Как сделать независимую подвеску

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.

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 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 подвеску типа "Де Дион", названную по имени своего изобретателя, француза Альберта Де Диона. Главное ее отличие — картер главной передачи теперь отделен от балки моста и прикреплен непосредственно к кузову. Теперь крутящий момент передается от двигателя автомобиля к ведущим колесам через полуоси, качающиеся на шарнирах равных угловых скоростей. Этот тип подвески может быть как зависимым, так и независимым. Нечто похожее применяется на внедорожных автомобилях, в конструкции передней подвески независимого типа.

Но несмотря на совершенствование конструкции, все зависимые подвески обладают одним и весьма существенным минусом: проявляется несбалансированное поведение автомобиля при старте и торможении. Машина начинает "приседать" при интенсивном разгоне и "клевать носом" во время торможения. Для устранения этого эффекта стали применять дополнительные направляющие элементы.

Полунезависимая задняя подвеска

Конструктивно она выполняется в виде двух продольных рычагов, которые соединены посередине поперечиной. Этот тип подвески применяется только сзади, но практически на всех переднеприводных автомобилях. Среди плюсов этой конструкции можно выделить легкость монтажа, компактность и небольшой вес, как следствие — уменьшение "неподрессоренных масс", и самое ее весомое достоинство — наиболее оптимальная кинематика колеса. Недостаток можно выделить всего один: такую подвеску можно применять только на неведущем заднем мосту.

Установка пневмоэлементов
В случае если пружина и аммортизатор конструктивно установлены отдельно друг от друга, пружина просто заменяется на пневмоэлемент с проставками необходимой толщины. Проставками подбирается минимальный и максимальный дорожный просвет автомобиля.
Если пружины с аммортзаторами собраны в единый узел, наподобие передней стойки, то пневмоэлемент устанавливается так же, как и на передней подвеске — одевается на шток аммортизатора.

Подвески грузовых автомобилей

Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески — с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост "подвешивается" на продольных рессорах, закрепленных в кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции рессоры выполняют также функции направляющих элементов, то есть связывают колесо с кузовом и определяют его кинематику.

Плюс зависимой задней подвески подобного типа — очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно "мягкие" рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.

Подвески внедорожников и пикапов

Рассмотрим варианты подвесок на данный тип автомобилей подробней. Здесь присутствуют несколько видов подвесок:
-автомобили с зависимой передней и задней подвесками,
-автомобили с независимой передней и зависимой задней подвеской,
-автомобили с полностью независимой подвеской.
Разбирать устройство начнем с задней подвески. Наиболее распространенной задней подвеской внедорожников является рессорная или пружинная подвеска с жестким неразрезным мостом.

Модернизировав силовой агрегат и научив автомобиль тормозить, вы стали замечать, что проходить скоростные повороты на автомобиле страшно — кузов заметно кренится. Да и при резком старте «морда » задирается вверх, а торможение, наоборот -сильно «клюет ». В итоге возникла необходимость модификации подвески. Автомобильные подвески — можно ли их улучшить? Над этим вопросом ломают голову многие тюнинговые инженеры.

Применяемые в тюнинге автомобилей подвески условно можно разделить на механические и с рабочей средой. Последние — это гидравлические и пневматические. Гидравлические и пневматические подвески — это тема для отдельного разговора. Ибо гидроподвеска именует целую культуру тюнинга автомобилей — лоурайдер.

Опирается автомобиль на подвеску. Она — промежуточное звено между кузовом и дорогой. Поэтому подвеска автомобиля должна быть комфортабельной, долговечной, прочной, легкой, безопасной, шумоизолированной, информативной, обеспечивать кинематику перемещения колеса и обеспечивать передачу горизонтальных (разгон -торможение) и вертикальных нагрузок.

Состоит подвеска из трех основных элементов: упругого, гасящего и направляющего. В тюнинге применяется много позиций для модернизации подвески. В основном все сводятся к изменению упругого и гасящего элементов (занижение и повышение жесткости), а не к изменению кинематики направляющего элемента.

При занижении уменьшается центр тяжести — улучшается управляемость, устойчивость, а уменьшенный клиренс — увеличивает максимальную скорость (из -за уменьшения лобовой площади). Второе — делает ее жестче. При этом к вышеперечисленным характеристикам добавляется существенное уменьшение кренов, а значит, выше скорость прохождения поворотов и критические скорости «маневрирования ». Хотя придется забыть о поездках на природу — спортивный автомобиль получается, а не внедорожник. Хотя тюнинг подвески для внедорожной езды сводится к лифтингу — увеличению клиренса.

Читайте также:  Как снять пластиковое стекло с фары

Упругое устройство в подвеске — это рессора, торсион или пружина. Рессоры и торсионы в тюнинге легковых автомобилей не используются по причине конструкторского отсутствия на современном легковом автомобиле. Они нашли применение в тюнинге внедорожников, где серийные заменяют на усиленные и более жесткие.

При модернизации пружин подвесок существует некая градация модификации. Рассмотрим способы тюнинга пружин.

Первый способ — серийные пружины и модификация серийных. Самый простой способ модификации подвески — серийные стандартные пружины сочетаются с новыми амортизаторами. Если только новых амортизатров может показаться мало, прибегают к модификации серийных пружин.

Оное предполагает ее укорачивание, путем подрезки на виток. При легком тюнинге подвески возможен вариант модернизации — укороченная пружина и серийный амортизатор. При таком варианте дорожный просвет уменьшается, что плохо для наших дорог, но при этом центр тяжести снижается, что положительно. Часто устанавливают ограничители отбоя пружины, которые представляют собой трос, закрепленный к кузову и подвеске, чтобы при возможном отрыве колеса от земли сильно укороченная пружина не выпала из подвески. Обязательно устанавливают отбойники на сжатие. Такие «издевательства » над подвеской малобюджетны, от того и популярны. Применяются во время ремонта подвески или замены амортизаторов, которую рекомендуется делать чаще, нежели вытечет вся жидкость из изношенного амортизатора. Очевидное занижение подвески на полвитка-виток (15 -30 мм) может оказаться губительным для амортизатора, т.к. сокращается ход штока при сжатии, а отбоя возрастает: шток находится в нерабочей зоне. Кроме этого при занижении подвески колеса начинают цеплять за арки крыла. И тем больше, чем ниже сидит автомобиль. Правда, нет худа без добра — модернизируем внешний вид: делаем широкие арки колес.

Второй способ — установка других пружин. Тут возможны варианты — либо тюнинговые жесткие укороченные, либо мягкие высокие, увеличивающие дорожный просвет, либо жесткие высокие, предназначенные для перевозки грузов. Но нас интересуют пружины специальные, заниженные.

Так, для скоростного тюнинга специально навитые пружины имеют иную толщину прутка, форму навивки (цилиндрические или конические, бочкообразные) имеют переменный шаг витка или пременное сечение прутка, а значит имеют другую характеристику работы, как правило, нелинейную с большей жесткостью. Так, пружины представляют «поле непаханное» при настройке подвески. Недаром раллийная команда Форд к гравийным этапам запасается шестью разными комплектами пружин. Специальные тюнинговые пружины, как правило, жестче на 20% и ниже, в первом случае на 15-20 мм, во втором, более экстремальном, на 40-60 мм. В тюнинге есть понятие спортивная подвеска, что означает сочетание новых заниженных пружин и уже подобранных амортизаторов. Амортизаторы могут иметь регулируемую жесткость. Но об этом ниже.

Двойной упругий элемент состоит из основной пружины и подпружинника, последний имеет цилиндричный или прямоугольный пруток. Подпружинник необходим для дополнения короткоходной основной пружины, которая при вывешивании колеса полностью разжимается. Подпружинник и пружина имеют разную жесткость. Это свойство делает стойку прогрессивной и хорошо работает на разных типах дорог. Сильное занижение меняет кинематику колеса.

При сильном занижении подвески на поперечных рычагах колеса уходят из отпимального положения и становятся «домиком ». При завышении — становятся подобны «горбатому » Запорожцу. Регулировка схода-развала обязательна после каждого занижения-завышения. Хотя за 2-3 часа можно создать два различных варианта ходовой части (и много промежуточных) для гоночного кольца или для проселка.

Гасящее устройство современных подвесок — это телескопический амортизатор, масляный или газовый. Газовые более надежные, и, как правило, более жесткие и энергоемкие. Амортизаторы для тюнинга бывают однотрубные и двухтрубные. Существуют амортизаторы перевернутого типа (в них шток неподвижен) — они считаются самыми современными.

При этом конструкция газовых амортизаторов перевернутого типа обеспечивает более стабильную характеристику работы. Существуют амортизаторы и с дополнительной компенсационной камерой. Они самые энергоемкие, ибо в камеру перетекает «лишняя » рабочая среда (газ , масло).

Качество изготовления известных производителей гарантирует ресурс. Амортизаторы для тюнингового автомобиля необходимо подбирать индивидуально. При легкой доводке подвески ограничиваются установкой лишь газовых жестких амортизатров. Большое количество серийно выпускаемых деталей, индивидуальные проекты требуют тщательного подбора компонентов.

Существует опция регулировки жесткости. Жесткость можно регулировать в пошаговом режиме. Самые простые и дешевые обеспечивают 3-5 регулировок. Самые серьезные — 15. Причем некоторые подвески позволяют с места водителя регулировать жесткость. Регулировка жесткости большинства амортизаторов маленьким колесиком на штоке.

В других конструкциях существует регулировка углом поворота штока или винтом на корпусе амортизатора. Для регулировки жесткости «перевернутых » амортизаторов приходится лезть под автомобиль.
В некоторых случаях применяют два амортизатора на колесо при зависимой подвеске и независимой рычажной. Пришло это из ралли. Во времена СССР с успехом подготовили не один ВАЗ и Москвич.

Стабилизаторы необходимы в автомобиле для взаимосвязи колес правого и левого борта. Для тюнингового автомобиля применяют стабилизаторы большего диаметра (как правило, на 2-3 мм., что вполне достаточно) и, соответственно, более жесткого, который препятствует большим кренам кузова в повороте.

Если на автомобиле он не предусмотрен, как в случае с задней подвеской, необходимо приобрести кит и установить его. Стабилизаторы бывают регулируемые. Конструкция некоторых подвесок позволяет вместить еще один стабилизатор. Возможны два варианта установки — вблизи штатного или два вместе. При этом стабилизаторы должны иметь разную характеристику — для обеспечения прогрессивной работы. Настройка стабилизатора очень интересное занятие, ибо повышенная угловая жесткость улучшает устойчивость в повороте (противодействует крену кузова) и способствует быстрой стабилизации после прохождения поворотов и препятствует раскачиванию кузова.

Направляющий — обеспечивает кинематику перемещения колеса. Направляющее устройство может быть одно-, двух- и многорычажным и свечным (стойки подвески типа Мак Ферсон). Рычаги в подвеске бывают продольные, поперечные, диагональные и смешанные (продольно -поперечные рычаги).

Причем, многие современные автомобили имеют независимую пружинную подвеску, которая имеет хорошую кинематику, простоту конструкции и обслуживания, малую массу неподрессоренных частей. Хотя зависимая проще, дешевле, имеет постоянную колею. Но у независимых больше преимуществ, поэтому самые распространенные на сегодня — это стойки McPhersona., т. к. их преимущества позволили устанавливать на многие популярные в тюнинге автомобили. Хотя в чистом спорте применяют двухрычажные подвески с А-образными рычагами.

При легком и среднем тюнинге редко меняют направляющие и их соединения с кузовом, но при серьезном тюнинге замене подлежат тяги-рычаги, шаровые опоры, верхние опоры и сайлентблоки. Рычаги — тяги в подвеске заменяют только для серьезного спорта. Изготавливают новые детали подвески с измененной геометрией и с изменяемой геометрией.

Так, популярны регулируемые рычаги, которые прочнее серийных (мощные и жесткие из стали или дюралевых трубок (уменьшение неподрессоренных масс) и есть возможность изменять углы установки колес. В некоторых автомобилях по типу ралли усиливают стандартные конструкции, доваривая полосы металла. Также для экстремальных условий эксплуатации применяют усиление кузова в местах крепления подвески.
Многие экстремалы устанавливают вместо резиновых сайлент-блоков металлические соединения ШС. При этом машина чувствуется хорошо (четче и строже), но любая ямка сотрясает кузов: плавность хода отсутствует, растет шумность. Для городской долговременной езды такая машина не подходит, ибо похожа на телегу без подвески, да и загерметизировать ШС сложно — долговечность проблематична- чуть ли не каждые 200 км обслуживание (как подвеска автомобилей Волга). Если ШС не имеют люфтов и не деформируются, а резиновые слишком «мягкие » и машина едет «не туда», — то средним вариантом будет полиуретан, эдакий резино- пластик. Этот материал на порядок жестче резины, способен гасить удары и вибрацию. Выпускаются комплекты полиуретановых втулок стабилизатора и сайлентблоки на популярные в тюнинге машины. Также полиуретановые крепления применяют для подвески силового агрегата, чтобы смещение оного не вызывало неудобств (выпадание передачи), правда, сопровождается это повышенной вибрацией.

Читайте также:  Какие диски подойдут на ваз 2114

Для любителей активной «рулежки » ШС применяются в верхних опорах подвески, практически без ущерба ресурсу детали. Они бывают открытые и закрытые (герметизированные ). Различают опоры регулируемые (можно регулировать поперечный или продольный наклон стойки) и нерегулируемые. Последние, в свою очередь, бывают со смещенным центром и простые без смещения (копирующие расположение центра на серии).

Присмотритесь к Мерседесам и БМВ, с их «выкладывающимися » передними колесами, и как они влияют на поведение автомобиля.

Особое внимание уделяют углам установки колес, что влияют на устойчивость и управляемость. В тюнинге изменяют продольный (кастор ) и поперечный наклон как передних, так и задних колес, что можно сделать, отрегулировав нижний рычаг (с изменяемой геометрией) или сместив центр вращения верхней опоры.

Для некоторых автомобилей еще и изменяют углы схода-развала передних и задних колес. Углы установки передних колес изменяют для компенсации изменившихся углов наклона стойки. Для спорта задние колеса ставят «домиком », угол 6-7. Для чего или переделывают рычаги подвески, или ставят косые проставки между креплением ступицы и балкой подвески. Правда, протектор перегружен и шины выдерживают буквально одну гонку.
Для увеличения колеи применяют проставки, т.н. уширители колесных ступиц, что положительно влияет на устойчивость. Они увеличивают вылет колеса, правда, можно это сделать и за счет колесного диска, но в определенных пределах. Колея при установке проставок увеличивается в среднем на 10-30 мм., но есть и экстремальные варианты — до 60 мм! При установке проставок — уширителей и (или ) новых дисков необходимо изготавливать новые удлиненные болты и усиленные шпильки колес. Хотя шпильки считаются более приемлемыми для мощных автомобилей. Кроме того, изготавливают новый комплект дюралевых колесных гаек, которые легче серийных на целый килограмм / комплект.
Отдельно существует тюнинг подвески, основанный на полной переустановке подвески. Так, можно на классику Жигулей установить заднюю подвеску от BMW ЕЗО и переднюю от Mazda 323.
Как известно, за все хорошее надо платить. За «комфорт » передвижения на доведенной подвеске — от 100 у.е. за комплект пружин и более 2000 у.е. за комплект винтовых стоек с «активными » амортизаторами.
Рынок подвесок в таком понимании — емкостный, недаром только в Германии, где, как говорят, тюнинговых автомобилей больше, чем такси, более 15 фирм-производителей рассчитывают на ваши деньги. А еще индустрия тюнинга подвесок не слабо развита в Японии и США. В итоге мы можем выбирать много вариантов настройки подвески. Самый простой вариант модернизации подвески — тюнинговый амортизатор и серийная или подрезанная пружина. Более сложный вариант тюнинговый амортизатор и (пружина (спортивная подвеска). Дорогой вариант — тюнинговый амортизатор, тюнинговая пружина и нарезка на корпусе амортизатора для возможной регулировки поджатия пружины, установка полиуретановых сайлентблоков.

От подвески зависит многое, особенно устойчивость и управляемость. Задача подвески — обеспечить наилучший контакт шины с дорожным покрытием. Кроме сохранения контакта с дорогой, большую роль играет и форма пятна контакта.

Из этого следует, что наибольшего эффекта по управляемости, устойчивости и торможении можно получить, лишь согласовав подвеску с характеристиками шины (вот почему так популярны низкопрофильные покрышки, обладающие малым уводом). Поэтому выбор необходимых скоростных покрышек — большой труд, ибо если серийная покрышка не держит дорогу, то никакая тюнинговая подвеска не сможет удержать автомобиль.

Кроме подвески и шин на устойчивость и управляемость влияет жесткость кузова. Ибо мягкий кузов способен убить любую управляемость, когда под действием внешних сил кузов начинает искривляться.

В независимой подвеске колёса одной оси не имеют жёсткой связи, и перемещение одного из них либо никак не влияет на второе, либо имеет на него лишь небольшое влияние. При этом установочные параметры такие, как: колея, развал колёс, а в некоторых типах и колёсная база, меняются при сжатии и отбое подвески, иногда в весьма значительных пределах.

С качающимися полуосями

Подвеска с качающимися полуосями имеет по одному шарниру на каждой из них. Это обеспечивает их независимое подрессоривание, но при работе подвески такого типа изменяются в больших пределах как колея, так и развал колёс, что делает такую подвеску кинематически несовершенной. Благодаря простоте и дешевизне такая подвеска одно время широко использовалась в качестве ведущего заднего моста на заднеприводных автомобилях. Однако по мере роста скоростей и требований к управляемости от неё стали повсеместно отказываться, как правило— в пользу более сложной, но и более совершенной подвески на продольных или косых рычагах. Например, ЗАЗ-965 имел качающиеся полуоси в задней подвеске, но его преемник ЗАЗ-966 уже получил косые рычаги и полуоси с двумя шарнирами на каждой. Точно такую же трансформацию претерпела и задняя подвеска второго поколения американского Chevrolet Corvair.

На переднем мосту такая подвеска применялась очень редко, и практически исключительно на малоскоростных, лёгких заднемоторных автомобилях (например, Hillman Imp). Существовали и улучшенные варианты такой подвески. Например, на некоторых моделях Mercedes-Benz шестидесятых годов использовался задний мост с одним шарниром посередине, половинки которого работали как качающиеся полуоси. Такой вариант подвески отличается меньшим изменением её установочных параметров при работе. Между половинками моста устанавливался дополнительный пневматический упругий элемент, позволявший регулировать высоту кузова автомобиля над дорогой.

На некоторых автомобилях, например, пикапах «Форд» середины 1960-х годов, применялись не ведущие мосты с качающимися полуосями, точки крепления которых были расположены близко к колёсам противоположного борта. Полуоси при этом получались очень длинными, почти во всю колею автомобиля, и изменение колеи и развала колёс было не так заметно.

На продольных рычагах

В этой подвеске каждое из колёс одной оси прикреплено к продольному рычагу, закреплённому на раме или кузове подвижно. Этот тип независимой подвески прост, но несовершенен. При работе такой подвески в достаточно больших пределах меняется колёсная база автомобиля, правда колея при этом остаётся постоянной. При повороте колёса в ней наклоняются вместе с кузовом существенно больше, чем в других конструкциях подвесок. Продольные рычаги воспринимают усилия, действующие во всех направлениях, а значит— подвергаются большим нагрузкам на кручение и изгиб, что требует их большой жёсткости и, соответственно, утяжеления.

Кроме того, для неё характерно очень низкое, в районе полотна дороги, расположение центра крена, что является недостатком для задней подвески. Помимо простоты, в качестве преимущества такой подвески можно назвать то, что между рычагами пол можно выполнить совершенно ровным, увеличив объём, доступный для пассажирского салона или багажника. Это особенно чувствуется при применении в качестве упругих элементов торсионов, благодаря чему подвеска на продольных рычагах с поперечными торсионными валами в своё время широко использовалась на французских автомобилях.

В своё время (преимущественно 1970-е— 1980-е годы) такая подвеска с традиционными пружинными или (Citroёn, Austin) гидропневматическими упругими элементами довольно широко применялась на задней оси переднеприводных автомобилей. Однако впоследствии она в этой роли была вытеснена разработанной «Ауди» полузависимой подвеской со связанными рычагами, более компактной и технологичной типа «МакФерсон» (в англоязычных странах такую подвеску на задней оси называют «Чепмен») или (уже в конце 1980-х… 1990-е годы) наиболее кинематически совершенной на двойных поперечных рычагах

В качестве передней такая подвеска изредка применялась на конструкциях, разработанных до 1950-х годов, а впоследствии— ввиду своего несовершенства практически исключительно на дешёвых малоскоростных автомобилях (например, Citroen 2CV). Кроме того, подвеска на продольных рычагах очень широко применяется на лёгких прицепах.

На косых рычагах

Это по сути разновидность подвески на продольных рычагах, созданная в стремлении избавиться от её врождённых недостатков. Она почти всегда используется на задней ведущей оси. В ней оси качания рычагов расположены под некоторым углом. Благодаря этому изменение колёсной базы минимизируется по сравнению с подвеской на продольных рычагах, уменьшается и влияние кренов кузова на наклон колёс (но появляется изменение колеи).

Существует два вида такой подвески

В первом используется по одному шарниру на каждой полуоси, как в подвеске с качающимися полуосями (иногда её и считают разновидностью последней), при этом ось качания рычага должна проходить через центр шарниров полуосей (расположенных в районе их прикрепления к дифференциалу), то есть расположена под углом 45 градусов к поперечной оси автомобиля. Это удешевляет подвеску, но при её работе сильно меняются развал и схождение колёс, в повороте наружное колесо «подламывается» под кузов, а центр крена оказывается очень высоким (те же недостатки характерны и для подвески на качающихся полуосях). Этот вариант применялся практически исключительно на дешёвых, лёгких и малоскоростных, как правило— заднемоторных автомобилях (ЗАЗ-965, Fiat 133, и так далее).

Читайте также:  Датчик холла ваз 2107 карбюратор бесконтактное зажигание

Во втором варианте (именно он показан на иллюстрации) каждая полуось имеет по два шарнира— внутренний и внешний, при этом ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир, и её угол с поперечной осью автомобиля составляет не 45, а 10-25 градусов, что более выгодно с точки зрения кинематики подвески. Это уменьшает изменение колеи и развала колёс до приемлемых величин.

Второй вариант в 1970-е… 1980-е годы очень широко применялся на заднеприводных автомобилях, как правило непосредственно заменив использовавшиеся на предыдущих поколениях зависимые подвески с неразрезным мостом. Можно назвать такие модели, как «Запорожец» ЗАЗ-966 и −968, BMW 3-й… 7-й серии, некоторые модели Mercedes-Benz, Ford Granada, Ford Sierra, Ford Scorpio, Opel Senator, Porsche 911 и так далее. В качестве упругих элементов применялись как традиционные витые пружины, так и торсионные валы, иногда— пневмобаллоны. Впоследствии по мере совершенствования подвесок автомобилей и повышения требований к устойчивости и управляемости он был вытеснен либо более дешёвой и компактной подвеской «МакФерсон» («Чепмен»), либо более совершенной на двойных поперечных рычагах, и сегодня применяется весьма редко.

На переднеприводных автомобилях такая подвеска применялась редко, так как для них её кинематические преимущества мало значимы (в них роль задней подвески вообще намного меньше, чем у заднеприводных). Из примеров можно назвать, например,Trabant, у которого упругим элементом в подвеске на косых рычагах служила закреплённая в своём центре на кузове поперечная рессора, концы которой крепились к концам А-образных косо расположенных рычагов.

На продольных и поперечных рычагах

Это сложный и очень редко встречавшийся тип подвески

По сути он был вариантом подвески макферсон, но для разгрузки брызговика крыла пружины располагались не вертикально, а горизонтально продольно, и упирались задним торцом в перегородку между моторным отсеком и салоном (щит передка). Для передачи усилия от амортизаторной стойки на пружины было необходимо введение дополнительного качающегося в вертикальной плоскости продольного рычага с каждого борта, передний конец которого шарнирно закрепляются наверху стойки, задний— также шарнирно на щите передка, а в его средней части имелся упор для переднего торца пружины. Из-за своей сравнительной сложности такая подвеска потеряла основные преимущества схемы макферсон— компактность, технологическую простоту, небольшое количество шарниров и малую себестоимость, сохранив все её кинематические недостатки.

Такую подвеску имели английские «Роверы» 2200 TS и 3500 V8, а также немецкие Glas 700, S1004 и S1204. Похожие дополнительные продольные рычаги имелись в передней подвеске первого «Мерседеса» S-класса, но пружины располагались всё же традиционно— в вертикальном положении между кузовом и нижними поперечными рычагами, а сами небольшие продольные рычажки служили только для улучшения кинематики.

На двойных продольных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны имеется по два продольных рычага. Как правило такая подвеска применялась на передней оси сравнительно малоскоростных заднемоторных автомобилей— характерными примерами её использования являются «Фольксваген Жук» и первые поколения «Фольксваген Транспортер», ранние модели спорткаров «Порше», а также мотоколяска С3Д и «Запорожец».

Все они имели по сути общую конструкцию (так называемая «система Порше», в честь изобретателя)— в качестве упругих элементов применялись расположенные друг над другом поперечные торсионные валы, соединяющие пару рычагов, причём торсионы были заключены в образовывавшие поперечину подвески трубы (у поздних моделей «Запорожца» помимо торсионов в качестве дополнительных упругих элементов применялись также цилиндрические витые пружины, расположенные вокруг амортизаторов).

Главным преимуществом такой подвески является большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колёс, благодаря чему появляется возможность сильно вынести салон вперёд, разместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колёс, что позволяло существенно сократить длину заднемоторного автомобиля. При этом, однако, расположенный спереди багажник оказывался весьма скромным по объёму, именно из-за вынесенной далеко вперёд поперечины подвески.

С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: в ней происходят хотя и меньшие по сравнению с одинарными продольными рычагами, но всё же существенные изменения колёсной базы при ходах отбоя и сжатия, и так же присутствует сильное изменение развала колёс при кренах кузова. К этому следует добавить, что рычаги в ней должны воспринимать большие изгибающие и крутильные нагрузки со стороны как вертикальных, так и боковых сил, что заставляет делать их достаточно массивными.

На двойных поперечных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны автомобиля расположены два поперечных рычага, внутренние концы которых подвижно закреплены на кузове, поперечине или раме, а внешние соединены со стойкой, несущей колесо— как правило поворотной в передней подвеске и неповоротной в задней. Обычно верхние рычаги короче нижних, что обеспечивает выгодное с точки зрения кинематики изменение развала колёс в сторону большего отрицательного при ходе сжатия подвески. Рычаги могут быть как параллельны друг другу, так и находиться друг относительно друга под определённым углом в продольной и поперечной плоскостях. Наконец, один из рычагов или они оба могут быть заменены поперечной рессорой (о таком типе подвески см. ниже).

Фундаментальное преимущество такой подвески— возможность для проектировщика путём выбора определённой геометрии рычагов жёстко задать все основные установочные параметры подвески— изменение развала колёс и колеи при ходах сжатия и отбоя, высоту продольного и поперечного центров крена, и так далее. Кроме того, такая подвеска нередко полностью монтируется на крепящейся к кузову или раме поперечине, и таким образом представляет собой отдельный агрегат, который может быть целиком демонтирован с автомобиля для ремонта или замены.
С точки зрения кинематики и управляемости двойные поперечные рычаги считаются наиболее совершенным типом направляющего аппарата, что обуславливает очень широкое распространение такой подвески на спортивных и гоночных автомобилях. В частности, все современные болиды «Формулы-1» имеют именно такую подвеску как спереди, так и сзади. Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях.

Если подвеска на поперечных рычагах используется для подрессоривания поворотных колёс, её конструкция должна обеспечивать их поворот на необходимые углы. Для этого либо саму соединяющую рычаги стойку выполняют поворотной, используя для её соединения с рычагами специальные шаровые шарниры с двумя степенями свободы (их часто называют «шаровые опоры», но на самом деле опорой из них является только нижний шарнир, на который стойка действительно опирается), либо стойка выполняется неповоротной и качается на обычных цилиндрических шарнирах с одной степенью свободы (например, резьбовых втулках), а поворот колёс обеспечивается за счёт вращающегося в подшипниках вертикального стержня-шкворня, играющего роль реально существующей оси поворота колёс.

Даже если в подвеске конструктивно отсутствуют шкворни, и стойка выполнена поворотной на шаровых шарнирах— всё равно часто говорят о шкворне («виртуально») как оси поворота колёс, а также об углах его наклона— продольном («кастер») и поперечном. В настоящее время шкворни используются как правило в подвесках грузовиков, автобусов, тяжёлых пикапов и внедорожников, а в подвесках легковых автомобилей при необходимости обеспечения поворота колёс применяются стойки с шаровыми шарнирами, так как они не требуют частой смазки.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *