Подвеска для машины – Подвеска автомобиля — Википедия

Виды подвесок автомобилей. — DRIVE2

Двухрычажная

Двухрычажная подвеска с коротким верхним и длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения колеса (вредные для боковой устойчивости автомобиля и вызывающие быстрый износ шин), а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.
Конфигурация поперечного рычага позволяет каждому колесу независимо воспринимать неровности и оставаться более вертикальным на поверхности дороги. А это означает лучшее сцепление с дорогой.


McPherson

Подвеска МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.

Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах: что при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении.

Многорычажная

Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества.

Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов — сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.

Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения.

Главные преимущества многорычажной подвески:

-Независимость колес друг от друга,
-Низкая неподрессоренная масса,
-Независимая продольная и поперечная регулировки,
-Хорошая недостаточная поворачиваемость,
-Хороший вариант для использования в схеме 4×4.
Главный недостаток современной схемы — сложность и, соответственно, цена. До недавнего времени ее применяли только на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса.

Установка пневмоэлементов
На всех вышеописанных подвесках пневмоэлемент устанавливается по схожей схеме. Он одевается на шток аммортизатора через сальники, обеспечивающие герметичность системы. Место крепления пневмоэлемента к корпусу стойки также надежно герметизируется.

Задняя зависимая подвеска

Типичным представителем такой конструкции может служить задняя подвеска с цилиндрическими винтовыми пружинами в качестве упругих элементов. Как пример можно привести конструкцию задних подвесок классических «Жигулей». В этом случае балка заднего моста «подвешивается» на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга.

Основным недостатком этого типа подвески является значительная масса балки заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется ведущим: приходится «нагружать» балку весом картера главной передачи, редуктора и т.п. А приводит все это к возрастанию так называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.

Подвеска типа «Де Дион»

Стремясь как можно больше «облегчить» задний мост, инженеры многих автомобильных компаний начали применять подве

www.drive2.ru

Типы подвески автомобилей — DRIVE2

В данной статье мы расскажем о различных видах подвески применяемых на автомобилях, расскажем о их конструктивных особенностях, плюсах и минусах эксплуатации в каждом конкретном случае. Конструирование подвески заключается в удалении четырех из шести возможных «степеней свободы» и оставлении двух оставшихся — вращения колеса, для передвижения и вертикального его перемещения для нашего комфорта на кочках.

На практике это невозможно, и связано прежде всего с отсутствием абсолютно жестких материалов. Очень трудно полностью устранить возможность поворота относительно поперечной и продольной оси. Конструкторы независимых подвесок на практике поняли, что лучше позволить изменяться развалу, но сделать его равным и направленным противоположно крену кузова, поскольку это сохраняет вертикальное положение колес при поворотах. Из всех типов подвесок, использовавшихся в 20 веке в конструкциях автомобилей, сейчас завоевали популярность и практичность только шесть основных решений.
Это многорычажная, двойные рычаги, MacPherson, продольный рычаг, продольные рычаги связанные поперечной балкой, торсионная балка. Из этих элементов только три последних (продольные рычаги связанные поперечной балкой, продольные рычаги и торсионные балки) применяются только для задних подвесок переднеприводных автомобилей, а остальные могут использоваться как впереди так и сзади, для любого из колес автомобиля.
В отличие от остальных «продольные рычаги, связанные поперечной балкой» и «торсионная балка» не совсем подходит для независимой подвески, их еще называют «полузависимыми» (вертикальное перемещение одного из колес влияет на перемещение противоположного).
Из редко применяющихся подвесок, без сомнения старейшей является осевая балка, с каждой стороны которой установлено по колесу. Сейчас применяются, как подвеска автомобилей на лонжеронных рамах (иначе говоря, в каталогах пишут, что это «жесткий мост» или «зависимая подвеска»). Такие подвески используют не для комфорта, а для того, чтобы они долго служили при эксплуатации автомобиля на пересеченной местности (или откровенного бездорожья).

Подвеска MacPherson

— более пространственная и структурно эффективная конструкция, чем подвеска на двойных поперечных рычагах (иными словами, появилась возможность устанавливать поперечные двигатели большей мощности и новыми коробками на автомобили с небольшими габаритами). Система передает нагрузки на каркас кузова через три отдельных и удобно расположенных точки (верхнюю поворотную «турель» самой стойки и две точки присоединения рычагов). Это дает возможность размещения двигателя без помех верхним опорам стоек.
Подвеска получается при соединении нижней части телескопической амортизаторной стойки к поворотному кулаку ступицы колеса. Нижняя часть стойки располагается поперечно выступающей части нижнего рычага или паре отдельных рычагов.
Стойка МакФерсон обеспечивает высокое расположение центра крена — обычно желательное — и поскольку стойка имеет большую длину, изменение развала колеса во время его вертикального перемещения или крена кузова незначительно.

У MacPeherson есть два недостатка.
1. центр крена может перемещаться на большое расстояние от своего статического положения во время поворота, что может привести к проблемам с управляемостью.
2. управление присоединенными к стойкам колесами вызывает поворот стоек, а это увеличивает усилие, прикладываемое к рулевому управлению, и требует использования верхнего поворотного устройства с низким трением. Подвеска типа MacPeherson используется на автомобилях ВАЗ с передним приводом начиная с восьмерок и по настоящее время.
Взади данную систему используют редко, спереди ее используют в подавляющем большинстве, на нее перешли даже такие брэнды, как Jaguar.

1

Задняя подвеска — стойка MacPherson с многорычажным механизмом. Стойка удерживает колесо вертикально, большой продольный рычаг обеспечивает продольную фиксацию, а два поперечных рычага фиксируют поперечные перемещения колеса и обеспечивают схождение колес.

Обычно в подвеске Макферсон используются винтовые пружины, установленные вокруг амортизаторной стойки, но это не единственный способ. В прошлом, например, Fiat использовал стойки MacPherson для задней подвески, в которой в качестве упругого элемента использовалась установленная снизу одна широкая листовая рессора.
Было выяснено, что установка пружин с небольшим смещением относительно амортизатора уменьшает проблему «жесткости», когда вертикальные силы, действующие на колесо, невелики. «Жесткость» — тенденция стойки не двигаться, пока не будет превышена пороговая сила, а затем начинать двигаться неожиданно – может приводить к неприятному чувству жесткости подвески на ровных дорогах.

www.drive2.ru

Лучшая подвеска легкового автомобиля |

В условиях  не всегда хороших дорог как отечественных, так и у ближайших соседей, наших автолюбителей всегда интересует вопрос выбора автомобиля с удобной и надежной подвеской, которая сможет выдержать наши ухабы, колдобины и которая сможет продержаться максимум без замены комплектующих. Так какая же она: лучшая подвеска автомобиля для наших условий? На этот поставленный вопрос мы и постараемся ответить в этой статье.

Для начала что же такое подвеска и для чего она служит?

Подвеска автомобиля — это связующий элемент между дорогой и собственно кузовом автомобиля.  Причем у полноценных «чистокровных» внедорожников подвеска связана с рамой (т.н. рамные внедорожники), а не с кузовом. Первые подвески появились еще у карет и повозок, так что первые автомобили получили уже запатентованные и проверенные временем системы амортизации нагрузок при езде по дорогам.

Рамные внедорожники, как следует из названия, основаны на сварной или сборной раме — своеобразном «скелете», к которому прикручиваются все узлы и агрегаты будущего автомобиля. При этом кузов, как кожу со змеи, можно снять без особых сложностей, оставив перед собой суть автомобиля.

Как видно, все амортизирующие элементы прикручены к раме, а не к кузову, который выполняет роль крепежа прочих декоративных и конструктивных элементов.

Все современные легковые автомобили оснащаются различными типами подвесок. Чаще всего спереди устанавливается подвеска МакФерсон (McPherson) или двухрычажная подвеска. Сзади может быть установлена зависимая, полузависимая и независимая подвеска с различным количеством рычагов.

Подвеска типа McPherson:

Данный тип подвески был разработан еще в 1960 году инженером Эрлом Макферсоном, в честь которого и получила свое название. Она имеет несколько основных частей:

‪1.‬Стабилизатор поперечной устойчивости;
‪2.‬Рычаг;
‪3.‬Блок (состоит из телескопического амортизатора и пружинного элемента).

Телескопический амортизатор называют еще «качающаяся свеча», потому как к кузову он крепится посредством шарнира и может качаться, когда колесо двигается вниз и вверх. Если интересно, можете почитать, как проверить амортизаторы.

Данный тип подвески имеет свои недостатки (значительное изменение угла развала колес), но он чрезвычайно популярен благодаря демократичной цене, невысокой сложности и надежности.

Двухрычажная подвеска:

Это одна из самых совершенных схем. Она представляет собой подвеску с 2-мя рычагами разной длины  длинный нижний и короткий верхний), что гарантирует автомобилю прекрасную поперечную устойчивость на дороге и минимальный износ покрышек (поперечные перемещения всего колеса незначительны).

Это значит, что каждое отдельное колесо воспринимает ямы и бугры независимо от остальных, что позволяет сохранять максимально вертикальное отношение к дорожному покрытию и оптимальное сцепление покрышки с поверхностью дороги.

Многорычажная подвеска:

Данный тип подвески немного похож на двухрычажную схему, но он гораздо сложнее и совершеннее. Неудивительно, что к ней перекочевали и все достоинства предыдущего вида. Это набор из рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые крепятся на специальный подрамник. Большое количество шаровых опор и «сайлентов» обеспечивают не только завидную плавность хода, но и отлично гасят удары в случае резкого наезда на какое-либо препятствие, а еще они уменьшают уровень шума в салоне от колес.

При такой схеме достигается наилучшее сцепление покрышки с дорогой (любой тип покрытия), отточенная управляемость и плавность хода.

Достоинства «многорычажки»:

  • малые неподрессоренные массы;
  • оптимальная поворачиваемость колес;
  • независимость каждого отдельного колеса от остальных;
  • отдельные поперечные и продольные регулировки;
  • хороший потенциал при условии полного привода.

Однако у многорычажной подвески есть один существенный недостаток – высокая стоимость. Хотя в последнее время наметился перелом: если раньше данный тип подвески применяли только на представительских авто, то сейчас ею оснащают даже машины гольф-класса.

Зависимые и независимые подвески:

 

Если коротко, то главное отличие зависимой подвески от независимой — это способность (у зависимой) подвески передавать перемещения от одного колеса оси на другое. Как видно на рисунке (а), наезд на неровность одним колесом приведет к изменению положения другого.

Задняя зависимая подвеска:

Типичным представителем такой конструкции может служить задняя подвеска с цилиндрическими винтовыми пружинами в качестве упругих элементов. Как пример можно привести конструкцию задних подвесок классических «Жигулей». В этом случае балка заднего моста «подвешивается» на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга.

Основным недостатком этого типа подвески является значительная масса балки заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется ведущим: приходится «нагружать» балку весом картера главной передачи, редуктора и т.п. А приводит все это к возрастанию так называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.

Полузависимая подвеска:

Данная схема получила широкое распространение и используется в конструкции большинства современных полноприводных машин. Она представляет из себя два
продольных рычага, которые в центре крепятся к поперечине. У такого типа подвески много преимуществ:

  • Небольшие размеры;
  • Малый вес;
  • Простота в обслуживании и ремонте;
  • Наилучшая кинематика колес;
  • Значительное уменьшение неподрессоренных масс.

Минус этой конструкции только один – невозможность применения на заднеприводных автомобилях.

Передняя подвеска автомобиля на двойных поперечных рычагах обладает витыми пружинами, которые придают упругость, и двумя рычагами, которые крепятся к подрамнику или к раме. Подобная подвеску можно встретить и у крупно размерных седанов (бизнес- и представительского класса), а также у кроссоверов и внедорожников. Подобный тип подвески характеризуется низким износом, кроме алюминиевых составляющих. Так алюминиевые рычаги в таком типе подвесок устанавливают такие марки, как Audi и BMW. С одной стороны это дает низкий вес неподрессоренных масс и увеличивает комфорт, но износ таких деталей слишком велик в условиях наших плохих дорог.

Также переднюю подвеску на двойных рычагах зачастую в дорогих автомобилях оснащают пневматическими или гидропневматическими элементами, которые делают подвеску наиболее комфортной, но стоят такие комплектующие весьма дорога. По российским дорогам пневмобаллоны могут выходить не более 50 000 километров.

Передняя подвеска типа МакФерсон построена на основе амортизационной стойки и витой пружины вокруг нее. В итоге мы получаем довольно компактную подвеску, которая легко помещается под капотом маленьких автомобилей. Собственно и популярен данный тип подвески у автомобилей А, В и С классов.

Большие седаны и кроссоверы оснащаются независимой многорычажной задней подвеской. Такой тип может гарантировать отличный комфорт и плавность езды. Но данная подвеска легко «убивается» по ямам и ухабам, которых много на наших дорогах. При таком типе подвески также часто устанавливаются пневмоэлементы в дорогих моделях автомобилей.

В качестве задней подвески на легковых автомобилях чаще всего используется простая торсионно-рычажная полузависимая подвеска. Ее вы можете встретить под днищем большинства современных моделей небольших хэтчбеков и седанов. Она весьма проста, дешева и вынослива. Среди недостатков можно отметить высокую жесткость подвески, но с другой стороны это означает, что ее сложно будет «пробить». Такой подвеской оснащаются, Lada Granta, Renault Logan, Peugeot 301, Volkswagen Polo Sedan и другие их одноклассники.

В итоге, можно сделать вывод, что самая лучшая подвеска автомобиля для наших дорог – это типа МакФерсон спереди и торсионно-рычажная полузависимая подвеска сзади.

krossovery.info

[видос] Конструкции подвесок. Автомобиль для людей а не для рынка — DRIVE2

Разъяснение наиболее распространённых примеров конструкций подвесок автомобилей и их комбинаций на автомобилях.

Смотреть эту серию или читать этот текст бесполезно без просмотра предыдущих.

Товарищи и господа. Многие из вас рассматривают эти серии как руководство для тюнинга.
В действительности, цель этих серий только показать, «откуда ноги растут».
После их просмотра можно сделать 2 варианта выводов, и ОНИ ОБА ПРАВИЛЬНЫЕ:
1) Понять в каком направлении копать чтоб что-то самому тюнинговать и дорабатывать. Но копать нужно гораздо глубже.
2) Забить и не заморачиваться, и просто не вмешиваться в заводские конструкции, но за то оценивать их по внятным критериям, а не по гаражно-разговорным шаблонам.

В большинстве случаев, когда вы начнёте копать глубже, вы сами придёте к неутешительному выводу что не можете достигнуть желаемого результата из за ограничений, которые заложил в конструкцию производитель при проектировании автомобиля.
Либо сможете достигнуть результата, но при неприемлемых для каждодневной езды жертвах и компромиссах, как это часто бывает в спорте, и непропорциональных затратах труда и денег.
Если Вы здесь впервые, то прежде чем смотреть дальше, я рекомендую сначала пересмотреть остальные серии про подвеску, ссылки на них я постараюсь не забыть разместить в описании.

Я уже в соответствующей серии упоминал, что одной из причин распространения независимых подвесок – это сохранение сцепления с неровной дорогой благодаря низким неподрессоренным массам.
Вторая, и, пожалуй, основная причина – это, как ни странно, компоновка.
Как правило, на большинстве автомобилей двигатель находится над передней осью. А у подвески имеется ход сжатия. И если подвеска зависимая, то получается коленвал двигателя должен быть выше статического положения балки на величину хода сжатия. Можно конечно же выгнуть балку, в случае если ось не имеет привода, но в этом случае страдает клиренс.
Поэтому, в наше время, зависимая подвеска передней оси применяется только на достаточно больших автомобилях. И даже если вы подойдёте к старинной легковушке с зависимой подвеской, то вы поймёте, что она имеет высоту капота примерно как современный внедорожник.
На задней оси эта проблема также имеется, но в существенно меньшей степени так как компоновочное пространство там отжирается только у багажника.
Ещё одной отличительной особенностью независимой подвески является то, что она при ходе умеет наклонять колёса, и эту особенность, при правильном выборе конструкции и кинематики, возможно направить в мирное русло, чаще всего это применяется на заднеприводных автомобилях.
Самым христоматийным приёмом является компенсация избыточной поворачиваемости заднеприводного автомобиля влиянием на силовой увод шин прямо в источнике – на задней оси. И это самый лучший вариант с точки зрения управляемости автомобилем.
Для этого необходимо наклонять колёса к центру поворота, уменьшая силовой увод, и именно таким образом ведёт себя подвеска на одном поперечном рычаге.
Но, учитывая небольшую длину рычага, на такой подвеске эффект получается чрезмерным, к тому же, по мере загрузки автомобиля, возникающий отрицательный развал необходимо компенсировать расхождением. В общем, такая подвеска в реальности не применима.
За то, придумали заднюю подвеску на косых рычагах. И она обеспечивает все необходимые эффекты: и наклон колёс внутрь поворота, и компенсацию отрицательного развала расхождением, и даже при просадке включается кинематический увод оси.
То есть, проблема избыточной поворачиваемости заднеприводного автомобиля решается прямо в её источнике, что даёт наилучший результат. Это очень распространённый вид подвески, применявшийся на большом количестве марок и моделей автомобилей, включая наш горбатый запорожец.
Да, по подвеске этот автомобиль имеет очень неплохой потенциал для ретро-гонок. Самый лучший из всех Советских автомобилей. Проблема только в очень маломощном моторе.
Итак, раз у нас проблемы с управляемостью решены в задней подвеске, значит спереди можно установить простенькую подвеску, с минимальными эффектами наклона колёс, но за то, дающую компоновочные преимущества. Например, Макферсон.
Главное преимущество Макферсона в том, что у него нет верхних рычагов, а пружина ориентирована над колесом, что даёт возможность расширить подкапотное пространство. Это даёт пространство для навесных агрегатов, выхлопа, турбины, или просто для широкого V-образного двигателя. А на переднеприводном автомобиле позволяет расположить силовой агрегат поперёк.
Есть, правда, и недостаток. Макферсон сильнее других типов подвесок передаёт вибрации от микропрофиля дороги н

www.drive2.ru

Как сделать подвеску мягче в вашем автомобиле? — DRIVE2

Выбирая себе автомобиль, большая часть автолюбителей, вряд ли обращает внимание на тип подвески.

Жёсткая или мягкая подвеска у авто, интересует в основном профессионалов, равно как и объём двигателя, ремонтнопригодность и т.д.

Основная масса автолюбителей привыкла к тому, что производитель уже заранее позаботился о том, какие параметры должны быть у всех систем авто, включая и подвеску.

Как правило, все современные конвеерные автомобили с мягкой подвеской. О внедорожниках речь не идёт.

Вместе с тем, не следует забывать о том, что каждая модель авто имеет подвеску определенного типа. Балансировка подвески производится производителем именно для каждой модели для того, чтобы в итоге, подвеска выполняла свои функции с учётом всех параметров и характеристик автомобиля.

Как тип подвески влияет на движение автомобиля?

Автомобиль полностью, и подвеска, в том числе – это отражение характера его владельца. С этим утверждением даже нет смысла спорить, уже доказано. Цвет кузова, мощность двигателя, силуэт и форма кузова, всё это в какой-то степени влияет на выбор автомобиля, в зависимости от предпочтений владельца.

Не остаётся в стороне и подвеска. Выбор машины с мягкой подвеской, или, наоборот, с более жёсткой – это выбор стиля вождения. В дальнейшем, если владельца не устраивают характеристики того или иного типа подвески. Вполне реально провести тюнинг подвески, и сделать подвеску мягче или жёстче.

Жёсткая подвеска – это спортивный, более агрессивный стиль езды. Автомобиль с жёсткой подвеской имеет лучшую управляемость и маневренность. Но, помимо этого, жёсткая подвеска имеет и такой огромный минус, как негативное влияние на организм водителя.

Ведь очевидно, что более жёсткая подвеска не выполняет в полном объёме своей функции – обеспечение плавности хода автомобиля. А если к жёскости подвески прибавить яму, выбоину или ухаб на наших дорогах, то забудьте о спокойном и умиротворённом движении. Подвеска не даст вам заснуть за рулём.

Авто с мягкой подвеской, обеспечивая водителю и пассажирам желаемую плавность хода, теряет в управляемости. Конечно не до такой степени, что вы совсем не будете контролировать автомобиль, но при входе в поворот на достаточно высокой скорости, вы почувствуете сложность в управлении и крен кузова.

Производители, в принципе, имеют, что предложить автовладельцу – это автомобили с пневматической подвеской. Этот тип подвески регулирует свои параметры в зависимости от скорости, веса автомобиля и качества дорожного покрытия. Но, как вы понимаете, пневматическая подвеска – удовольствие достаточно дорогое для серийных автомобилей.

Если вас окончательно не удовлетворяет тип подвески вашего автомобиля, и вы считаете, что мягкая подвеска – это именно то, что требуется, то сделать её своими руками не составит труда. Не желаете самостоятельно, заезжайте на автосервис и вам будет обеспечена самая мягкая подвеска, в соответствии с параметрами вашего авто.

Сделать подвеску мягче можно путём банальной замены основных деталей подвески: амортизаторов, пружин, дисков и шин. Естественно, замену всех элементов следует производить одновременно. Только в этом случае вы почувствуете разницу в движении автомобиля.
Родные диски можно поменять на легкосплавные диски с большим вылетом. Хотя, при таком типе дисков, и повышается управляемость, но также и повышается и нагрузка на колесные подшипники. Вы должны понимать, что срок их службы сократится.
Замена амортизаторов заключается в том, что вам, вместо штатных амортизаторов, нужно поставить газомасляные амортизаторы двойного действия.
Пружины подвески необходимо заменить пружинами с переменным шагом витков. Их подбор и приобретение на сегодняшний день не являются проблемой.
Обязательно нужно заменить стандартные шины, на шины с мягкой боковиной. Вы не будете чувствовать неровностей дороги. Но, при высокой скорости попадание в яму на асфальте с неровными краями, грозит разрывом такой шины. Другой вариант – поставить резину меньшего радиуса, но высокопрофильную.

Вариант по полной замене подвески вашего автомобиля на пневматическую подвеску, мы даже не рассматриваем, так как он далёк от бюджетного.

Проделав эти операции, вы реально почувствуете, что подвеска вашего автомобиля стала мягче. Останется лишь привыкнуть к поведению авто и в путь. С учетом особенностей поведения мягкой подвески на большой скорости.

www.drive2.ru

Мягкость и жесткость подвески – что важнее для комфорта?

 Практически каждый автовладелец уверен в том, что мягкая подвеска дает комфорт, а жесткая делает машину спортивнее и позволяет лучше держаться за дорогу.  Но как и во многих других случаях, упрощение лишь вводит в заблуждение. 

Специалисты-подвесочники могут рассказать множество интересных примеров из практики, а мне придется ограничиться лишь кратким рассказом о том, почему жестче не всегда цепче, а мягче не всегда комфортнее. Работа подвесок машины вовсе не так проста, как кажется на первый взгляд. Они выполняют множество функций, которые не вполне очевидны. Я постараюсь кратко упомянуть об основных.

А вообще, о работе подвесок написано много книг, и большинство из них очень толстые. Я попробую лишь «по верхам» обозначить основные моменты, чтобы уложиться в формат познавательной статьи.

Почему без подвески не обойтись

Даже очень ровные дороги на самом деле имеют изгиб по многим направлениям, да и сама Земля мало похожа на бесконечную плоскость. И чтобы все четыре колеса касались поверхности, они должны иметь возможность перемещения вверх и вниз. При этом крайне желательно, чтобы беговая поверхность колеса прилегала к покрытию всей своей шириной при любом положении подвески. Так что машины, у которых подвески жесткие и короткоходные, практически обречены на плохое сцепление колес с дорогой, ведь всегда одно из колес будет разгружено.


Почему подвеска должна иметь ход сжатия

Для контакта всех колес с дорогой вовсе не обязательно, чтобы подвеска могла сжиматься, достаточно того, что колеса смогут двигаться только вниз. Но при движении машины в поворотах возникают боковые силы, которые стремятся наклонить авто. Если при этом одна сторона машины сможет приподниматься, а другая не сможет опуститься, центр тяжести авто сильно сместится в сторону загруженного колеса, что в свою очередь вызовет много негативных последствий.

В первую очередь еще большую разгрузку внутреннего по отношению поворота колеса и увеличение момента крена из-за перемещения центра тяжести вверх относительно центра крена подвески (о нем ниже). И, разумеется, если у колес нет хода сжатия, то даже маленькая неровность под одним из колес должна вызывать перемещение кузова, перемещение всех остальных колес вниз со всеми связанными затратами энергии на подъем и снижением сцепления колес. Что, мягко говоря, не слишком комфортно. А еще разрушительно для кузова и деталей подвески. В общем, подвеска должна быть сбалансированной, иметь ход сжатия и ход отбоя для нормальной работы.

Почему машина кренится в поворотах

Раз уж мы определились с тем, что подвеска у машины должна быть и имеет возможность перемещения вверх-вниз, то чисто геометрически образуется некая точка, центр, вокруг которой поворачивается кузов машины при крене. Эта точка называется центром крена машины.



А сумма сил инерции, воздействующих на машину в повороте, как раз приложены к ее центру масс. Если бы он совпадал с центром крена, то в повороте никакого крена бы не было, но он обычно расположен гораздо выше, и в результате образуется кренящий машину момент. И чем выше расположен центр крена, чем ниже центр тяжести, тем он меньше. На специальных гоночных конструкциях вроде машин Формулы 1 центр тяжести помещают ниже центра крена, и тогда машина может крениться в противоположную сторону, как катер на воде.

Собственно, расположение центра крена зависит от конструкции подвески. И автомобильные инженеры неплохо научились его «поднимать» повыше, изменяя конструкцию рычагов, что в теории могло бы избавить от кренов не только низкие спортивные авто, но и достаточно высокие. Проблема в том, что подвеска, сконструированная для обеспечения «неестественно задранного» центра крена, успешно борется с наклонами кузова, но при этом плохо справляется с основной задачей — демпфированием неровностей.

Почему подвеска должна быть мягкой

Достаточно очевидно, что чем мягче подвеска, тем меньше изменение положения кузова при наезде на неровность и при крене меньше распределяется нагрузка между различными колесами. А значит, и сцепление колес с дорогой при этом не ухудшается и не расходуется энергия на перемещения центра масс машины вверх-вниз. Что же, мы нашли идеальную формулу? Но, к сожалению, не все так просто.

Во-первых у подвесок ограничены ходы сжатия, и они должны быть согласованы с изменением нагрузки на ось при загрузке машины пассажирами и багажом, и с нагрузкой, возникающей при прохождении поворотов и неровностей. Слишком мягкая подвеска при повороте сожмется так сильно, что колеса с другой стороны оторвутся от земли. Так что подвеска должна не допустить исчерпания хода сжатия с одной стороны и вывешивания колеса с другой.



Получается, что слишком мягкой подвеске быть тоже плохо… Оптимальным вариантом является сравнительно небольшой диапазон «мягкости», после чего подвески становятся жесткими, но настроить такую конструкцию тем сложнее, чем выше разница между жесткой и мягкой ее частью.

При любом перераспределении нагрузки между колесами происходит ухудшение общего сцепления колес с дорогой. Дело в том, что догрузка одних колес не компенсирует все потери при разгрузке других. А в случае вывешивания разгруженных колес увеличение сцепления на догруженной стороне не компенсирует и половины потерь.

Помимо общего ухудшения сцепления, это еще и приводит к ухудшению управляемости. Борются с этим неприятным фактором, изменяя наклон плоскости качения колеса относительно дороги — так называемый развал. В результате конструктивных мероприятий, направленных на программирование изменения развала при крене машины удается компенсировать изменение сцепления колес при поперечных нагрузках в разумном диапазоне и тем самым сделать управление машиной проще.

Почему же приходится делать подвески жестче на спортивных машинах?

На управляемости машины крайне негативно сказываются любые изменения углов установки подвески при кренах машины и задержки в откликах на управляющие воздействия из-за смещения центра тяжести. А значит, приходится делать подвески жестче, чтобы в повороте крены уменьшались.

Крайним выходом является мощный стабилизатор поперечной устойчивости — торсион, который препятствует перемещению колеса одной оси относительно другого. Но это не самый лучший способ. Да, он улучшает ситуацию с изменением углов установки колес в повороте, но зато разгружает внутреннее, по отношению к повороту, колесо, и перегружает наружное. Немного лучше просто сделать подвеску жестче. Это больше сказывается на комфорте, но зато не так разгружает внутреннее колесо.



Немалое значение амортизаторов

Помимо упругих элементов, в подвеске машины присутствуют и газовые или жидкостные амортизаторы — элементы, ответственные за гашение колебаний подвески и вывода энергии, которую машина тратит на перемещения центра масс. С их помощью можно подправить все реакции подвески на сжатие и отбой, ведь амортизатор может обеспечить в динамике куда большую жесткость, чем пружина. При этом его жесткость, в отличие от пружин, будет очень разной в зависимости от хода подвески и скорости ее перемещения.

Разумеется, совсем мягкий амортизатор не сможет выполнять свою основную задачу — гашение колебаний, машина попросту будет раскачиваться после прохождения неровности. А установка очень жесткого будет создавать эффект, схожий с установкой очень жесткой пружины, которая не хочет сжиматься и тем самым увеличивает нагрузку на колесо и разгружает все остальные. Но тонкая настройка поможет уменьшить крены в поворотах и помочь пружинам, уменьшить клевки кузова при разгоне и торможении и при этом не мешать колесам проезжать мелкие неровности. И разумеется, не допускать «пробоя» подвесок при проезде жестких неровностей. В общем, воздействие на поведение машины они оказывают не меньшее, чем жесткость пружин.



Немного о комфорте и частотах колебаний

Понятно, что у машины без подвески комфорт был бы нулевой, ведь все мелкие неровности от дороги передавались бы прямо на ездоков. Бр-р. Но если подвеску сделать очень мягкой, то ситуация станет ненамного лучше — постоянная раскачка тоже крайне плохо сказывается на людях. Оказывается, человек плохо переносит колебания как с небольшой амплитудой и большой частотой от жесткой подвески, так и с большой амплитудой и с малой частотой от мягкой.

Для создания комфортных условий для пассажиров необходимо согласовать жесткость пружин, амортизаторов и покрышек так, чтобы на самых ходовых для этой машины покрытиях частоты колебаний пассажиров и уровень ускорений оставались в комфортных пределах.

Частота и амплитуда колебаний подвески важны еще и в другом аспекте — собственные частоты резонанса системы машина-подвеска-дорога не должны совпадать с возможными частотами управляющих воздействий и возмущений от дороги. Так что задача конструкторов заключается еще и в том, чтобы обойти опасные режимы как можно дальше, ведь в случае резонанса можно и машину перевернуть, и потерять управление, и просто поломать подвески.



Итак, какой должна быть подвеска?

Как это ни парадоксально, но чем мягче подвеска, тем лучше сцепление колес с дорогой. Но при этом она не должна допускать сильных кренов и изменения пятна контакта колес с дорогой. Чем хуже дороги, тем более мягкой должна быть подвеска для получения хорошего сцепления. Чем ниже коэффициент сцепления колес, тем мягче должна быть подвеска. Казалось бы, проблему может решить установка стабилизатора поперечной устойчивости, но нет, у него тоже есть свои негативные черты, он делает подвеску более «зависимой» и уменьшает ход подвески.

Так что настройка подвески остается делом для настоящих мастеров и всегда требует много времени на натурные испытания. Множество факторов затейливо переплетаются и, изменив один параметр, можно ухудшить и управляемость, и плавность хода. И не всегда жесткая подвеска делает машину быстрее, а мягкая — комфортнее. На управляемости сказывается и изменение жесткости передней и задней подвесок относительно друг друга и даже малейшее изменение характеристик жесткости амортизаторов. Надеюсь, эта статья поможет более тщательно относиться к выбору комплектующих для подвесок и предотвратит необдуманные эксперименты.


Читайте также:


www.kolesa.ru

🔧 Рессорная подвеска автомобиля. Полезная статья! — DRIVE2

📖 Что представлеят собой рессорная подвеска, и для каких автомобилей она подходит

• Назначение:

— Подвеска является важнейшей составляющей автомобиля – ведь без подвески это будет уже не автомобиль, а просто телега c мотором. Помимо обеспечения упругой связи между кузовом и колесами, подвеска выполняет еще несколько ключевых функций. Она регулирует плавность хода, благодаря чему езда становится комфортной. Также подвеска контролирует проходимость машины, её устойчивость во время различных маневров, помогает противодействовать заносам и опрокидыванию, а значит, служит залогом безопасности движения.

— У любой подвески есть три базовых элемента – гасящий, упругий и направляющий. В роли гасящего элемента выступают, как правило, амортизаторы. Амортизаторы работают на сцепление шин с дорогой и смягчают удары машины о различные неровности. Направляющие элементы – это рычаги. Именно они соединяют кузов и колеса. Что касается упругих элементов, то они предназначены для того, чтобы обеспечивать так называемую подпружиненность кузова и препятствовать образованию кренов.

• Подвеска бывает механической и пневматической:

— Рессорная подвеска – один из видов механической подвески. В качестве упругих элементов в ней выступают листовые рессоры (от фр. resort – пружина). Несколько десятков лет назад этот тип упругих элементов был самым распространенным. Сегодня рессорная подвеска используется обычно в конструкции автомобилей, обладающих высокой грузоподъемностью.

— История рессорной подвески насчитывает сотни и даже тысячи лет. Еще в I веке до н.э. римляне сооружали подрессоренные телеги, незаменимые в военных походах и мирных путешествиях. Роль подвески выполняли кожаные ремни либо цепи. В Китае эпохи династии Чжоу подобные транспортные средства также были в ходу. Правда, после упадка цивилизации их секрет был утрачен. В России рессорные подвески начали применять в начале XIX века. Они пришли на замену пружинам в конструкции карет. В грузовых автомобилях рессоры располагаются над мостом – такая подвеска у отечественных КамАЗ, ЗИЛ, и у российского внедорожника УАЗ. Рессорная подвеска легковых машин, напротив, находится под мостом. Такой подвеской с рессорами, к примеру, были оборудованы автомобили «Волга».

• Устройство и принцип работы:

— Листовая рессора подвески состоит из стальных листов различной длины, соединенных между собой специальными хомутами. Посередине листовая рессора крепится к мосту, на котором ось с колесами. Концы рессоры соединяются с кузовом автомобиля серьгами или шарнирами. Иногда встречаются конструкции, в которых листовая рессора изгибается, подобно упругой балке. Листов может быть от одного до нескольких. В последнее время наблюдается тенденция более частого использования монолистовых (или однолистовых) рессор. Разумеется, работают они в паре с амортизаторами, помогающими гасить колебания кузова. Такие рессоры долгое время были популярны в США, а в Европе их начали применять только в 1970 году. Монолистовые рессоры использовались в старых моделях Ford. В современных легковых автомобилях рессорная подвеска используется очень редко. Дело в том, что во время движения листы испытывают большую нагрузку, а из-за этого ухудшается управляемость машины на большой скорости.

+- Плюсы и минусы. Вопросы эксплуатации:

— Среди безусловных преимуществ рессорной подвески – дешевизна, надежность и простота конструкции. В процессе движения она реагирует не только на вертикальные нагрузки, но и на боковые, возникающие во время поворота, а также на продольные, сопровождающие разгон и торможение. Рессорная подвеска устойчива к перегрузам и отлично переносит плохие дороги. Использование рессор позволяет отказаться от применения дополнительных элементов и сложных устройств, таких как реактивные штанги, различные рычаги, втулки и др.

— К минусам данного вида подвески обычно относят недолговечность – при постоянной загруженности рессоры быстро проседают. Также во избежание скрипящих и дребезжащих звуков во время езды необходимо регулярно менять прокладки и смазывать листы. Многие водители отмечают, что в сравнении с гидропневматической подвеской, устройство которой несравнимо сложнее, обслуживание рессорной выходит несколько дороже.

— Подвеска на коротких рессорах весьма жесткая. Но её можно сделать и очень мягкой – достаточно лишь увеличить размер рессор. К примеру, советские «Чайка» и «ЗИЛ» имели весьма комфортабельную рессорную подвеску именно за счет таких манипуляций.

www.drive2.ru

Вам может понравится

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о