Принцип работы и устройство подвески на поперечных рычагах
Учитывая марки автомобилей, на которых применяется подвеска на двойных поперечных рычагах, становится интересно само устройство подвески и принцип работы. Большинство автомобилей, на которых используется данный тип механизма, могут преодолевать большие перегрузки, а так же весьма комфортные в салоне. Основная задача – удержать автомобиль на дороге, и максимум держать управляемость.
Как уже понятно с названия, в основе такой подвески лежит два поперечных рычага, так же в набор входят сайлентблоки, пружины амортизаторов, сами амортизаторы, шаровые опоры и шарниры. В зависимости от производителя могут быть использованы и дополнительные детали, но классический вариант выглядит именно так. По типу скелета существует два типа рычагов – U-образные и L-образные, соответственно и по типу крепления они разные.
Независимо от типа рычага, каждый имеет по три точки крепления, две к кузову автомобиля и одну к поворотному кулаку. Если к кузову рычаги крепятся с помощью сайлентблоков, где движение осуществляется только в одной плоскости, то к поворотному кулаку осуществляется за счет шаровых шарниров (шаровые опоры). Верхний рычаг обычно меньший по габаритам, верхний больше, за счет чего колесо получает отрицательный угол развала при сжатии к центру автомобиля и положительный в случае растяжения от центра.
В результате автомобиль с такой подвеской получает больше устойчивости при прохождении крутых поворотов. Колесо всегда остается перпендикулярно дороге и не зависит от положения кузова машины. Что касается амортизатора и пружины, то они расположены соосно, но отличаются от МакФерсон. Верхняя часть амортизатора крепиться к кузовной части автомобиля, нижняя часть за счет шарнира к нижнему поперечному рычагу. Таким образом, амортизатор вполне отрабатывает поставленные перед ним задачи.
Теперь же рассмотрим принцип работы подвески на двойных поперечных рычагах. Первый вариант это езда по неровной дороге, многие говорят, что такая подвеска очень жесткая и вся вибрация и удары передаются на кузов автомобиля. На самом же деле все зависит от амортизаторов и жесткости пружин. Благодаря современным технологиям эту жесткость можно регулировать с помощью электроники, тем самым сделав подвеску жесткой или мягкой. Колесо, попав на неровность, передает всю силу удара на нижний и верхний рычаг, те в свою очередь на пружину стойки, а для смягчения удара в помощь приходит амортизатор.
Второй вариант, за который так ценят подвеску на двойных поперечных рычагах – это отличная отработка при перегрузках и резких поворотах. Верхний рычаг, как правило, меньше по размерам, нижний – больше. В результате колесо будет отлично держать вертикальное положение, если заходить в резкий поворот на большой скорости, рычаги не дают колесу крен, тем самым удерживая плоскость и хорошее сцепление с дорожным покрытием. Для быстрого разгона рычаги так же играют не малую роль, переключение между передачами не редко дает рывки кузова и перегрузки, а значит и дополнительное давление на колеса. В таком случае механизм не дает колесам разойтись в стороны, а на большой скорости хорошо держит управление автомобилем.
Учитывая характеристики и возможности подвески на двойных поперечных рычагах, можно понять, почему её так часто устанавливают на новые, современные автомобили, несмотря на столь не новую конструкцию. За все года существования механизм только улучшился и неоднократно показал отличные результаты в управлении автомобилем. Стоит еще раз напомнить, что в большинстве случаев такая подвеска устанавливается на переднюю ось машины, в очень редких случаях на заднюю ось.
Зависимая подвеска на рессорах
Данный тип зависимой подвески включает в себя балку моста, которая подвешена на двух продольных рессорах. Рессора соединяется с балкой моста с помощью хомутов, которые называют стремянками. Оба конца рессор крепятся к кузову с помощью кронштейнов. Также есть возможность перемещения вдоль рессоры, что лучше снижает вибрацию.
Продольные рессоры работают в вертикальном, боковом и продольном направлении. Главным недостатком зависимой подвески автомобиля является небольшое сопротивление продольным и боковым силам на большой скорости, из-за чего можно потерять управление над мостом.
Чем же они отличаются и какую выбрать
Из-за отличия в конструкции подвесок они имеют следующие различия:
- в зависимой конструкции пары колес имеют жесткое соединение, для независимой подвески характерно самостоятельное поведение колес на неровностях;
- зависимая система имеет мост, она обладает большой неподрессорной массой;
- независимая конструкция требовательна к размеру колес, так как они имеют большое влияние на поведение машины в дороге;
- независимая подвеска требовательна к максимальным отклонениям, её центр должен всегда находиться выше уровня дорожного полотна;
- зависимая конструкция имеет больший риск опрокидывания при попадании в глубокую яму, на это влияет жесткая сцепка пар колес.
Выбирая автомобиль с одним из указанных типов конструкции, следует знать, в каких условиях будет эксплуатироваться машина каждый день. Для бездорожья больше подойдет зависимая подвеска. В обслуживании такой тип неприхотлив, он не требует дорого ремонта.
В остальных вариантах движения лучше будет в машине с независимой подвеской. Обслуживание, а также ремонт такой трансмиссии стоит дороже, но это оправдывает уровень комфорта во время поездок. Но с таким типов лучше выбирать городские или шоссейные дороги высокого качества.
Какой у вас образ жизни? Для городских улиц ничто не заменит “многорычажку” с мягким ходом, а также плавными поворотами. Для загородных поездок, которые сталкиваются с бездорожьем, незаменимой будет зависимая конструкция.
Типы подвесок
Рассмотрим наиболее распространенные типы подвесок автомобиля.
Подвеска зависимого типа
Самая старый тип подвесок, зависимая подвеска применяется и сегодня, а ее главной отличительной особенностью неизменно остается достаточно жесткая связь колесных осей посредством простой балки или картера моста. Изначально в качестве направляющих и упругих элементов применялись рессоры, но в современных автомобилях связующая колеса поперечина фиксируется двумя продольными рычагами и поперечной тягой, которая воспринимает боковые силы. Используется на задней оси переднеприводных бюджетных автомобилей, а также многих внедорожников.
Принято считать, что кроме невысокой стоимости, простоты использования преимуществами зависимая подвеска автомобиля не обладает – это совершенно не так. Ее плюсы – небольшой вес, если разговор идет о ведомой оси, достаточно высокий центр поперечного крена и самое главное – постоянство развала и колеи. Независимо от крена и раскачки на ровной дороге угол наклона колес к дорожной поверхности не изменяется, это значит, что в любых режимах машина имеет наилучшее сцепление с поверхностью. Хотелось бы сказать, что больше ни одна подвеска не может похвастаться подобными свойствами.
К сожалению, ситуация ухудшается на плохом дорожном покрытии – провал колеса в яму способствует изменению развала другого, а это уменьшает сцепные свойства. При движении прямо это не сильно ощутимо, но при повороте может привести к неожиданному заносу.
Также существуют значительные проблемы с управляемостью автомобиля. Разнонаправленный ход колес происходит с поворотом балки моста, что провоцирует плохую поворачиваемость и полное отсутствие стабильности на прямой. Также здесь тяга Панара дергает ось влево-вправо, что ухудшает ситуацию.
К счастью, это поправимо. Для того чтобы поперечина перестала разворачиваться, с каждой стороны вместо одного продольного рычага можно использовать два, расположенных по системе механизма Уатта. Устранить проблему осевых смещений поможет монтаж продольного рычага, удерживающего балку по центру вместо тяги Панара. Но на практике становится ясно, что такое изменение бессмысленно – конструкция заметно усложняется и требует больше места в высоту. А ведь главная область применения подвески зависимого типа – бюджетные автомобили.
Типичным представителем данной конструкции может быть задняя подвеска с винтовыми цилиндрическими пружинами в роли упругих элементов. В качестве примера можно рассмотреть конструкцию задних подвесок классических моделей «Жигули». Здесь с помощью двух винтовых пружин балка заднего моста «подвешивается», а также дополнительно прикрепляется к кузову автомобиля благодаря четырем продольным рычагам. Вдобавок к этому для увеличения плавности хода, повышения управляемости и уменьшения крена кузова при поворотах монтируется реактивная поперечная штанга.
Задняя зависимая подвеска
Данный тип – характерная черта «классики» Жигулей. Особенностью сей конструкции являются цилиндрические винтовые пружины, играющие роль упругих элементов. По сути, балка заднего моста не только «висит» на этих 2-х пружинах, но и фиксируется к кузову посредством 4-х продольных рычагов. Дополняет этот набор реактивная поперечная штанга, которая обязана гасить крены кузова и улучшать показатели управляемости.
Комфорт и плавность хода оставляют желать лучшего, по причине большого веса самого заднего моста и неподрессоренных масс. Это особенно актуально в тех случаях, когда задний мост оказывается ведущим, так как к балке крепят редуктор, картер главной передачи и другие компоненты.
Независимая подвеска с качающимися полуосями
В устройство этой подвески входят 2 полуоси с шарнирными элементами с внутренней стороны, а с внешней стороны полуоси жестко прикреплены к ступице. Упругими элементами в этом типе независимой подвески выступают либо рессоры, либо пружины. Отличительной чертой данной конструкции является то, что положение колеса относительно оси не меняется, остается перпендикулярными даже при проезде каких-то неровностей. Также в данной конструкции могли применяться продольные или поперечные рычаги. Такой тип подвески чаще ставился на российские заднеприводные машины ВАЗ. Сейчас эту подвеску уже не устанавливают, т. к. ее главный недостаток в том, что при езде по плохой дороге, развал колес и ширина колеи могут изменяться в широких пределах, что сильно снижает управляемость. К достоинствам можно отнести ее несложное устройство и вполне недорогой ремонт.
Гидропневматические подвески
Различные варианты гидропневматической подвески, например от компании Citroen, тоже остаются примером крайне оригинальной конструкции, но как экзотика в наше время уже не воспринимаются. Зато подвеска Magic Body Control от Mercedes в своем роде уникальна. Это гидравлическая активная подвеска с функцией сканирования поверхности дороги. Теоретически она может компенсировать любые неровности дорожного покрытия, не говоря уже о простой работе в «активном режиме», когда подвеска не допускает кренов и клевков в процессе движения, а также сохраняет оптимальный дорожный просвет на любой скорости.
Система использует в своей работе датчики оптического диапазона и мощный компьютер. Последний заранее просчитывает настройки всех элементов подвески, подстраивая ее под профиль полотна. В теории Mercedes, оснащенный подобной системой, мог пройти «лежачего полицейского», не сбавляя скорости и почти его не почувствовав. На деле же эффективность системы в целом оказалась не слишком высокой: электроника не всегда распознавала колдобины на дороге, а при высокой скорости не успевала подстроить под них подвеску.
Стоит упомянуть и активную электромагнитную подвеску разработки Bose, которая так и не стала серийной. Зато в 2004 году ее испытывали на машинах Lexus, и результаты были очень многообещающими. Как и система от Mercedes-Benz, эта подвеска с помощью компьютера просчитывала рельеф в колее автомобиля, подстраивая необходимую жесткость подвески и положение колеса. Но, в отличие от чисто гидравлических систем, она могла также при необходимости приподнимать каждую из четырех сторон автомобиля.
Иные виды
Выше рассмотрены основные виды подвесок, применяемые на автомобилях. Но типов их несколько больше, хотя остальные сейчас не используются. Такой к примеру, является подвеска «ДеДион».
В целом, «ДеДион» отличалась не сколько конструкцией подвески, а устройством трансмиссии заднеприводных автомобилей. Суть разработки сводилась к тому, что главная передача была вынесена из конструкции заднего моста (она жестко крепилась к кузову, а передача вращения выполнялась полуосями со ШРУСами). Сама же задняя ось могла иметь как независимую, так и зависимую подвеску. Но из-за ряда негативных качеств этот тип на авто широкого распространения не получил.
Подвеска De Dion
Также стоит упомянуть об активной (она же – адаптивная) подвеске. Она не является каким-то отдельным типом, а является, по сути, независимой подвеской, и отличается от описанных выше некоторыми конструктивными нюансами.
В этой подвеске используются амортизаторы (гидравлические, пневматические или комбинированные) с электронным управлением, что позволяет в некотором роде менять параметры работы этого узла – повышать и понижать жесткость, увеличивать клиренс.
Но ввиду сложности конструкции встречается она очень редко и только на автомобилях премиум сегмента.
Неисправности и обслуживание
Каждый автолюбитель, даже начинающий, знает, что за состоянием подвески необходимо тщательно следить. Однако в российских реалиях, согласно правовым нормам, ее неисправность не относится к перечню проблем, при наличии которых транспортное средство запрещено эксплуатировать. Но на практике это вызывает много споров и сомнений. Так, если у автомобиля на работает хотя бы один амортизатор, то во время поездки кузов будет раскачиваться. Это может привести к потере управления и, как следствие, возникновению ДТП. Точно также дела обстоят и с шаровой опорой. А если во время пути у машины лопнет пружина, то авто в принципе не сможет дальше двигаться. Именно поэтому необходимо контролировать состояние всех элементов подвески
Важно отмечать каждый шум или скрип. При покупке подержанного автомобиля лучше вообще не рисковать и поменять все детали подвески вкруг
