Подвеска автомобиля

Типы подвесок

Рассмотрим наиболее распространенные типы подвесок автомобиля.

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.

Где применяются сегодня?

В последние годы торсионные подвески становятся все более популярными. Как мы уже упоминали, в большинстве случаев они устанавливаются на грузовых автомобилях и внедорожниках. Но постепенно вектор смещается в сторону легковых авто.

Так, торсионы устанавливаются на авто брендов SMA, Lifan и Samand. Кроме этого, торсионная подвеска стоит на Peugeot 405, Citroen Xsara, Peugeot 405, Peugeot Partner, Citroen Xsara, Citroen AX, Citroen Berlingo, Peugeot 306, Peugeot 206, Citroen Xsara Picasso и ряде других моделей. При этом с каждым годом к этой группе подключается все новые и новые марки авто.

Задняя зависимая и независимая подвеска

Независимая система

Независимые подвески устроены так, что колеса одной и той же оси могут вращаться независимо друг от друга. К примеру, когда правое наехало на бугорок, левое, не вздрогнув, продолжает свой путь по траектории. В этом-то и вся соль: водители, чьи автомобили оборудованы независимыми подвесками, комфортнее чувствуют себя на дороге. Они легче в контроле и безопаснее, особенно это касается высоких скоростей. Опять же, все зависит от качества. Если это передняя подвеска, например, автомобиля таврия, то, скорее всего, вам придется раз в два года, а то и каждый год, заниматься ее профилактикой и ремонтом.

Зависимая система

Теперь о зависимых подвесках. Обычно они представляют собой балку-мост. Колеса будто посажены на единую ось, которая управляет ими во время движения. Если в случае с независимой подвеской колеса живут своей жизнью, то здесь придется платить за одну кочку всеми колесами. Наверно это главный минус такой подвески. Основным же плюсом является ее «неубиваемость». Ведь недаром американские инженеры говорили, что в машине не ломается только та деталь, которой нет.

Двухрычажная подвеска — распространенный тип независимой подвески. Конструкция двухрычажной подвески основана на применении двух рычагов, верхнего и нижнего, прикрепленных одним концом к кузову, а другим — к ступице колеса.На заре автомобильной эпохи, машины отличались от конных экипажей лишь наличием двигателя. Соответственно и подвеска в виде балки на эллиптических рессорах перекочевала на них практически без изменений. Однако ее несовершенство по мере увеличения скорости автомобилей все больше давало о себе знать, и в результате усилий инженеров и изобретателей ей , двухрычажная.Автомобили начала ХХ века, столь непохожие на современные, были далеки от понятий «комфорт» и «управляемость». А именно этого и не хватало покупателям отнюдь не дешевых автомобилей.Добиться приемлемых ходовых качеств удалось с началом применения независимых подвесок. Они, как и большинство автомобильных разработок, перекочевали на гражданские автомобили из автоспорта. Высокие скорости и зависимые подвески, оказались вещами несовместимыми. Управляемость на виражах оставалась на уровне тех же конных экипажей. Кроме того, кузов автомобиля находился над балками мостов, поэтому центр тяжести был высоким. И если при езде по прямой никаких проблем не возникало, то быстрые повороты приходилось преодолевать едва ли не со скоростью пешеходов.Несмотря на то, что двухрычажная подвеска появилась на автомобилях еще до Второй мировой войны, она до сих пор считается самой сбалансированной и оптимальной для легкового автомобиля. Кроме того, на болидах самой известной гоночной серии «Формула-1», используется «двухрычажка». Российские автолюбители не понаслышке знакомы с такой конструкцией — на , от «Копейки» до «Семерки» передняя подвеска была независимой, двухрычажной.

Многорычажная подвеска

Многорычажная подвеска похожа на независимую двухрычажную подвеску на двойных рычагах, где каждый рычаг разделен на два самостоятельных звена. Каждое звено и рычаг контролирует конкретный аспект поведения колеса, к примеру, его смену развала или поперечного перемещения. Обычно звенья сконструированы так, что не влияют на работу друг другу, но встречаются модели подвесок, где им придается определенная форма.

Это делается для того, чтобы освободить место, которое необходимо для интерьера кузова, либо других особенностей конструкции. Вы можете увидеть пример того, как устроена нестандартная подвеска автомобиля, фото см. ниже.

Процесс проектирования такой подвески достаточно сложен, и может выполняться только при помощи компьютера. Также она дорога в производстве и ремонте. Это были «отрицательные» стороны, хотя их сложно назвать проблемными. Многрычажка подойдет для всех пассажиров. Большое количество шарниров, звеньев и сайлент-блоков отлично смягчают удары при резкой встрече с препятствием.

Благодаря этим же мощным сайлент-блокам значительно увеличивается изоляция шума, что делает поездку более комфортной. Касаемо подвески, вы сможете ознакомиться с информацией о том, как поднять подвеску автомобиля, как сделать ее более спортивной и многое другое вы найдете на нашем сайте.

Плюсы и минусы

Как и любой усложнённый механизм, многорычажная подвеска выполняет все те функции, ради которых она и создавалась:

машины с Multilink обладают превосходной управляемостью, пятно контакта с дорогой всегда максимально большое, влияние нежелательных боковых сил сведено к минимуму, а положительные силы возникают вовремя и хорошо регулируются при доводке подвески;
подвеска обеспечивает присущий любой независимой схеме комфорт, сводя к минимуму не только вертикальные ускорения кузова, но и поперечные толчки при попадании на неровности в поворотах, многочисленный упругие элементы хорошо отрабатывают мелкие вибрации;
конструкция имеет хорошую ремонтопригодность, все рычаги и шарниры автономны и могут быть независимо демонтированы для замены;
подвеска обычно сочетается с подрамником, что позволяет дополнительно изолировать её от кузова;
разнесённость в пространстве всех рычагов и их произвольная конфигурация (важно только взаимное расположение концевых шарниров) позволяют легко скомпоновать узлы заднего привода.

Недостаток, собственно, один — высокая сложность, а значит и цена. Как в производстве, так и в ремонте, поскольку замене подлежит большое количество изнашивающихся шарниров.

Закладывать же в них повышенный запас прочности нерентабельно, добавка неподрессоренных масс умножается на число рычагов.

Рессоры и торсионы

Довоенные BMW 328 имели переднюю двухрычажную подвеску со шкворнем. Ее особенность в том, что в качестве верхнего рычага использовалась… рессора. К ее концу крепился шкворень, а сама она была закреплена на раме. Нечто подобное использовалось и на машинах Skoda тех лет, только рессора была вместо нижнего рычага. А в более позднее время подвески на двух поперечных рессорах в роли рычагов применялись и на тракторах.

Обычными стальными пружинами уже никого не удивить. С переменным профилем, двойные, бочкообразные — их перепробовали во всех вариантах исполнения. Пружины из бронзы и углепластика изредка применяются в различных гоночных конструкциях, но в серийных автомобилях такую экзотику не ставят. Зато компания Audi в 2015 году на А6 применила пластиковые пружины, более легкие и не подверженные коррозии.

А вот на машинах Volvo устанавливалась поперечная рессора из композитных материалов в сочетании с задней многорычажной подвеской. Впервые она появилась на модели Volvo 960 после первого рестайлинга в 1994 году, а потом — в 2015-м, на втором поколении Volvo XC90. В Chevrolet Corvette начиная с поколения С4 присутствует такой же элемент. На машинах GM эту схему применяли с 1979-го: на платформах E-body и более поздних W-body.

К композитным упругим элементам с натяжкой можно отнести и резиновые блоки на машинах Morris Mini. Подвеска там была вполне обычная, на двойных поперечных рычагах. Зато вместо пружины и амортизатора работал композитный элемент: изящное решение, но крайне некомфортное для пассажиров.

Торсионы в креплении продольного рычага задней подвески в общем-то тоже не слишком оригинальны. На французских автомобилях Peugeot длительное время применяли в качестве упругого элемента продольные торсионы в сочетании с продольными рычагами. Торсионов в этом случае использовалось два, а в качестве подвижного соединения рычага и поперечной балки подвески устанавливался игольчатый подшипник. Кстати, именно эта особенность стала для конструкции фатальной: подшипники в подвеске оказались крайне уязвимыми.

Зато управляемость французских машин, благодаря не самой удачной кинематике такой подвески, была «интересной»: с сильной избыточной поворачиваемостью. Причем создатели смогли это обыграть как особый французский шарм. Кстати, на модели Renault 16 1965 года подвеска также была торсионной, а для удобства компоновки один рычаг располагался дальше другого аж на 70 мм. При этом длина базы у машины слева была больше, чем справа.

Конструкция двухрычажной подвски

Также, как и почти сто лет назад, она представляет собой два рычага, расположенных поперечно, один над другим. Нижний, через сайлентблоки, опирается на балку или подрамник, а верхний – на кузов. Другие концы рычагов, через шаровые опоры, соединены со ступицей колеса.

Для экономии пространства и достижения оптимальной кинематики работы подвески применяются рычаги разной длины. Верхний, короткий, выполнен в виде буквы «А», а нижний, в виде буквы «L».

В качестве упругого элемента в двухрычажной подвеске может быть использована пружина, торсион, пневмобаллон или полуэллиптическая рессора. Правда, последняя на легковых автомобилях практически не встречается и используется лишь на легких грузовичках.

Вместе с амортизатором упругий элемент одним концом крепится к нижнему рычагу, а другим к кузову автомобиля.

Плюсы и минусы

Будучи одним из лучших типов подвески по соотношению всех качеств, многорычажка обеспечивает целый ряд преимуществ перед менее сложными конструкциями:

плавность хода на уровне лучших образцов;
характеристики управляемости, конкурировать с которыми могут только активные подвески;
дружелюбие к водителю любой степени квалификации, предсказуемые реакции в большинстве ситуаций;
приемлемую ремонтопригодность;
приспособленность к особенностям поведения полноприводных машин с автоматической подачей момента на вторую ось;
при разработке под конкретный автомобиль на этапе проектирования – широкие возможности программирования свойств для конструктора.

Принципиальные недостатки отсутствуют, можно говорить лишь об относительной сложности и некотором увеличении цены ремонта за счёт количества изнашивающихся деталей. В основном это сайлентблоки, цена которых не разорит и будет нормальной платой за потребительские качества. Тем более, что речь идёт о безопасности движения, на которой давно не принято экономить. Один раз удержавшая автомобиль в излишне скоростном повороте хорошо настроенная подвеска более чем окупит все расходы на приобретение и ремонт во время эксплуатации.

Основные достоинства многорычажки

Многие модели автомобилей предлагают либо превосходную управляемость, либо комфорт, но реализация в конструкции нескольких рычагов позволяет не выбирать между двумя важными характеристиками, исключая одно из понятий из списка преимуществ авто. Конечно, идеальных решений не бывает, как и совершенству предела нет, поэтому многорычажная подвеска имеет свои плюсы и минусы. Отличное сочетание удобства и лёгкости управления сделали Мультилинк очень популярной системой, несмотря на присутствующие недостатки. Недаром ходовые данного типа используются на автомобилях премиум класса. Основные преимущества машины с многорычажной подвеской заключаются в следующем:

Колёса одного моста не находятся в зависимости друг от друга (например, активируется только рычаг колеса, попавшего в яму). В случае с балкой передача усилия выполняется на соседнюю ступицу;
Отличная управляемость, в том числе на высоких скоростях и в условиях экстремального, аварийного вождения;
Смягчение жёсткой подвески достигается за счёт качающихся пружин, берущих на себя удар изъянов дорог, тогда как в салоне толчков не ощущается;
Устойчивость, превосходное сцепление с дорожным полотном, что обеспечивает высокий уровень безопасности;
Удерживание колеса перпендикулярно дороге, чем обеспечено увеличение контактной поверхности и улучшение сцепления дорожным покрытием;
Снижение массы за счёт применения в строении системы элементов из алюминия;
Поперечная и продольная регулировка улов положения ступицы;
Защита от шума и вибраций;
Универсальность ходовой, её можно применить в машинах с передним, задним или полным приводом.

Работа подвески

Существует оригинальный способ описать работу независимой многорычажной подвески. Нужно представить себе параллелограмм, как прямоугольник, деформированный сдвигом. Роль одной пары противолежащих сторон играют верхние и нижние рычаги. Роль второй пары — подрамник и ступица. Такое «качание» ступицы становится мягким, кроме работы амортизатора и пружины, заметно проявляют себя множество сайлентблоков. Все вибрации, распределенные по узлам, доходят до кузова в малых количествах. Удивительное свойство такой подвески заключается в том, что основная нагрузка приходится на пружину (поэтому нижний передний рычаг массивный и усиленный), а вибрации гасятся рычагами.

Особый интерес представляет работа подвески при наезде колеса на препятствие. Так как колесо при этом идет в верх, то расстояние от подрамника до нижней точки опоры ступицы изменяется. Но длина поперечного нижнего переднего рычага измениться не может, поэтому плоскость колеса отклоняется от первоначального положения. Это делает проезд ухаба более мягким.

Наличие стабилизатора поперечной устойчивости позволяет разгружать «работающую» сторону за счет принципа торсиона. В результате, при движении по выборочным ямкам, кузов автомобиля совершает колебания, перемещаясь поступательно. Стабилизатор выполняет еще одну немаловажную функцию – он уменьшает крен кузова при прохождении поворотов на скорости.

Как уже отмечалось, основная нагрузка при ударах приходится на опоры пружины. Остальные детали – рычаги – обычно выполнены из алюминия. Получившаяся независимая многорычажная подвеска, несмотря на сложность конструкции, довольно легкая и может обслуживаться на каждом колесе по отдельности.

Подвески пикапов и внедорожников

В различных моделях джипов конструкторы идут разными путями. Это зависит от веса и назначения внедорожника. Возможны три варианта используемых подвесок:

Зависимая задняя и независимая передняя схемы;
Полностью зависимая подвеска;
Полностью независимая подвеска.

Как правило, задняя ось оснащается либо рессорной, либо пружинной подвеской, которые сочетаются с жесткими неразрезными мостами. Рессоры идут в ход при создании пикапов или тяжелых джипов, так как они надежны, неприхотливы и в состоянии выдержать нешуточную нагрузку. Кроме того, такая схема довольно дешева, что стало причиной оснащения рессорами некоторых бюджетных авто. Подробная информация о достоинствах и недостатках рессорной подвески.

Пружинная схема отличается мягкостью и длинноходностью. Она более ориентирована на комфорт и ставится на легкие джипы. Относительно сложности конструкции – она лишь немного сложнее рессорной.

Что касается передней оси, то здесь, в большинстве случаев, используются торсионные или зависимые пружинные схемы. Встречается, конечно, и оснащение джипов жесткими неразрезными мостами, но такое решение в наши дни наблюдается довольно редко.

Стоит отметить, что рассмотренные виды автомобильных подвесок являются наиболее распространенными в наше время, однако это далеко не весь список существующих вариаций.

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.