Как работают разные типы подвесок на автомобиле?
Подвеска — это механический элемент, устанавливаемый во всех транспортных средствах, который буквально соединяет колеса с шасси и кузовом автомобиля. Ее основное назначение — максимально уменьшить неровности грунта, которые передаются на конструкцию автомобиля.
Непосредственно соединенные с подвесками, амортизаторы, которые используются для замедления и демпфирования колебаний автомобиля во время движения, чтобы обеспечить комфорт и устойчивость на дороге.
Поведение транспортного средства на дороге и, следовательно, его конфигурация подвесок и амортизаторов обычно рассчитаны на компромисс между удержанием на дороге и комфортом вождения. Это существенная разница, например, между спортивным автомобилем с жесткой настройкой и семейным с мягкой, который позволяет водителю и пассажирам преодолевать большие расстояния как в городе, так и за его пределами, с комфортом.
Рессорная подвеска
Этот тип подвески представляет собой тип пружины, обычно состоящей из нескольких перекрывающихся стальных пластин и удерживаемых вместе металлическими зажимами. Система рессорой подвески может быть жесткой, но ее простота конструкции и эффективная эксплуатация позволили устанавливать ее на многочисленные транспортные средства.
Фактически эта система использовалась для подвесок на заре первых автомобилей и, учитывая ее характеристики, она до сих пор используется на особо тяжелых транспортных средствах.
Торсионная подвеска
В подвеске такого типа упругий элемент задается планкой, которая может располагаться в поперечном или продольном направлении относительно рамы транспортного средства. Колесо соединено с самим стержнем посредством рычага, который также расположен в продольном или поперечном направлении, в зависимости от реализации, используемой изготовителем.
Это решение для подвески обычно используется на транспортных средствах с несколькими осями и тяжелым весом, например, на легких фургонах. Преимущества этого решения перед другими типами подвески можно проследить до большей поперечной устойчивости автомобиля при прохождении поворотов и уменьшении места для установки.
Подвеска с винтовыми пружинами (МакФерсон)
Винтовые подвески сделаны с пружинами, которые работают на сжатие. Этот тип подвески требует, чтобы система амортизатора рассеивала и амортизировала упругое движение, создаваемое неровностями грунта. Также в этом случае, в зависимости от реализации производителя, существуют различные схемы сборки и конфигурации.
Например, техническая схема MacPherson предусматривает независимые колебания на той же оси, что и колеса, причем узел амортизатора-пружины становится неотъемлемой частью подвески, в то время как соединение с самими колесами осуществляется посредством колеблющихся рычагов, обычно треугольной формы.
Пневматическая подвеска
Сжимаемость воздуха, послужила разработке типа подвески, которая использует свои характеристики. Особенность заключается в том, что можно получить легко регулируемую систему за счет изменения захваченного в ней воздуха, что обеспечивает превосходный комфорт при езде.
С другой стороны, требуется более тщательное техническое обслуживание по сравнению с подвеской другого типа. Доступны комплекты послепродажного обслуживания, особенно для любителей тюнинга.
Гидропневматические подвески
Производимые знаменитой компанией Citron, имеют то преимущество, что делают автомобиль максимально чувствительным, динамичным и максимально комфортным для водителя и пассажиров, не теряя качества в плане сцепления с дорогой. Система, которая скоро выйдет из эксплуатации по собственному признанию Citroen, состоит в установке металлических сфер для каждого колеса, разделенных внутренней мембраной.
В одной части находится гидравлическое масло, а в другой — газ, обычно азот. В случае неровного пути гидравлическое масло (несжимаемое) сжимает азот в верхней части сферы. Использование двух разных жидкостей позволяет подвескам повышать гибкость по сравнению с любым типом гибкого материала, будь то пружина или балка. Система выравнивания, встроенная, например, позволяет без особых проблем ездить на трех колесах или заменять проколотое колесо без помощи домкрата. Само собой разумеется, что преимущества такой сложной системы ослабляются сложностью реализации и обслуживания.
Пять самых распространенных автомобильных подвесок
Рассмотрим пять самых распространенных типов подвесок
Никогда не задавались вопросом, каким образом инженеры определяют и подбирают какой тип подвески нужен в автомобиле и какие материалы нужно использовать при производстве этой подвески? Вот краткая версия: другие люди, занимающиеся разработкой машины, говорят им что делать. Инженеры работают в рамках ограниченной конструкции подвески, продиктованной требованиями к ее схеме, бюджету и общей архитектуре автомобиля.
Инженеров ждут долгие месяцы кропотливых расчетов и десятки, сотни внесенных в конструкцию доработок, после того как ими будут получены исходные данные о требуемых в конструкции автомобиля улучшениях и изменениях, о данных кинематики и соответствии автомобиля тем или иным целям (внедорожник, седан, спорткар, коммерческий фургон).
Затем инженеры, в тесном сотрудничестве с дизайнерами, занимающимися компоновкой подвески и приданию правильной формы схеме передней и задней подвески в ансамбле всего автомобиля, подгоняют окончательные точки крепления, добавляют или изменяют втулки и сайлентблоки, конструкцию рычагов и иные переменные атрибуты.
В итоге может получиться одна из пяти самых распространенных систем подвесок легковых автомобилей, в вариации наиболее подходящей именно для этой модели автомобиля.
Представляем вам пять наиболее распространенных конфигураций подвески автомобилей:
Неразрезной мост
Краткое описание: Использует неразрезной кожух полуосей для жесткого закрепления колес. Идея прочна как сама полуось, поэтому так полюбилась всем инженерам занимающимся проектированием и разработкой внедорожников, пикапов и коммерческих развозных автомобилей.
Очевидный недостаток конструкции подвески: неровность под одним из колес заставит переместиться противоположное колесо, ведь они неразрывно связаны между собой. Неразрезной мост соединяет два ведущих колеса, полуоси, дифференциал и корпус оси. К сожалению, вся эта конструкция представляет собой неподрессоренные массы автомобиля, влияющие на качество езды и ухудшающие поведение автомобиля при ускорении и торможении, особенно в транспортных средствах, обладающих высоким крутящим моментом.
Двухрычажная подвеска на двойных поперечных рычагах
Пара боковых рычагов, которые иногда называют двойными поперечными рычагами, предлагает лучший контроль над кинематикой, чем McPherson.
Среди преимуществ: верхний рычаг, который короче нижнего рычага оптимизирует ориентацию пятна контакта шины при кренах кузова, увеличивая поперечное сцепление. Подвеска достаточно компактна и обладает меньшей высотой, чем другие виды подвесок. Ее предпочитают устанавливать под низкими капотами спортивных автомобилей вроде Acura NSX и Chevrolet Corvette.
Многорычажная подвеска
Наиболее изысканный и гибкий по настройкам тип подвески, в котором используется сочетание множества отдельных небольших рычагов. Количество рычагов разнообразно и зависит от того какие настройки подвески и геометрии требуются при работе подвески в разнообразных условиях эксплуатации.
В систему многорычажной подвески как правило входят три поперечных рычага отвечающие за боковую фиксацию колеса, один продольный линк, удерживающий колесо в продольном направлении.
Реализация многорычажного подхода в подвеске позволяет повысить поперечную жесткость и требуемые изменения сходимости с соблюдением соответствующих вертикальных и продольных показателей. Многорычажная подвеска отлично справляется с обработкой нагрузок при замедлениях и ускорениях, при этом также хорошо себя ведет при скоростных маневрах и на неровностях.
В общем и целом, этот тип подвески наиболее универсален, но к сожалению, это и одна из самых дорогих типов автомобильных подвесок, в основном из-за сложности конструкции и легковесных материалов использующихся в производстве рычагов.
Торсионная балка
Часто встречается в задней подвеске бюджетных моделей. Этот механизм использует продольные рычаги и поперечный упругий элемент роль которого играет торсион.
В то время как торсионная балка не является полностью зависимой подвеской, как неразрезной мост, это все же не по-настоящему независимая подвеска.
Установка более жестких втулок помогает компенсировать скручивание балки из стороны в сторону, но за это приходится расплачиваться большей жесткостью конструкции при эксплуатации, впрочем, в некоторых транспортных средствах используются механизм Ватта или тяга Панара, для улучшения поперечной жесткости без ущерба для удобства передвижения. Низкие точки крепления вместе с пружинами и амортизаторами, которые крепятся на подвеске дальше, чем в других механизмах создают условия для более объемного багажника и грузового пространства.
McPherson
Это самый популярный тип передней подвески из всех используемых в современных автомобилях. Является логическим продолжение развития подвески на двух рычагах, но обладает только одним из них (нижним), вместо второго рычага- шарнир с усиленным демпфером с конической пружиной, на которые возложена двойная обязанность, гашение вертикальных колебаний и удержание колеса в заданной горизонтальной плоскости.
Конструкция подвески отличается компактными размерами и небольшой толщиной в средней и верхней части по сравнению с многорычажной и двухрычажными подвесками, что делает ее идеальной для моделей автомобилей с поперечными двигателями. Также она проста в исполнении и дешева в конструировании.
Однако конструкция стойки ограничивает возможности инженеров по оптимизации развала.
Источник https://auto.vercity.ru/magazine/12956_kak_rabotayut_raznye_tipy_podvesok_na_avtomobile/
Источник https://1gai.ru/publ/518750-pyat-samyh-rasprostranennyh-avtomobilnyh-podvesok.html
Источник