Виды и назначение подвески авто

Виды и назначение подвески авто

Статья об автомобильной подвеске — история, виды, классификация, назначение, особенности функционирования. В конце статьи — интересное видео по теме. Статья об автомобильной подвеске — история, типы подвесок, классификация и назначение, особенности функционирования. В конце статьи — интересное видео по теме и фото.

Автомобильная подвеска выполнена в виде конструкции из отдельных элементов, которые в своей совокупности связывают основание кузова и мосты автомашины. Причем, это соединение должно быть упругим, чтобы была амортизация в процессе следования машины.

Назначение подвески

Подвеска служит для погашения колебаний в определенной степени и для смягчения ударов и прочих кинетических воздействий, негативно влияющих на содержимое автомобиля, грузы, а также на конструкцию самой машины, особенно при передвижении по некачественной дорожной поверхности.

Другая роль подвески – осуществление регулярного соприкосновения колес с дорожным покрытием, а также передача на дорожную поверхность силы тяги двигателя и силы торможения, чтобы колеса при этом не нарушали нужного положения.

В исправном состоянии подвеска работает правильно, в результате чего водителю управлять машиной безопасно и комфортно. Несмотря на внешнюю простоту конструкции, подвеска принадлежит к одним из самых важных устройств в современной машине. Ее история уходит корнями в далекое прошлое, и с момента ее изобретения подвеска прошла через многие инженерные решения.

Немного истории о подвеске автомобиля

Еще до автомобильной эпохи были попытки смягчить передвижение карет, у которых изначально оси колес неподвижно прикреплялись к основанию. При такой конструкции малейшая неровность дороги мгновенно передавалась корпусу кареты, что тут же ощущали сидящие внутри пассажиры. Первое время эта проблема решалась при помощи мягких подушек, которые устанавливались на сидения. Но эта мера была малоэффективна.

Впервые для карет были применены так называемые эллиптические рессоры, которые представляли собой гибкое соединение между колесами и днищем кареты. Намного позднее этот принцип использовали и для автомобилей. Но при этом сама рессора изменилась — из эллиптической она превратилась в полуэллиптическую, и это позволяло устанавливать ее поперечно.

Однако машина с такой примитивной подвеской управлялась с трудом даже на самых низких скоростях. По этой причине впоследствии подвески стали монтировать в продольном положении на каждое колесо в отдельности.

Дальнейшее развитие автомобильной промышленности позволило эволюционировать и подвеске. На сегодняшний день эти устройства имеют десятки разновидностей.

Функции подвески и технические данные

Каждая разновидность подвесок обладает индивидуальными признаками, охватывающими комплекс рабочих свойств, от которых непосредственно зависит управляемость машины, а также безопасность и удобство находящихся в ней людей.

Однако несмотря на то, что все типы подвесок автомобиля разные, они выпускаются для одних и тех же целей:

Погашение вибрации и ударов со стороны неровного дорожного покрытия в целях минимализации нагрузок на корпус кузова, а также для улучшения комфорта водителя и пассажиров.

Разновидности подвесок по упругости

В отношении упругости подвески можно разделить на три категории:

Жесткая подвеска, как правило, используется на спортивных автомобилях, потому что она больше всего годится именно для быстрой езды, где необходимо оперативное и четкое реагирование на водительское маневрирование. Эта подвеска придает машине максимальную устойчивость и минимальный дорожный просвет. Кроме того, благодаря именно ей усиливается сопротивление крену и кузовному раскачиванию.

Мягкая подвеска устанавливается в основной массе легковых машин. Ее достоинство в том, что она достаточно качественно сглаживает дорожные неровности, но с другой стороны машина с такой конструкцией подвесок более склонна к заваливаниям, и при этом хуже управляется.

Винтовая подвеска нужна в тех случаях, когда возникает необходимость в изменяемой жесткости. Она сделана в виде стоек-амортизаторов, на которых сила тяги пружинного механизма регулируется.

Ход подвески

Ходом подвески принято считать промежуток от нижнего положения колеса в свободном состоянии до верхнего критического положения при максимальном сжатии подвески. От этого параметра во многом зависит так называемая «внедорожность» машины.

То есть, чем больше ход, тем большую по размеру неровность способна пройти машина без ударов по ограничителю, а также без провиса ведущего моста.

Устройство подвески авто

Каждая подвеска содержит следующие компоненты:

Упругое устройство. Берет на себя нагрузки, предоставляемые дорожными препятствиями. Может состоять из пружины, пневмоэлементов и проч.

Классификация подвесок

Подвески можно разделить на две категории – зависимые и независимые. Такое подразделение продиктовано кинематикой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

При такой конструкции колеса автомобиля жестко связываются за счет балки или монолитного моста. Вертикальное расположение парных колес всегда одинаковое и изменению не подлежит. Устройство задней и передней зависимых подвесок аналогичное.

Разновидности: пружинная, рессорная, пневматическая. Монтаж пружинной и пневматической подвесок требует использования специальных тяг, чтобы зафиксировать мосты от возможного смещения во время монтажа.

Преимущества зависимой подвески:

Независимая подвеска

При установленной независимой подвески колеса машины способны менять вертикальное положение независимо друг от друга, продолжая при этом находиться в той же плоскости.

Преимущества независимой подвески автомобиля:

высокая степень управляемости;

устройство довольно сложное и, соответственно, затратное в экономическом отношении;

Примечание: существует еще полузависимая подвеска или так называемая торсионная балка. Такое устройство — нечто среднее между независимой и зависимой подвесками. Колеса продолжают быть жестко соединенными между собой, но, тем не менее, способность небольшого смещения отдельно друг от друга у них все-таки есть. Такую возможность предоставляют упругие качества мостовидной балки, которая соединяет колеса. Данная конструкция зачастую используется для задних подвесок недорогих автомобилей.

Виды независимых подвесок

Подвеска МакФерсон (McPherson)

На фото подвеска McPherson

Данное устройство характерно для передней оси современных автомобилей. Шаровая опора соединяет ступицу с нижним рычагом. Иногда форма этого рычага позволяет использовать продольную реактивную тягу. Оснащенная пружинным механизмом амортизационная стойка закрепляется к ступичному блоку, а ее верхняя часть фиксируется в основании кузовного корпуса.

Поперечная тяга, которая соединяет оба рычага, крепится на днище машины и служит своеобразным противодействием наклону автомобиля. Колеса свободно поворачивают благодаря подшипнику стойки-амортизатора и шаровому креплению.

Конструкция задней подвески сделана таким же образом. Разница лишь в том, что задние колеса не могут поворачиваться. Вместо нижнего рычага установлены поперечные и продольные тяги, которые закрепляют ступицу.

Преимущества подвески МакФерсон:

Недостатки подвески McPherson:

• легкость управления на среднем уровне.

Двухрычажная передняя подвеска

Эта разработка считается довольно результативной, но и весьма непростой по устройству. Для верхнего крепления ступицы служит второй поперечный рычаг. Для упругости подвески может применяться либо пружина, либо торсион. Задняя подвеска устроена точно так же. Такая сборка подвески придает машине максимальное удобство в управлении.

Пневматическая подвеска

В этих устройствах упругость обеспечивают не пружины, а пневматические баллоны, наполненные сжатым воздухом. С подобной подвеской можно менять высоту кузова. Кроме того, с такой конструкцией ход автомобиля становится более плавным. Как правило, устанавливается на машинах класса люкс.

Гидравлическая подвеска

В данной конструкции амортизаторы соединены с мололитным замкнутым контуром, заполненным маслом для гидравлики. С такой подвеской можно регулировать степень упругости и дорожный просвет. А если в машине имеется электроника, предусматривающая функции адаптивной подвески, то она может сама адаптироваться в самых разных дорожных условиях.

Спортивные независимые подвески

Их еще называют койловерами или винтовыми подвесками. Выполнены в виде амортизационных стоек, у которых можно настраивать степень жесткости непосредственно на машине. Нижняя часть пружины имеет резьбовое соединение, и это позволяет менять ее вертикальное положение, а также настраивать размер дорожного просвета.

Подвески push-rod и pull-rod

Такая конструкция была разработана специально для гоночных автокаров, у которых открытые колеса. Базируется на двухрычажной схеме. Основное отличие от других разновидностей проявляется в том, что демпфирующие механизмы установлены в кузове. Устройство этих двух типов идентично, р азница лишь в размещении тех частей, которые подвергаются наибольшему напряжению.

Спортивная подвеска push-rod. Несущий нагрузку компонент, называемый толкателем, функционирует на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod. Та же часть, которая испытывает наибольшее напряжение, работает на растяжение. Такое решение делает центр тяжести более низким, за счет чего машина становится более устойчивой.

Однако несмотря на перечисленные небольшие различия, эффективность этих двух разновидностей подвесок находится примерно на одном уровне.

Видео о подвеске автомобиля:

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.

Виды подвесок автомобиля

Подвеска является одним из важнейших узлов любого автомобиля. Она выступает в качестве связующего элемента между кузовом и колёсами машины. Её роль заключается в сглаживании получаемой кинетической энергии методом поглощения вибрации с помощью специальных движущихся сегментов. Типы подвески автомобиля могут быть различными. Однако все они выполняют одни и те же функции. Основное различие заключается в том, как это реализовано. Рассмотрим более подробно виды подвесок автомобилей.

Зависимая подвеска

Конструкция таких систем предусматривает наличие жёсткой балки, которая соединяет противоположные колёса. В случае изменения расположения одного колеса синхронно выполняется смещение и другого. Роль упругих и направляющих компонентов выполняют рессоры. В новых моделях они заменены на 2 продольных рычага. Боковые силы компенсирует поперечная специальная тяга.

Зависимая подвеска имеет несколько существенных преимуществ, в число которых входят:

• низкая себестоимость;
• небольшой вес конструкции;
• высокий фокус поперечного крыла.
• Если сравнивать другие типы подвесок легковых автомобилей, то эта схема способна обеспечивать максимальное сцепление с дорогой на прямых участках.
• В числе недостатков следует отметить:
• ухудшение сцепления на дефектном и неровном дорожном покрытии;
• заносы при резких поворотах;

Зависимые схемы чаще всего применяются на внедорожниках, грузовых автомобилях и т. п.

Независимая подвеска

В отличие от предыдущего вида, в данных системах противоположные колёса не имеют жёсткой связи в виде объединяющей балки. В независимой подвеске колесо крепится с помощью продольных рычагов и шарниров. Первый элемент обеспечивает необходимую прочность и имеет широкую опору. Поглощение кинетической энергии выполняют втулки. Машины, обустроенные такими системами, отлично показывают себя на больших скоростях.

Подвеска Мак-Ферсон

Эта схема является одним из наиболее распространённых типов ходовых систем. Популярность конструкции объясняется её компактными размерами и высокой эффективностью. Вместо верхнего рычага установлена амортизаторная стойка. Поворотный сегмент связан с ней шарниром. Роль упругого элемента, вместо пружины, может выполнять торсион. Увеличенное расстояние между опорами снижает нагрузки методом равномерного распределения. Такая подвеска устанавливается как на передние, так и на задние колёса. Среди преимуществ, помимо компактности, можно выделить невысокую себестоимость и малую массу. К недостаткам относятся самовольное изменение развала, что происходит на большом ходу, и наличие дополнительных шумов из-за невозможности обустройства хорошей изоляции. Оптимальной средой эксплуатации таких систем является ровная городская дорога.

Торсионно-рычажная подвеска

Данная схема представляет собой гибрид зависимого и независимого решения. Торсион — это стержень кручения, который изготовлен из высокопрочной стали. Он выступает в качестве дополнительного элемента упругости. Один конец торсиона фиксируется к раме, а другой — к движущемуся сегменту. По типу сечения торсионы разделяются на два вида: с квадратным и круглым сечением. Торсионно-рычажная подвеска широко применяется в различных автомобилях, по стоимости она выигрывает у зависимой системы.

Двухрычажная подвеска

Схема обладает достаточно простой конструкцией. На подрамник или кузов шарнирно монтируются 2 поперечных рычага. Концы фиксируются на поворотной цапфе. Эти решения обеспечивают максимально удобную и комфортную регулировку угла наклона рычага, изменение развала и колеи. При возникновении неровностей колёса могут бить вертикально независимыми. К плюсам этого типа относятся максимально высокие показатели сцепления с дорожным покрытием. В качестве минуса можно указать большое количество составляющих узлов и общие габариты системы.

Многорычажная подвеска

Данная система имеет в своей конструкции четыре и более рычага, что даёт ей полную независимость как поперечной, так и продольной калибровки. Многорычажная подвеска по сравнению с двухрычажной схемой обладает лучшими качествами и лишена её недостатков. Она практически бесшумная и удобная в управлении. К минусам относятся сложность конструкции, высокая стоимость и слабая фильтрация на неровном дорожном покрытии.

• 1697 просмотров

Источник https://fastmb.ru/soveti_auto/2356-vidy-i-naznachenie-podveski.html

Источник https://1gai.ru/publ/518750-pyat-samyh-rasprostranennyh-avtomobilnyh-podvesok.html

Источник https://vipwash.ru/podveska/vidy-podvesok-avtomobilya