Независимая подвеска автомобиля. принцип работы, типы и устройство

Независимая подвеска

Схема независимой подвески

Сначала следует разобраться, что из себя представляет независимая подвеска. Говоря проще — это такая система, в которой колеса одной оси не связаны никакой жесткой связью между собой. Когда одно колесо меняет свое положение другое, соответственно, может и не изменять своего положение. Но развал колес и размер колеи может меняться при сжатии и отбое. Независимая подвеска может быть на косых и на продольных рычагах. Независимая подвеска применяется на различных автомобилях. Когда подвеска на продольных рычагах это когда каждое колеса одной оси закрепляется на рычаге, который закреплён подвижно на раме или кузове.

Рычаги воспринимают очень большие усилия сил кручения и изгиба, поэтому делать их приходится очень массивными и прочными. Еще один минус — это очень маленький клиренс, что на наших дорогах не очень приветствуется.

Подвеска на косых рычагах отличается не сильно. Раньше ее называли «независимая подвеска заднего моста». Соответственно и применялась она, когда задний мост всегда был ведущим. Разница с предыдущим вариантом состоит в том, что на каждой оси есть по одному шарниру. Первый вариант такой подвески: ось непосредственно рычага проходит через центр шарниров полуосей, то есть рычаг располагается к поперечной оси под углом в 45 градусов. Из-за этого такая подвеска состоит дешевле, но развал и схождение изменяется, так что с этим придется по мучатся.

Второй вариант: ранее широко применялся и они пришли на замену старым обычным зависимым типам подвесок. Демпфирующими элементами служили торсионные валы и разные витые пружины. С началом распространения переднеприводных автомобилей такая торсионная подвеска стала изживать себя, так как практически не имела эффекта на переднем мосту.

Схема устройства многорычажной подвески

На фото передняя многорычажная подвеска

  1. Верхний рычаг;
  2. Поворотная стойка;
  3. Опора стойки;
  4. Телескопическая стойка;
  5. Подшипник колеса;
  6. Ступица колеса;
  7. Направляющий рычаг;
  8. Штанга стабилизатора;
  9. Несущий рычаг;
  10. Опоры подрамника (4 шт.);
  11. Поперечный стабилизатор;
  12. Подрамник.

На фото задняя многорычажная подвеска Audi

  1. Амортизатор;
  2. Пружина;
  3. Подрамник;
  4. Стабилизатор поперечной устойчивости;
  5. Ступица;
  6. Передний поперечный рычаг;
  7. Опора продольного рычага;
  8. Верхний поперечный рычаг;
  9. Нижний поперечный рычаг;
  10. Продольный рычаг.

ПодрамникАмортизатор и пружинаПродольный рычагПоперечный рычагдвойных поперечных рычагах

Основные типы подвески

Существует несколько типов подвесок. Рассмотрим особенности тех, которые используются в современных автомобилях.

Зависимая подвеска

В зависимой системе подвески колеса на обеих сторонах транспортного средства связаны балкой и работают вместе. Как правило, этот тип подвески включает в себя цельную ось, которая расположена по всей ширине рамы автомобиля. Два колеса соединены этой осью, что означает, что они работают как пара и выполняют одинаковые движения.

Зависимая подвеска чрезвычайно крепкая, но не очень подходит для автомобилей. Как правило, такая подвеска используется на тяжелых грузовиках, полноценных внедорожниках. Такие транспортные средства чаще используются для езды по пересеченной местности.

Независимая подвеска

В системах с независимой подвеской нет оси, которая бы соединяла колеса попарно. Вместо этого каждое колесо по-своему реагирует на дорожные неровности. Это означает, что если одно колесо наезжает на препятствие или попадает в ямку, это не повлияет на другое колесо.

В отличие от зависимой подвески, которая намного жестче и не очень подходит для городских условий, независимая обеспечивает довольно хороший комфорт пассажирам в автомобиле. Это основная причина, по которой большинство современных автомобилей оснащаются независимой подвеской.

Основные виды независимой подвески

МакФерсон

Это одна из самых распространенных систем подвески в автомобилях. Конструкция стойки MacPherson очень проста и, как правило, представляет собой комбинацию амортизатора и спиральной пружины, которые работают синхронно.

Этот тип подвески был впервые использован в автомобилях Ford в 1950-х годах, а затем стал одним из наиболее широко используемых в современных автомобилях. Хотя стойка МакФерсон также может быть установлена ​​на задней подвеске, она обычно используется в основном на передней части машины.

Система стоек MacPherson обязана своей популярностью благодаря таким преимуществам, как простой дизайн, низкие производственные затраты, отличное обслуживание, меньший объем и многое другое.

Двухрычажная подвеска

Особенностью этого типа подвески является то, что на каждой стороне оси имеются два продольных рычага, которые сочетаются с поперечно расположенными упругими элементами подвески.

Преимущества подвески с двумя рычагами — ее компактность и комфорт, который она обеспечивает пассажирам в автомобиле. Его недостатки заключаются в том, что он имеет относительно большую массу, что увеличивает вес автомобиля. В случае сталкивания с препятствием возможно продольное движение, из-за чего система может сломаться.

Подвеска с качающимися осями

Этот тип независимой подвески использует две полуоси вместо одной стабильной. Каждая ось прикреплена к шасси посредством шарнира. Особенностью этого типа подвески является то, что в случае препятствия колесо всегда сохраняет свое положение перпендикулярно осям. Подвеска качающейся оси в основном используется для задней части заднеприводных авто.

Преимуществами этого типа подвески являются простота конструкции, низкие затраты на ее обслуживание и низкая цена. Недостатками являются большие колебания и плохое управление рулем, если скорость увеличивается выше 60 км / ч.

Многоточечная подвеска

Многоточечная подвеска — это тип подвески автомобиля, который имеет три или более боковых рычага и один или несколько продольных рычагов. Этот тип подвески довольно популярен, так как обеспечивает отличную стабильность колес и отличную устойчивость машины на поворотах. Многоточечная подвеска может быть установлена ​​на передней оси, но чаще всего используется в задней части авто.

На двойных поперечных рычагах

Этот тип подвески делится на несколько подтипов (пружинные, пневматические, гидропневматические) в зависимости от используемых упругих элементов. Общей особенностью всех подтипов этой подвески является наличие передних рычагов, которые своими наружными концами подвижно соединены с кузовом или рамой автомобиля, а внутренние соединены шарнирами.

Преимущества этого типа подвески являются как структурными, так и функциональными. Его конструкция уникальна тем, что все его элементы можно прикрепить к специальной перекладине, которая позволяет быстро снять всю подвеску во время ремонта.

Его функциональное преимущество заключается в том, что он позволяет изменять его геометрию и модернизировать. Этот тип подвески чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях, поскольку способствует лучшему управлению автомобилем.

Подвески с разными типами упругих элементов

В роли рессоры в общем смысле этого слова могут выступать непосредственно типичные рессорные конструкции из разного материала и с различным количеством листов в наборе, в том числе и переменной жёсткости (с подрессорниками), а также пружины или аналогичные с ними по компоновке пневмобаллоны.

Рессорная подвеска

Рессоры могут располагаться продольно или поперечно, образовывать разные дуги, от четверти эллипса до полного. Классической давно стала подвеска на двух полуэллиптических рессорах, расположенных вдоль кузова. Прочие конструкции применялись ещё в первой половине прошлого века.

Свойства листовой рессоры таковы, что она имеет нормированную жёсткость в вертикальной плоскости, а во всех прочих её деформацией можно пренебречь, поэтому такая конструкция не содержит отдельного направляющего аппарата. Весь мост крепится к раме или к кузову исключительно через рессоры.

В состав такой подвески входят:

  • рессоры, содержащие один и более плоских металлических листов, иногда используются композитные материалы;
  • хомуты, скрепляющие между собой рессорные листы у наборных конструкций;
  • противоскрипные шайбы, снижающие трение и улучшающие акустический комфорт, располагаются между листами;
  • подрессорники, представляющие собой дополнительные рессоры меньшего размера, вступающие в действие при выборе части хода подвески и изменяющие её жёсткость;
  • стремянки, крепящие рессору к балке моста;
  • передние и нижние кронштейны крепления с втулками или сайлентблоками, позволяющие компенсировать изменение длины рессоры при сжатии, иногда их называют серьгами;
  • подушки-отбойники, предохраняющие листы от необратимой деформации при максимальном изгибе в конце рабочего хода.

Все зависимые подвески снабжены отдельно установленными амортизаторами, вид и расположение которых от типа упругого элемента не зависит.

Рессоры способны при небольшой деформации передавать от балки моста на кузов тянущее и тормозное усилия, предотвращать закручивание моста относительно собственной оси и противостоять боковым силам в поворотах. Но за счёт противоречивости требований по жёсткости в разных направлениях делают они всё это одинаково плохо. Но не везде это имеет принципиальное значение.

На тяжёлых многоосных автомобилях могут применяться подвески балансирного типа, когда одна пара рессор обслуживает две рядом расположенные оси, опираясь на них концами, а в центре укрепляется на раме. Это типичная для грузовиков подвеска со своими достоинствами и недостатками.

Неисправности и обслуживание подвески

Сразу же оговоримся: согласно российским правовым нормам, ни одна неисправность подвески не отнесена к «Перечню…» неисправностей, с которыми запрещается движение. И это спорный момент.

Представим, что амортизатор подвески (передней или задней) не работает. Такое явление означает, что проезд каждой неровности будет сопряжен с перспективой раскачки кузова и потерей управляемости автомобиля. А что можно сказать о вконец разболтавшейся и пришедшей в негодность шаровой опоре передней подвески? Результат неисправности детали — «вылетела шаровая» — грозит серьезным ДТП. Лопнувший упругий элемент подвески (чаще всего пружина) приводит к возникновению крена кузова и подчас абсолютной невозможности продолжать движение.

Описанные выше неисправности – это уже конечные, наиболее одиозные неисправности подвески автомобиля. Но, несмотря на их крайне негативное влияние на безопасность движения, эксплуатация транспортного средства с такими проблемами не запрещается.

Большую роль в обслуживании подвески играет контроль за состоянием автомобиля в процессе движения. Скрипы, шумы и стуки в подвеске должны насторожить и убедить водителя в необходимости сервисного обслуживания. А длительная эксплуатация автомобиля вынудит его применить радикальный метод – «поменять подвеску по кругу», то есть заменить практически все детали и передней, и задней подвески.

Мне нравится5Не нравится

Почему подвеска называется зависимой

В определении термина заключена основная особенность механизма – жёсткая связь между колёсами одной оси. Любое изменение пространственного положения одного из них обязательно повлияет на второе. То есть колёса зависимы, что несколько упрощает конструкцию, но не всегда благотворно влияет на характеристики подвески.

Принцип работы

Как и любой другой тип подвески, зависимая включает в себя:

  • упругие элементы в виде спиральных пружин, листовых рессор, или более экзотических устройств, встречающихся на легковых автомобилях довольно редко;
  • демпферы колебаний, обычно это гидравлические амортизаторы телескопического типа;
  • направляющий аппарат, поддерживающий более-менее неизменными углы установки колёс при рабочих ходах подвески на сжатие и отбой.

При наезде на препятствие одним из колёс, второе, расположенное на той же оси, по причине своей связи с первым через жёсткую балку начинает изменять свой угол развала, сохраняя схождение.

При этом смещается пятно контакта, изменяется его форма и площадь, что с точки зрения управляемости на большой скорости очень нежелательно. Для ослабления данного эффекта применяются разные технические ухищрения, но полностью избежать этого невозможно.

Устройство и схема зависимой подвески

Различаются схемы зависимой подвески для ведущих и свободных мостов автомобиля. При этом любой мост может быть управляемым, но рулевой привод не оказывает влияния на работу подвески и не относится к её узлам.

Наиболее просто выглядит зависимая подвеска неведущего моста. Чаще всего такое встречается на грузовых автомобилях, поскольку подобные конструкции на легковых давно ушли в прошлое, а у автомобилей повышенной проходимости, за которыми закрепилось фольклорное название джипов, все мосты являются ведущими.

Свободный мост представляет собой довольно мощную кованую профилированную балку, на концах которой смонтированы ступичные узлы колёс с подшипниками и тормозными механизмами.

В качестве упругого элемента могут быть применены рессоры или пружины. В первом случае достаточная прочность и жёсткость пакетов листовых рессор в продольном и поперечном направлении позволяет обойтись без прочих деталей направляющего аппарата, так как в вертикальном рессора обладает нужной упругостью.

Примерно так же устроен и ведущий мост с зависимой подвеской. Иногда его ещё называют неразрезным. Он представляет собой уже не швеллер, а полую трубу с картером (часто именуемым «яблоком») редуктора.

От редуктора по трубам балки (чулкам) к ступицам колёс идут жёсткие полуоси. Если мост является одновременно управляемым, то полуоси соединяются со ступицами через ШРУСы – шарниры равных угловых скоростей, что позволяет колёсам изменять положение своей плоскости вращения в повороте.

К яблоку моста подходит карданный вал. Подвеска всей балки с редуктором и колёсными узлами аналогична неведущему мосту. Те же рессоры, пружины и амортизаторы.

ЧТО ВХОДИТ В ПОДВЕСКУ АВТОМОБИЛЯ

К современным машинам предъявляется множество требований. Они должны быть хорошо управляемыми и при этом устойчивыми, бесшумными, комфортными и безопасными. Чтобы претворить в жизнь все эти пожелания, инженерам требуется тщательно продумать устройство подвески.

На сегодняшний день не существует какого-либо универсального эталона. В арсенале каждого автопроизводителя свои хитрости и современные разработки. Однако, для всех типов подвесок характерно наличие таких объектов:

  • Упругий элемент.
  • Направляющая часть.
  • Стабилизатор устойчивости.
  • Амортизирующие устройства.
  • Колесная опора.
  • Крепежи.

УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ

Автомобильная подвеска содержит упругие элементы, изготовленные из металла и неметаллические части. Они необходимы для перераспределения ударной нагрузки, получаемой колесами при встрече с неровностями дороги. К металлическим упругим деталям относятся рессоры, торсионы и пружины. Неметаллические элементы — это резиновые отбойники и буферы, пневматические и гидропневматические камеры.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Исторически самыми первыми появились рессоры. С точки зрения конструкции — это металлические полосы разной длины, соединенные между собой. Помимо эффективного перераспределения нагрузки, рессоры хорошо амортизируют. Чаще всего они используются в ходовой части грузовиков.

Торсионы представляют собой наборы пластин или стержней, работающих на скручивание. Обычно торсионной бывает задняя подвеска автомобиля. Устройства этого типа используют, кроме того, японские и американские производители машин увеличенной проходимости.

Металлические пружины входят в состав ходовой части любого современного авто. Эти элементы могут иметь постоянную или переменную жесткость. Их упругость зависит от геометрии прутка, из которого они изготовлены. Если диаметр прутка меняется на всем протяжении, то пружина имеет переменную жесткость. В противном случае упругость является постоянной.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Упругие неметаллические детали используются совместно с металлическими. Резиновые элементы – отбойники и буферы – не только участвуют в перераспределении динамических нагрузок, но и амортизируют.

Пневматические и гидропневматические камеры используются в конструкциях активных подвесок. Их действие определяется свойствами только сжатого воздуха (пневмокамеры) или газа и жидкости (гидропневматические камеры). Эти упругие элементы дают возможность менять клиренс транспортного средства и жесткость системы амортизации автоматически.

Кроме того, они обеспечивают высокую плавность хода. Первыми были разработаны гидропневматические камеры. Они появились на машинах марки Citroen в 1950-х годах. Сегодня пневматическими и гидропневматическими подвесками опционно оснащают авто бизнес-класса: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru и др.

НАПРАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ

Направляющие элементы подвески – это стойки, рычаги и шарнирные соединения. Их основные функции:

  • Удерживать колеса в правильном положении.
  • Поддерживать траекторию движения колес.
  • Обеспечивать соединение системы амортизации и кузова.
  • Передавать энергию движения от колес на кузов.

СТАБИЛИЗАТОР ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Подвеска автомобиля не обеспечивала бы транспортному средству необходимой устойчивости без стабилизирующего устройства. Оно борется с центробежной силой, стремящейся опрокинуть машину при повороте, и уменьшает крены кузова.

В техническом отношении стабилизатор поперечной устойчивости – это торсион, связывающий систему амортизации и кузов. Чем выше его жесткость, тем лучше авто держит дорогу. С другой стороны, излишняя упругость стабилизатора уменьшает ход подвески и снижает плавность движения транспортного средства.

Стабилизаторами поперечной устойчивости оснащают, как правило, обе оси машины. Но если задняя подвеска автомобиля торсионная, устройство устанавливают только спереди. Полностью отказаться от него смогли инженеры Mercedes-Benz. Они разработали особый тип адаптивной подвески с электронным контролем положения кузова.

Два вида подвески

Подвеска бывает зависимой и независимой:

  • Зависимая подвеска характеризуется тем, что колеса одного моста полностью зависимы друг от друга, то есть, скреплены друг с другом жесткой сцепкой. Это все значит, что лучше всего данный вид подвески можно наблюдать в самосвалах старых конструкций на заднем мосту (там виднее). Два колеса скреплены одним мостом. Когда одно колесо поднимается, другое под действием изменения положения моста, тоже меняет свое положение.
  • Независимая подвеска работает совершенно иным способом. Тут уже каждое колесо полностью отвечает только за себя. То есть, если оно меняет свое положение, то это явление никак не затрагивает другие колеса подвески. Наиболее наглядный пример – это машины-багги.

Что такое зависимая подвеска?

Зависимой называют такой тип подвески, в котором перемещение одного колеса влияет на перемещение заднего. Чаще всего, такой тип подвески используется на внедорожных автомобилях, где нет другой возможности подвесить мост автомобиля относительно кузова.

Если говорить об элементарной конструкции такой подвески, то она представлена мостом, который опирается на две пружины или рессоры, вставленные в кузов автомобиля. Таким образом, при наезде одного колеса на какое-либо препятствие, расстояние между аркой и колесом противоположного колеса заметно увеличивается.

Преимущества зависимой подвески:

  • Несмотря на простоту конструкции, она обладает достаточно высокой прочностью и обеспечивает повышенную устойчивость автомобиля на дороге.
  • При отклонениях подвески, колея и клиренс ходовой части не меняется, что является довольно весомым аргументом при эксплуатации автомобиля по бездорожью. Хотя многие водители ошибочно думают иначе.
  • Большой ход подвески позволяет преодолевать довольно высокие препятствия и не допускать опрокидывание кузова автомобиля.

Недостатки:

  • Жесткая связь колес, при отсутствии дифференциала. Во-первых, это влияет на качество подвески, так как она становится уже не такой мягкой, какой хотелось бы. Во-вторых, такая связка колес серьезно влияет на управляемость автомобиля и во многих случаях становится причиной заноса задней оси.
  • Сложность регулировки. Из-за постоянного изменения положения двух колес одновременно, регулировка такой подвески становится достаточно трудоемкой.
  • Слишком большая масса упругих элементов, а также всех остальных частей подвески.

Что же выбрать в итоге

Выбирая себе машину с тем или иным типом подвески, нужно заранее учесть, где и в каких условиях будет эксплуатироваться транспортное средство. Также учитывайте стоимость обслуживания.

Чем узел сложнее, тем дороже он будет стоить. Элементарная истина применительно к этому вопросу.

Зависимые узлы конструктивно проще, они дешевле и легче в обслуживании, да и срок службы дольше. Но за простотой и надежностью скрывается более низкий уровень комфорта и управляемости. Если вам нужен большой внедорожник для езды по бездорожью, тут очевидным выбором станет мостовая зависимая подвеска.

Когда машина покупается для городской эксплуатации, приоритет на стороне независимой подвески. Она комфортнее, обеспечивает четкое управление, хоть и ресурс несколько ниже. Сейчас нет технических проблем с обслуживанием и ремонтом любого типа подвески. И независимые узлы далеко не такие хрупкие, как уверяют поклонники зависимых подвесок. Особенно на машинах ведущих производителей даже в бюджетной категории. При желании вовсе можно поставить на ВАЗ пневмоподвеску , и наслаждаться необычными ощущениями.

Спасибо за внимание! Подписывайтесь, задавайте вопросы и ждите новых материалов на нашем сайте!

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

На современные авто производители устанавливают два вида подвесок — зависимые и независимые. Многие автолюбители не задумываются о разнице между этими типами конструкций. При этом, от особенностей подвески напрямую зависят очень важные характеристики: управляемость, плавность хода, комфорт и др.

А чем же отличаются зависимая и независимая подвески между собой и какие преимущества они имеют перед друг другом?

Преимущества зависимой подвески. Зависимыми подвесками в основном оснащаются бюджетные кроссоверы, одним из ярких примеров можно назвать модели УАЗа, которые ждет обновление в ближайшее время. Привод может быть задним или передним, так как подвеску сейчас крепят и на задние колеса.

Среди преимуществ зависимой подвески можно выделить:

  • Прочность,
  • Защита узлов, приводящих колеса в движение,
  • Герметичность,
  • Защита от влаги,
  • Пыльники ШРУСов ломаются не часто.

Из недостатков подобного оснащения можно отметить только валкость, так как шины подобных автомобилей работают не на оптимальных углах при езде по бездорожью и ямам, которых в России очень много.

Преимущества независимой подвески. Как правило, независимую подвеску ставят на премиальные авто, что сразу наводит на мысль о надежности. Стоит отметить, что продаются автомобили с независимой подвеской как с передним, так и с задним приводом, а вариации позволяют выбрать машину с хорошими характеристиками.

В качестве преимущества, независимая подвеска дает большую управляемость машины, езда становится более плавной. Площадь контакта резины с асфальтом остается оптимальной, а пассажиры и водитель могут насладиться более высоким уровнем комфорта.

Такой вариант комплектации идеально подходит для езды по городским улицам, на бездорожье она будет не такой выигрышной. Потому, прежде чем выбирать автомобиль, стоит задуматься, где именно владелец планирует ездить: в городе или по бездорожью.

Итог. Большинство современных водителей предпочитают переплатить, однако получить автомобиль с независимой подвеской, ведь именно она дает высокий уровень комфорта для пассажиров и владельца авто, управляемость и плавность езды.

Тем не менее, подобные характеристики окажутся более подходящими в городских условиях, а вот по бездорожью лучше ездить на зависимой. Она хорошо защищена от влаги и грязь ей не страшна. Не удивительно, что УАЗ, оснащенный зависимой подвеской, занимает лидирующие места по популярности среди автомобилистов, увлекающихся рыбалкой и охотой.

Одним из факторов, на которые следует обращать внимание при выборе автомобиля является тип подвески. Плавность и комфорт при движении играют немаловажную роль

Желание обладать транспортным средством, способным одинаково хорошо вести себя на асфальте и при движении по бездорожью возникает у каждого автолюбителя.

Споры о том какая подвеска имеет лучшие характеристики бесконечны. На этот вопрос нет однозначного ответа. Сформировавшиеся стереотипы относительно области применения некоторых типов выглядят так: внедорожникам — зависимую, легковым машинам среднего класса — комбинированную, спорткарам — двухрычажную. Каждая система имеет свои достоинства и недостатки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector