Подвеска автомобиля: устройство, классификация

Конструкция  автомобильной подвески, классификация. Решения для легкового и коммерческого транспорта.

Подвеска автомобиля (ПА) служит для перемещения колёс вверх – вниз без изменения направления движения транспортного средства. 

Назначение

Назначение подвески – сделать езду безопасной, плавной, уберечь авто от крена (наклона) кузова во время разгона, прохождения поворота и при торможении.

Фактически элементы подвески решают несколько задач:

1. Увеличивают комфорт при езде. Это достигается за счёт демпфирования вибрации, толчков, ударов. Устройство «работает» с действующими силами колебания и гашения (трансформирует воздействия в допустимые колебания), обеспечивает упругую связь между кузовом и колёсами. Качественная подвеска позволяет достичь эффективного перераспределения энергии колебаний автомобиля между кузовом транспортного средства и колёсной базой. Амортизаторы поглощают эту энергию, превращая ее в тепло. Чем больше энергии поглощает амортизатор, тем быстрее будут затухать колебания кузова.
2. Оказывают помощь при маневрах, регулируют (стабилизируют) положение кузова во время езды, обеспечивают противостояние дифференту – «кивкам» при торможении. От подвески зависит устойчивость авто и его управляемость. Шины транспортного средства находятся в постоянном контакте с дорожным покрытием.
3. Минимизируют нагрузки на колеса. Благодаря этому вместе с правильно подобранными протекторами улучшают сцепление. 
4. Оптимизируют уровень точности рулевого управления во время езды. Ведь под контролем – геометрия положения и перемещения колёс.

Устройство подвески автомобиля

Конструкция включает следующие элементы:

• Упругие устройства. Принимают на себя нагрузки от дорожного полотна во время движения по кочкам, ухабам, минимизируют динамические нагрузки, вертикальные ускорения, смягчают удары, уберегают от «копирования» дорожных неровностей кузовом, отпружинивают толчки, обеспечивают транспортному средству плавную езду (оптимальный вариант – колебания 1 — 1,3 Гц).
  Популярные упругие элементы – витые пружины, торсионы.
• Демпфирующие элементы. Представлены всевозможными видами амортизаторов – пневматическими, газомасляными, масляными, магнитными. Поглощают тряску, не дают удару пройти к кузову авто.
• Направляющие. Обеспечивают корректное положение колесной базы при совершении маневров во время движения по прямой траектории и при поворотах. Роль направляющих выполняют рычаги, поперечные тяги.
• Стабилизатор поперечной устойчивости. Предохраняет авто от заваливания набок на поворотах.
• Крепления для амортизаторов, рычагов, стабилизатора поперечной устойчивости. Упругие вставки гасят вибрации и колебания, передаваемые в самой ПА от одного узла к другому. Если вставка сделана из полиуретана, то это хорошее условие, обеспечивающее профилактику для всей подвески от «выжимания» и нежелательной деформации.
• Шаровые опоры. Связывают рычаг ПА со ступицей (центральной вращающейся частью) колеса. Если в непорядке шаровая опора, то во время движения колеса могут начать выворачиваться наружу, а сама машина начнёт заваливаться на одно из крыльев.
• Сайлентблоки. Втулки из металла с резиновой или полиуретановой вставкой, образующие шарниры.

На упругих элементах, входящие в схему подвески автомобиля, остановимся наиболее подробно.

Витые пружины

Главная задача пружин – поддержка веса транспортного средства, гашение вибраций и ударов от дорожного полотна, сохранение надлежащего дорожного просвета.

Стандартные пружины средней жёсткости ставятся на городские легковые автомобили. 

Усиленные пружины с высокой жесткостью – элементы задней подвески автомобиля. Их активно монтируют на транспортные средства, у которых на заднюю ось приходятся заметные весовые нагрузки. Это грузовики, легковые авто с прицепом. 

На некоторые транспортные средства могут ставиться пружины с переменным сечением прута – с переменной жесткостью. Благодаря ним автомобиль легко  адаптируется  к любой дорожной ситуации.

Большинство пружин изготавливается в печах из прутков из рессорно-пружинной, торсионной стали. При деформации материал способен возвратиться в исходное положение. Пружины делают из прутков круглого сечения. Могут быть бочкообразными, коническими, цилиндрическими.  Для гоночных авто выпускают пружины из углепластика.

Торсионы

Представляют собой металлические упругие стержни круглого сечения. Имеют на концах шлицевое соединение. Отлично работают на скручивание. Обеспечивают упругую связь между колесом и кузовом при перемещении колес.

Чаще всего монтируются на независимых подвесках  у многоосных транспортных средств. Крепятся одним концом к кузову, другим – к рычагу.

Торсионы – распространённые компоненты передней ПА у рамных внедорожников и грузопассажирских фургонов RENAULT KANGOO, Iveco Daily, MERCEDES-BENZ.

Рессоры

Рессоры – упругие элементы ПА из металла. Эффективны для передачи нагрузки от кузова к ходовой (колесам, гусеницам). Могут быть однолистовыми и многолистовыми.

Одни из самых первых типов упругих элементов ПА. Изначально активно присутствовали и на легковом, и на грузовом транспорте. В странах СНГ рессоры в составе подвески хорошо знакомы владельцам машин «Москвич», «Волга».

Сейчас рессоры ставятся на коммерческий транспорт, преимущественно тяжёлые грузовики, строительную спецтехнику с двумя задними мостами.

Отказ от рессор у производителей легковых авто и интерес к ним со стороны производителей тяжёлого транспорта вызван тем, что главный недостаток большинства рессор – невозможность обеспечить плавный ход на хорошем полотне (это связано с высоким трением в самих компонентах устройства данного типа) , при этом это наиболее надёжное решение, когда нужно удержать кузов гружёной машины на заданной высоте, обеспечить тяжёлому грузовому транспорту безопасность движения.

И пока одни производители говорят, что рессоры уходят в прошлое, другие удивляются новыми решениями: рессорами с графитовым покрытием (существенно снижается трение), дробеструйным упрочнением.

Принцип работы подвески

Принцип работы подвески основан на преобразовании энергии удара.

1. Колёса наезжают на неровность.
2. Возникает сам удар.
3. Упругие элементы (пружины, торсионы, рессоры) перемещаются 
4. Освобождается энергия.
5. Боковые, продольные силы и их моменты передают направляющие (рычаги, поперечные тяги). Они же оказывают влияние на характер перемещения колёс.
6. Гашения колебаний осуществляются амортизаторами. Ведь мало просто погасить удар. Важно, чтобы когда машина попадает на неровность, она не раскачивалась. По сути, если у ПА не было бы амортизаторов, то при попадании на колдобину, элементарно бы ухудшалось сцепление и машина бы “улетала”.

Классификация подвески

Существует большое многообразие типов подвесок автомобиля.

Классификационными признаками могут выступать

• Направляющие. В таком “срезе” ПА может быть независимой  (телескопической, рычажной, комбинированной) и зависимой  (с жёсткой балкой, с реактивными штангами).
• Особенности перемещения колеса.
  В поперечной, продольной плоскостях, в обеих из них.
• Тип гасящего устройства (в амортизаторах, рессоре и шарнирах, рессорах и амортизаторах).
• Тип базового упругого элемента (металлическая – торсионная с витой пружиной, с листовой рессорой,  неметаллическая – гидравлическая, пневматическая, резиновая), комбинированная (рессорно-пружинная).

Виды подвесок автомобиля

Многообразие видов подвесок на рынке связано с тем, что производителям постоянно приходится искать новые решения.

Крайне важно, чтобы ПА не просто справлялась с базовыми функциями, но и была компактной, надёжной, доступной по стоимости, простой в установке и обслуживании. Давно прошли те времена, когда транспортное средство выбирали исключительно по двигателю, кузову и трансмиссии. Свою ПА требуют городские авто,  внедорожники постоянно сталкивающиеся с ямами и ухабинами, грузовики. Также своё решение требуется для передней и задней подвески автомобиля.

Универсальных решений нет и в ближайшее время не предвидятся.

Зато для каждого транспортного средства можно подобрать свою идеальную ПА.

Зависимая ПА

Дольше всего существует зависимая ПА. Она базируется на жесткой неразрывной оси, представляющей собой связующую колёс. Фактически такая подвеска была ещё до того, как не было авто. Это был распространенный элемент карет, конных повозок. 

Такое устройство способно решить главную задачу — предупредить смещение колёс относительно друг друга. Если одно колесо попадает в яму или на камень, то другое смещается в эту же сторону.

Исполнение при этом может быть различным. Самые популярные варианты – на продольных рессорах и с направляющими рычагами.

Конструкция с продольными рессорами — это устройство с балкой, которая подвешена на двух рессорах. Соединение выполнено с помощью стремянок.

Концы рессоры монтируются прямо на несущем кузове. Для этого используются кронштейны разных видов. Один из них в виде эластичной опоры снижает вибрации, другой — в виде серьги создаёт благоприятные условия для продольного перемещения.

Один из недостатков конструкции c продольными рессорами – проблемы при противодействии на большой скорости  боковым и продольным силам. В этом случае нет гарантии, что не сместится мост, а в итоге машина и вовсе не потеряет управляемость.

По этой причине автоконцерны уже не ставят ПА с продольными рессорами на легковые автомобили, но не отказались от её использования на коммерческом транспорте, особенно тяжёлой технике.

Впрочем, этот недостаток не встретить у  конструкции с направляющими рычагами. Как правило, четыре из рычагов продольные, а один поперечный – в виде штанги, которая широко известна под названием “тяга Панара”, но у некоторых производителей возможны и другие вариации. Вместо тяги Панара в системе может присутствовать механизм Ватта, представляющий собой вертикальный рычаг,  эффективно решающий проблему колебаний, или механизм Скотта-Рассела. Последний базируется на чередовании рычагов разной длины.  Для того, чтобы обеспечить курсовую устойчивость транспортного средства – именно то, что требуется.

Рычаги присоединены с одной стороны к раме, а с другой стороны к балке моста, лояльны к продольным, боковым, вертикальным усилиям. 

5-ти рычажная зависимая подвеска – популярное решение для многих современных автомобилей марок Volvo, Kia, Fiat, и Hyundai. Особенно хорошо данное решение подходит для внедорожников.  ПА такого типа обеспечивает транспортному средству хорошую проходимость, а сама характеризуется надёжностью и длительным сроком эксплуатации. Единственное, как показывает практика, если с такой ПА что-то случается  в силу сложности конструкции, обслуживание, ремонт – не самые дешёвые.

Но если автомобилист понимает необходимость таких трат на обслуживание, а среди маршрутов – регулярно дороги с плохим покрытием, это то, что нужно. А если есть желание, чтобы была более чёткая езда на ровном асфальте, всегда есть возможность выбрать покрышки с низким профилем.

Подвеска МакФерсон (McPherson) 

Отдельным подвидом независимой ПА является McPherson с поворотным кулаком. Фактически ПА МакФерсон напоминает классическую ПА, базирующуюся на двойных поперечных рычагах, но вместо поперечного рычага как-такового у конструкции есть специальная амортизационная стойка.

Производители переднеприводных легковых авто получают отличные возможности для размещения в подкапотном пространстве коробки передач и ДВС. Можно использовать поперечную схему. Другие ПА не всегда позволяют это сделать. 

Большой ход и простота конструкции – это ещё одни весомые плюсы решения. При этом конструкция неуниверсальная. Есть проблемы с углом наклона в вертикальной плоскости. Для производителей спорткаров, это например, – существенное ограничение.

Полунезависимая подвеска

• Общей осью для колес выступает скручивающая  торсионная балка. Она имеет П-форму.
• Балка способна «играть», гася на поворотах крены транспортного средства.
• Продольные рычаги крепятся одним концом  к кузову либо раме (смотря что перед нами — грузовой транспорт или легковой автомобиль), а другой – к ступице.
• При разгоне и торможении транспортного средства  ПА ощущает силы скручивания,  при этому балка “подтягивает” колёса на место.

У некоторых транспортных средств с полузависимой ПА на балке есть электромотор. И жёсткость ПА в этом случае можно изменять прямо в ручном режиме. Это очень практично.

Чаще всего такой тип ПА можно встретить у ВАЗ (модели от 2108 до 2115), HОNDA, Renault.

Автомеханики любят такие устройства за легкость монтажа,  автомобилисты — за отличную кинематику колес и возможность получить высокий уровень жесткости в поперечном направлении.

Возникает вопрос: “А почему же такое решение не самое распространённое?” Увы, монтировать устройство можно далеко не на любом транспортном средстве. У решения достаточно специфические требования к геометрии днища.

Подвеска Де-дион (сбалансированная)

Фактически эта ПА гибридного типа. У неё есть признаки и зависимой, и независимой ПА. Основные элементы решения – витая пружина, амортизатор, приводной, задний и поперечный рычаг,  балка, приводной вал, дифференциал, тормозной диск.

Решение обеспечивает отличную возможность сбалансировать неподресоренные массы автомобиля (массы рамы, кузова и другие элементы “верхней части” транспортного средства), добиться идеальной плавности хода. Недостаток решения – риск возникновения дисбаланса в момент торможения и при разгоне. 

Конструкция достаточно сложна. Поэтому у неё высокая себестоимость. Высока и стоимость ремонта такой ПА.

На практике  ПА Де-дион  можно встретить у ряда Alfa Romeo, Mercedes-Benz  Р-класса и Ferrari.

Независимая подвеска

Главная особенность независимой ПА – это то, что каждое колесо способно двигаться самостоятельно. Поэтому решение и называют независимым. Если правое колесо попадает на камень, то левое останется в статичном положении. То есть одно колесо сдвинется вместе с пружинами или другими элементами, а второму будет гарантировано хорошее сцепление с дорожным полотном. Пассажиры при езде на авто с независимой подвеской, напротив, чувствуют наибольший комфорт.

Но при этом – в “сцепке” с ПА находятся развал-схождение, ширина колеи. Для водителя это создаёт определённые трудности. Но на фоне легкой управляемости на больших скоростях с этим недостатком чаще на практике готовы смириться.

Исполнение

Исполнение независимых ПА бывает очень разным:

• На двойных поперечных рычагах. Верхний рычаг короче, нижний – длинней. Конструкция на двойных поперечных рычагах может иметь абсолютно разные упругие элементы. У автомобилей Fiat, например, распространены торсионные ПА на поперечных рычагах, у Jaguar – пружинные (пружины могут монтироваться с упором на брызговик или в зоне, находящейся между поперечными рычагами).
• На двойных продольных рычагах. Как правило, в качестве упругих элементов выступают торсионы. Решение хорошо подходит для тех ситуаций, когда производитель авто хочет обеспечить максимальный комфорт водителю и пассажиру, который находится рядом с ним. Неплохой вариант для городских автомобилей, предназначенных для езды, преимущественно, двух пассажиров. Правда, важно понимать, что такая конструкция требует увеличенных рычагов. А для того же городского автомобиля, требующего компактности, это уже проблема.
• На поперечных и продольных рычагах (одновременно). Гибридное решение минимизирует влияние сил на крепления подвески к кузову транспортного средства, но с показателями кинематики у конструкции – явные проблемы. В частности, при больших ходах ПА – изменение угла развала очень существенное.
• На косых рычагах. Оси качания – под косым углом. Производители таких ПА добились минимизации крена транспортного средства на повороте, но не всех устраивает изменения развал-схождения колёс. Такие подвески можно нередко встретить на машинах Opel, Fiat.
• С качающимися полуосями. Упругими элементами могут быть пружины и рессоры. Качающиеся полуоси создают идеальные условия для того, чтобы при наезде на камень или другое препятствие, колесо могло уберечь относительно полуоси перпендикулярное размещение. Но при езде со скоростью выше 60 км/час сразу же начинаются проблемы с развалом. Поэтому решение нельзя назвать практичным. При установке на легковые автомобили от него давно отказались. Хотя ранее такое решение можно было встретить у Chevrolet, Ford, Mercedes-Benz.

Пневматическая подвеска

ПА базируется на баллонах  со сжатым воздухом. На характеристики ПА можно влиять именно при помощи изменения величины давления. Решение позволяет получить максимальную  плавность хода, а также взять под полный контроль регулировку клиренса автомобиля.

Чаще всего решение можно встретить на коммерческом транспорте. Особенно на автобусах и большегрузных автомобилях, тягачах.

На легковой транспорт пневматические системы ставят реже. В основном, только на машины премиум-класса.

Массовый автопром прибегал к решению разве что только при выпуске отдельных моделей Citroen.

Гидравлическая подвеска

Альтернатива классическим амортизаторам и у решения – гидростойки и гидроподъемники со значительным рабочим ходом.

Гидравлическая подвеска автомобиля (с резервуаром с гидравлической жидкостью). Хорошо подходит для эффективного решения двух задач:

• контроля за жёсткостью,
• регулировкой высоты клиренса.

Лучше всего показывает себя на транспортных средствах с управляющей электроникой, подстраиваясь под особенности дорожного покрытия, скорость передвижения.

При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески гидравлическая ПА самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Электромагнитная подвеска

Работает за счёт преобразователей с мощными магнитами.

Особенности решения:

• От блока управления на магниты подается электричество,
• Автоматически изменяется жёсткость амортизаторов, клиренс.
• Автомобиль получает идеальную управляемость.
• Система отлично гасит  мельчайшие неровности, даже те, которые проявляют себя на уровне вибрации.

Некоторые электромагнитные ПА, как, например, подвеска Bose (названа так по фамилии разработчика), дополнительно способны эффективно справляться с функцией электрогенератора. Колебания из-за неровностей дороги превращаются в электрическую энергию и накапливаются в аккумуляторах. 

Многорычажная подвеска

Многорычажная ПА или Multilink – одна из наиболее активно устанавливаемых конструкций на заднюю ось.  Включает в себя комплекс рычагов – поперечных и продольных, опору, пружину, амортизатор, подрамник,  стабилизатор.

Для крепления ступицы колеса используется не менее 4-х рычагов. Это важно для того, чтобы обеспечить корректную регулировку колеса. 

Плюсы Multilink:

• высокая плавность хода машины,
• хорошая управляемость,
• малошумность,
• независимая поперечная и продольная регулировка колес.

При этом решение сложно в изготовлении, поэтому себестоимость его достаточна высока. Непроста и установка ПА. Установить её способны только опытные автомеханики.

Двухрычажные push-rod и pull-rod

Для спорткаров очень важно, чтобы ПА мало весила, была жёсткой, обеспечивала согласованность кинематических параметров при высоких нагрузках.

Этим характеристикам соответствуют двухрычажные конструкции push-rod и pull-rod.

У обеих конструкций между монококом и колесом находится наклонная тяга – штанга. Она может быть тянущей (pull-rod) или толкающей (push-rod). Каждое колесо взаимосвязано с одной штангой. Толкающие штанги более популярны. Их проще установить в поднятую носовую часть авто. А ведь большинство гоночных авто в силу аэродинамических особенностей именно такие. 

Чтобы детально изучить устройство подвески автомобиля, её виды, можно приобрести специальный онлайн-курс для самообучения на базе LCMS ELECTUDE. Обучающий продукт предназначен для самообучения. Электронная программа представляет собой интерактивный тренинг из 25 модулей.   Среднее время прохождения тренинга – 6 часов. Но всё достаточно индивидуально и зависит от базовой подготовки. Кроме систематизированной теоретической базы вас ждёт работа на специализированном симуляторе. В том числе, вы сможете отточить навыки проведения сервисных операций.

Из чего состоит подвеска автомобиля

Подвеска любого современного автомобиля – это особый элемент, служащий переходным звеном между дорогой и кузовом. И сюда входят не только передние и задние мосты и колёса, но и целая совокупность механизмов, деталей, пружин и различных узлов.

Чтобы провести профессиональный ремонт, автомобилисту необходимо знать, из чего состоит подвеска автомобиля. В этом случае он сможет быстро обнаружить неисправность, провести замену детали или провести отладку.

Основные функции подвески

Устройство подвески

Подвеска любого современного автомобиля призвана выполнять несколько основных функций:

1. Соединение мостов и колёс с основной несущей системой – рамой и кузовом.
2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
3. Обеспечение необходимой плавности хода.
4. Сглаживание дорожных неровностей.

Все производители работают над повышением эффективности, надёжности и прочности подвески, внедряя более продвинутые решения.

Разновидности подвесок

Зависимая

Классические автомобильные подвески уже давно ушли в прошлое. Сейчас такие системы стали более сложными. Выделяют две основных разновидности:

1. Зависимая.
2. Независимая.

Независимая

Подавляющее большинство легковушек оснащается независимой подвеской. Она позволяет добиться большего комфорта и безопасности. Суть такой конструкции заключается в том, что колеса, располагающиеся на одной оси, никак жестко не связаны друг с другом. Благодаря этому, когда одно колесо наезжает на какую-то неровность, другое не меняет своего положения.

В случае с зависимой подвеской колёса соединяются жёсткой балкой и представляют собой фактически монолитную конструкцию. В результате этого пара движется синхронно, что не очень удобно.

Основные группы элементов

Расположение элементов подвески

Как уже было сказано, современная подвеска – это сложная система, где каждый элемент выполняет свою задачу, причем функций у каждой детали, узла или агрегата может быть сразу несколько. Все элементы перечислить очень трудно, поэтому специалисты обычно выделяют некие группы:

1. Элементы, обеспечивающие упругость.
2. Направляющие элементы.
3. Амортизирующие элементы.

Для чего предназначается каждая из групп

Амортизатор

Упругие элементы предназначаются для сглаживания вертикальных сил, возникающих из-за неровностей дороги. Направляющие элементы отвечают непосредственно за связь с несущей системой. Амортизаторы гасят любые колебания и обеспечивают комфортность езды.

Основным упругим элементом являются рессоры. Они смягчают удары, колебания и негативные вибрации. Рессора – это большая и мощная пружина, отличающаяся высокой сопротивляемостью.

Устройство амортизатора

Одним из основных элементов подвески являются амортизаторы, выполняющие гасящие функции. Они состоят из:

• верхней и нижней проушин, предназначенных для крепления всего амортизатора;
• защитного кожуха;
• цилиндра;
• штока;
• поршня с клапанами.

Гашение колебаний происходит в результате воздействия силы сопротивления, возникающих при перетекании жидкости или газа из одной ёмкости в другую.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Ещё одной важной составляющей является стабилизатор поперечной устойчивости. Он необходим для повышения безопасности. Благодаря ему автомобиль во время движения на больших скоростях не так сильно отклоняется в стороны.

Подвеска играет ключевую роль в определении ходовых качеств легкового автомобиля. Многие производители стараются подобрать качественные детали и серьёзно подходят к вопросам оснащения. Нередко производители используют подвески той или иной компании, которая уже давно заявила о себе и доказала свою надёжность.

Видео

Посмотрите видео, в котором проводится обзор подвески на примере Nissan Almera G15:

Читайте другие наши статьи:

Как провести диагностику подвески

Какие подвески бывают

Тюнингуем подвеску самостоятельно

Как работает автомобильная подвеска | Как работает

«» Вся мощность, вырабатываемая двигателем автомобиля, бесполезна, если водитель не может управлять автомобилем. Вот где в дело вступает система подвески автомобиля. Bicanski на Pixnio

Когда люди думают о характеристиках автомобиля, они обычно думают о мощности, крутящем моменте и ускорении с нуля до 60. Но вся мощность, вырабатываемая поршневым двигателем, бесполезна, если водитель не может управлять автомобилем. Вот почему автомобильные инженеры обратили свое внимание на систему подвески практически сразу после освоения четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Работа подвески автомобиля заключается в том, чтобы максимизировать трение между шинами и дорожным покрытием, обеспечить устойчивость рулевого управления при хорошей управляемости и обеспечить комфорт пассажиров. В этой статье мы рассмотрим, как работают автомобильные подвески, как они развивались с годами и куда движется конструкция подвесок в будущем.

Объявление

Если бы дорога была идеально ровной, без неровностей, подвески были бы не нужны. Но дороги далеко не ровные. Даже на недавно вымощенных автомагистралях есть незначительные дефекты, которые могут взаимодействовать с колесами автомобиля. Именно эти несовершенства прикладывают силы к колесам. Согласно законам движения Ньютона, все силы имеют звездная величина и направление . Выбоины на дороге заставляют колесо двигаться вверх и вниз перпендикулярно поверхности дороги. Величина, конечно, зависит от того, попадает ли колесо в гигантскую шишку или крошечное пятнышко. В любом случае, автомобильное колесо испытывает вертикальное ускорение при прохождении через несовершенство.

«» Подвеска вашего автомобиля максимизирует трение между шинами и дорогой и обеспечивает устойчивость рулевого управления.

© 2018 HowStuffWorks

Без промежуточной конструкции вся вертикальная энергия колеса передается на раму, которая движется в том же направлении. В такой ситуации шины могут полностью потерять контакт с дорогой. Затем под действием нисходящей силы тяжести шины могут снова удариться о поверхность дороги. Что вам нужно, так это система, которая будет поглощать энергию колеса с вертикальным ускорением, позволяя раме и кузову двигаться без помех, в то время как шины будут двигаться по неровностям дороги.

Изучение сил, действующих на движущийся автомобиль, называется динамика автомобиля , и вам необходимо понимать некоторые из этих понятий, чтобы понять, почему вообще необходима подвеска. Большинство автомобильных инженеров рассматривают динамику движущегося автомобиля с двух точек зрения:

1. Плавность хода : способность автомобиля сглаживать неровную дорогу
2. Управляемость : способность автомобиля безопасно ускоряться, тормозить и поворачивать

Эти две характеристики можно далее описать тремя важными принципами — изоляция дороги , устойчивость на дороге и прохождение поворотов . В таблице ниже описаны эти принципы и то, как инженеры пытаются решить проблемы, уникальные для каждого из них.

«» В этой таблице описывается изоляция дороги, сцепление с дорогой и повороты дороги.

© 2018 HowStuffWorks

Подвеска автомобиля с ее различными компонентами обеспечивает все описанные решения.

Давайте посмотрим на части типичной подвески, переходя от общей картины шасси к отдельным компонентам, из которых собственно состоит подвеска.

Реклама

Содержание

1. Детали подвески автомобиля
2. Амортизаторы: Амортизаторы
3. Амортизаторы: стойки и стабилизаторы поперечной устойчивости
4. Типы подвески: передняя
5. Типы подвески: Задняя
6. Специализированные подвески: Baja Bug
7. Специализированные подвески: гонщики Формулы-1
8. Специализированные подвески: Hot Rods

htm»> Детали подвески автомобиля

Подвеска автомобиля фактически является частью шасси, которое включает в себя все важные системы, расположенные под кузовом автомобиля. К этим системам относятся:

• Рама : конструктивный несущий компонент, поддерживающий двигатель и кузов автомобиля, которые, в свою очередь, опираются на подвеску
• Система подвески : установка, поддерживающая вес, поглощающая и амортизирующая удары и помогающая поддерживать контакт с шинами
• Система рулевого управления : механизм, позволяющий водителю направлять и направлять транспортное средство
• Шины и колеса : компоненты, обеспечивающие движение автомобиля за счет сцепления и/или трения с дорогой

Таким образом, подвеска является лишь одной из основных систем любого автомобиля.

Advertisement

Имея в виду этот общий обзор, пришло время взглянуть на три основных компонента любой подвески: пружины, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости.

Пружины

Современные пружинные системы основаны на одной из четырех основных конструкций:

• Винтовые пружины являются наиболее распространенным типом пружин и, по сути, представляют собой усиленный торсионный стержень, намотанный вокруг оси. Винтовые пружины сжимаются и расширяются, чтобы поглощать движение колес.
• Листовые рессоры состоят из нескольких слоев металла (называемых «листьями»), соединенных вместе, чтобы действовать как единое целое. Листовые рессоры впервые использовались на конных повозках и встречались на большинстве американских автомобилей до 19 века.85. Они до сих пор используются на большинстве грузовиков и большегрузных транспортных средств.
• Торсионные стержни используют свойства скручивания стального стержня, чтобы обеспечить работу, подобную винтовой пружине. Вот как они работают: один конец стержня крепится к раме автомобиля. Другой конец прикреплен к поперечному рычагу, который действует как рычаг, перемещающийся перпендикулярно торсиону. Когда колесо наезжает на неровность, вертикальное движение передается на поперечный рычаг, а затем, посредством рычажного действия, на торсион. Затем торсион скручивается вдоль своей оси, создавая усилие пружины. Европейские автопроизводители широко использовали эту систему, как и Packard и Chrysler в Соединенных Штатах, на протяжении 19 века.50-х и 1960-х годов.
• Пневматические амортизаторы состоят из цилиндрической воздушной камеры, расположенной между колесом и кузовом автомобиля, и используют сжимающие свойства воздуха для поглощения вибрации колеса. Сегодня эта технология используется во многих роскошных автомобилях, но на самом деле этой концепции уже более века, и ее можно найти в багги, запряженных лошадьми. Пневматические рессоры той эпохи делались из наполненных воздухом кожаных диафрагм, очень похожих на меха; они были заменены пневматическими рессорами из формованной резины в 1930 с.

В зависимости от того, где на автомобиле расположены рессоры — т. е. между колесами и рамой — инженеры часто считают удобным говорить о подрессоренной массе и неподрессоренной массе .

Пружины: Подрессоренная и неподрессоренная масса

Подрессоренная масса — это масса автомобиля, опирающегося на рессоры, а неподрессоренная масса — это масса между дорогой и пружинами подвески. Жесткость пружин влияет на реакцию подрессоренной массы во время движения автомобиля. Автомобили со слабой подвеской, такие как роскошные автомобили (например, Mercedes-Benz C-Class), могут проглатывать неровности и обеспечивать сверхплавную езду; однако такой автомобиль склонен нырять и приседать во время торможения и ускорения, а также имеет тенденцию к раскачиванию или крену кузова на поворотах. Автомобили с жесткой подвеской, такие как спортивные автомобили (например, Mazda Miata MX-5), менее снисходительны к ухабистым дорогам, но они хорошо минимизируют движения кузова, а это означает, что их можно вести агрессивно даже на поворотах.

Таким образом, хотя пружины сами по себе кажутся простыми устройствами, разработка и внедрение их в автомобиль, чтобы сбалансировать комфорт пассажиров и управляемость, является сложной задачей. И что еще более усложняет ситуацию, пружины сами по себе не могут обеспечить идеально плавную езду. Почему? Потому что пружины отлично поглощают энергию, но не так хорошо рассеивают ее. Для этого требуются другие конструкции, известные как демпферы .

Реклама

Амортизаторы: Амортизаторы

Если нет амортизирующей конструкции , автомобильная пружина будет растягиваться и высвобождать энергию, которую она поглощает от удара, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на рессорах, обеспечит чрезвычайно резвую езду и, в зависимости от местности, сделает автомобиль неуправляемым.

Введите амортизатор или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Реклама

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. е. с подрессоренной массой), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. е. с неподрессоренной массой). В двухтрубная конструкция , один из самых распространенных типов амортизаторов, верхнее крепление соединяется со штоком поршня, который в свою очередь соединяется с поршнем, который в свою очередь сидит в трубке, заполненной гидравлической жидкостью. Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. В резервной трубке хранится избыточная гидравлическая жидкость.

Когда колесо автомобиля наталкивается на неровность дороги и вызывает скручивание и раскручивание пружины, энергия пружины передается на амортизатор через верхнюю опору, вниз через шток поршня и в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень движется вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит лишь небольшое количество жидкости под большим давлением. Это замедляет поршень, который, в свою очередь, замедляет пружину.

Амортизаторы работают в два цикла — цикл сжатия и цикл растяжения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верхней части напорной трубы, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия. Имея это в виду, цикл сжатия управляет движением неподрессоренной массы автомобиля, а цикл растяжения контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам приспосабливаться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут возникнуть в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, пикирование при торможении и ускорение.

Реклама

Амортизаторы: стойки и стабилизаторы поперечной устойчивости

Другой распространенной демпфирующей конструкцией является стойка — по сути, амортизатор, установленный внутри винтовой пружины. Стойки выполняют две функции: они выполняют амортизирующую функцию как амортизаторы и обеспечивают структурную поддержку подвески автомобиля. Это означает, что стойки обеспечивают немного больше, чем амортизаторы, которые не поддерживают вес автомобиля — они контролируют только скорость, с которой вес передается в автомобиле, а не сам вес.

Поскольку амортизаторы и стойки очень важны для управления автомобилем, их можно считать важными элементами безопасности. Изношенные амортизаторы и стойки могут привести к чрезмерному переносу веса автомобиля из стороны в сторону и спереди назад. Это снижает способность шины сцепляться с дорогой, а также управляемость и эффективность торможения.

Реклама

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Стабилизаторы поперечной устойчивости (также известные как стабилизаторы поперечной устойчивости) используются вместе с амортизаторами или стойками для придания движущемуся автомобилю дополнительной устойчивости. Стабилизатор представляет собой металлический стержень, который охватывает всю ось и эффективно соединяет каждую сторону подвески вместе.

Когда подвеска одного колеса перемещается вверх и вниз, стабилизатор передает движение другому колесу. Это создает более ровную езду, а уменьшает раскачивание автомобиля . В частности, он борется с креном автомобиля на подвеске при поворотах. По этой причине сегодня почти все автомобили оснащены стабилизаторами поперечной устойчивости в качестве стандартного оборудования, хотя, если это не так, комплекты позволяют легко установить стабилизаторы в любое время.

Реклама

Типы подвески: передняя

До сих пор наши обсуждения были сосредоточены на том, как работают пружины и амортизаторы на любом конкретном колесе. Но четыре колеса автомобиля работают вместе в двух независимых системах — два колеса, соединенные передней осью, и два колеса, соединенные задней осью. Это означает, что автомобиль может иметь и обычно имеет разный тип подвески спереди и сзади.

Многое зависит от того, связывает ли колеса жесткая ось или колеса могут двигаться независимо. Прежняя аранжировка известна как зависимая система , в то время как последняя компоновка известна как независимая система . В следующих разделах мы рассмотрим некоторые распространенные типы передней и задней подвески, которые обычно используются в обычных автомобилях.

Объявление

Зависимые передние подвески

Зависимые передние подвески имеют жесткую переднюю ось, соединяющую передние колеса. По сути, это выглядит как прочный стержень под передней частью автомобиля, удерживаемый листовыми рессорами и амортизаторами. Зависимая передняя подвеска, распространенная на грузовиках, не использовалась в обычных автомобилях в течение многих лет.

Независимая передняя подвеска

В этой конфигурации передние колеса могут двигаться независимо. Стойка Макферсона , разработанная Эрлом С. Макферсоном из General Motors в 1947 году, является наиболее широко используемой системой передней подвески, особенно в автомобилях европейского происхождения.

Стойка MacPherson объединяет амортизатор и винтовую пружину в единый блок. Это обеспечивает более компактную и легкую систему подвески, которую можно использовать для автомобилей с передним приводом.

«» Подвеска на двойных поперечных рычагах на выставке в музее Toyota в Нагое, Япония.

Wikimedia Commons (CC BY SA 4.0)

Подвеска на двойных поперечных рычагах , также известная как подвеска с А-образными рычагами или подвеска с рычагами управления, является еще одним распространенным типом передней независимой подвески.

Хотя существует несколько различных возможных конфигураций, в этой конструкции обычно используются два рычага в форме поперечных рычагов для определения местоположения колеса. На каждом поперечном рычаге, который имеет два положения крепления к раме и одно на колесе, установлен амортизатор и цилиндрическая пружина для поглощения вибраций. Подвеска на двойных поперечных рычагах позволяет лучше контролировать угол развала колес, который описывает степень наклона колес внутрь и наружу. Они также помогают свести к минимуму крен или раскачивание и обеспечивают более стабильное ощущение рулевого управления. Из-за этих характеристик подвеска на двойных поперечных рычагах часто используется на передних колесах больших автомобилей.

Теперь давайте посмотрим на некоторые распространенные задние подвески.

Реклама

Типы подвески: Задняя

Зависимые задние подвески

Если задние колеса автомобиля соединяет неразрезная ось, то подвеска, как правило, достаточно простая — либо на листовой рессоре, либо на винтовой. В прежней конструкции листовые рессоры прижимались непосредственно к ведущему мосту. Концы листовых рессор крепятся непосредственно к раме, а амортизатор крепится к хомуту, удерживающему пружину на оси. В течение многих лет американские производители автомобилей отдавали предпочтение этой конструкции из-за ее простоты.

Та же базовая конструкция может быть достигнута с винтовыми пружинами, заменяющими листы. При этом пружина и амортизатор могут монтироваться как единое целое или как отдельные компоненты. Когда они разделены, пружины могут быть намного меньше, что уменьшает количество места, которое занимает подвеска.

Реклама

Независимая задняя подвеска

Если и передняя, ​​и задняя подвески независимы, то все колеса установлены и подпружинены по отдельности, что в рекламе автомобилей рекламируется как «независимая подвеска четырех колес». Любую подвеску, которую можно использовать на передней части автомобиля, можно использовать и на задней, а версии передних независимых систем, описанных в предыдущем разделе, можно найти на задних осях. Разумеется, в задней части автомобиля отсутствует рулевая рейка — узел, включающий ведущую шестерню и позволяющий колесам поворачиваться из стороны в сторону. Это означает, что задние независимые подвески могут быть упрощенными вариантами передних, хотя основные принципы остаются прежними.

Далее мы рассмотрим подвески специальных автомобилей.

Реклама

Специализированные подвески: Baja Bug

По большей части эта статья была посвящена подвескам основных передне- и заднеприводных автомобилей — автомобилей, которые ездят по обычным дорогам в нормальных условиях вождения. А как насчет подвески специальных автомобилей, таких как хот-роды, гоночные автомобили или экстремальные внедорожники? Хотя подвески специальных автомобилей подчиняются тем же основным принципам, они обеспечивают дополнительные преимущества, уникальные для условий вождения, в которых они должны двигаться. Далее следует краткий обзор конструкции подвески для трех типов специальных автомобилей — Baja Bugs, гоночных болидов Формулы-1 и хот-родов в американском стиле.

Baja Bugs

Volkswagen Beetle, или Жук, суждено было стать фаворитом среди любителей бездорожья. Благодаря низкому центру тяжести и расположению двигателя над задней осью полноприводный Bug справляется с бездорожьем так же, как и с некоторыми полноприводными автомобилями. Конечно, VW Bug не готов к бездорожью с заводской комплектацией. Большинство жуков требуют некоторых модификаций или преобразований, чтобы подготовить их к гонкам в суровых условиях, таких как пустыни Нижней Калифорнии.

Объявление

Одно из самых важных изменений происходит в подвеске. Торсионная подвеска, стандартное оборудование для передней и задней части большинства Bugs в период с 1936 по 1977 год, может быть поднята, чтобы освободить место для тяжелых внедорожных колес и шин. Более длинные амортизаторы заменяют стандартные амортизаторы, чтобы поднять кузов выше и обеспечить максимальный ход колес. В некоторых случаях преобразователи Baja Bug полностью удаляют торсионы и заменяют их несколькими Coil-over systems , продукт послепродажного обслуживания, который сочетает в себе пружину и амортизатор в одном регулируемом блоке. Результатом этих модификаций является транспортное средство, которое позволяет колесам перемещаться по вертикали на 20 дюймов (50 сантиметров) или более с каждой стороны. Такой автомобиль может легко перемещаться по пересеченной местности и часто «прыгает» по стиральной доске в пустыне, как камень по воде.

Реклама

Специализированные подвески: гонщики Формулы-1

Гоночный автомобиль Формулы-1 представляет собой вершину автомобильных инноваций и эволюции. Легкие композитные кузова, мощные двигатели V10 и усовершенствованная аэродинамика позволили создать более быстрые, безопасные и надежные автомобили.

Чтобы сделать мастерство пилота ключевым фактором отличия в гонке, к конструкции гоночных автомобилей Формулы-1 применяются строгие правила и требования. Например, правила, регулирующие конструкцию подвески, гласят, что все гонщики Формулы-1 должны иметь обычные пружины, но они не допускают активных подвесок с компьютерным управлением. Для этого автомобили оснащены многорычажной подвеской , в которой используется многорычажный механизм, эквивалентный системе двойных поперечных рычагов.

Реклама

Напомним, что конструкция с двумя поперечными рычагами использует два рычага управления в форме поперечных рычагов для управления движением вверх и вниз каждого колеса. У каждого рычага есть три монтажных положения — два на раме и одно на ступице колеса — и каждое соединение шарнирно закреплено, чтобы направлять движение колеса. Во всех автомобилях основным преимуществом подвески на двойных поперечных рычагах является контроль . Геометрия рычагов и эластичность соединений дают инженерам полный контроль над углом поворота колеса и другими динамическими характеристиками автомобиля, такими как подъем, приседание и пикирование.

Однако, в отличие от дорожных автомобилей, амортизаторы и винтовые пружины гоночного автомобиля Формулы-1 не крепятся непосредственно к рычагам управления. Вместо этого они ориентированы по длине автомобиля и управляются дистанционно с помощью ряда толкающих и тянущих стержней. Они переводят движения колеса вверх-вниз в возвратно-поступательные движения пружинно-демпферного аппарата.

Реклама

Специализированные подвески: Hot Rods

Эпоха классического американского хот-рода длилась с 1945 примерно до 1965 года. Как и Baja Bugs, классические хот-роды требовали от своих владельцев значительных модификаций. Однако, в отличие от Bugs, которые построены на шасси Volkswagen, хот-роды были построены на множестве старых, часто исторических моделей автомобилей: автомобили, выпущенные до 1945 года, считались идеальным материалом для трансформации хот-родов, потому что их кузова и рамы часто были в хорошей форме. , а их двигатели и трансмиссии нуждались в полной замене. Для энтузиастов хот-родов это было именно то, что они хотели, поскольку это позволяло им устанавливать более надежные и мощные двигатели, такие как Ford V8 с плоской головкой или Chevrolet V8.

Один из популярных хот-родов был известен как T-bucket , потому что он был основан на Ford Model T. Стандартная передняя подвеска Ford Model T состояла из цельной двутавровой балки переднего моста (зависимая подвеска). , U-образная багги-рессора (листовая рессора) и радиусный стержень в форме поперечного рычага с шариком на заднем конце, который поворачивался в чашке, прикрепленной к трансмиссии.

Advertisement

Инженеры Ford создали модель T для высокой езды с большой амплитудой колебаний подвески, идеальной конструкцией для грубых, примитивных дорог 19-го века. 30 с. Но после Второй мировой войны хот-роддеры начали экспериментировать с более крупными двигателями Cadillac или Lincoln, что означало, что радиусный стержень в форме поперечного рычага больше не применялся. Вместо этого они сняли центральный шар и прикрутили концы поперечного рычага к раме. Эта конструкция « с разделенным поперечным рычагом » опустила переднюю ось примерно на 1 дюйм (2,5 сантиметра) и улучшила управляемость автомобиля.

Чтобы опустить ось более чем на дюйм, потребовалась совершенно новая конструкция, которую предоставила компания Bell Auto. На протяжении 19В 40-х и 1950-х годах Bell Auto предлагала осей с опускаемой трубой , которые опускали автомобиль на целых 5 дюймов (13 сантиметров). Трубчатые оси были изготовлены из гладких стальных труб и сбалансированы по прочности с превосходной аэродинамикой. Стальная поверхность также лучше воспринимала хромирование, чем кованые оси с двутавровой балкой, поэтому хот-роддеры часто предпочитали их и из-за их эстетических качеств.

Некоторые энтузиасты хот-родов, однако, утверждали, что жесткость трубчатой ​​оси и ее неспособность изгибаться ухудшают ее способность справляться с нагрузками при вождении. Чтобы приспособиться к этому, хот-роддеры представили четырехбалочная подвеска с двумя точками крепления на оси и двумя на раме. В каждой точке крепления концы стержней авиационного типа обеспечивали достаточное движение под любым углом. Результат? Четырехбалочная система улучшила работу подвески в любых условиях вождения.

Для получения дополнительной информации о подвеске автомобиля и смежных темах перейдите по ссылкам ниже.

Реклама

Первоначально опубликовано: 11 мая 2005 г.

Подвеска автомобиля Часто задаваемые вопросы

Что делает подвеска для автомобиля?

Работа подвески автомобиля заключается в максимальном увеличении трения между шинами и дорожным покрытием, обеспечении устойчивости рулевого управления при хорошей управляемости и обеспечении комфорта пассажиров.

Из каких частей состоит подвеска автомобиля?

Подвеска автомобиля фактически является частью шасси, которое включает в себя все важные системы, расположенные под кузовом автомобиля. Эти системы включают в себя: Рама: конструктивный несущий элемент, поддерживающий двигатель и кузов автомобиля, которые, в свою очередь, опираются на подвеску. Система подвески: установка, которая поддерживает вес, поглощает и гасит удары и помогает поддерживать контакт с шиной. Система рулевого управления: механизм, который позволяет водителю вести и направлять транспортное средство. Шины и колеса: компоненты, обеспечивающие движение автомобиля за счет сцепления и/или трения с дорогой

Как долго служат подвески автомобилей?

Подвеска вашего автомобиля обычно нуждается в ремонте или замене деталей, таких как амортизаторы и стойки, примерно через 50 000 миль.

Что вызывает проблемы с подвеской автомобиля?

Поскольку подвеска автомобиля состоит из множества деталей, в любой части подвески может возникнуть ряд проблем. Как правило, сильные удары и значительные неровности, такие как выбоины или дорожные препятствия, приводят к проблемам с подвеской или ее повреждениям.

Как узнать, повреждена ли подвеска?

Признаки повреждения подвески могут включать занос, занос во время поворотов, неровную езду, при которой вы чувствуете каждую неровность дороги, и рывки вперед при остановке.

Много дополнительной информации

Статьи по теме

Другие полезные ссылки

• Автомобильные Библии: полное руководство по подвеске автомобиля
• Амортизаторы и стойки Monroe Техническая поддержка
• Samarins.com: Как проверить подвеску и рулевое управление при покупке подержанного автомобиля

Источники

• «Подвеска Bose». Edmunds.com, Внутренняя линия. По состоянию на 26 апреля 2005 г.
• http://www.cars.com/carsapp/national/?szc Cars. com Глоссарий Подвеска на двойных поперечных рычагах.
• Клайнс, Том. 2004 Лучше жить через любопытство. Популярная наука. 3 декабря.
• ДиПьетро, ​​Джон. 2004. http://www.edmunds.com/insideline/do/Features/articleId»
• http://www.edmunds.com/insideline/do/Features/articleId» Encyclopedia Britannica 2005, s.v. «демпфирование». CD-ROM, 2005.
• http://www.edmunds.com/insideline/do/Features/articleId»Kahn, Dan. http://www.monroe.com/tech_support/tec_default.asp http://www.rodandcustommagazine.com/techarticles /135_0312_solid/ Амортизаторы и стойки Monroe. Техническая поддержка, техническое обучение.
• Шерман, Дон. Американец: Как обстоят дела сегодня, Нью-Йорк: Crown Publishers,

.

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

William Harris & Kristen Hall-Geisler «Как работает подвеска автомобиля» 11 мая 2005 г.
HowStuffWorks.com. 7 апреля 2023 г.

Citation

Как работает подвеска автомобиля? — Полное руководство — Newparts.com

Невозможно представить автомобили такими, какими мы их знаем сегодня, без подвески. Довольно часто подвеску автомобиля ошибочно считают исключительно ответственной за ходовые качества. Однако это далеко от истины. Наряду с заботой о таких вещах, как качество езды, это также отвечает за динамику автомобиля, — включает рулевое управление и общие аспекты управления.

Более того, с самого начала автомобильная подвеска развивалась как на дрожжах. Тот факт, что он постоянно развивается, является не единственным заслуживающим внимания фактом, он также имеет определенные варианты для различных приложений. Подвеска современного автомобиля предлагает возможность регулировки, которая позволяет вносить изменения, которые резко влияют на характеристики автомобиля . Несмотря на то, что это часть нашей жизни, мы, простые люди, еще многого не знаем, особенно когда дело доходит до его работы.

Подвеска автомобиля — с чего все началось

Прежде чем мы подробно рассмотрим подвеску автомобиля, ее компоненты и то, как она работает, давайте обсудим, с чего все началось. Что может показаться вам интересным, так это то, что подвеска была изобретена и использовалась задолго до появления моторизованных автомобилей. Есть исследования, которые предполагают, что колесницы и повозки использовали подвеску несколько столетий назад . Хотя это сильно устаревшая форма подвески, идея, стоящая за ней, была более или менее той же.

Что стало интереснее с достижениями в области подвески, так это в конце 1700-х годов, когда впервые была запатентована цилиндрическая пружина. Интересно, что разработка этой технологии подвески началась почти за столетие до патента. Говорят, что Роберт Гук, ученый-экспериментатор и философ того времени, обнаружил, что упругое тело под напряжением изменяет форму пропорционально приложенному напряжению в диапазоне. Это открытие впоследствии было названо законом Гука.

Потребовалось еще 100 лет, чтобы использовать технологию подвески с винтовыми пружинами. Первым приложением было кресло, выпущенное в 1857 году. Многие считают, что промышленная революция, произошедшая в этот период, позволила начать массовое производство таких компонентов, как цилиндрическая пружина.

Автомобили, однако, продолжали использовать листовые рессоры до 1906 года, когда «Brush малолитражка» стала первым транспортным средством, в котором использовались винтовые пружины. Листовые рессоры широко использовались до 19 в.34, так как именно тогда General Motors решила перейти на винтовые пружины для передней подвески.

Типы подвески автомобиля

Подвеску автомобиля можно в первую очередь разделить на два типа — независимую и зависимую. Большинство автомобилей на дорогах сегодня используют первую, но было время, когда широко использовалась вторая. Также существует множество вариаций обоих типов подвески автомобиля. В то время как есть третий тип, называемый полузависимой подвеской, это очень редко . В этом типе движение одного колеса влияет на другое, но они не связаны жестко.

Независимая подвеска автомобиля

Как следует из названия, независимая подвеска автомобиля предназначена для независимого движения каждого колеса вверх и вниз. Это означает, что колесо с правой стороны может двигаться вверх или вниз, не затрагивая колесо слева. При этом они не полностью разъединены, , так как имеют качающиеся стержни, соединяющие их. Это имеет много дополнительных преимуществ. Одним из самых больших является то, что колеса не вынуждены работать перпендикулярно.

В результате независимого характера подвески автомобиля каждый угол автомобиля независимо справляется с выбоинами, неровностями и уклонами. Единственным ограничением для этой настройки подвески автомобиля было поддержание развала . Различные типы независимых систем подвески подошли к этому барьеру по-своему. Имейте в виду, что такие типы независимой подвески, как многорычажная и поперечная, имеют определенные преимущества, но не получили широкого распространения из-за нерентабельности.

• Стойка Макферсон
• Двойной поперечный рычаг
• Поворотная ось
• Скользящая стойка
• Многорычажная подвеска
• Полуприцепная подвеска
• Поворотный рычаг

Зависимая подвеска автомобиля

Другой тип подвески, зависимый, не так удобен, как независимая. Это связано с некоторыми недостатками по сравнению с независимым типом.

Принцип работы зависимой подвески автомобиля противоположен независимой подвеске автомобиля, где она не работает без воздействия на колесо на другом конце оси. Автомобили, использующие эту систему почти всегда имеют балку или ведущую ось , которая обеспечивает параллельность и перпендикулярность обоих колес друг другу.

Этот тип подвески имеет несколько недостатков. Самый большой из них — это то, как ситуация, происходящая на одном конце, влияет на каждый конец автомобиля. Это означает, что если есть выбоина или неровность, которую испытывает один конец, он передаст это другому концу, поскольку они жестко связаны. Это может нарушить общую устойчивость автомобиля. Кроме того, соединение колес также влияет на развал.

• Листовые рессоры
• Ссылка на сумку
• ВОБЛинк
• Рычажный механизм Мамфорда
• Стержень Панара
• Рычажный механизм Ватта

Основные компоненты подвески автомобиля

Лучший способ понять, как работает подвеска автомобиля, — это узнать ее компоненты и их назначение. Ради упрощения этой статьи мы остановились на самой распространенной подвеске — независимой.

Пружина

Одним из основных компонентов подвески автомобиля должны быть пружины. Использование рессор вывело подвеску автомобиля на новый уровень. Источники по существу действуют как резервуары энергии. Они поглощают или собирают энергию, которая передается им при сжатии. Они сжимают неровности, такие как выбоины и неровности на дороге. Эти пружины возвращаются в исходное состояние и высвобождают энергию. Пружина работает вместе с амортизатором, чтобы уменьшить влияние неровностей поверхности и сохранить устойчивость.

Когда мы говорим «пружины», вы, вероятно, представляете себе круглые спиральные пружины, и вы не ошибаетесь. Они действительно являются самой распространенной рессорной и единственной, подпадающей под независимый тип подвески автомобиля. Тем не менее, есть также листовые рессоры типа зависимой подвески, которые служат той же цели, но не так эффективны. Помимо винтовых пружин и листовых рессор, есть торсионы, которые можно рассматривать как третью альтернативу. Торсионы относятся к полузависимому типу подвески автомобиля и также могут называться поворотными балками.

Возвращаясь к спиральным пружинам, они имеют спиральную форму, которая хорошо сохраняет энергию. Еще одним преимуществом винтовых пружин является то, что они довольно компактны, что помогает с общей компоновкой. Характеристики спиральных пружин также зависят от жесткости их пружины . Проще говоря, жесткость пружины определяет, какое давление или усилие требуется для сжатия пружины. Если вы ищете качественные винтовые пружины, ознакомьтесь с нашим ассортиментом продукции, изготовленной одними из лучших брендов в отрасли.

Амортизатор

Амортизаторы или амортизаторы используются вместе с пружинами в системах подвески автомобилей. В то время как пружины прекрасно собирают энергию или силу, их конструкция заставляет их избавиться от этой энергии и вернуться в исходное состояние. Сила возврата заставит пружину снова сжаться, почти в форме отскока. Этот отскок затем переводился бы в качество езды, которое также было бы пружинистым или бодрым.

Единственный способ остановить отскок — справиться с энергией пружин. Здесь на помощь приходят амортизаторы. Амортизатор представляет собой поршень, который перемещается внутри заполненного маслом цилиндра. Амортизатор сжимается вместе с пружиной , и он вдавливается в масло и создает сопротивление против стремления винтовой пружины к отскоку. Как мы упоминали ранее, существует множество вариаций каждой части подвески автомобиля. Когда дело доходит до амортизатора, они имеют одну или две трубы в концентрической установке.

Амортизаторы имеют узкие управляющие каналы и односторонние клапаны в поршне. Это предназначено для ограничения потока масла из одной камеры в другую. Именно это ограничение потока масла отвечает за замедление отскока пружины и за стабилизацию автомобиля . Интересно, что некоторые автомобили оснащены амортизаторами, работающими как на масле, так и на газе. Они не только более современные, но и доказали свою эффективность в сравнении с обычными маслонаполненными амортизаторами. У нас представлены одни из лучших амортизаторов на рынке. В нашем каталоге вы найдете качественные варианты замены.

Рычажный механизм

Подвеска автомобиля состоит из нескольких частей, которые работают вместе, чтобы обеспечить ходовые качества и управляемость, к которым мы привыкли сегодня. Эти части могут работать вместе, потому что они взаимосвязаны, и это стало возможным благодаря связям . Звенья — это то, что позволяет независимым системам подвески автомобиля одновременно выполнять несколько задач, таких как амортизация и рулевое управление. Их также можно назвать каркасом подвесной системы. Эти звенья имеют шарниры или втулки на обоих концах, которые предназначены для интеграции различных частей подвески.

Эти соединения обычно имеют шаровой шарнир или втулку, позволяющие компонентам поворачиваться. Рычаги подвески автомобиля отделены от рычагов управления, поскольку они не обеспечивают такого большого движения. Когда дело доходит до применения этих рычагов, в подвеске автомобиля MacPherson используется около двух звеньев на колесо , в то время как в многорычажных системах подвески используется как минимум три звена.

Зависимые системы подвески автомобиля не требуют рычажных механизмов, так как большинство компонентов монтируются непосредственно на неразрезной или ведущей оси. Рычаги управления и поперечные рычаги являются примерами связей.

Шаровой шарнир

Другой важной частью подвески автомобиля является шаровой шарнир. Шаровые шарниры помогают установить соединение между рычагами подвески и поворотными кулаками. Это соединение позволяет поворотным кулакам двигаться во всех направлениях. Сустав двигается не только вверх и вниз, но и из стороны в сторону. Несмотря на то, что является одной из самых маленьких частей подвески автомобиля , он невероятно важен, так как сохраняет контроль над автомобилем, обеспечивая плавное движение.

Шаровой шарнир довольно прост по своей конструкции. Он имеет шпильку, которая находится в металлическом корпусе. Эта шпилька может вращаться благодаря специально разработанному гнезду, которое находится в смазанном корпусе. Причина, по которой он называется шаровым шарниром, заключается в том, что один конец шпильки имеет форму шара. Эта сторона в форме шара — это то, что находится в гнезде, что позволяет поворачивать его на несколько градусов.

Поворотный кулак

Наиболее распространенные подвески используют два рычага на каждом колесе. Эти руки соединяются с суставом вверху и внизу. Они соединяются с вышеупомянутыми шаровыми опорами, которые разрешить движение в различных направлениях . Рычаги и шаровые шарниры работают вместе, позволяя поворотному кулаку поворачиваться, а также обеспечивая его вертикальное положение.

Основное назначение поворотного кулака — помочь соединить колеса с системой рулевого управления, а также убедиться, что остальная часть системы подвески автомобиля выполняет свою работу. В поворотном кулаке используется боковой рычаг , соединенный с концами поперечной рулевой тяги. Наконечники рулевой тяги соединяют рулевую рейку с поворотными кулаками, что делает автомобиль маневренным. Рулевая тяга заканчивается, толкает и тянет поворотные кулаки, чтобы повернуть передние колеса.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Одной из самых простых частей подвески автомобиля является стабилизатор поперечной устойчивости или стабилизатор. Это простой цилиндрический стержень, который связывает оба конца оси вместе. Несмотря на то, что это несложная часть, она выполняет довольно важную роль. Что он делает, так это смягчает крен, который может возникнуть при повороте автомобиля. Эта роль является результатом действия центробежной силы на транспортное средство . Хотя крен не кажется большой проблемой, он может снизить устойчивость и вызвать дискомфорт у пассажиров.

Интенсивность стабилизатора поперечной устойчивости зависит от жесткости металлического стержня. Чем выше жесткость, тем меньше машина будет катиться. Однако дополнительная жесткость может быть достигнута за счет качества езды, поэтому производители разрабатывают стабилизаторы поперечной устойчивости с учетом как качества езды, так и управляемости. Во многих случаях стабилизаторы поперечной устойчивости предлагают возможность регулировки, которая позволяет пользователю определять эффект стабилизатора поперечной устойчивости.

Шпиндель

Основное назначение шпинделя — обеспечить работу оси, являющейся частью трансмиссии. Ось соединена с подвеской автомобиля и колесами, но должна вращаться с помощью шпинделей. Шпиндели рассчитаны на удерживайте ступицу колеса на месте , поддерживая подшипники колеса.

Шпиндели используются на большинстве типов автомобильных подвесок. Что касается популярной стойки MacPherson, шпиндель соединяется с двумя рычагами — сзади и спереди. В подвеске на двойных поперечных рычагах шпиндель соединен с верхним и нижним рычагами.

Вам нужны детали подвески автомобиля?

Вы обратились по адресу Если вы ищете подходящие детали подвески автомобиля. В магазине Newparts.com есть высококачественные запчасти для автомобильной подвески для невероятно длинного списка автомобилей.