принцип работы торсионов, виды, плюсы и минусы

Для комфортной езды по неровным дорогам необходима упругая связь между колесами и кузовом автомобиля. Одним из способов обеспечения такой связи является применение торсионной подвески. Её активно используют в автомобилестроении благодаря компактности, простоте конструкции и высокой надежности.

Торсионная подвеска — что это такое?

Торсион представляет собой вал, изготовленный из специальной пружинящей стали, обработанной термически. К сплаву предъявляются весьма жесткие требования. Он должен выдерживать продолжительные нагрузки, не теряя при этом свои первоначальные свойства. От этого зависит надежность и долговечность подвески в целом. Для уменьшения негативного воздействия внешней среды торсион покрывают антикоррозийным составом и краской. Наиболее защищены от появления ржавчины валы, которые покрыты прорезиненным составом.

Во время преодоления автомобилем неровностей торсионы работают на скручивание в одном направлении.

В зависимости от конструктивных особенностей они бывают:

• круглые;
• квадратные;
• прямоугольные;
• набранные из нескольких слоев металла.

Концы торсиона жестко крепятся к:

• несущему рычагу;
• кузову или раме автомобиля (в зависимости от конструкции).

Фиксация происходит посредством шлицев. Крепление к кузову может быть реализовано при помощи профиля, отличного от круглого. Для нормальной работы подвески ось вращения рычага и ось торсиона должны лежать на одной линии.

Сопротивление скручиванию рассчитывается таким образом, чтобы торсион удерживал вес автомобиля, но при этом позволял двигаться рычагу, обеспечивая упругое соединение колес с кузовом. На жесткость подвески влияют форма, упругость сплава, длина и прочие рабочие характеристики торсиона.

Устройство и принцип работы

На рисунке ниже изображена торсионная подвеска, принцип работы которой заключается в защите кузова автомобиля от чрезмерных нагрузок, передаваемых от колес, путем их гашения пружинящим валом. В процессе преодоления автомобилем неровности дорожного покрытия торсион скручивается, обеспечивая максимальную плавность хода. По завершении переезда через помеху торсион возвращается в исходное положение.

Нагрузка равномерно распределяется по всему механизму. По принципу действия это похоже на пружину — но при этом торсион демонстрирует лучшую эффективность.

Устройство торсионной подвески предполагает постоянное наличие напряжения скручивания на упругом валу во время действия сил поднятия‐опускания на колесо. Поэтому отсутствие деформационных изменений в торсионе является главным требованием к изделию.

Виды подвесок

Есть 2 варианта расположения торсионов:

• поперечно;
• продольно.

Поперечное расположение торсионного вала нашло свое применение в легковом транспорте. Обычно данного вида подвеска используется в автомобилях с задним приводом. Ее особенностью является размещение валов вдоль кузова машины.

Продольные торсионы применяются на больших, тяжелых грузовиках. Были попытки использовать их и на легковом транспорте, но широкого распространения эта практика не получила.

На данный момент в автомобилестроении используются подвески 3‐х основных конструкций:

1. Передняя независимая с использованием поперечных валов.
2. Задняя независимая с поперечными торсионами.
3. Полузависимая задняя.

Передняя независимая

Передняя независимая торсионная подвеска включает в себя следующие элементы:

• Продольно расположенный торсион. Обеспечивает высокую плавность хода.
• Рычаг. Передает усилие и вызывает скручивание торсиона.
• Амортизатор. Служит для гашения колебаний, возникающих в ходовой части автомобиля.
• Стабилизатор поперечной устойчивости. Минимизирует крен кузова машины во время движения. Улучшает управляемость автомобиля.

Передняя независимая торсионная подвеска применяется на тяжелых внедорожниках. За счет этого освобождается место для мощного привода колес.

Задняя независимая

Поперечные торсионы задней подвески устанавливаются в паре с продольными рычагами. Пример конструкции приведен на изображении ниже.

Интересным примером автомобиля с поперечными торсионными валами и продольными рычагами является Renault 16. Машина имеет различную колесную базу справа и слева. Расстояние между передним и задним колесами справа и слева отличается на несколько сантиметров. Причиной такого инженерного решения является последовательное расположение валов один за другим. Это слегка ухудшило управляемость автомобиля, но позволило увеличить багажное отделение.

Полузависимая задняя

В основе подвески данного типа лежит торсионная балка, которая имеет U‐образную форму. Продольные рычаги располагаются по одному с каждой стороны. Балка соединяет их между собой. Рычаги крепятся одной стороной к кузову, а второй к ступице колеса.

Балка хорошо сопротивляется изгибу. При этом ее форма абсолютно не мешает ей скручиваться. Колеса могут немного перемещаться в вертикальной плоскости относительно друг друга. Расположение торсионной балки можно посмотреть на рисунке ниже.

Полунезависимая подвеска используется в бюджетных машинах с передним приводом. Обусловлено это простотой конструкции и низкой ценой таких машин.

Плюсы и минусы применения торсионов

Торсионная подвеска имеет свои достоинства и недостатки. Преимуществами торсионной подвески являются:

• плавность хода авто;
• возможность регулировки высоты, благодаря чему легко изменить дорожный просвет;
• компактность и простота;
• хорошая ремонтопригодность;
• меньшая нагрузка на подшипники колес;
• надежность.

Недостатки торсионной подвески таковы:

• большая зависимость жесткости подвески от качества торсионов;
• сложность изготовления упругих валов;
• управлять автомобилем сложно — повороты осуществлять слишком просто.

Заключение

Торсионная подвеска активно применяется в тяжелой технике, внедорожниках, а также в автомобилях бюджетного сегмента. Ее простота, надежность, долговечность и отменные прочие эксплуатационные характеристики позволили использовать ее на транспортных средствах, не требующих хорошей управляемости на высокой скорости, так как для спортивной, динамичной езды такого типа подвеска, к сожалению, совсем не подходит.

Торсионная подвеска автомобиля — устройство и принцип работы

На автомобили ставят различные типы подвесок: пневматические, пружинные, рессорные. Расскажем что такое торсионная подвеска автомобиля, ее принцип работы и устройство. Плюсы и минусы торсионов.

Что это и как работает

Торсионная подвеска — это металлические валы, работающие на кручение, один конец которой крепится к шасси, а другой крепится к специальному перпендикулярно стоящему рычагу, связанному с осью. Данная подвеска изготавливается из термически обработанной стали, которая позволяет выдерживать значительные нагрузки при кручении. Основной принцип её действия — работа на изгиб. Торсионная балка может располагаться продольно и поперечно. Продольное расположение используется на больших и тяжелых грузовых автомобилях. На легковых машинах, как правило, используются поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе. В обоих случаях она обеспечивает плавность хода, регулирует крен при повороте, обеспечивает оптимальную величину затухания колебаний колес и кузова, уменьшает колебания управляемых колес.

На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с использованием мотора, который стягивает балки для придания дополнительной жесткости, в зависимости от скорости и состояния дорожного покрытия. Подвеска с регулируемой высотой может использоваться при замене колес, когда транспортное средство приподымается при помощи трех колес, а четвертое поднимается без помощи домкрата.

Основное преимущество торсионных подвесок — это долговечность, легкость в регулировании высоты и компактность по ширине транспортного средства. Она занимает значительно меньше пространства, чем пружинные подвески типа МакФерсон, легка в эксплуатации (почти нечему ломаться) и техническом обслуживании.

Видео. Плюсы и минусы торсионов

Если торсионная подвеска разболталась, то отрегулировать положения можно с помощью обычного гаечного ключа. Достаточно подтянуть нужные болты. Главное не переусердствовать, чтобы избежать излишней жесткости хода при движении.

Торсионы багажника — что это такое?

В большинстве современных транспортных средств, для открытия/закрытия крышки багажника используют амортизаторы или газовые упоры, однако, существуют модели (в основном представители отечественной, еще советской классики) в которых до сих пор с этой целью применяют торсионы. Многие автолюбители наверняка знают, что это за детали и какие функции они выполняют, ну а для тех, кто никогда не сталкивался подобными элементами, мы постараемся внести ясность в понимание данного вопроса.

1. Что такое торсион багажника?

Торсионы крышки багажного отделения, по своей сути, являются деталями второстепенной важности, поскольку никак не влияют на безопасность движения, токсичность выхлопных (отработанных) газов или на расход топлива. Единственное с чем могут быть проблемы при выходе из строя этих элементов, так это с удержанием крышки багажника в открытом состоянии, что в принципе, не есть критичной неисправностью, ведь всегда можно использовать подручные средства для подпорки или возить с собой заранее подготовленную палку-упор. Правда, для собственного комфорта, лучше все-таки выполнить замену, тем более, что процедура несложная и не должна занять много времени.

Торсионы (или как их еще называют – «торсионные пружины») – это изделия выполнены в виде вала, имеющего малую вращательную жесткость, работа которого направлена на кручение. Также, торсионы могут быть представлены в виде нескольких, последовательно соединенных между собой валов, расположенных друг напротив друга.

Проще говоря, торсионны – это именно те пруты, которые обеспечивают поднятие крышки багажного отсека и работают на скручивание. Со временем, механизм ослабевает и багажник уже не так широко открывается, что свидетельствует о необходимости замены деталей. Правда, иногда, дополнительные пазы, расположенные на петлях багажного отделения, избавляют владельца от кардинальных мер и дают возможность просто сильнее закрутить уставшие торсионы.

Если торсион лопнул, его также можно починить, применив метод сваривания с последующей термообработкой, однако, исходя из личного опыта многих посетителей разных интернет-форумов, лучше сразу приобрести новую деталь.

Обратите внимание! При покупке сменных запчастей следует хорошо смотреть, что Вы берете, так как во многих моделях автомобильного транспорта правый и левый торсион отличаются друг от друга рычагами, загнутыми в разные стороны.

2. Как заменить торсион на багажнике?

Установка приобретенного изделия проводится в следующем порядке:

• Для начала, откройте крышку и вытащите из багажника все лишние вещи — доступ до крышки и всех частей отсека должен быть свободным;

• Теперь возьмите маркер и с двух сторон поставьте отметки на крышке багажника, которые соответствуют расположению шарниров.

• Если автомобиль, оборудованный центральной блокировкой, то необходимо отсоединить электрический разъем от двигателя замка. Обычно, нужный разъем находится с левой стороны крышки багажника.

• Для выполнения последующих действий, придется обратиться за помощью к другу, так как кому-то надо будет поддерживать крышку, пока Вы будете откручивать болты крепления шарниров.

• Когда все раскручено, крышка багажника снимается, хотя это совсем не обязательно и скорее выполняется в тех случаях, когда помимо установки торсиона необходимо произвести ремонт самой крышки или ее креплений.

• Крепление торсионов осуществляется посредством собственной упругости и что бы их снять, сначала надо отсоединить детали от центрального кронштейна, после чего они отсоединяются и от кронштейна шарнира.

Новые элементы устанавливаются в обратной последовательности и после возвращения крышки багажника на свое место, не забудьте проверить, чтобы в закрытом положении, зазор по периметру между ней и остальными частями кузова был везде одинаковым. В случае необходимости, следует применить соответствующую регулировку: болты крепления шарниров ослабляются и путем перемещения крышки в пределах удаленных отверстий, находится требуемое оптимальное положение.

Сейчас мы описали общую схему замены торсионов, по большей части, характерную для представителей отечественной классики (в особенности различных моделей ВАЗов), но более современные автомобили могут иметь конструкцию, при которой описанных действий будет недостаточно. Получить более подробную информацию, о нюансах замены указанных механизмов на конкретных марках транспортных средств, Вы можете изучив их руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию. Кроме того, в просторах интернета, также есть много полезной информации на этот счет.

3. Как установить торсион багажного отделения?

Как мы уже говорили, установка торсиона проводится в обратной последовательности к процедуре его снятия. Тоесть, освободив багажное отделение и открыв крышку, необходимо снова ввести деталь (на этот раз уже сменную) в зацепление с петлей крышки и с кузовным кронштейном, установив торсион в нужное положение. Теперь снова закручиваем болты на креплениях и вуаля – все готово. Если автомобиль оснащен центральной блокировкой, то следующим шагом будет обратное подсоединение электрического разъема к мотору замка. Поместите на свои места резиновые ограничители открытия крышки (если такие имеются) и проверьте работоспособность установленных механизмов.

4. Основные неисправности торсиона багажника

У разных видов автомобилей, крышка багажного отделения открывается по-разному, на что в значительной степени, влияет тип применяемых пружин (газовые они или представлены в виде возвратного замка пружины — торсиона). Если в первом случае работа пружин обеспечивается давлением газа в бустере, то использование обычного пружинного механизма дает возможность открытия багажника путем применения силы натяжения (открывания) самой пружины.

На показатель натяжения, напрямую влияет температура окружающей среды: если она высокая – металл нагревается и открытие багажника происходит более плавно. В результате длительного использования, пружина часто растягивается, что требует выполнения регулировки силы натяжения. Если торсион не может удерживать крышку багажного отделения в открытом положении или же наоборот, производит открытие слишком резко, — рекомендуется изменить усилие пружин путем перемещения их отогнутых концов в соответствующие прорези на кронштейнах.

Пружины крышки багажника должны отличаться определенным уровнем прочности и устойчивостью к коррозийному влиянию, поэтому, как правило, их изготавливают из нержавеющей стали. Однако, растянутость пружины – не единственная проблема торсиона и наряду с ней, в работе данных механизмов возникают и другие неисправности, выражающиеся в недержании крышки багажного отсека, трудности ее открытия (кажется слишком тяжелой) и характерном хрусте, сопровождающем процесс открытия.

Причиной первой неисправности может быть либо ослабление натяжения торсионов, либо появление в них трещин (в таких случаях, говорят «торсион лопнул»). Решение проблемы такого рода только одно – замена вышедшей из строя детали.

Если крышка багажника открывается с трудом, значит вполне вероятно, что фиксатор на петле багажника серьезно износился. Порядок устранения данной проблемы следующий:

— освободить торсион данной петли;

— снять петлю;

— доварить «съеденную» ее часть или же полностью заменить деталь на новую.

В последнем варианте, когда при открытии крышки багажного отделения слышится характерный хруст, скорее всего это результат сильного трения торсиона в фиксаторе, расположенного на петле багажника. Осмотрите фиксатор петли и при необходимости смажьте трущиеся части, это поможет устранить звук.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

принцип работы, устройство и преимущества независимой подвески автомобиля

Продолжая рубрику устройства ходовой части современного автомобиля, нельзя не затронуть тему подвески, а точнее одной из ее разновидностей, основанной на принципе торсиона, которая не покидает автомобильную индустрию уже порядка 80 лет и встречается на большинстве бюджетных моделей современности.

Содержание статьи:

История появления торсионной подвески

Впервые торсионную подвеску начали использовать на задней оси в первой половине XX века. Первопроходцами были Citroen, а позднее ее можно было встретить на всех автомобилях Porsche. Следом устройство оценили Renault, Chrysler, наш отечественный ЗиЛ и прочие.

Такое широкое распространение обусловлено по большей части отсутствием аналогов, которые могли бы обеспечивать схожую плавность хода (главная проблема тех лет), простоту, надежность и, что было важно в послевоенные годы — дешевизну, главный фактор и по сей день.

Правда в 1989 году торсионная подвеска окончательно отжила свое и с того года все уважающие себя компании перешли на системы МакФерсона и многорычажки (не считая откровенно бюджетных авто).

Принцип работы торсиона в автомобиле

Как понятно из названия, в основе системы заложен принцип торсиона — металлический стержень скручивается вокруг своей оси, погашая неровности на дороге.

Когда нагрузка увеличивается, рычаг получает нагрузку, которую забирает на себя стержень. Он начинает скручиваться, уводя за собой рычаг колеса. Когда неровность минует, торсионный вал разгибается.

Читайте также: Какие бывают амортизаторы в автомобиле, признаки неисправностей

Сила сопротивления при скручивании рассчитывается специально под каждый автомобиль, чтобы при максимально допустимой нагрузке вал не лопнул, а при езде «налегке» обеспечивал оптимальное гашение неровностей дороги.

Также торсионы играют роль стабилизаторов. Аналогично сегодня в автомобилях проектируется система поперечной устойчивости.

Устройство

Сам механизм выглядит следующим образом. В соответствии с инженерными решениями, металлический вал размещается продольно или поперечно к кузову автомобиля. На концах нарезаны шлицы для надежного соединения.

Один конец стержня крепится к рычагу, а другой непосредственно к кузову или лонжеронам. Чтобы система работала, инженеры устанавливают вал с отклонением в несколько градусов, так, чтобы во время нагрузки обеспечивался допустимый уровень скручивания. Чем больше градус, тем сильнее будет «эффект».

Во многом устройство торсионной подвески напоминает рессорную, но в отличие от последней, стержень скручивается быстрее, обеспечивая тот самый знаменитый плавных ход, который так оценили автолюбители.

Типы подвесок

За годы применения, система видоизменялась для установки на разных осях автомобилей. Также в некоторых случаях конструкция требовала продольной или наоборот поперечной установки упругого элемента относительно рамы.

Из такого множества можно выделить три вида конфигурации, которые были и до сих пор остаются популярными.

Передняя на поперечных рычагах

Единственный вариант данной системы, встречающийся на передней оси. С одной стороны, упругий элемент крепится к поперечным рычагам (верхнему или нижнему в зависимости модели), а с другой к раме или кузову автомобиля.

Торсион располагается продольно. Рычаги передают нагрузку на скручивающийся элемент, который в свою очередь дополнительно выполняет роль стабилизатора.

Данную систему часто можно было встретить на рамных внедорожниках и коммерческих автомобилях. Такая конфигурация освобождала много места спереди, например, для установки полного привода.

Задняя с поперечными торсионами

Система на поперечных торсионах сегодня не применяется ввиду не лучших характеристик управления и необходимости устанавливать задние колеса на разном расстоянии относительно передней оси (разница составляла до 5 см).

С другой стороны, данный вариант позволял значительно увеличить объем багажника, что для старых европейских автомобилей было приоритетной задачей. Суть механизма аналогична первому. Одна сторона торсиона крепилась к рычагу, вторая к раме.

Задняя полузависимая

А вот этот тип подвески дожил до наших дней и успешно используется производителями при проектировании бюджетных моделей с передним приводом.

Статья по теме: В чем разница между кроссовером, внедорожником и паркетником

В данном случае колеса надежно связаны между собой с помощью скручивающиеся балки, которая не сколько работает на гашение неровностей дороги, сколько является стабилизатором.

Амортизируют здесь все те же поперечно расположенные торсионы, которые соединяются с рычагами и крепятся к втулке в центре. Так нивелируется необходимость в установке колес на разном расстоянии и сохраняется необходимая жесткость.

Подвеска считается полузависимой, так как колеса задней оси не могут полноценно двигаться отдельно друг от друга. Движение одного влияет на другое, хоть и не в значительной мере.

Плюсы и минусы

Как уже понятно, главное преимущество торсионной системы в современном ее облике — это дешевизна производства, но есть и другие:

• Небольшое количество деталей, соответственно, повышенная надежность;
• Отличная амортизация;
• Легкость в обслуживании из-за небольшого количества деталей;
• Снижение нагрузки на подшипники;
• Компактность;
• Можно самостоятельно регулировать клиренс автомобиля.

Но с недостатками автомобильная индустрия смирится не может.

1. Во-первых, само производство упругих элементов достаточно сложный и трудоемкий процесс.
2. Во-вторых, они начинают скрипеть.
3. В-третьих, торсионная система не дает той управляемости, которую могут предложить современные системы.

Что лучше торсионная балка или многорычажная подвеска?

Многорычажная система однозначно стала большим скачком вперед в плане технологичности. В отличие от торсиона, многорычажка дает каждому колесу двигаться независимо друг от друга, при этом не вызывает кренов кузова и скрипа.

Что положительно сказывается на сцеплении с дорогой, управляемости и уровне комфорта пассажиров, с которым не сравнится даже система МакФерсона.

Но сложность конструкции значительно повлияла на ее конечную стоимость в производстве и ремонтопригодности (любой элемент заменяем, но процесс крайне трудоемкий из-за запрессовки сайлентблоков и пр.).

Торсионы — Inzhener-Info

Торсионы

Простейшим видом пружины кручения является торсион — цилиндрический стержень, заделываемый концами в деталях, подвергающихся упругому угловому смещению. Заделка чаще всего производится при помощи шлицевого соединения. Типичная конструкция торсиона представлена на рис. 909. Угол закручивания цилиндрического торсиона

или

где М — действующий на торсион момент, Н·мм; l — рабочая длина торсиона, мм; d — диаметр рабочего участка торсиона, мм; G — модуль сдвига, МПа.

Максимальное напряжение сдвига (на периферийных волокнах сечения)

Момент, воспринимаемый торсионом,

Подставляя это выражение в формулу (425), получаем

Допустимое напряжение сдвига [τ] в торсионах, изготовленных из пружинных сталей, составляет 400—600 МПа.

Как видно из выражения (428), угол закручивания при заданном τ всецело определяется отношением l/d.

Применение торсионов особенно выгодно в случаях соединения полых соосных деталей, например, пустотелых валов, когда торсионам можно придать значительную длину. Угол закручивания торсиона в этих случаях может достигать величины порядка нескольких десятков градусов.

Благодаря конструктивной простоте и малым радиальным габаритам торсионы широко применяют в современном машиностроении в качестве средства упругой связи между вращающимися деталями, например, для амортизации неравномерности момента в поршневых машинах. Вместе с тем торсионы являются хорошим средством компенсации несоосности и перекосов соединяемых деталей. Торсионы применяют так же как заменители пружин сжатия и листовых рессор для восприятия поперечных нагрузок. Для этого один из концов торсиона заделывают неподвижно в корпусе, а другой конец снабжают рычагом, воспринимающим поперечную силу (рис. 910) Подобные конструкции применяют, например, для упругой подвески колес автомобилей, для привода клапанов поршневых двигателей и т. д.

Упругое перемещение оконечности рычага по направлению действия рабочей нагрузки для случая, изображенного на рис. 910, равно

где ϕ — угол, определяемый по уравнению (425).

Торсионная подвеска — это… Что такое Торсионная подвеска?

Торсион квадратного сечения

Торсионная подвеска — подвеска, рабочими элементами которой являются торсионы (упругие стержни, работающие на кручение). Используются стержневые торсионы круглого или квадратного сечения, реже пластинчатые — набранные из некоторого числа пластин пружинной стали, совместно работающих на закручивание.

Расчёты

Стержень, используемый как упругий элемент, который работает на скручивание, называется торсионом. Касательные напряжения , возникающие в условиях кручения, определяются по формуле:

,

де r — расстояние от оси кручения.

Очевидно, что касательные напряжения достигают наибольшего значения на поверхности вала при и при максимальном крутящем моменте , то есть

,

де W_p — полярный момент сопротивления.

Это даёт возможность записать условие прочности при кручении в таком виде:

.

Используя это условие, можно или по известным силовым факторам, которые создают крутящий момент Т, найти полярный момент сопротивления и далее, в зависимости от той или иной формы, найти размеры сечения, или наоборот — зная размеры сечения, можно вычислить наибольшую величину крутящего момента, которую можно допустить в сечении, которое в свою очередь, позволит найти допустимые величины внешних нагрузок.

avec (barre pleine)

ou (tube)

Торсионы в подвеске бронетехники

.

Ходовая часть танка Т-40 являлась новаторской в советском танкостроении — впервые (вместе с тяжёлым танком КВ-1) на серийной машине применили индивидуальную торсионную подвеску.

Торсионы подвески выполняют, как правило, в виде сплошного или полого круглого вала. Торсионы другого сечения распространения не получили.

Для соединения торсиона с другими деталями на его концах выполняются головки, как правило, со шлицами треугольного, трапециевидного и реже прямоугольного профиля. В танке Pz. V «Пантера» для соединения применялись головки с лысками и клиновидный болт.

Для обеспечения достаточной прочности, головки торсиона выполняются диаметром больше диаметра основного стержня, при этом d/D = 0.6…0.8 (d — диаметр рабочей части стержня, D — внутренний диаметр шлицов). В реальных конструкциях это значение колеблется от 0.54 до 1.0, последнее значение имел, например, итальянский лёгкий танк L6/40 Удобство монтажа обеспечивается разным диаметром головок (внутренняя меньше наружной), а также отверстием с резьбой для съёмника на внешнем торце торсиона.

Для более точной установки торсиона на требуемый угол закрутки при его монтаже, а также при устранении осадки торсиона вследствие накопления остаточной деформации, число зубьев на головках выполняют разным. В этом случае минимальный угол перестановки можно определить так:

φ_min = 360 (z₂ — z₁) / z₂·z₁,

   где z₂ и z₁ — число зубьев на головках торсиона.

Например, минимальный угол перестановки для торсиона танка Pz.III с числом зубьев на головках 45 и 44 будет составлять примерно 0.18º; для торсиона танка Т-72 с числом зубьев 52 и 48 — примерно 0.58º. В случае же равного числа зубьев на головках, точная регулировка требуемого угла закрутки торсиона практически невозможна. Так для танка L6/40 с числом зубьев 40 на каждой головке угол перестановки торсиона составляет 9º. Крепление торсионов, выполненное по типу танка Pz.V, вообще исключает возможность регулировать подвеску в процессе эксплуатации.

Торсионы выполняют из хромистых или кремниевых сталей с содержанием углерода 0.45-0.65 %, хрома 1-1.5 %, с добавлением ванадия, никеля, молибдена и других легирующих элементов. Легированная сталь, используемая в торсионных валах, обладает высокой усталостной прочностью и упругостью, как правило, это сталь типа 45ХНМФА.

Термическая обработка хромистых сталей состоит обычно из закалки при температуре 800—860ºС с последующим отпуском при температуре 400—500ºСДля повышения усталостной прочности торсионов впадины шлицов обрабатываются накаткой роликами. Рабочая поверхность вала подвергается дробеструйной обработке или накатке роликами, это создаёт упрочнённый поверхностный слой (наклёп) и значительно повышает усталостную прочность торсиона.

Для повышения динамических свойств, воспринимаемой нагрузки и максимального угла закрутки торсион подвергают заневоливанию. Эта технологическая операция является последней среди операций механической и термической обработки. Операция заневоливания заключается в закрутке горячего торсиона за предел его упругого состояния и выдерживании в таком положении некоторое время. При этом в поверхностных слоях возникают пластические деформации, а в сердцевине упругие. После разгрузки торсиона сердцевина, стремясь освободиться от напряжений и вернуться в исходное состояние, встречает сопротивление пластически деформированного поверхностного слоя. Остаточные напряжения, полученные при заневоливании, позволяют повысить рабочую нагрузку и угол закрутки торсиона в эксплуатации. В некоторых случаях, как это делается для торсионов Т-72, торсион подвергается двойному заневоливанию.

Рабочая закрутка заневоленных торсионов должна совпадать с направлением закрутки при заневоливании. Поэтому заневоленные торсионы левого и правого бортов невзаимозаменяемы и соответствующим образом маркируются (как правило на торце торсиона буквами «Л» и «П»). Для предотвращения поломки торсионов в результате механических повреждений или коррозии рабочей поверхности вала его после окончательной механической и термической обработки покрывают специальным лаком, а иногда и прорезиненной тканью (M46) или изолентой (Т-64, Т-72).

В связи с проектом по «большой» модернизации танка Т-34 в СССР вопрос о разработке подвески, был поднят ещё в сентябре 1940 года. 19 ноября 1940 года постановление Комитета обороны № 428 обязало НКСМ и НКО к 1 января 1941 года предоставить предложения о переходе на производство танков Т-34 с новой ходовой частью с торсионной подвеской. Разработанный КБ завода № 183 проект торсионной подвески предусматривал использование существующих катков и балансиров. За счёт её применения объём боевого отделения увеличивался на 20 %, что позволило увеличить запас топлива до 750 литров и разместить его в трансмиссионном отделении. При этом масса самой подвески снижалась на 300—400 кг^[1].

Однако начало Великой Отечественной войны отодвинуло планы по модернизации танка на несколько лет. Торсионная подвеска появилась на танке Т-44, явившемся глубокой модернизацией Т-34.^[2]

В Великобритании параллельно с пружинами установили телескопические гидравлические амортизаторы, благодаря чему была устранена склонность подвески Кристи к продольным колебаниям корпуса, значительно повысилась плавность хода.

Торсионы в автомобильных подвесках

Стабилизатор поперечной устойчивости по сути представляет собой работающий на кручение торсион, предназначенный для создания сопротивления крену автомобиля. Закрепляется в ступичном узле левого колеса, далее проходит в направлении движения до шарнирного узла крепления к кузову, далее в латеральном направлении к противоположному борту автомобиля, где крепится зеркально аналогично первому борту. Отрезки торсиона, проходящие в направлении движения, работают как рычаги при работе подвески в вертикальном направлении.

В качестве упругих элементов используются продольно расположенные торсионы — работающие на скручивание стержни.

Торсионы могут располагаться как продольно (в этом случае они служат одновременно и осями поперечных рычагов в параллелограммной подвеске, как правило нижних), так и поперечно (во втором случае каждый из них может быть уподоблен принципу действия стабилизатору поперечной устойчивости в традиционной подвеске, с той разницей что поперечные торсионы имеют с одной стороны неподвижное крепление, а стабилизатор закреплён лишь на рычагах подвески, в точках же крепления к раме или кузову он может свободно проворачиваться, поэтому стабилизатор и не работает при сжатии или отбое подвески одновременно с двух сторон — только при разноимённом ходе противоположных колёс)

Спортивный автомобиль сороковых годов. торсионная балка располагалась поперечно и была жёстко закреплена на раме

Такая передняя подвеска использовалась на многих автомобилях фирм Packard, Chrysler и Fiat начиная с пятидесятых годов, советских легковых ЗИЛ и некоторых моделях французской фирмы Simca, созданных в годы сотрудничества с «Крайслером» (например Simca 1307).

Характеризуется высокой плавностью хода, компактностью (что например позволило на «Симке» разместить между рычагами приводы передних колёс).

Передняя подвеска VW Beetle в разрезе Подвеска на продольных торсионах. Citroen, 1935 год.

Торсионы получили достаточно широкое распространение на малолитражных автомобилях 1950-х — 1960-х годов благодаря компактности и относительной простоте изготовления.

Как правило, на них торсионная балка (или балки) располагалась поперечно и была жёстко закреплена на раме, в этом случае подвеска конструктивно подобна описанной выше танковой. К концам торсиона (торсионов) крепились продольные качающиеся рычаги, соединённые с колесом непосредственно или с поворотным кулаком при помощи шкворневого узла или шаровых опор.

На автомобиле «Запорожец» и мотоколяске С-3Д так была выполнена передняя подвеска; использовались две торсионные балки квадратного сечения, заключённые в стальные трубы и расположенные одна над другой, к концам которых крепились продольные рычаги подвески. Этот тип подвески («система Порше») был разработан немецким инженером Фердинандом Порше и впервые был использован на автомобиле «Фольксваген Жук», а также ранних моделях «Порше».

Renault 16 любопытен тем, что из-за использования двух расположенных по одному на борт торсионов у него была разная колёсная база справа и слева, так как один из торсионов конструктивно был расположен позади второго.

На многих французских автомобилях похожую конструкцию, но с одним торсионом (или двумя по одному на борт) имела и задняя подвеска, примеры — Renault 4, Renault 16 и другие; последний любопытен тем, что из-за использования двух расположенных по одному на борт торсионов у него была разная колёсная база справа и слева, так как один из торсионов конструктивно был расположен позади второго — рисунок. Этот вариант подвески был распространён во Франции до 1980-х и даже 1990-х годов благодаря возможности сделать совершенно ровный пол между рычагами, что было выгодно для очень популярных там автомобилей с кузовами «хетчбэк» и «универсал».

Поперечные торсионы использовались и на всех моделях автомобиля ЛуАЗ.

Подвеска с продольно расположенными цилиндрическими торсионами применялась, как правило, на сравнительно больших и тяжёлых легковых автомобилях — таких, как Imperial (США, 1957-75), Packard 1955-56 годов или представительские модели ЗИЛ (−114, −117, 4104), — но также и на сравнительно компактных: Fiat 130, Renault 4, Simca 1307, Morris Marina, Alfa Romeo (Giulietta, GTV, 75).

По конструкции она обычно соответствовала обычной подвеске на двойных поперечных рычагах, но вместо пружин в ней использовались торсионы, в большинстве случаев соединённые с нижними рычагами и одновременно с этим играющие роль их осей. По сравнению с пружинной подвеской, торсионная этого типа позволяла добиться более высокой плавности хода и управляемости.

На автомобилях Packard специальные электроприводы изменяли угол закрутки торсионов, что позволяло задолго до появления гидропневматических и пневматических подвесок (вроде устанавливаемых на лоурайдеры или автомобили «Ситроен») «на ходу» регулировать дорожный просвет — для тех лет это была очень смелая идея (к сожалению, в конкретной реализации на «Пэкардах» уровень надёжности этого узла совершенно не соответствовал уровню его новизны).

При длительной эксплуатации подвесок с продольными торсионами был выявлен серьёзный недостаток такой конструкции, связанный с уязвимостью низко расположенных креплений торсионов для коррозии.

На Fiat 130 и Porsche 911 продольные торсионы использовались в подвеске типа Макферсон. (В редких случаях в качестве упругого элемента в подвеске макферсон может использоваться не пружина, а торсион. Пример такой подвески — передняя на «Порше 911»^[3].

Кроме того, на некоторых автомобиля концерна «Крайслер» существовал и тип подвески, в котором в паре с двойными поперечными рычагами использовались поперечные торсионы, что позволяло добиться большей компактности; по своему расположению и действию они были отчасти подобны «половинке» стабилизатора поперечной устойчивости в обычно подвеске, с одним из концов прикреплённым к нижнему рычагу подвески, а вторым — неподвижно закреплённым на раме или подрамнике кузова (схема).

подвеска автомобиля на двойных продольных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны имеется по два продольных рычага. Как правило такая подвеска применялась на передней оси сравнительно малоскоростных заднемоторных автомобилей — характерными примерами её использования являются «Фольксваген Жук» и первые поколения «Фольксваген Транспортер», ранние модели спорткаров «Порше», а также мотоколяска С-3Д и «Запорожец».

Все они имели по сути общую конструкцию (так называемая «система Порше», в честь изобретателя) — в качестве упругих элементов применялись расположенные друг над другом поперечные торсионные валы, соединяющие пару рычагов, причём торсионы были заключены в образовывавшие поперечину подвески трубы (у поздних моделей «Запорожца» помимо торсионов в качестве дополнительных упругих элементов применялись также цилиндрические витые пружины, расположенные вокруг амортизаторов).

Фольксваген Жук

Главным преимуществом такой подвески является большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колёс, благодаря чему появляется возможность сильно вынести салон вперёд, разместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колёс, что позволяло существенно сократить длину заднемоторного автомобиля. При этом, однако, расположенный спереди багажник оказывался весьма скромным по объёму, именно из-за вынесенной далеко вперёд поперечины подвески.

С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: в ней происходят хотя и меньшие по сравнению с одинарными продольными рычагами, но всё же существенные изменения колёсной базы при ходах отбоя и сжатия, и так же присутствует сильное изменение развала колёс при кренах кузова. К этому следует добавить, что рычаги в ней должны воспринимать большие изгибающие и крутильные нагрузки со стороны как вертикальных, так и боковых сил, что заставляет делать их достаточно массивными.

Торсионно-рычажная подвеска автомобиля (с сопряжёнными рычагами)

Очень распространённый в наше время тип полузависимой подвески задних колёс с двумя продольными рычагами, соединёнными работающей на скручивание торсионной балкой. Основными упругими элементами были витые пружины, а не торсион. Была разработана фирмой Audi в семидесятых годах, после чего очень широко использовалась (и используется сейчас, как правило на бюджетных моделях) в качестве задней на переднеприводных автомобилях

Источники

В стандартную комплектацию автомобиля ГАЗ-2330 «Тигр» входят: независимая торсионная подвеска всех колёс с гидравлическими амортизаторами и стабилизаторами поперечной устойчивости.

Примечания

1. ↑ Л. Н. Васильева, И. Желтов, Г. Ф. Чикова. Правда о танке Т-34. — Москва: Атлантида — XXI век, 2005. — С. 119. — 480 с. — 5 000 экз. — ISBN 5-93238-079-9
2. ↑ Огонь, броня, скорость. В.Вишняков. Боевая техника армии и флота: Сб. статей / Сост. С. Н. Поташов. —М.: ДОСААФ, 1981.
3. ↑ Раймпель, Й. Шасси автомобиля /сокр. пер. с нем./ = Fahrwerktechnik. — Москва: Машиностроение, 1983. — Т. I. — С. 195-227. — 356 с.

См. также

Торсионная подвеска — принцип работы, устройтсво, схема

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

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

 

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

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

Принцип работы торсионной подвески

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

Виды торсионной подвески

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

Преимущества и недостатки

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

Преимущества

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

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

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

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

5. Повышенная ремонтопригодность, простота регулировок и надежность эксплуатации.

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

Недостатки

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

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

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

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

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

Видео — Ремонт торсионной балки

Торсионная подвеска | Как это работает

Торсионная подвеска

Торсион представляет собой металлический стержень, прикрепленный одним концом к кузову автомобиля, а другим концом — к нижнему рычагу подвески. Когда колесо проезжает неровность, штанга поворачивается. Он возвращается в исходное положение после прохождения неровности и восстанавливает нормальную высоту проезда автомобиля. Сопротивление штанги скручиванию имеет такой же эффект, как и у пружины, используемой в более традиционных системах подвески.К штанге постоянно прикладывается определенная нагрузка, чтобы поддерживать дорожный просвет автомобиля. Торсион может быть установлен в системе как продольно, так и поперечно. Одна из самых полезных особенностей этой системы — регулируемые торсионы. Две старые машины (мы не будем говорить классические, потому что Marina, конечно, не считается одной), в которых использовались торсионы, были Morris Marina и Chrysler Valiant, которые устанавливали стержни продольно.

Снятие торсиона

Перед тем, как приступить к удалению неисправных торсионов, важно помнить, что компоненты передаются, то есть они не взаимозаменяемы с одной стороны автомобиля на другую.Если вы снимаете оба торсиона, вам следует хранить два набора компонентов отдельно. Вам также понадобится специальный инструмент — сепаратор карданного шарнира, который вы, вероятно, найдете в Интернете. Сначала снимите опорные колеса и поставьте автомобиль на опоры оси. Отсоедините аккумулятор. Далее откручиваем и снимаем масленку с нижней тяги поворотного пальца. Затем вам нужно будет найти способ поддержать вес подвески. Один из способов — опустить автомобиль на деревянный брус толщиной около 20-21 см (8 дюймов).Этот блок следует размещать как можно ближе к противопылевым щиткам дисковых тормозов под нижним рычагом подвески. Замените опоры оси так, чтобы они обеспечивали дополнительную безопасность на этой высоте.

Следующий шаг — снять нижнюю втулку и поднять рычаг амортизатора от шарового пальца. Для этого сначала разблокируйте стопорную гайку на противодействующей подушке и используйте самоконтрящийся гаечный ключ, чтобы удерживать корпус верхней втулки, когда вы снимаете гайку. Затем снимите верхнюю втулку корпуса с верхней втулкой. Теперь вы можете отделить рычаг амортизатора от шарового пальца и снять нижнюю втулку.Затем вам нужно будет отделить рулевую рейку и рычаг от механизма подвески. Для этого сначала открутите и снимите гайку с шарового пальца рулевой рейки. Затем используйте сепаратор шарового шарнира, чтобы высвободить шаровую ось из рулевого рычага.

Перед тем, как приступить к снятию самого торсиона, слегка приподнимите автомобиль, чтобы снять нагрузку на торсион, при этом нижний рычаг подвески по-прежнему опирается на деревянный брус. Затем освободите реактивный рычаг от шасси, открутив и сняв болт, пружинную шайбу и шайбу реактивного рычага.Переместите реактивный рычаг вперед по торсиону. Затем ослабьте гайку, удерживающую рым-болт через элемент шасси, пока подвеска не опустится на 12 мм (Qins). Наконец, снимите торсион, осторожно потянув за буртик из корпуса шасси. Реактивный рычаг по-прежнему прикреплен к торсиону. Снимите его, сняв стопорное кольцо и освободив реактивный рычаг.

Установка нового торсионного стержня

Повторная установка торсиона выполняется в обратном порядке по сравнению с методом снятия, но следует учитывать следующие моменты.Новый торсион можно установить с любой стороны автомобиля, а старый — только с той же стороны. Это связано с тем, что используемые торсионы всегда имеют небольшую «деформацию», из-за чего они остаются слегка скрученными в одном направлении. Любая коррозия или царапины на стержне влияют на его надежность, и его нельзя использовать повторно. Регулировочный винт на реактивном рычаге следует установить наполовину и затянуть контргайку перед повторной установкой реактивного рычага. Убедитесь, что вы установили гайку рым-болта на указанный крутящий момент, который обычно составляет около 6.9-7,4 кг / м (50-541 фунт / фут). Аналогичным образом установите болт, крепящий реактивный рычаг к шасси, на правильный крутящий момент 3,0 кг / м (2,21 фунта / фут), а также гайку шарового пальца поперечной тяги на 3,3 кг / м (2,61 фунт / фут). Убедитесь, что вы заменили поврежденные гайки, болты и втулки при повторной сборке. Все они должны быть в отличном состоянии. Установив новый торсион, отрегулируйте высоту накладки подвески.

Регулировка высоты обивки подвески

Если вы установили новый торсион или просто разобрали его для проверки, вам придется заново отрегулировать высоту дифферента.Регулировка дифферента делится на две стадии: грубая и точная. Для грубой регулировки дифферента необходимо переместить рычаг реакции на шлицах торсиона. Для этого сначала поместите основание поворотной стойки на деревянный брусок и отсоедините рычаг амортизатора (рычаг амортизатора), как описано выше. Затем нанесите или выколотите метки совмещения на реактивном рычаге и кузове и открутите крепежный болт реактивного рычага. Сдвиньте рычаг вперед до конца шлицев, внимательно следя за его положением, когда он выходит из шлица.Переместите рычаг на один шлиц вверх или вниз и верните его на место. Соберите подвеску и проверьте высоту автомобиля. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока триммер не будет правильно отрегулирован. Теперь вы можете выполнить точную настройку. Сначала снимите стопорный болт реактивного рычага, затем ослабьте контргайку регулировочного болта. Затем, оторвав колеса от земли, поверните этот регулировочный болт либо по часовой стрелке, чтобы увеличить высоту дифферента, либо против часовой стрелки, чтобы уменьшить высоту дифферента.

Раскрывая тайну торсионных стержней

Вот как мы выбираем правильные стабилизаторы для каждой установки …

При настройке большинства автопоездов с сцепками для распределения веса, когда вы регулируете давление на сцепное устройство для распределения веса, вы хотите, чтобы буксирующее транспортное средство толкалось прямо вниз.Если прицеп толкает заднюю часть буксирующего транспортного средства на полдюйма, вы хотите, чтобы передняя часть буксирующего транспортного средства также была опущена на полдюйма. Именно поэтому сцепку для распределения веса часто называют уравнительной — она ​​уравнивает давление на переднюю и заднюю оси тягача. У нас есть статьи, в которых подробно описывается процедура, если вы хотите, просто отправьте мне электронное письмо.

Торсионы обычно имеют весовой рейтинг на этикетке или штамп. Различные типы слитков, которые мы видим в наши дни, обычно имеют рейтинг от 600 до 1200 фунтов.Люди часто предполагают, что если прицеп имеет вес сцепного устройства в 600 фунтов, это то, что вам нужно для торсионов. Как обычно, ответ не так прост. Во-первых, вы действительно не можете использовать вес язычка прицепа в качестве ориентира. В большинстве случаев он не включает вес батареи или баллонов с пропаном, а если он включает баллоны, они могли быть взвешены пустыми, полными или где-то посередине. Если есть огромный передний отсек для хранения вещей, вы, вероятно, также добавите туда немного веса… прицеп с указанным весом сцепного устройства в 500 фунтов легко может быть 700 фунтов при загрузке для путешествий.Чтобы еще больше усложнить процесс, это возможно только в том случае, если вес, указанный в брошюре, является точным — часто это «наилучшее предположение». Grand Design RV — единственная известная мне компания, которая дает вам реальный вес сцепного устройства каждого из своих прицепов.

Торсионы представляют собой рычаги, которые создают крутящий момент для передачи веса на передние колеса тягача и обратно на колеса прицепа, снимая нагрузку с задней оси. Вы можете измерить необходимый крутящий момент, измерив расстояние от шаровой опоры сцепного устройства до передней и задней осей буксирующего транспортного средства и рассчитав переносимый вес.

Если буксирующее транспортное средство длинное — например, пикап с 8-футовым кузовом, вес должен переноситься намного дальше, чем на более короткое транспортное средство. Следовательно, для достижения такой же передачи веса вам потребуется более высокий рейтинг торсиона. В качестве реального примера, наша Tesla Model 3 имеет колесную базу 113 дюймов и вылет 40 дюймов от задней оси до шаровой опоры. Airstream, который мы чаще всего буксируем на Tesla, имеет сцепное устройство весом 620 фунтов. Мы используем торсионы весом 800 фунтов, чтобы довольно хорошо переносить этот вес сцепного устройства, а установка дает нам потрясающую управляемость и хорошую управляемость.Частично это связано с устойчивым демпфированием ударов Tesla и его сверхнизким центром тяжести.

Если я подключу тот же прицеп к нашему Ram 1500 Crew Cab с 149-дюймовой колесной базой и 56-дюймовым задним свесом, мне понадобятся 1000-фунтовые штанги для переноса веса, однако в этом случае я бы использовал 1200-фунтовые штанги… хотя 1000- фунтовые штанги будут переносить вес, едва ли будет какая-либо емкость распределения веса, и грузовик будет иметь тенденцию ехать с продольным шагом, потому что торсионы будут на своем максимальном пределе.

Еще одним фактором, который следует учитывать при настройке сцепного устройства для распределения веса, является подвеска прицепа и ее центр тяжести. Типичные прицепы имеют подвеску на листовых рессорах с поворотным рычагом между рессорами. Этот рычаг гарантирует, что веса передней и задней оси всегда равны. Это хорошо с точки зрения загрузки шин и позволяет опустить прицеп немного ниже спереди, что помогает немного снизить аэродинамическое сопротивление. Обратной стороной листовой рессоры с подвеской на поворотных рычагах является отсутствие сопротивления продольному наклону.На торсионной оси, которая является независимой подвеской, существует сопротивление движению спереди назад, потому что передние задние оси имеют равный вес только тогда, когда прицеп находится в горизонтальном положении.

Другой вопрос, который очень трудно определить — все ли марки 600-фунтовых слитков одинаковы? В большинстве установок мы используем конусный круглый стержень. Нам нравится этот тип руля, потому что он имеет большой диапазон движения, поэтому он легче справляется с приемником сцепного устройства и А-образной рамой прицепа, когда вы проезжаете уклоны на дороге.Эта установка не всегда подходит для комбинации прицеп / тягач. Когда высота шара становится меньше 18 дюймов, этим рулям требуется слишком большой дорожный просвет, поэтому вместо этого мы используем балку с конической цапфой. 600-фунтовая цапфа действует больше как 800-фунтовая круглая штанга на шоссе, но сжимается быстрее на отжимах.

На некоторых транспортных средствах у вас могут возникнуть проблемы с тем, чтобы выравнивающая сцепка и торсионы толкали вниз переднюю ось буксирующего автомобиля, поэтому вы получаете более тяжелые стержни, надеваете их на концевое звено, а передняя часть все еще слишком высока, может быть, вверх на полдюйма от позиции соло… так что вы затягиваете стержни другого звена, измеряете, и снова оно все еще на полдюйма — ничего не изменилось.Если это так, то у вас проблема с приемником. Ресивер просто скручивается, а не переносит вес. Некоторые приемники не переносят вес, на который они рассчитаны, в основном из-за нечеткости стандарта Общества автомобильных инженеров (SAE), в соответствии с которым некоторые компоненты сцепки созданы. В этом случае ствольную коробку следует укрепить, чтобы она могла выдерживать достаточный вес. Если у прицепа слишком большой вес сцепного устройства (более 15% от общего веса прицепа), то иногда можно сделать что-то, чтобы уменьшить вес сцепного устройства до уровня, с которым может справиться приемник.Однако вы должны быть осторожны — если вес сцепного устройства слишком мал, ходовые качества прицепа могут быть нестабильными.

Хотел бы я дать вам жесткое и быстрое правило, какие планки использовать, но даже при всех тысячах настроек, которые мы делаем, мы иногда ошибаемся. Мы создадим комбо — скажем, Tahoe с прицепом, который имеет вес сцепного устройства 750 фунтов. Мы посмотрим на это и скажем, что слитки весом в 1000 фунтов должны работать хорошо. Затем, во время тест-драйва, мы могли бы понять, что штанги весом 1200 фунтов были бы лучше, поэтому мы катим его обратно в магазин и меняем штанги, а затем возвращаемся к дорожным испытаниям.

Суть решения загадки торсионных стержней для вашей уравнительной сцепки заключается в том, что каждая комбинация немного отличается. Вы должны полагаться на опыт и знания специалистов по установке сцепного устройства вашего дилера на колесах, чтобы правильно подобрать прицеп к буксирующему транспортному средству и настроить комбинацию для оптимальной буксировки и управляемости на дорогах. Когда вы правильно настроите буровую установку, вы заметите существенное улучшение характеристик буксировки и получите удовольствие от спокойной поездки.

Off-Road IFS Truck Основные сведения о торсионах для грузовиков

Так что же такое торсионы? По сути, это прямые стальные стержни, которые работают как винтовые пружины, но скручиваются для демпфирования, а не сжимаются, как катушки. Штанги можно найти в передней подвеске автомобилей IFS. Они являются основной несущей пружиной на некоторых автомобилях, а также используются для регулировки дорожного просвета. Жесткость пружины торсиона определяется его материалами, длиной и общим диаметром. Торсионы так же распространены, как и боковые зеркала, и используются в полноприводных автомобилях, легковых, грузовых и военных транспортных средствах с начала 20 века.

Торсионы относительно легко отрегулировать и заменить, что, как правило, может выполнить механик-любитель со средним опытом и напольным домкратом, некоторыми подъемными стойками, ударным пистолетом и навыками безопасности. Если вы планируете оставить свой любимый внедорожник в заводском виде, то менять торсионы действительно незачем. Однако, когда дело доходит до увеличения веса транспортного средства, например, стальных бамперов и лебедок, вам следует подумать об установке подъемника подвески или замене торсиона.Установка сверхмощных торсионов на вторичном рынке похожа на добавление жесткости пружины, которая используется либо для подъема автомобиля, либо для переноски более тяжелых грузов.

Замена лучше, чем регулировка или чрезмерное вращение, которое может повредить стержни. Недавно мы объединились с Sway-A-Way, чтобы сделать торсионы более тонкими и их доступные области применения.

Просмотреть все 5 фото

Что делает торсионный стержень лучше?
Торсионы Toyota Sway-A-Way имеют диаметр меньше заводского, но все же добавляют прочность, необходимую для выдерживания суровых бездорожья без чрезмерной жесткости пружины.Наличие ровно достаточной пружины обычно обеспечивает лучшую управляемость и контроль. Чрезмерную жесткость пружины сложнее контролировать с точки зрения демпфирования; это также вредит ходовым качествам. Соответствующие амортизаторы с правильной скоростью дополняют торсионы и обеспечивают лучшую езду.

Просмотреть все 5 фото

Регулировка
Основное преимущество торсионов заключается в том, что их легко отрегулировать для увеличения дорожного просвета. Регулировка торсиона в некоторых случаях осуществляется поворотом гаечного ключа. Регулировкой можно безопасно достичь подъема от 2 до 3 дюймов.Часто мы находим энтузиастов чрезмерной регулировки предварительной нагрузки заводских торсионов; это приведет к резкой поездке и фактически снизит способность автомобиля сохранять сцепление с дорогой.

Посмотреть все 5 фотографий

Производство
Эти торсионные стержни из хромомолибденовой стали 300M 4340 изготовлены из сырья лучшего качества, чем OEM, и обработаны в соответствии с техническими требованиями на токарном станке с ЧПУ. Шлицы нарезаются зубофрезерно-фрезерным станком, а шестиугольные поверхности фрезеруются. Затем стержни подвергаются термообработке в соответствии с надлежащими характеристиками.Торсионы качения предварительно напряжены, поэтому после первоначальной установки повторная индексация не требуется. Прутки 300M остаются с необработанной отделкой, в то время как стандартные прутки окрашиваются порошковой краской в ​​красный цвет. Торсионы Sway-A-Way выдерживают усталость более чем на 50 процентов по сравнению с заводскими стержнями. Гоночные или экстремальные приложения со штангами 300 м часто требуют модификации головки (A-образной дуги) или регулятора для увеличения их прочности и долговечности. Штанги GM имеют шлицы с помощью регуляторов для точной регулировки.

Просмотреть все 5 фотографий

Повреждение торсионных стержней
Торсионы практически не нуждаются в обслуживании, но есть несколько способов продлить срок их службы.Избегайте чрезмерного поворота штанги для достижения подъема; это вызывает чрезмерное скручивание и может превысить память материала. Чрезмерное вращение также вызывает преждевременное утомление и, в конечном итоге, выход из строя стержней. Повреждения также могут быть результатом удара обломками на высокой скорости или перетаскивания ходовой части и штанг по камням. Зазубрины и царапины серьезно снижают способность штанги скручиваться.

ПОПУЛЯРНЫЕ ТОРСИОННЫЕ ШИНЫ 4X4 SWAY-A-WAY
CHEVY / GM / HUMMER
{{{Pickup}}}	’88 -’98
Pickup HD 2500	’03 — текущий
{{{Suburban}}} / {{{Yukon}}} XL	’88 -’03
{{{Tahoe}}} / Yukon	’88 -’03
{{{Hummer h3}}}	’03 — ток
{{{Hummer h4}}}	’05 — ток

Показать все

ISUZU
LUV	’72 — ‘{{{80}}}
LUV	’81 -’83
Пикап / {{{Trooper}}} / Jackaroo	N / A
Пикап	’89 -’97
{{{Rodeo}}} и {{{Am igo}}}	’89 -’97
Солдат	’84 -’91
Солдат	Ноябрь.’86 — июнь ’89

Показать все

NISSAN
{{{Frontier}}}	’86 -’99
Frontier с четырьмя цилиндрами	сентябрь 1997 г. — ’04
Frontier / {{{Xterra}}} V-6	’99 -’04
Hardbody	’86 -’97
{{{Pathfinder}}}	’87 -’97

Показать все

TOYOTA
{{{4Runner}}}	’86 -’95
{{{Land Cruiser}}} Дизель	N / A
Land Cruiser / FJ — {{{100}}}	?
Race Torsion Bars	’86 -’95 / ’93 -’97
T100	до ’92
T100	’93-97

Показать все

DODGE
Пикап / {{{Raider}}}	’82 -’89
Raider	‘{{{90}}} -‘ 94
V-6	’90 -’97

MITSUBISHI
{{{Montero}}}	’82 -’89
Montero	’90 -’94
Пикап	’90 -’97

Модернизация подвески Mopar: торсионы и койловеры

Торсионные подвески, лежащие в основе классических автомобилей Mopar, могут вызвать разногласия.В период своего расцвета система представляла собой надежную конструкцию с учетом имеющихся технологий и инженерных решений. Но по сегодняшним меркам дизайн Mopar старой школы выглядит именно так — старой школой.

Доступны детали, такие как трубчатые поперечные рычаги и трубчатые К-образные элементы , которые позволяют максимально эффективно использовать заводские крепления Mopar. Но переход на комплект для переоборудования койловеров открывает множество возможностей, которые не может предложить подвеска в стиле оригинального производителя.

Зазор жатки

Stock Mopar K-members оставляют желать лучшего.Они тяжелые, громоздкие и не обеспечивают гибкости при замене современных двигателей. Переход на койловерную подвеску открывает буквально множество возможностей. Замена трубчатого K-образного элемента и отказ от торсионов в пользу рычагов управления, которые принимают койловеры, значительно улучшает упаковку вашего моторного отсека. Это означает, что пришло время увеличить мощность с помощью коллекторов с большими трубами, которые позволят вашему двигателю дышать так, как он всегда хотел. Это также дает место для модульных опор двигателя, которые открывают двери для многих двигателей, таких как Gen 3 Hemis.

Диапазон регулировки

Раньше для выравнивания стапеля вашего автомобиля было две настройки: да или нет. Было не так много возможностей регулировки с использованием стандартных компонентов или креплений. Это было больше похоже на ситуацию «поставил и забыл», с использованием геометрии, которая почти не давала гибкости кастера или изгиба.

Хотя эти настройки важны для всех, кто просто хочет путешествовать, наслаждаясь стабильным и отзывчивым рулевым управлением, они еще более важны для энтузиастов и гонщиков, которые доводят свои автомобили до предела возможностей.Изгиб играет огромную роль в том, как ваша машина ведет себя в крутых поворотах, и качающийся угол чрезвычайно важен, когда речь идет об устойчивости на прямой. Если вы планируете гонять свой автомобиль на трассе или проезжать по конусам на местном автокроссе, койловеры быстро превращаются из «приятных» в незаменимые.

Реечное рулевое управление

Это преимущество распространяется не только на Mopars или торсионы. Но переход на комплект койловера Mopar, в котором используется реечное рулевое управление, сделает ваш классический автомобиль совершенно другим автомобилем.Очень немногие (если таковые имеются) рулевые коробки 60-х или 70-х годов сочетаются с современными системами реечной передачи, к которым мы привыкли.

Обновление до комплекта для переоборудования катушек, который дает вам современное рулевое управление, поможет вашему автомобилю ехать по дороге, не задавая вопросов: «Я собираюсь пересечь осевую линию?» беспокойство мелькает в вашей голове каждый раз, когда проезжает встречный транспорт.

Изменения жесткости пружины

Вы когда-нибудь пытались снять один из торсионов? В лучшем случае это не весело.В худшем случае они могут стать настоящим кошмаром или вдохновить вас схватить факел и вырезать их. С переходом на койловеры весенние смены превращаются в прогулку по парку. То, что с торсионами может занять день (или несколько дней), превращается в 20-минутную работу.

Когда жесткость пружины играет решающую роль в маневрировании и управляемости вашего автомобиля, это очень важно. Увеличение скорости пружины может иметь решающее значение между любовью к своему автомобилю или ненавистью к нему. Сочетание этой простоты регулировки с одно- или двухрегулируемыми амортизаторами вашего койловера значительно упрощает поиск оптимального положения.

Снижение веса

Как уже упоминалось, оригинальные компоненты, из которых состояли эти передние части, не были созданы для экономии веса. Переход от штампованной стали к трубчатым компонентам — как в рычагах управления, так и в k-образном элементе — значительно помогает при попытке избавиться от части этой массы.

Готовы переключиться?

К счастью, мы предлагаем комплекты для переоборудования передней подвески на болтах для классических автомобилей Mopar. Проведя выходные в гараже, вы можете придать своему классическому Dodge, Plymouth или Chrysler современное ощущение вождения и характеристики подвески, которые могут соперничать с современными хот-родами.

Ознакомьтесь с нашей серией сборок с Dodge Charger ’66, чтобы узнать, как выглядит процесс установки.

Торсионные стержни по индивидуальному заказу для оборонного и коммерческого использования

Harvan Manufacturing — это семейная компания, которая обслуживает промышленность высококачественными компонентами более 25 лет. Мы предлагаем широкий спектр производственных услуг, включая точную механическую обработку на заказ, сварку и изготовление, а также лазерную и гидроабразивную резку для клиентов в сельском, лесном, военном и оборонном секторах, внедорожных транспортных средствах и тяжелых грузовых автомобилях, а также в производстве клапанов и систем управления.Наша команда экспертов, включая сертифицированных механиков и сварщиков, опытных инженеров и технологов, а также администраторов, использует свои общие знания и навыки для удовлетворения всех потребностей наших клиентов в продукции и производстве, в том числе в изготовлении торсионов, изготовленных по индивидуальному заказу.

Что такое торсионные стержни?

Торсион — это тип торсионной пружины, то есть гибкая пружина, предназначенная для сопротивления крутящему моменту, возникающему при скручивании. Они обычно используются для несущих нагрузок, где требуется гибкий компонент, а не жесткий компонент, который потенциально может выйти из строя и вызвать повреждение, например, в подвеске транспортных средств, производственном оборудовании и других точных механизмах.

При использовании торсиона в своей механической системе профессионалы отрасли прикрепляют один конец компонента к другому стационарному компоненту (например, раме). Такая конфигурация предотвращает полное перемещение торсиона, позволяя ему наращивать крутящий момент при скручивании вдоль своей оси. Как только сила прекращается и снимается, торсион быстро возвращается в исходное положение.

Торсионные стержни против винтовых пружин против листовых пружин

В автомобильной промышленности профессионалы используют самые разные пружины.Помимо торсионов (торсионных пружин), наиболее часто используются винтовые пружины и листовые рессоры. Торсионы отличаются от цилиндрических пружин и листовых рессор тем, что они не сжимаются (листовая пружина) и не сжимаются (цилиндрическая пружина). Вместо этого они скручиваются по своей длине, вызывая натяжение при приложении силы. Как только сила снимается, они раскручиваются и возвращаются к своей первоначальной форме.

Торсионы обладают уникальными преимуществами по сравнению с цилиндрическими и листовыми рессорами. Например:

• Они легко регулируются, что позволяет изменять дорожный просвет автомобиля.Эта способность позволяет регулировать пружину по мере ее износа, чтобы поддерживать надлежащую высоту дорожного просвета, а владельцу автомобиля или грузовика — подгонять его под свой предпочтительный дорожный просвет.
• Они имеют небольшую занимаемую площадь, что делает их идеальными для приложений с ограниченным пространством.

Приложения

Одно из самых известных применений торсионов — подвеска транспортных средств, где они поглощают удары, обеспечивая плавную и комфортную езду. Многие автомобили используют их в качестве первичной несущей пружины, соединяющей кузов автомобиля с осью колеса.

Мы специализируемся на усиленных торсионах и стабилизаторах поперечной устойчивости для оборонной промышленности. Эти элементы должны пройти тщательные испытания и быть способными или выдерживать большой вес бронетехники.

Изготовленные на заказ торсионные стержни от Harvan Manufacturing

Специалисты отрасли обычно изготавливают торсионы из кованых и термообработанных специальных сплавов. Они используют различные производственные технологии для производства компонентов, обеспечивающих надлежащую гибкость при приложении крутящего момента.

В Harvan Manufacturing мы используем современное оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ) и прецизионные процессы обработки для производства высококачественных торсионов для наших клиентов. У нас также есть контакты в отрасли, которые специализируются на ковке, термообработке, упрочнении и испытании торсионов. Наши возможности обработки включают:

• Токарная обработка по 2, 4, 5 и 9 осям
• Бесцентровое, цилиндрическое и плоское шлифование
• Зубофрезерный
• Многоосевое горизонтальное и вертикальное фрезерование
• Дополнительные услуги, такие как протяжка, полировка и притирка

Благодаря этим возможностям мы предлагаем широкий выбор материалов, включая обычные и экзотические металлы, драгоценные металлы и пластмассы, пригодные для пищевых продуктов, чтобы удовлетворить потребности наших клиентов.

Для получения дополнительной информации о наших производственных возможностях свяжитесь с нами сегодня. Для торсионов или других компонентов, изготовленных по индивидуальному заказу, запросите расценки у наших экспертов.

Торсионные стержни

Performance | Ключи, крепления, втулки — CARiD.com

Торсион — это тип пружины, который, как и винтовые и листовые пружины, может быть улучшен для повышения производительности, будь то улучшение управляемости, грузоподъемности или изменение дорожного просвета.Торсионы использовались на некоторых автомобилях в прошлом, но сегодня их можно найти в основном на грузовиках последних моделей и внедорожниках, особенно на моделях с полным приводом. В отличие от обычных пружин, торсионы можно регулировать вместо замены для достижения таких целей, как опускание или подъем автомобиля. Мы предлагаем ключи и регуляторы для правильной регулировки, а также комплектные торсионы, если вы хотите изменить жесткость пружины и / или качество езды.

Хотя некоторые торсионы устанавливаются поперечно, они обычно располагаются продольно, причем один конец прикреплен к раме, а противоположный конец — к рычагу управления.Торсион поворачивается, когда рычаг управления движется вверх, когда автомобиль наезжает на неровность, а затем раскручивается после столкновения, заставляя рычаг управления и шину снова опускаться. На жесткость пружины торсиона или сопротивление скручиванию не влияет регулировка, а определяется способ его конструкции — материал, из которого он изготовлен, диаметр и длина. Если требуется изменить жесткость пружины, штангу необходимо заменить.

Качество, которое отличает торсионы от других пружин, что особенно выгодно для владельцев автомобилей, которые хотят опустить переднюю часть для придания «скошенного» вида, а также владельцев грузовиков и внедорожников, которые хотят выровнять или поднять свои установки, — это их регулируемость. .Опускание — относительно простая регулировка, но простое «поднятие» заводских торсионных ключей — не лучший способ выровнять или поднять переднюю часть грузовика или внедорожника, так как это может привести к жесткой поездке. Мы предлагаем торсионные ключи, которые переиндексируют заводские торсионы для предварительной нагрузки на стержень или реконфигурируются для расширения диапазона регулировки, чтобы обеспечить подъем до 3 дюймов. Эти ключи обычно изготавливаются из более прочных материалов, таких как кованая сталь. Они также входят в комплекты подъемников и комплекты для выравнивания и более могут потребоваться потрясения.

Если требуется другая жесткость пружины для выдерживания более тяжелого веса или улучшения управляемости, а не просто изменение дорожного просвета, то доступны торсионные стержни с различной жесткостью пружины. Торсионы с более высокой жесткостью пружины, чем у приклада, предотвратят выход за нижнюю границу и обеспечат лучший контроль над автомобилем на дороге или бездорожье. Эти стержни также сделаны более прочными, чем оригинальные, из кованой и термообработанной стали и покрыты прочным порошковым покрытием. Такая прочность необходима для транспортных средств, движущихся по бездорожью, где торсион подвержен потенциальным ударным повреждениям от препятствий.Для завершения установки мы также предлагаем выбор креплений и крепежа, а также полиуретановые опорные втулки и пыльники.

Для более высоких подъемов на 4 дюйма и более может потребоваться переместить торсионы на грузовике или внедорожнике. Есть несколько способов добиться этого. Для некоторых применений мы предлагаем кронштейны, которые опускают поперечину торсионной балки. Существуют также кронштейны, которые размещают торсионы выше на рычагах управления, оставляя концы, которые крепятся к раме, в исходном положении.Последний поддерживает заводской угол наклона торсиона, удерживает стержни поднятыми от повреждений и не снижает дорожный просвет. Эти кронштейны входят в комплекты подъемников, в которых есть все необходимое, чтобы придать вашему грузовику внешний вид и характеристики, которые вы хотите получить.

Правда о торсионных стержнях

Правда о торсионных стержнях

Опубликовано: 20-08-2015

Существует несколько вариантов разработки передней подвески, и одна из таких конструкций, обычно используемых на легких и средних грузовиках, включает загадочные торсионы.Эта технология обеспечивает комфорт и управляемость независимой подвески, оставаясь при этом достаточно прочной для тяжелых условий эксплуатации грузовых автомобилей. Кроме того, геометрия торсионной системы обеспечивает достаточно места для различных других компонентов трансмиссии, таких как двигатели и полноприводные биты.

Но что делают торсионы?

Перетащите и увеличьте диаграмму, чтобы увидеть, как торсионные стержни (пурпурный) располагаются по отношению к рычагам управления (синие).

Несмотря на то, что они выполняют очень похожие задачи, торсионы работают иначе, чем традиционные винтовые или листовые рессоры.В то время как обычная пружина сжимается вертикально (вверх и вниз), торсион обеспечивает свое натяжение за счет скручивающего действия. Один конец торсиона жестко прикреплен к поперечине рамы, а другой — к шарниру рычага подвески. Когда рычаг управления движется, сопротивление скручиванию торсиона обеспечивает эффект пружины.

Я люблю большие грузовики и не умею лгать. Поднимаются ли торсионы?

Наша любимая особенность торсионов заключается в том, что их очень просто отрегулировать в соответствии с дорожным просветом.Есть даже регулировочный винт, установленный на заводе, ближе к концу, прикрепленному к раме. Обратной стороной является то, что в стандартной комплектации не так много регулировки, и когда торсионы установлены на максимальную высоту, поездка грузовика становится ужасно жесткой. Однако положительным моментом является то, что существует множество доступных продуктов, которые обеспечивают подъемную силу до 3 дюймов от заводских торсионов без ухудшения качества езды.

Звучит сложно. Можно ли торсион в домашних условиях?

Самый простой способ безопасно поднять заводские торсионы — это обновить торсионные шпонки.Торсионные шпонки представляют собой обработанные стальные пластины, которые свешиваются на концах торсионов и предназначены для облегчения регулировки дорожного просвета. С приличным набором домкратов и приспособлением для разгрузки торсионного стержня (его можно легко купить и легко арендовать в крупных магазинах автозапчастей), средний мастер может установить такой набор примерно за час. Профессиональный магазин может даже сделать это за меньшее время. Посмотрите видео справа, где бесстрашный водитель гоночного грузовика Supreme Suspensions Уэйд Вайман демонстрирует установку набора торсионных ключей.

Это кажется довольно простым. Что еще мне нужно знать?

Как и в любое другое время, когда вы изменяете высоту дорожного просвета вашего транспортного средства, всегда полезно выполнять регулировку, когда вы закончите.