автомобили с твердым передним мостом с установленным двигателем не уступают независимой задней подвеске из-за относительной массы транспортного средства.

«Мы часто видим, как автомобили с твердой осью не отстают от своих конкурентов, оснащенных системой IRS, или даже опережают их», — пишет журнал о спортивных автомобилях Grassroots Motorsports. «Почему? Причина проста. Независимая задняя подвеска не обязательно работает лучше, чем хорошо спроектированная цельная ось. Это особенно актуально для автомобилей с большим уклоном переднего веса, таких как Mustang. IRS хорошо работает на суперкарах со средним и задним расположением двигателя, поскольку их задние шины не нуждаются в таком большом дополнительном весе, чтобы снизить мощность.Даже Corvette становится довольно непостоянным, когда у него задний уклон от 52 до 58 процентов », — поясняет издание.

В частности, запуск двигателя

можно значительно улучшить за счет использования прочного заднего моста. В случае независимой задней подвески колеса по существу удерживаются на месте подвеской, тогда как в случае неразрезной оси картер моста работает как скоба. Из-за этого подскакивание колес может быть проблемой с независимой задней подвеской во время запусков большой мощности. Это не значит, что всегда является проблемой, но со специальным тягачом строители переходят именно на него.

Ежедневный водитель или преданный гонщик?

Решение об обмене — это то, что необходимо тщательно рассчитать. Это действительно то, что зависит от истинного предполагаемого использования транспортного средства. Когда речь идет об автомобиле, который используется в основном для повседневной езды с редким временем трека, лучше оставить независимую заднюю подвеску под автомобилем, чтобы улучшить характеристики, которые вам нужны.

Однако исследование сегодняшних вариантов на рынке показывает, что не все сводится к простому списку плюсов и минусов.Как упоминал Грассрутс, задняя цельная ось в автомобиле с передним расположением двигателя может быть сконструирована достаточно хорошо, чтобы с ней можно было справиться. И существуют независимые настройки задней подвески, используемые на автомобилях, достаточно мощных, чтобы их можно было запустить на заднем колесе. В конечном счете, все сводится к тому, с чем вам нужно работать вне пределов ворот. И, конечно же, сколько вы готовы потратить.

Это будет стоить

Я.

Есть много ребят, которые хотят поменять независимую заднюю подвеску на твердую заднюю ось.Мы упоминали, что установка цельной оси проста, но это не удешевляет ее. Стоимость сменного комплекта составит около 5000 долларов. Это не покрывает оплату труда по установке, и, если учесть, что автомобиль, вероятно, потребуется переделать, поскольку он был разработан для установки независимой задней подвески, вы можете потратить сотни, если не тысячи, больше.

Это не означает, что выбор независимой задней подвески также всегда является дешевым вариантом. Один из примеров чрезвычайно мощной задней части, который я нашел, был для Мустанга последней модели с 9-дюймовой независимой задней подвеской Ford от Watson Racing.Надежность и контроль во всех сценариях обеспечиваются настройкой этого калибра, но она продается по цене более 9000 долларов. Это не означает, что изменение заводских настроек недопустимо, это просто показывает размер затрат.

В конечном счете, как и при любой модификации или обновлении, важно знать, во что вы ввязываетесь. Проведите исследование, поговорите с экспертами и примите обоснованное решение, исходя из ваших потребностей в вождении.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

Независимая подвеска — обзор

6.2.3 Изменение развала колес и рулевое управление

Если точки контакта колес с землей фиксированы, то при качении кузова неподрессоренная масса, включая колеса, наклоняется относительно земли. Это дает изменение развала колеса, который измеряется относительно земли и происходит из-за крена кузова. Крен транспортного средства также придает колесам смещение вверх и вниз по отношению к кузову транспортного средства.В это время, в зависимости от конструкции системы подвески, колеса могут производить некоторое угловое смещение в горизонтальной плоскости наряду с движением вверх и вниз относительно кузова транспортного средства. Это называется рулонным поворотом.

Изменение развала колес и управляемость по бокам зависят от конструкции системы подвески. Система подвески разработана с вниманием к этим характеристикам, часто используя их для воздействия на динамику автомобиля или иногда пытаясь полностью их избежать.В этой главе будет пропущено подробное объяснение механизма изменения развала колес и поворота по бокам для различных систем подвески, и будут рассмотрены только основные характеристики изменения развала колес и поворота по бокам. Общие термины для изменения развала и поворота по бокам иногда называют изменением центровки из-за крена.

В осевых подвесках колесо не меняет развала из-за крена автомобиля. Изменение развала из-за крена происходит только для систем независимой подвески, где в зависимости от конструкции подвески может быть один из двух случаев: изменение развала в том же направлении, что и крен, что называется положительным развалом, или в противоположном направлении, отрицательное. развал.Это показано на рисунке 6.8.

Рисунок 6.8. Изменение развала из-за крена кузова.

Независимые системы подвески состоят из рычажного механизма, и угол крена транспортного средства и изменение развала можно определить на основе геометрического анализа рычажного механизма. На рис. 6.9 показано фактическое измеренное значение и расчетное значение изменения развала колес для системы подвески с поперечным рычагом. Это соотношение существенно меняется в зависимости от расположения звеньев, даже для систем подвески одного и того же типа.Из рисунка, если угол крена невелик, изменение развала можно рассматривать как почти пропорциональное углу крена. По мере увеличения угла крена это линейное соотношение теряется и появляется нелинейность. Обычно это справедливо и для других типов подвесных систем. Нелинейная характеристика изменения развала колес — один из основных факторов, влияющих на движение автомобиля при больших поперечных ускорениях. Для более низких поперечных ускорений изменение развала можно считать пропорциональным углу крена в любом направлении, показанном на рисунке 6.8.

Рисунок 6.9. Камера переходит в ход подвески.

Пример 6.1

Изучите геометрическое состояние механизма подвески, например, на рисунках 6.2 или 6.3, который в основном определяет положительный или отрицательный развал крену кузова.

Решение

Любая часть левой половины кузова транспортного средства движется вниз, а правая половина вверх из-за положительного крена кузова. Неподрессоренная масса катится вокруг точки контакта шины, например точки A на рисунке 6.2, который представляет собой изменение развала. Таким образом, любая точка левой стороны неподрессоренной массы относительно средней линии левого колеса идет вниз, а правая сторона идет вверх из-за положительного развала неподрессоренной массы. Из-за отрицательного развала левая сторона идет вверх, а правая — вниз.

Поскольку виртуальная точка, O ₁ , является общей точкой, прикрепленной к кузову транспортного средства и левой неподрессоренной массе, она должна двигаться в том же направлении, что и крен кузова, и изменение развала во время крена.Если точка O ₁ находится слева от центра кузова и справа от осевой линии колеса, то подвеска имеет отрицательный развал. Если точка O ₁ находится слева от центра кузова и слева от осевой линии колеса или справа от центра кузова и осевой линии колеса, то подвеска должна иметь положительный развал.

Поворот по крену из-за крена кузова автомобиля также зависит от конструкции системы подвески. Для подвески осевого типа подрессоренная масса и неподрессоренная масса часто соединяются с помощью листовых рессор.Точка крепления пружины на оси транспортного средства перемещается в направлении назад и вперед и заставляет ось производить угловое смещение относительно кузова транспортного средства в горизонтальной плоскости. Это рулонное управление для подвески осевого типа, которое иногда называют управляемым осью из-за крена.

Для систем с независимой подвеской степень поворота по бокам может быть определена на основе геометрического анализа рычажного механизма. Подобно изменению развала, направление и величина поворота крена относительно угла крена могут существенно изменяться в зависимости от расположения звеньев.Системы подвески обычно предназначены для управления силой поворота за счет тщательного расположения звеньев. Для независимых подвесок, если угол крена небольшой, можно считать, что управляемость по валку пропорциональна углу крена. Направление рулевого управления иногда может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от конструкции системы подвески.

Рулевое управление для независимой подвески иногда называют смещением схождения из-за вертикального хода подвески.На рисунке 6.10 показан пример изменения носка на ход подвески. Поворот по крену в направлении внутренней стороны транспортного средства называется схождением схождения, а поворот в противоположном направлении — схождением в сторону.

Рисунок 6.10. Рулевое управление (изменение носка на ход подвески).

Пикапы 101: Как работают системы подвески

Отправленный Марком Уильямсом | 22 июня 2017 г.

Мэтью Барнс

Система подвески — один из важнейших компонентов любого автомобиля.Система должна быть спроектирована так, чтобы справляться с ожидаемыми и неожиданными условиями во время вождения. При выборе систем подвески будьте готовы к компромиссу в отношении качества езды, грузоподъемности, цены, места и долговечности.

Сегодня на рынке представлено множество типов подвески, и все они работают по-разному, у каждой есть свои сильные и слабые стороны. Вот наше руководство по их пониманию.

Независимая и жесткая подвеска

Важно понимать разницу между независимой подвеской и жесткой (также называемой ведущей) подвеской оси.

На независимой подвеске колеса оси действуют независимо друг от друга. Сегодня почти все автомобили, за исключением некоторых сверхмощных полноразмерных пикапов, имеют независимую переднюю подвеску. Если одна сторона ударяется о неровность или провал, она действует независимо от другой стороны, чтобы компенсировать возмущение. Это помогает сгладить езду и предохранить ее от раскачивания из стороны в сторону, как в случае с жесткой подвеской моста.

Независимая подвеска может освободить место для других компонентов в определенных приложениях, например, в задней части грузового отсека внедорожников.Независимые подвески имеют больший клиренс, что делает их хорошими для бездорожья и плавностью хода при неровном беге по пустыне. Например, военный M1152 HMMWV имеет 18 дюймов дорожного просвета под межосевым дифференциалом. Обратной стороной является то, что в большинстве случаев независимая подвеска обеспечивает меньший ход колес, чем цельнолитые оси.

Когда любители пикапов слышат слово «ось», первое, что приходит на ум, — это цельная ось. Сплошная ось соединяет колеса стержнем или трубкой.Если это ведомая ось (то есть она передает мощность от двигателя через валы), дифференциал будет размещен где-то посередине оси. Когда колесо на твердой оси ударяется о неровность или провал, оно напрямую воздействует на колесо с другой стороны оси. Это может привести к раскачиванию автомобиля из стороны в сторону и ухудшению езды. Подвески твердых осей обычно менее сложны, чем независимые оси; они часто считаются более прочными и с ними легче работать. Тем не менее, многие военные автомобили, для которых характерны одни из худших условий вождения в мире, имеют независимую подвеску.

При движении по бездорожью цельнолитые мосты обеспечивают лучшую артикуляцию. Повышенное сочленение достигается за счет точки поворота, которая создается, когда одно колесо находится на более высоком уровне, чем другое. Точка поворота — это место, где рессорная подвеска соединяется с осью; это движение может увеличить нагрузку на нижнее колесо, увеличивая его сцепление. Цельные мосты имеют меньший дорожный просвет, но они по-прежнему предпочтительны для гусеничных машин из-за их дополнительной шарнирности и прочности.

Винтовые пружины и листовые пружины

Винтовые пружины могут использоваться как в независимой, так и в жесткой подвеске мостов.На сегодняшний день они являются наиболее распространенными пружинами, используемыми для подвески автомобилей, и используются в самых разных областях. Они могут иметь переменную жесткость пружины, что означает, что чем сильнее пружина сжимается, тем жестче она становится. Это помогает создать плавную езду, позволяя пикапу перевозить тяжелый груз.

Винтовые пружины весят меньше, чем более длинные листовые рессоры, и обладают большим шарнирным соединением. При использовании в подвесках жестких мостов подвески со спиральными пружинами не так сильно подпрыгивают колеса, как листовые рессоры.Это потому, что рычаги управления используются для удержания оси на месте. Винтовые пружины обычно не так долговечны, как листовые, и со временем могут прогибаться. Винтовые пружины также используются в системах койловерной подвески, где амортизатор помещается внутри винтовой пружины для создания компактной системы подвески. Койловеры можно найти во внедорожниках, таких как Ford Expedition и Toyota Sequoia, а также в пикапах, таких как Titan и Titan XD.

Листовые рессоры — самый старый тип автомобильных рессор.Они используются в подвесках жестких мостов и в настоящее время производятся только для задних мостов пикапов, фургонов и коммерческих автомобилей. Листовые рессоры удерживают ось на месте, а также снижают вес автомобиля, что означает отсутствие необходимости в рычагах управления. Как и винтовые пружины, листовые рессоры имеют переменную жесткость пружины и могут даже иметь дополнительные пружины, называемые пружинами перегрузки, которые включаются только после того, как транспортное средство нагружено до определенного веса. Можно добавить дополнительные листы для дополнительной жесткости и несущей способности.Если один лист сломается, скорее всего, в других останется достаточно поддержки, чтобы доставить автомобиль в ремонтную мастерскую, не повредив его. Недостатки рессорной подвески в том, что они могут быть шумными, они едут грубо и склонны к подскакиванию колес.

Торсионный стержень

Торсионы, также известные как торсионные пружины, не так распространены, как другие системы подвески; однако GM до сих пор использует их на своих звукоснимателях. Торсионы используются только в системах независимой подвески.Торсионы — это длинные круглые стержни, которые действуют как пружины из-за их прочности на скручивание. Одна сторона штанги жестко закреплена на раме, а другой конец — в нижнем рычаге передней подвески. Торсионы сопротивляются движению колеса, скручивая его при движении колеса вверх или вниз. Это простейшие автомобильные пружины. Как и листовые рессоры, они долговечны и, вероятно, прослужат дольше автомобиля. Недостатки заключаются в том, что они не имеют большого шарнирного сочленения колес по сравнению со спиральными и листовыми рессорами, и у них нет переменной жесткости пружины.

Пневматические рессоры / подушки безопасности

Пневматические подвески — самые сложные из предлагаемых систем подвески. К ним относятся клапаны, воздушный компрессор, воздуховоды, датчики высоты, модули управления, воздушные резервуары и сами пневморессоры. Пневматические рессоры используются как в независимых, так и в неразрезных осях, а подушки безопасности чаще всего используются с неразрезными мостами в задней подвеске для выравнивания загруженного автомобиля.

Пневматические подвески — самые универсальные подвесные системы. Дорожный просвет автомобиля можно регулировать «на лету».Это означает, что когда автомобиль находится на неровном бездорожье, подвеска может приподнять его, чтобы увеличить дорожный просвет. При движении по шоссе подвеска может опустить автомобиль, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить экономию топлива.

Многие системы пневматической подвески включены в дополнительные пакеты, которые также имеют амортизаторы с регулируемым демпфированием. С помощью регулируемой пневматической подвески и регулируемых амортизаторов пользователь может настроить автомобиль так, чтобы он ездил как Lincoln Town Car 1980-х годов или как однотонный дизельный грузовик, в зависимости от его или ее предпочтений.Другие преимущества включают выравнивание транспортного средства, когда оно загружено, и опускание транспортного средства для выезда / въезда и погрузки груза. Однако эти системы позволяют легко перегрузить автомобиль, они дороги в ремонте и повышают вероятность выхода из строя какого-либо компонента подвески.

Подводя итоги

Автопроизводители проектируют автомобили, чтобы удовлетворить потребности как можно большего числа людей, чтобы они могли продавать больше автомобилей. Это означает, что большинство внедорожников будут иметь независимую переднюю и заднюю подвески для более плавного движения по дороге.У большегрузных автомобилей будет как минимум задний неразрезной мост; Ford и Ram HD также имеют прочный передний мост. Большинство грузовиков HD имеют в задней части листовые рессоры. Роскошные автомобили и некоторые заводские внедорожники, такие как Jeep Grand Cherokee, Land Rover Discovery и Ram 1500 Rebel, имеют пневматическую подвеску с регулируемой высотой дорожного просвета.

При выборе нового автомобиля серьезно подумайте о том, как он будет использоваться, а затем определите, какая система подвески лучше всего подойдет для этих применений. Это может значительно сузить ваш выбор.Система подвески, скорее всего, не будет решающим фактором при покупке нового или подержанного автомобиля, но она должна сыграть важную роль в этом решении.

Cars.com Фото Мэтью Барнса

Мировой рынок автомобильных независимых систем передней подвески 2019-2023 гг. | Прогноз CAGR 6% на следующие пять лет

ЛОНДОН — (BUSINESS WIRE) — 19 декабря 2019 г. —

Рынок автомобильных систем независимой передней подвески будет расти в среднем на 6% в течение этого периода. 2019-2023, согласно последнему отчету исследования рынка Technavio. Запросить бесплатный образец отчета

Этот пресс-релиз содержит мультимедийные материалы. Посмотреть полный выпуск можно здесь: https://www.businesswire.com/news/home/2019121

31/en/

Компания Technavio объявила о своем последнем отчете об исследовании рынка под названием «Глобальный рынок автомобильных независимых систем передней подвески в 2019-2023 годах». (Рисунок: Business Wire)

Комфорт автомобиля, управляемость и безопасность — это одни из ключевых параметров, которые покупатель принимает во внимание перед покупкой. Покупатели автомобилей все чаще предпочитают модели, которые обеспечивают более плавную езду, особенно при движении по грунтовым дорогам и на поворотах.Таким образом, производители автомобилей все чаще оснащают внедорожники, кроссоверы и пикапы независимыми системами подвески. Независимые системы передней подвески предлагают более мягкую настройку подвески, которая эффективно поглощает удары от дорожных неровностей и в значительной степени отфильтровывает значительные дорожные удары из кабины автомобиля. Таким образом, предпочтение безопасности и оптимальной управляемости будет стимулировать рост рынка в течение прогнозируемого периода.

Чтобы узнать больше о глобальных тенденциях, влияющих на будущее маркетинговых исследований, загрузите бесплатный образец: https: // www.technavio.com/talk-to-us?report=IRTNTR30813

Согласно Technavio, появление модульных систем независимой подвески окажет положительное влияние на рынок и внесет значительный вклад в его рост в течение прогнозируемого периода. В этом исследовательском отчете также анализируются другие важные тенденции и драйверы рынка, которые повлияют на рост рынка в 2019-2023 годах.

Рынок автомобильных систем независимой передней подвески: появление независимой модульной системы подвески

Производители автомобилей разрабатывают модульные системы, которые могут быть установлены в различные типы трансмиссии.Модульные независимые системы подвески позволяют размещать более крупные двигатели и связанные с ними компоненты. Например, в 2018 году AXLETECH разработала новую модульную систему независимой подвески для полноприводных тяжелых коммерческих автомобилей. Кроме того, модульная независимая подвеска снижает производственные затраты, поскольку производители транспортных средств могут получить все решение подвески от одного поставщика. . Использование модульных независимых подвесок в автомобилях также сокращает время производства автомобиля.В результате автодилеры могут предложить новый автомобиль в более короткие сроки по сравнению с продуктами конкурентов. Таким образом, появление модульной системы независимой подвески будет стимулировать рост рынка в течение прогнозируемого периода.

«Интеграция активного рулевого управления с усовершенствованными системами подвески и разработка активных систем шасси окажет значительное влияние на рост рыночной стоимости автомобильных независимых систем передней подвески в течение прогнозируемого периода», — говорит старший аналитик Technavio.

Зарегистрируйтесь для получения бесплатной пробной версии сегодня и получите мгновенный доступ к более чем 17 000 отчетов об исследованиях рынка .

Платформа ПОДПИСКИ Technavio

Рынок автомобильных систем независимой передней подвески: анализ сегментации

В этом отчете об исследовании рынка сегментирован рынок автомобильных независимых систем передней подвески по применению (легковые и коммерческие автомобили) и географическому расположению (APAC) , Европа, MEA, Северная Америка и Южная Америка).

Регион Азиатско-Тихоокеанского региона лидировал на рынке в 2018 году, за ним следуют Европа, Северная Америка, Южная Америка и MEA соответственно. Рост доли рынка автомобильных независимых систем передней подвески в Азиатско-Тихоокеанском регионе можно объяснить несколькими факторами, такими как низкая стоимость производства и низкая стоимость рабочей силы при производстве автомобильных компонентов в этом регионе.

Образцы отчетов Technavio бесплатны и содержат несколько разделов отчета, таких как размер рынка и прогноз, драйверы, проблемы, тенденции и многое другое.

Запросить бесплатный образец отчета

Некоторые из ключевых тем, затронутых в отчете, включают:

Обзор рынка

• Рыночная экосистема
• Характеристики рынка
• Анализ сегментации рынка

Определение размера рынка

• Определение рынка
• Размер рынка и прогноз

Анализ пяти сил

Сегментация рынка

Географическая сегментация

• Страны-лидеры

• Проблемы рынка

  Тенденции рынка

  Обзор поставщиков

  • Охваченные поставщики
  • Классификация поставщиков
  • Позиционирование поставщиков на рынке
  Сценарий конкуренции 422

  О компании Technavio

  Technavio — ведущая глобальная исследовательская и консультационная компания в области технологий.Их исследования и анализ сосредоточены на тенденциях развивающихся рынков и предоставляют практические идеи, которые помогают предприятиям определять рыночные возможности и разрабатывать эффективные стратегии для оптимизации своих рыночных позиций.

  Библиотека отчетов Technavio, в которой работает более 500 специализированных аналитиков, включает более 17 000 отчетов и подсчетов, охватывающих 800 технологий из 50 стран. Их клиентская база состоит из предприятий любого размера, в том числе более 100 компаний из списка Fortune 500. Эта растущая клиентская база опирается на всесторонний охват, обширные исследования и практическое понимание рынка Technavio для выявления возможностей на существующих и потенциальных рынках и оценки их конкурентных позиций в условиях меняющихся рыночных сценариев.

  Если вас интересует дополнительная информация, свяжитесь с нашей командой СМИ по адресу [email protected] .

  См. Исходную версию на businesswire.com: https://www.businesswire.com/news/home/2019121

  31/en/

  КОНТАКТ: Technavio Research

  Джесси Майда

  Руководитель по СМИ и маркетингу

  США: +1 844 364 1100

  Великобритания: +44 203893 3200

  www.technavio.com

  КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО:

  КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО ОТРАСЛИ: ОБЩЕЕ АВТОМОБИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ПРОИЗВОДСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

  ИСТОЧНИК: Technavio Research

  Авторские права Business Wire 2019.

  PUB: 19.12.2019 06:30 AM / DISC: 19.12.2019 06:31 AM

  http://www.businesswire.com/news/home/2019121

  31/en

  4-Wheel Independent Информация о конструкции и характеристиках подвески Subaru

  Subaru 4-колесная независимая подвеска Информация

  Независимо от дороги, по которой вы путешествуете, на своем пути вы обязательно встретите неровности, повреждения, опасности и мусор. Знание того, что ваш Subaru может с уверенностью справиться с любыми дорожными препятствиями, добавит вашему общему спокойствию.Subaru имеет долгую историю обеспечения безопасности и устойчивости даже в суровых погодных условиях и в сложных дорожных условиях. Отчасти это происходит потому, что каждая Subaru с 4-, 5- или 6-ступенчатой ​​коробкой передач выигрывает от безупречного баланса независимой 4-колесной системы подвески Subaru. Каждое колесо на вашем Subaru действует независимо от других, что означает, что при возникновении проблем в Subaru затрагивается только колесо, испытывающее сопротивление, оставляя другие колеса в безопасности на дороге, позволяя вам двигаться туда, куда вам нужно, без опасного колеса. шимминг или потеря тяги и контроля.Съездить с проторенных дорог — одна из лучших составляющих владения Subaru, и вы ощутите больший комфорт езды, лучшее сцепление с дорогой и повышенную безопасность благодаря независимой 4-колесной подвеске Subaru.

  Характеристики задней подвески с двойными поперечными рычагами и дорожного просвета

  Все модели Subaru оснащены динамичной задней подвеской на двойных поперечных рычагах, которая является частью системы независимой подвески с 4 колесами. Благодаря этой точно настроенной задней подвеске ваш Subaru реагирует на неровности, выбоины и другие дорожные опасности, поэтому вам не придется и без нарушения стабильной и комфортной езды, к которой вы привыкли.Кроме того, Subaru Outback и Forester имеют приподнятую подвеску, которая обеспечивает впечатляющий дорожный просвет, позволяя легко исследовать больше возможностей на открытом воздухе, сохраняя при этом максимальное самообладание и уверенность. Посетите Shingle Springs Subaru сегодня и убедитесь сами, насколько комфортным может быть вождение с независимой 4-колесной подвеской Subaru и задней подвеской на двойных поперечных рычагах.

  .