Autonews

autonews

Подвеской автомобиля называется совокупность деталей, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на кузов и диски и затухание их колебаний, а еще настраивать положение кузова автомобиля на дорогах. Подвеска, являясь переходным пунктом между кузовом автомобиля и дорогой, оказывается лёгкой и наряду с высокой комфортностью, обеспечивать максимальную безопасность движения и плавность хода. Для подобного нужны точная кинематика колёс, высокая информативность рулевого управления, а кроме этого звукоизоляция кузова от жесткого качения шин. Помимо этого надобно помнить, что подвеска передаёт на кузов силы, возникающие при контакте колеса с дорогой, [как экономить топливо] поэтому пусть она будет надежной и надежной. Применяемые шарниры должны легко поворачиваться и дать шумоизоляцию кузова. Упругие элементы (пружина и амортизатор) должны скачиваться простыми и компактными, и допускать достаточный ход подвески. Основными требованиями, предъявляемыми к подвеске, являются следующие: Упругая характеристика подвески должна обеспечивать высокую плавность хода, и отсутствие ударов в спинку хода, противодействовать кренам при повороте, «кивкам» (дифференту) при торможении и разгоне автомобиля;кинематическая схема должна создать условия для возможного малого изменения колеи и углов установки колёс, соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, кругом оси поворота;оптимальная величина затухания колебаний кузова, и колес;надежная передача от колес кузову или раме продольных и поперечных сил и моментов;малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных частей;достаточная стойкость и долговечность деталей подвески и особенно упругих элементов, имеющих отношение к перечню наиболее нагруженных частей подвески. Теперь коротко рассмотрим конструкции подвесок. Вообще вариантов подвесок существует в достаточной степени много, они имеют отличия под эгидой направляющего аппарата (зависимые и независимые) и по типу упругих элементов (пружинные, торсионные, рессорные, пневматические и т.Д.) Каждая подвеска имеет ряд преимущества и недостатки. Зависимая (ваз-2101) проще, дешевле, имеет постоянную колею, но одновременно балка моста имеет серьезные неподрессорные массы, поэтому назвать лёгкой эту подвеску нельзя. Помимо того, при противоположных ходах левого и правого колёс одной оси, наблюдается значительный их наклон, следствием чего являются резонансные колебания колёс в поперечной плоскости (эффект шимми) - машину начинает трясти либо, как теперь говорят - "колбасит". Независимая подвеска имеет куда огромное количество преимуществ, так что и распространена сейчас больше. Варианты ее различаются по расположению плоскости качания колёс: продольная, поперечная, диагональная на косых рычагах. И программного обеспечения количеству рычагов: однорычажные, многорычажные (почти все японские автомобили), свечные. В отдельный класс ещё следует вычленить т.Н. Полузависимую подвеску. Более правильное её название: подвеска с закручивающейся балкой (ваз-2108). Подвеска бывает зависимой и независимой. Схема работы зависимой подвески колес автомобиля Зависимая подвеска - вариант, при котором колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой. При наезде на препятствие одного из колес, второе наклоняется на тот же угол. Схема работы независимой подвески колес автомобиля Независимая подвеска - поступок, благодаря которому колеса одной оси транспорта не связаны жестко между собой. При наезде на препятствие, одно из колес имеет право изменять ситуацию, не изменяя при всем этом положения второго колеса. Подробнее остановимся на типах передней подвески автомобилей. Подвеска макферсона, названая именуемую инженера эрла макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет из себя подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, из-за таким фактом, что его употребление закреплен в верхней части к кузову посредством упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз. Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на 2-ух поперечных или продольных рычагах. При оптовом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) меняется, и тем больше чем больше ход подвески, в связи с тем, что конец рычага двигается вверх-вниз по окружности и, как следствие, меняется ширина колеи. Но из-за технологичностью и дешевизной этот вид подвески получил очень большое распространение в нынешнем автомобилестроении. Впервые подвеска типа «макферсон» была применена в 1965 году на автомобиле «пежо-204», через один год - на форде, а за 1969 году на «фиат-128».Настоящее обширное применение было начато в начале 70-х годов. Практически все современные переднеприводные автомобили оснащены такой подвеской. Ввиду некоторых важных достоинств «макферсон» завоевал себе работу и в авто с задним приводом. Малые расходы на изготовление, небольшое по объёму занимаемое площади, следовательно большое подкапотное место и как следствие, возможность разместить большой двигатель), значительное расстояние по высоте между опорными узлами, определяющее возникновение меньших по величине сил в местах присоединения к кузову, возможность осуществления больших ходов, являются, пожалуй, главными преимуществами и виной того, что большая часть появляющихся в нынешние дни крупносерийных автомобилей имеют на переднем мосту подвеску такого разновидности. К её недостаткам касаются: несколько худшие кинематические параметры нежели у подвески на двойных поперечных рычагах, большие проблемы, связанные с обеспечением изоляции от дорожных посторонних вибраций (для решения проблем с этим появились подрамники на резиновых подушках), неблагоприятно длинные рулевые тяги при верхнем расположении реечного рулевого механизма, меньшая компенсация дифферента (продольного крена) при торможении. Подвеска на двойных поперечных рычагах. В подобной конструкции имеются два поперечных рычага, имеющих поворотные опоры (сайлент-блоки) на раме, балке или кузове. Наружные концы рычагов, и передней подвески, соединяются посредством шаровых опор с поворотным кулаком. Чем больше возможно отдаление между поперечными рычагами, тем в меньшей степени силы, действующие в рычагах и их опорах, т. Е. Тем меньше податливость всех деталей и точнее кинематика подвески. Напомним, также, эластичное восприятие жесткого качения радиальных шин верхними рычагами (что возможно только при треноге независимой подвески). Хотя продольные силы, вызываемые сопротивлением качению, на верхнем рычаге лишь незначительно меньше, впрочем нижний рычаг да его опоры предоставляются с расчётом на явно большие нагрузки. Последние возникают под влиянием боковых сил либо при торможении. Главное достоинство подвески на двойных поперечных рычагах - её кинематические свойства: взаимным положением рычагов можно решить высоту, как центра крена, вовсе центра дифферента (продольного крена). Кроме того за счёт разной длины верхнего и нижнего рычагов возможно влиять на угловые перемещения колёс при ходах отбоя и сжатия, т. Е. На улучшение развала и, вне зависимости из-за этого, на улучшение колеи. При более коротких верхних рычагах, относительно нижних, колёса при ходе сжатия наклоняются в сторонку отрицательного развала, и при ходе отбоя - в сторонку положительного. Из-за прочего, возможно противодействовать изменению развала, обусловленному креном кузова. Также, изменив угол плоскости качания верхнего рычага относительно нижнего, можно получить антикивкового эффекта. Многорычажные подвески. Многорычажные подвески несколько напоминают предыдущий вид и обладают все его особенности. Эти подвески более сложны и боле дороги по сравнению с ранее рассмотренными, но обеспечивают большую плавность ходьбы, и классную управляемость автомобиля. Большое количеств элементов - сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при быстром наезде на препятствия. Все элементы находятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомашины от колес. Дело в том, что подвеска этого типа стала слишком громоздкой, рычаги стали производить из алюминиевых сплавов, что обеспечивает в списке основополагающих требований - легкость. Но при этом тут же пострадала долговечность деталей. Такие подвески теперь применяются на данных автомобилях, как audi, vw, mercedes, honda accord и тд, иначе говоря на автомобилях бизнес класса. Применение многорычажной независимой подвески, которая в большинстве используется на автомобилях вип класса, придает подвеске стабильный контакт колес с всеми покрытием на пути и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения. Газовые двухходовые амортизаторы, тяги поперечной устойчивости, применение двух пружин разной жесткости в одной стойке - все это обеспечивает уровень комфорта в авто. Поэтому для сооружения элементов многорычажных подвесок все часто употребляют недешевые алюминиевые сплавы, а порой даже композитные материалы. Главный недостаток современной схемы - сложность и, соответственно, цена. До нынешнего периода ее применяли именно на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса. В поисках извечного компромисса между управляемостью и комфортом поломано немало копий. И когда посмотреть на эволюцию подвесок хоть в последние пару столетий, как видите развитие ни разу не идет, а скачет. Но у такой медали имеется и иная сторона. Управляемость и удобство, неведомый предкам, оплачиваем сложностью и стоимостью конструкций.А настолько ли современные подвески со сложной архитектурой и мудреными электронными добавками лучше, насколько дороже более несложных и распространенных (пока!) Схем? Однозначно, и инженерам, и маркетологам стоит чаще задаваться таким вопросом. Торсионная подвеска. На разных современных внедорожниках используется подвеска такого типа. Опять же это, проще говоря подвеска на 2-ух поперечных рычагах, но вместо пружины в ней используется торсион - упругий металлический стержень, действующий на скручивание. Он играет туже роль, что и рессоры, пружины или резиновые блоки. Однако, в отличие от которых мы работаем только на скручивание (французское слово torsion - означает скручивание ). Такую подвеску начали прозывать стержневая подвеска (камера - торсионная!). Инженер фердинанд порше-старший под конец 20-х-начале 30-х годов оформил несколько патентов на стержневую подвеску. Он применил ее в 1934 году на гоночных auto-union , а вот в 1940-м уже стояла на заводских машинах volkswagen , как армейских, так и гражданских. В 1935 году стержневая подвеска колес в ее подходящем варианте нашла массовое применение на citroen traction avant . Порше увидел в торсионе его основное достоинство - компактность, и отсюда - малую массу. Эти характеристики очень ценны для авто с очень плотной компоновкой и жесткими ограничениями по размеру - гоночные автомобили, внедорожники, армейские колесные машины. Примеры тому ferrari f2001 , toyota landcruiser, ракетовоз маз 547. Андре лефевр, создатель citroen ta , усмотрел в торсионе другое достоинство. Его стержень довольно длинный, чем длиннее, тем мягче подвеска , а в связи с этим. Один конец торсиона, идущего вдоль машины, присоединяется к рычагу подвески, а кто-то фиксируется в одной из поперечин рамы или несущего кузова. И получается все нагрузки от дорожных толчков переносятся в наиболее сильное место авто и эти люди распределяются по раме или кузову найвыгоднейшим образом. Для первоначальной массовой актрисы с несущим кузовом это было немаловажно. Относительно высоким спросом подвески передних колес типа макферсон все меньше и меньше фирм начали использоваться торсионную. Одной из причин отказа от торсионов явилась деликатная способ производства. Однако для полноприводных внедорожников в раме и микроавтобусов торсионная подвеска оказалась идеальной. На toyota prado, isuzu trooper, ford expedition, chevrolet blazer и всех применяются длинные продольные торсионы, присоединенные к оси нижнего, а на vw t4 верхнего рычага передней подвески и завязанные другим концом на поперечину рамы. Гидропневматическая подвеска. Первой подвеску с изменяемым дорожным просветом для легкового автомобиля создала французская фирма citroen . Упругим составляющей в амортизаторах служил сжатый азот, а силовым (образующим и передающим давление в канализации) жидкость. По этой причине такая подвеска получила название гидропневматической. Гидронасос нагнетает жидкость из резервуара в закрепленные рядом с амортизатором сферы. Внутри каждой сферы жидкость и газ разделены мембраной. То есть в амортизаторах поддерживается необходимое давление, а крены машины постоянно компенсируются. Вдобавок встроенный в гидросистему кран дает возможность регулировать количество циркулирующей в контурах жидкости, а значит, увеличивать или уменьшать дорожный просвет. В 1954 году эта необходимость была впервые применена на модели класса люкс citroen 15-6 . А уже в октябре 1955 года новинка фирмы citroen ds - вызвала на 42 парижском автосалоне настоящий фурор. По тем временам это была чудо-машина. Ее гидропневматическая подвеска обеспечивала постоянство дорожного просвета независимо от количества пассажиров и багажа и потрясающе плавный ход. Эта машина могла накреняться к вершинам и обратно, а помимо прочего вывешивать любое колесо без домкрата! И последнее водитель citroen ds мог по вкусу ступенчато изменять дорожный просвет. Данный случай не лишь повышало постоянство и активную безопасность автомобиля на шоссе (понижался центр тяжести, уменьшался поток воздуха под днищем, создающий подъемную силу), но также облегчало езду по пересеченке, что актуально для изобилующей проселками франции. Впоследствии такая схема подвески была в ходу на огромном количестве автомобилей марки citroen и все свое свободное время совершенствовалась. Новейшая разработка фирмы подвеска hydroactive iii - получила электронное управление посредством датчиков, планшета и исполнительных устройств. В результате клиренс модели citroen с5 не только поддерживается, но и автоматически регулируется зависимо от скорости движения, качества дорожного покрытия и катания. Диапазон изменений дорожного просвета составляет 20-30 см. Citroen сделал гидропневматическую подвеску своим коньком , применив ее раньше всех. Однако аналогичную подвеску hydrolastic когда-то устанавливала на собственные малолитражные автомобили английская british leyland motor corp. , А фирма lotus разработала гидропневматику для разведывательного танка scorpion .У нас боевую машину десанта (бмд) с гидропневматической независимой подвеской всех катков выпускал с 1968 года волгоградский тракторный завод. Машина обязана была ложиться на брюхо, чтобы лучше прятаться в ее хитросплетениях и проще загружаться в самолет. Изучением возможностей применения чисто пневматической подвески в легковых автомобилях занимались солидное число предприятия. Например, в 60-е годы daimler-benz ( mercedes benz 600 и lincoln оборудовали ею серийные модели. А первым внедорожником, оснащенным подвеской колес на воздушных мешках , заменивших пружины, стал в 1992 году range rover lse . Большие изыскания в этой сфере трудились в 70-е годы volkswagen и audi в совокупности с компанией fichtel und sachs. Теперь рассмотрим некоторые методы задней подвески автомобилей. Подвеска "де дион". Задняя подвеска де дион изобретенная более века назад, используется до сих пор. Один из недостатков зависимой подвески ведущих колес большая неподрессорная масса, отрицательно влияющая на эти показатели, как комфорт авто, его постоянство и управляемость. В той ситуации, когда по финансовым или компоновочным соображениям инженеры отказываются от независимой подвески, выручает старая система де дион . В ней картер главной передачи закрепляется на поперечине рамы или кузова, а привод колес осуществляется полуосями на шарнирах. Однако колеса соединяются изогнутой балкой. Подвеска остается зависимой, впрочем за счет крепления массивной главной передачи отдельно от моста неподрессорная масса серьезно снижается. Список автомобилей, использующих задний ведущий мост типа де дион , достаточно обширен, а также здесь не только такие известные устройства, как volvo 345 1975 года и alfa romeo 75 1985-го, но также модели самого начала нынешнего тысячелетия: aston martin v8 vantage, honda hr-v 4х4 и некоторые других. Свое название подвеска получила под названием графа альбера де диона маркиза ле валь. В 1883 году появилось предприятие de dion. Bouton. Trepardoux . Граф играл в его нутре роль финансиста, бутон технолога и сборщика, а трепарду представлял конструкторское бюро в единственном лице. 20 марта 1893 года был запатентован задний мост де дион . О неподрессорных массах ни граф, ни бутон, ни трепарду и понятия не знали к разработке этого узла их подтолкнула интуиция. Дело в том, и это в первых конструкциях трициклов и квадрициклов de dion-buton двигатель закреплялся на задней оси. И езда по булыжным мостовым настолько растрясла мотор, что детали от него отваливались буквально реальном режиме. Узел решили оградить от тряски вовсе появился мост, либо как сегодня говорят, подвеска типа де дион . Стремясь избавить зависимый задний мост от ненужной тяжести инженеры постоянно совершенствовали конструкцию. Теперь такая подвеска может стать как зависимой, так и независимой! В частности, в mercedes r-класса инженеры объединили преимущества разных схем - корпус главной передачи закрепили на подрамнике, колеса, подвешенные на пяти рычагах, приводят качающиеся полуоси, а роль упругих элементов играют пневматические стойки - оригинальная компиляция! Зависимая подвеска. С самого зарождения автомобилестроения по сию пору дожила зависимая подвеска. Однако она делается историей - мосты, жестко связывающие колеса, ныне используют исключительно на обычных внедорожниках, типа nissan patrol,jeep или уаз. Еще реже на легковых автомобилях, к примеру, на волгах и традиционных жигулях, но наши машины были придуманы около полувека назад. Минусы конструкции очевидны - перемещение одного колеса передается другому, следствием чего являются резонансные колебания колёс в поперечной плоскости (эффект шимми), что вредит и удобству, и управляемости. Выход один - надо «развязывать» правую и левую сторону. Гидропневматическая подвеска. Задняя гидропневматическая подвеска аналогична передней. Подвеска "дюбоне". Весьма прекрасная разновидность независимых схем - подвеска «дюбоне». Рычаг подвески одной стороной крепится к колесу, а ее аналог входит в заполненный маслом цилиндр, который за необычную форму прозвали "поросенком". В нем расположена пружина, в чашку которой и упирается рычаг. Кстати, масло не только смазывает подшипники рычага, но также служит амортизаторной жидкостью. Вот так, «поросенок» - одновременно упругий и амортизирующий элемент. Но достаточно сложную в изготовлении и ремонте подвеску "дюбоне" применяли но в 1930-х годах истекшего столетия на ряде американских моделях, opel kadett, а от него генетически она перешла на москвич 400. Многорычажная подвеска. В начале 1980-х инженеры фирмы mercedes benz вместо пары сдвоенных начали использоваться пять раздельных рычагов. Два из них удерживают колесо, а в дополнение три задают ему необходимое положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Многорычажная схема по сравнению с более простой на двойных поперечных рычагах - пользу для компоновки узлов и агрегатов.Кроме того, играя размерами и формой рычагов, можно гораздо точнее задавать требуемые характеристики подвески. К тому же, благодаря всем известной эластокинематике подвеска обладает подруливающим эффектом в поворотах. Так делают, например, форд-фокус и мазда-3. Мудреная архитектура, масса рычагов и шарниров увеличивают массу конструкции. Задняя многорычажная подвеска форд-фокус очень компактна. А ее подруливающий эффект - солидный лепту в безопасность… Активная многорычажная подвеска разработана фирмой continental. Место одного из рычагов задней подвески бмв занял электродвигатель с тягой (красная стрелка). По игре компьютера он немного доворачивает колесо, фактически делая заднюю ось управляемой. Предполагают, что новинка (через пять-десять лет ее обещают ставить на серийные автомобили) будет сотрудничать с системой стабилизации и энергичным рулем. Сложно представить, что будет автоматизировано в автомобиле... Обычно при подтверждении подвески автомобиля обращают внимание на такие её потребительские свойства как комфортность, управляемость и устойчивость (для иных важнее первое, для некоторых второе). Большинству людей абсолютно по прежнему, какого типа подвеска числится у них на автомобилях, сколько там рычагов, и особенно с прежней силой по какой оси проходит центр крена кузова. И такое правда. Это удел инженеров - выбор типа подвески, подбор ее геометрических параметров, и промышленных характеристик отдельных её элементов. При разработке, автомобиль проходит куча расчётов, испытаний и тестов. В связи с чем в принципе, подвеска стандартной машины имеет приемлемые потребительские характеристики и удовлетворяет требованиям большинства потребителей. Никто не скрывает, что уют и управляемость являются свойствами, зачастую прямо противоположными, и определяются жесткости подвески (напряженная картина с нашими 8-ми и 9-ми - хорошо держат дорогу подвески - жесткие как табуретки). Увязать данные качества удаётся лишь в сложных, автоматически регулируемых подвесках дорогих автомобилей. Многие водители, предпочитающие активный стиль вождения понимают, что подвеска стандартного автомобиля, мидл-класса, не успевает реализовать всех их амбиций. И здесь начинается "состязание за управляемость. Умеренно собственных средств и усилий каждый идёт своим путём. В первую очередь большинство начинает с амортизаторов, полагая стандартные изделия виновниками всех своих бед, в пользу, например, газовыми. Кто-то устанавливает дополнительные либо более жёсткие стабилизаторы поперечной устойчивости, растяжки передних стоек. Некоторые меняют резиновые втулки и сайлент-блоки в подвеске на наиболее жёсткие (в простонародье - спортивные). К тому же не забыв о пружинах, их подбирают, подрезают и т.Д. Оно и приносит свои плоды. В каждом конкретном случае свои. Да, это то сотрудничает с вашим трудно спорить. Но вот сочетание популярных элементов приводит иногда к "фатальным" результатам. При всём этом многие до конца не видят "что творят". Многие автолюбители ставят проставки на передние (убивая шрусы) и на задние стойки, вследствие чего часто невозможно выставить углы установки колес (особенно продольный наклон - caster). Например, не всем знакомы, что реально понизить автомобиль и вообще не потерять энергоёмкость подвески, при приемлемой её жёсткости. У нас, нам могут помочь пружины с прогрессивной характеристикой (разным шагом витков). При этом нужно напомнить, что наиважнейшим параметром в случае выбора пружин является сочетание угловых жёсткостей передней и задней подвесок. Большинство стандартных машин в целях безопасности, ориентированы на недостаточную управляемость. Идеальной считается нейтральная управляемость, но её недостаток заключается в том, что машина идущая не восстанавливаются сцепных свойств покрышек может преподнести даже умелому водителю неприятный подарок подобно неожиданного срыва передних или задних колёс. Вернее отсутствует однозначность в управляемости.