Из чего состоит подвеска автомобиля: Как устроена подвеска | Автомастер55.рф Омск СТО

Из чего состоит подвеска автомобиля

Подвеска любого современного автомобиля – это особый элемент, служащий переходным звеном между дорогой и кузовом. И сюда входят не только передние и задние мосты и колёса, но и целая совокупность механизмов, деталей, пружин и различных узлов.

Чтобы провести профессиональный ремонт, автомобилисту необходимо знать, из чего состоит подвеска автомобиля. В этом случае он сможет быстро обнаружить неисправность, провести замену детали или провести отладку.

Основные функции подвески

Устройство подвески

Подвеска любого современного автомобиля призвана выполнять несколько основных функций:

1. Соединение мостов и колёс с основной несущей системой – рамой и кузовом.
2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
3. Обеспечение необходимой плавности хода.
4. Сглаживание дорожных неровностей.

Все производители работают над повышением эффективности, надёжности и прочности подвески, внедряя более продвинутые решения.

Разновидности подвесок

Зависимая

Классические автомобильные подвески уже давно ушли в прошлое. Сейчас такие системы стали более сложными. Выделяют две основных разновидности:

1. Зависимая.
2. Независимая.

Независимая

Подавляющее большинство легковушек оснащается независимой подвеской. Она позволяет добиться большего комфорта и безопасности. Суть такой конструкции заключается в том, что колеса, располагающиеся на одной оси, никак жестко не связаны друг с другом. Благодаря этому, когда одно колесо наезжает на какую-то неровность, другое не меняет своего положения.

В случае с зависимой подвеской колёса соединяются жёсткой балкой и представляют собой фактически монолитную конструкцию. В результате этого пара движется синхронно, что не очень удобно.

Основные группы элементов

Расположение элементов подвески

Как уже было сказано, современная подвеска – это сложная система, где каждый элемент выполняет свою задачу, причем функций у каждой детали, узла или агрегата может быть сразу несколько.

 Все элементы перечислить очень трудно, поэтому специалисты обычно выделяют некие группы:

1. Элементы, обеспечивающие упругость.
2. Направляющие элементы.
3. Амортизирующие элементы.

Для чего предназначается каждая из групп

Амортизатор

Упругие элементы предназначаются для сглаживания вертикальных сил, возникающих из-за неровностей дороги. Направляющие элементы отвечают непосредственно за связь с несущей системой. Амортизаторы гасят любые колебания и обеспечивают комфортность езды.

Основным упругим элементом являются рессоры. Они смягчают удары, колебания и негативные вибрации. Рессора – это большая и мощная пружина, отличающаяся высокой сопротивляемостью.

Устройство амортизатора

Одним из основных элементов подвески являются амортизаторы, выполняющие гасящие функции. Они состоят из:

• верхней и нижней проушин, предназначенных для крепления всего амортизатора;
• защитного кожуха;
• цилиндра;
• штока;
• поршня с клапанами.

Гашение колебаний происходит в результате воздействия силы сопротивления, возникающих при перетекании жидкости или газа из одной ёмкости в другую.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Ещё одной важной составляющей является стабилизатор поперечной устойчивости. Он необходим для повышения безопасности. Благодаря ему автомобиль во время движения на больших скоростях не так сильно отклоняется в стороны.

Подвеска играет ключевую роль в определении ходовых качеств легкового автомобиля. Многие производители стараются подобрать качественные детали и серьёзно подходят к вопросам оснащения. Нередко производители используют подвески той или иной компании, которая уже давно заявила о себе и доказала свою надёжность.

Видео

Посмотрите видео, в котором проводится обзор подвески на примере Nissan Almera G15:

Читайте другие наши статьи:

Как провести диагностику подвески

Какие подвески бывают

Тюнингуем подвеску самостоятельно

Из чего состоит подвеска, что губит ее детали

Колесо, подпрыгнувшее на ухабе и из-за упругости шины продолжающее скакать дальше, не способно тормозить, разгонять или поворачивать автомобиль, а также сопротивляться его уводу с траектории движения под действием боковых сил. Удерживать колеса в постоянном контакте с дорогой, а также смягчать толчки, передающиеся на кузов при проезде неровностей, и гасить вызванные ими колебания кузова должна подвеска.

Немного теории

Контакт колес с дорожным покрытием является обязательным условием стабильной управляемости и устойчивости автомобиля во время движения. Демпфированием ударов от дорожных неровностей и гашением колебаний кузова опять-таки обеспечивается устойчивость, но в еще большей степени — ездовой комфорт тех, кто в машине едет.

Однако фундаментальное, хотя и банальное предназначение подвески — с ее помощью колеса соединяются с основанием автомобиля, роль которого в легковых моделях, как правило, возлагается на несущий кузов либо прикрепленные к нему подрамники.

Можно выделить три группы элементов, благодаря которым подвеска выполняет свои обязанности. Направляющие элементы определяют, во-первых, характер связи колес друг с другом и кузовом, по которой подвески подразделяются на зависимые и независимые, во-вторых, кинематику перемещения колес относительно кузова при кренах, сопровождающих движение по любой непрямой траектории, и проезде автомобилем дорожных неровностей.

Упругие элементы воспринимают и смягчают удары, передающиеся кузову при наезде колеса на неровности, а также сопротивляются стремлению колеса оторваться от дороги.

Демпфирующие элементы тоже воспринимают нагрузки и уменьшают их динамическую составляющую, но в первую очередь они предназначены для гашения колебаний кузова и колес, возникающих вследствие движения по неровной дороге и стремящихся продолжаться по причине того, что подвеска вкупе с колесами представляет собой упругую систему.

При известном конструктивном разнообразии элементов подвески некоторые из них способны совмещать функции. Например, стабилизатор поперечной устойчивости, работая как упругий элемент, одновременно может выполнять обязанности направляющего устройства, а многолистовые рессоры помимо работы в качестве упругих и направляющих элементов способны еще и гасить колебания кузова за счет трения между отдельными листами.

Тем не менее, несмотря на многообразие типов подвесок и компонентов, из которых они состоят, в большинстве современных подвесок функции между их отдельными узлами разделены. Основными элементами, определяющими кинематику перемещения колес относительно кузова, являются рычаги, в качестве упругих элементов применяются пружины, реже — торсионы и пневмобаллоны, а за гашение колебаний кузова отвечают амортизаторы. 

Ахиллесова пята рычагов

Из всех перечисленных выше узлов подвески чаще всего в эксплуатации проблемы возникают со стабилизаторами и рычагами. Сами рычаги беспокоили бы редко, если бы выходили из строя только из-за коррозии, от которой они страдают так же, как и другие металлические детали автомобиля, либо из-за деформации, ставшей результатом ДТП или сильного удара рычага о препятствие на дороге.

Однако есть в рычагах детали, предназначенные для их соединения с кузовом с одной стороны и колесами с другой. Чтобы обеспечить подвижность колеса относительно рычага и рычага относительно кузова, эти детали представляют собой шарниры. Конструкция шарнира определяется количеством степеней свободы, которые он должен обеспечивать.

В передних подвесках современных легковых автомобилей для крепления рычага к поворотному кулаку колеса обычно используются шаровые опоры.

В то же время крепление рычагов к кузову или подрамнику, а также подрамника к кузову осуществляется с помощью сайлент-блоков. В задних подвесках преимущественно применяются сайлент-блоки, реже — подшипники качения. Все упомянутые детали имеют ограниченный и сравнительно небольшой срок службы, по истечении которого требуют замены, что делает шарнирные соединения самыми слабыми местами в подвесках, то и дело беспокоящими владельцев любых автомобилей.

Меняться шарниры могут отдельно от рычагов, но когда они интегрированы в рычаг или, говоря иначе, когда замена шарниров отдельно от рычага не предусмотрена, а стало быть, меняются они только вместе с рычагом, их выход из строя и есть то, что гораздо чаще, чем удар или коррозия, досрочно прерывает «карьеру» рычага, хотя сам он мог бы еще послужить.

Шаровая опора

Типовая шаровая опора состоит лишь из четырех основных деталей — корпуса, пальца, пластмассового вкладыша, называемого также сухарем, и пылезащитного чехла.

Выходят опоры из строя из-за появления люфта в сочленении сферической головки пальца с сухарем. Чаще всего причиной люфта является износ сухаря, который с учетом условий работы шаровой опоры считается естественным.

Преждевременным, или, другими словами, неестественным, выходам из строя шаровые опоры обязаны, во-первых, ударным нагрузкам, которые передаются на сухарь при неаккуратных проездах дорожных неровностей и вызывают смятие материала вкладыша, во-вторых, коррозии шаровой головки пальца.

Чем выше скорость движения автомобиля и острее преодолеваемая неровность, тем сильнее удары. Коррозию вызывает влага, которая способна попасть внутрь шарнира только в случае негерметичности пыльника. Кроме влаги в шарнир проникает грязь, ускоряющая абразивный износ сухаря. 

Отсюда рекомендации соблюдать аккуратность при движении по дорогам, изобилующим рытвинами, и следить за состоянием пыльника и правильностью посадки его кромок. Других способов позволить шаровой опоре отходить столько, сколько ей отмерил производитель, нет.

Сайлент-блоки

Конструкция сайлент-блоков еще проще. В общем случае это резиновая деталь цилиндрической формы, размещенная между двумя металлическими втулками-обоймами.

В зависимости от того, с какими углами закручивания и перекоса предстоит работать сайлент-блоку, какую он должен иметь податливость и других требований, изменяются размеры обойм, в резиновом элементе могут предусматриваться прорези, он может быть привулканизирован к втулкам, а может быть запрессован между ними с сильным обжатием. Внутренняя обойма крепится болтом к кузову или подрамнику, наружная — запрессовывается в проушину рычага. Нередко роль наружной обоймы выполняет поверхность проушины в рычаге подвески. 

Сколь проста конструкция, столь же незатейливы и причины выхода сайлент-блоков из строя — истирание, разрушение из-за появления усталостных трещин в резине или отслоения привулканизированной резины от втулки, после чего резиновый элемент начинает проворачиваться внутри узла. На срок службы сайлент-блока влияет величина углов возможного закручивания резинового элемента, которые тем больше, чем хуже дорожные условия эксплуатации, а также характер силового нагружения шарнира, опять-таки зависящий от условий движения.

Поскольку наконечники стоек многих стабилизаторов имеют шаровую конструкцию, а их втулки со скобой крепления в качестве внешней обоймы работают подобно сайлент-блокам, сказанное выше можно отнести и к этим деталям.

Внешним свидетельством неисправности шаровых опор, сайлент-блоков, стоек и втулок стабилизатора является стук, прослушиваемый при переезде колесами неровностей или при резком торможении. Однако еще задолго до того, как вышедшие из строя шарниры начнут напоминать о себе стуком, ухудшается устойчивость и управляемость автомобиля, колеса проявляют склонность к вилянию.

Процесс этот постепенный и достаточно длительный. В результате водители неосознанно подстраиваются под ухудшающуюся работу подвески и часто просто не представляют, что в подвеску уже требуется вмешательство. О том, как самостоятельно проверить состояние шарниров, мы рассказывали в статье «Что гремит, стучит, люфтит: своими руками ищем неисправности в ходовой части автомобиля».

Амортизаторы

Разновидности сайлент-блоков применяют в шарнирах тяги Панара, механизма Скотта-Рассела, проушинах амортизаторов, но если плавно перейти к долговечности самих амортизаторов, то определяющим срок их службы в большинстве случаев является состояние сальника, уплотняющего шток.

Если сальник изношен, амортизатор начинает течь. Помимо этого, изношенный сальник пропускает грязь к направляющей штока, что вызывает ее износ, а также износ самого штока.

Грязь попадает в рабочую жидкость и переносится на пластинки клапанов, где оседает и нарушает работу клапанных систем. Если амортизатор газонаполненный или газовый, то при проблемах с сальником газ из него выходит. Первый признак неисправности — долго не затухает раскачивание кузова, вызванное наездом на дорожную неровность.

Противостоит преждевременному износу сальника пылезащитный чехол, поэтому если сальник — самое слабое место амортизатора, то пыльник — наиболее важная для долговечности амортизатора деталь.

Также влияет на срок службы состояние отбойников и опор амортизатора.

Разумеется, сказываются на сроке службы амортизаторов дорожные условия и способность водителя изменять в соответствии с ними манеру езды, выбирать наиболее приемлемую для тех или иных условий скорость движения. Надо понимать, что внешние ударные нагрузки превращаются внутри амортизатора в гидроудары по сальнику и клапанам. Сила гидроудара зависит от величины внешней нагрузки.

Пружины

От пружин можно ждать два неприятных сюрприза — проседание и поломки. Срок службы при естественном развитии событий зависит от действия двух факторов — усталости и коррозии. Усталостная прочность пружин не беспредельна. В регулярно сжимающейся и разжимающейся пружине накапливаются напряжения, а их количество когда-нибудь неизбежно переходит в новое качество — в материале прутка, из которого изготовлена пружина, появляется микротрещина. Она выводит из игры часть сечения прутка, что сравнимо с тем, будто пружина в этом сечении стала тоньше. Коррозия тоже истончает сечение, а чем пружина тоньше, тем она податливее.

Теперь прибавим усердие, с которым некоторые владельцы регулярно превращают легковые автомобили в грузовики, вспомним про езду не разбирая дороги — и получим дополнительные факторы, отражающиеся на сокращении срока службы пружин.

К торсионам сказанное тоже относится — неслучайно теория рассматривает пружину как витой торсион, упругость которого обеспечивается не за счет сжатия, а благодаря закручиванию сечений витков при сжатии пружины.

Так кто же виноват?

Для полноты картины не помешает упомянуть про влияние, которое оказывает на ходимость деталей подвески качество их изготовления по принадлежности к различным торговым маркам, или, например, правильность установки новых деталей взамен вышедших из строя, а также поговорить про проблемы гидропневматических подвесок с электронным управлением. Однако как картину ни дополняй, ничего нового мы не откроем, если только не начнем рассуждать о сговоре между продавцами запчастей для ремонта подвески и службами, в чьем ведении находится состояние дорог.

Неисправности подвески на самом деле вынуждают владельцев обращаться на СТО чаще, чем с проблемами других механизмов, агрегатов и систем автомобиля, но неоспоримо лишь то, что велик вклад и самих владельцев в то, что детали подвески не выдерживают столько, сколько могли бы продержаться даже на тех дорогах, по которым нам предлагают ездить. Кто сказал, что у России две беды, науке неизвестно, но мы можем констатировать, что у подвески беды те же.

Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора
ABW.BY

Огромный выбор деталей подвески и других б/у запчастей для любых автомобилей на сайте BAMPER.BY. Поиск любой запчасти — в три клика!

Независимая подвеска автомобиля.

Независимые подвески



Независимые подвески (рис. 1 и 2) получили широкое распространение в передних управляемых колесах легковых автомобилей, поскольку при их использовании существенно улучшается возможность компоновки моторного отсека или багажника и снижается возможность возникновения автоколебания колес.

В качестве упругого элемента в независимой подвеске обычно применяют пружины, несколько реже – торсионы и другие элементы. При этом расширяется возможность применения пневматических упругих элементов. Упругий элемент, за исключением рессоры, практически не влияет на функции направляющего устройства.
Для независимых подвесок существует множество схем направляющих устройств, которые классифицируются по числу рычагов и расположению плоскости качания рычагов.

В независимой передней подвеске рычажного типа автомобилей «Волга» ступица колеса установлена двумя радиально-упорными коническими роликоподшипниками на цапфе поворотного кулака, который шкворнем соединен со стойкой. Между стойкой и поворотным кулаком установлен упорный шарикоподшипник.
Стойка резьбовыми втулками шарнирно соединена с верхним и нижним вильчатыми рычагами, которые, в свою очередь, связаны с осями, закрепленными на поперечинах рамы с помощью резиновых втулок. Упругим элементом подвески служит пружина, упирающаяся верхним концом через виброизолирующую прокладку в штампованную головку поперечины, а нижним – в опорную чашку, прикрепленную болтами к нижним рычагам. Вертикальные перемещения колес ограничены упором резиновых буферов в балку.
Телескопический гидравлический амортизатор двустороннего действия установлен внутри пружины и соединен верхним концом с поперечной рамой через резиновые подушки, а нижним концом – с нижними рычагами.

В последнее время широкое распространение получила подвеска типа «качающаяся свеча» — подвеска Мак-Ферсон (или Макферсон, англ. MacPherson suspension). Она состоит из одного рычага и телескопической стойки, с одной стороны жестко связанной с поворотным кулаком, а с другой – закрепленной в пяте. Пята представляет собой упорный подшипник, установленный в податливом резиновом блоке, закрепленном на кузове.
Стойка имеет возможность покачиваться за счет деформации резинового блока и поворачиваться вокруг оси, проходящей через упорный подшипник наружный шарнир рычага.

К преимуществам данной подвески можно отнести небольшое число деталей, меньшую массу и пространство в в моторном отсеке или багажнике. Обычно стойка подвески объединяется с амортизатором, а упругий элемент (пружина, пневмоэлемент) устанавливается на стойке.

К недостаткам подвески Мак-Ферсон следует отнести повышенный износ направляющих элементов стойки при больших ходах подвески, ограниченные возможности варьирования кинематических схем и больший уровень шума (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах..

***

Подвеска MacPherson suspension названа по имени американского инженера из фирмы «Форд» Эрла Стили Макферсона, который разработал её во второй половине сороковых годов прошлого века.
Впрочем, считается, что аналоги подвески Макферсона использовались на автомобилях и ранее.

Массовое распространение эта подвеска получила в семидесятые годы, когда появились технологии, позволяющие серийно выпускать надежные и долговечные амортизаторные стойки. Несмотря на ряд недостатков, вскоре подвески Макферсон нашли широкое применение в легковом автомобилестроении благодаря технологичности и дешевизне.

По замыслу Э. Макферсона его «качающаяся свеча» должна была устанавливаться и на передние, и на задние колеса автомобилей, однако на первых серийных моделях такая подвеска применялась только для передних колес, а заднюю выполняли зависимой из соображений простоты и дешевизны.

И лишь в 1957 году инженер фирмы «Лотус» Колин Чепмен применил подвеску аналогичной конструкции для задних колёс автомобиля модели «Лотус Элит», поэтому её часто называют «подвеской Чепмена».

***

Устройство и работа подвески Макферсон подробно описана ниже, на примере передней независимой подвески переднеприводных автомобилей ВАЗ (ВАЗ-2108, -2109 и т. д.).

Подвеска с качающейся амортизаторной стойкой имеет кованый рычаг, к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора. Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками и стальными скобами крепится к поперечине кузова.
Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные усилия со стороны колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески.
Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.

Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока верхней пяты и не поворачивается вместе со стойкой и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка также поворачивается относительно штока, снимая трение покоя между штоком и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.

Пружина устанавливается не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикального усилия на колесе.

Особенностью подвески управляемых колес является то, что она должна позволять колесу совершать повороты независимо от прогиба упругого элемента. Это обеспечивается с помощью так называемого шкворневого узла.
Подвески могут быть шкворневыми и бесшкворневыми.

При шкворневой подвеске поворотный кулак закреплен на шкворне, который установлен с некоторым наклоном к вертикали на стойке подвески. Для уменьшения момента трения в этом шарнире могут применяться игольчатые, радиальные и упорные шариковые подшипники качения. Наружные концы рычагов подвески связаны со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполненными в виде смазываемых подшипников скольжения.

Основным недостатком шкворневой подвески является большое число шарниров. При качании рычагов направляющего устройства в поперечной плоскости невозможно достичь «антиклевкового эффекта» из-за наличия центра продольного крена подвески, так как оси качания рычагов должны быть строго параллельны.

Гораздо большее распространение получили бесшкворневые независимые подвески, где цилиндрические шарниры стойки заменены сферическими. В конструкцию данного шарнира входит палец с полусферической головкой, на него надет металлокерамический опорный вкладыш, работающий по сферической поверхности корпуса шарнира.
Палец опирается на вкладыш из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленный в специальной обойме. Корпус шарнира крепится к рычагу подвески. При повороте колеса палец поворачивается вокруг своей оси во вкладышах.

При прогибах подвески палец совместно с вкладышем качается относительно центра сферы – для этого в корпусе имеется овальное отверстие. Этот шарнир является несущим, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элементу, пружине, опирающейся на нижний рычаг подвески.
Рычаги подвески крепятся к кузову либо посредством цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью резинометаллических шарниров, работающих за счет деформации сдвига резиновых втулок. Последние требуют смазывания и обладают виброизолирующим свойством.

***



Независимая подвеска автомобиля ВАЗ-2105

На рис. 2 представлена независимая подвеска передних колес заднеприводного автомобиля ВАЗ-2105.
Упругим элементом подвески являются витые цилиндрические пружины 38, гасящим – гидравлические телескопические амортизаторы 40, направляющим устройством – верхние 13 и нижние 36 рычаги, а штанга 33 стабилизатора – упругий П-образный стержень.

Подвеска смонтирована на поперечине 30, которая закреплена на кузове автомобиля.

К переднему бурту нижнего рычага 36 приварен кронштейн крепления штанги стабилизатора 33.
В проушины рычагов 13 и 36 запрессованы шарниры на втулках 25, изготовленных из высокоэластичной резины.

С обоих концов шарниры зажаты упорными шайбами 26, которые стягиваются самоконтрящимися гайками, навернутыми на оси 35 и 22. Резиновые шарниры в эксплуатации не требуют регулировки и смазывания.

Ось верхнего рычага установлена в усилителе кузова. Ось нижнего рычага привернута болтами 37 к нижней части поперечины. Между осью и поперечиной установлены дистанционная шайба 28 и регулировочные шайбы 27 для регулировки углов установки передних колес.

Поворотная цапфа 5 поворачивается и качается на шаровых шарнирах.
Нижний шарнир состоит из стального шарового пальца 49 с полусферической закаленной головкой и полусферического металлического вкладыша–подшипника 48, надетого на палец. Головка пальца и вкладыш размещены в штампованном корпусе.
Для устранения зазоров в корпус с натягом вставлен резинопластмассовый вкладыш 47, прижимающийся своей пластмассовой облицовкой к шаровой головке пальца.

Верхний шарнир имеет сферическую закаленную головку, установленную в полимерный подшипник 12 скольжения. Нижний конический конец пальца гайкой 9 фиксируется в верхнем рычаге поворотного кулака 10. Головки верхнего и нижнего шарниров защищены от пыли гофрированными резиновыми чехлами 11.
Ход переднего колеса вверх ограничивается упором верхнего рычага подвески в резиновый буфер 13.

Пружина 38 подвески своим нижним концом опирается через опорную чашку 44 на нижний рычаг 36 подвески. Верхним концом через опорную чашку 21 и резиновую прокладку 20 – на силовой элемент передней части кузова.
Резиновая прокладка и резиновые втулки 25 изолируют кузов от передачи шума и вибрации через пружину подвески. Прямой металлический контакт между подвеской и кузовом отсутствует.

Амортизатор 40 своим верхним концом крепится к опорному стакану 17 через две резиновые подушки 18. Нижняя проушина амортизатора крепится через болт 41 и резиновые втулки к нижнему рычагу 36 подвески.

Стабилизатор поперечной устойчивости установлен в подушках-опорах 32, которые вставлены в кронштейны 31, привернутые к продольным балкам кузова. Загнутые концы стабилизатора с помощью подушек-опор 32 и обойм 39 прикреплены к нижним рычагам подвески.

***

Передняя независимая подвеска автомобиля ВАЗ-2109

Передняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ – независимая телескопическая с амортизаторными стойками типа Макферсон изображена на рис. 2.

Амортизаторная телескопическая стойка 8 нижним концом соединена с поворотным кулаком 12 с помощью штампованного кронштейна 11 и двух болтов. Верхний болт 10 с эксцентриковой шайбой 9 является регулировочным. С его помощью регулируется развал переднего колеса, так как при повороте болта изменяется положение поворотного кулака относительно амортизаторной стойки.

Верхний конец стойки 8 через резиновую опору 1 связан с кузовом. Шариковый подшипник 30, вмонтированный в опору, обеспечивает вращение стойки при повороте управляемых колес. Резиновая опора обеспечивает качание стойки при перемещении колеса и гашение высокочастотных вибраций.

Нижний поперечный рычаг 21 соединен с поворотным кулаком 12 шаровым шарниром 20. А с кронштейном 28 кузова – резинометаллическим шарниром. Растяжка 27 нижнего рычага связана с ним и кронштейном на кузове автомобиля через резинометаллические втулки.
Шайбы 22 служат для регулировки продольного наклона оси поворота управляемых колес.

Стержень стабилизатора 24 поперечной устойчивости крепится к кузову автомобиля через резиновые опоры 25, а к нижним рычагам подвески – через стойки 23 с резинометаллическими шарнирами.
Концы стержня стабилизатора одновременно выполняют функции дополнительных растяжек нижних рычагов подвески, которые, как и растяжка 27, воспринимает продольные силы и их моменты, передаваемые от передних ведущих колес на кузов.

Телескопическая стойка 8 является одновременно гидравлическим амортизатором. На ней установлена витая цилиндрическая пружина 5 между опорными чашками 2 и 6, а также буфер сжатия 3, ограничивающий ход колеса вверх. При ходе колеса вверх буфер упирается в опору 2, находящуюся в верхней части стойки. Буфер сжатия находится на защитном кожухе 29, который предохраняет шток амортизаторной стойки от загрязнений и механических повреждений.
Рулевой привод воздействует на стойку через поворотный рычаг 7. Внутри амортизаторной стойки находится гидравлический буфер отдачи, который ограничивает ход колеса вниз.

***

Колеса и шины автомобилей



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Подвеска автомобиля

Привет, сегодня мы поговорим о том, для чего в автомобиле используется подвеска и как она работает.

Подвеска автомобиля принимает на себя все удары и вибрации, оказываемые колёсами, и гасит их, благодаря чему движение на автомобиле наиболее комфортно.

Устройство подвески автомобиля играет очень важную роль для водителя и пассажиров в целом.

Чем сложнее подвеска автомобиля, тем мягче и плавней автомобиль движется по дороге.

Простая конструкция содержит минимальное количество элементов, тем самым уменьшая стоимость автомобиля в целом и предоставляя минимальный комфорт сидящем в салоне.

Как известно подвеска автомобиля бывает независимая и относится к дорогостоящим элементам автомобиля, и зависимая, которая устанавливается на самых бюджетных автомобилях по всему миру.

Элементы подвески

Если немного подробней рассматривать, как устроена подвеска автомобиля, то имеет смысл остановиться на элементах, которые используются в дорогой и сложной, а так же дешевой и простой.

В зависимой подвеске колеса автомобиля жестко соединены на одной оси.

При таком соединении все удары и вибрации, получаемые одним колесом, будут передаваться и на другое.

Также если колеса с одной стороны наедут на неровность, кузов автомобиля наклонится в противоположную сторону, что исключено в независимой подвеске автомобиля.

Полунезависимая подвеске автомобиля выступает своеобразным промежуточным звеном между зависимой и независимой подвесками.

У такой подвески вместо жесткой балки применяется торсионная балка позволяющая снизить зависимость одного колеса от другого.

В независимой подвеске автомобиля колеса располагаются на одной оси, но не соединены жестко балкой между собой.

При этом удары и вибрации одного колеса не могут передаваться на другое, так как жесткой связи между ними нет.

За счёт этого значительно улучшается плавность хода автомобиля.

Любая подвеска автомобиля использует пружины или торсионы, стабилизатор поперечной устойчивости, стойки стабилизатора, амортизаторы,

Пружины – работают на сжатие.

Торсионы – работают на скручивание в отличие от пружин.

Стабилизатор поперечной устойчивости и стойки стабилизатора используются совместно на передней подвеске автомобиля, и выполняют по сути функцию торсиона, когда автомобиль едет по неровной дороге, а также предотвращает большой крен автомобиля на поворотах.

Амортизатор – используется совместно с пружинами и торсионами, он гасит их колебательное движение.

Конечно, это далеко не все элементы, использующиеся в подвеске автомобиля.

Но для общего понимания из чего состоит подвеска автомобиля и принципа ее работы этого вполне достаточно.

Для более понятного восприятия всего сказанного посмотрите видео, в котором очень подробно описана подвеска автомобиля и ее работа во время движения автомобиля.

Рекомендую посмотреть интересную статью «Ремонт колеса при помощи жгута», она будет полезна всем без исключения.

На этом все, всем удачи на дороге.

C уважением автор блога: Doctor Shmi

Диагностика подвески Nissan | Официальный дилер Ниссан Кунцево

Ходовая часть автомобиля состоит из узлов и деталей, которые обеспечивают хорошую управляемость, безопасность и комфорт во время движения.

При нарушении работоспособности хотя бы одной составляющей происходит нарушение в работе ходовой части, что приводит к различным стукам и проблемам с управляемостью автомобиля.

Признаки неисправности или когда нужно ремонтировать подвеску

Признаки	Неисправности
увод в сторону при движении	нарушение угла установки передних колес;
	деформация рычага подвески;
	снижение жесткости пружины;
	повреждение верхней опоры амортизатора;
	повреждение стабилизатора поперечной устойчивости
раскачивание при поворотах и торможении	неисправности амортизатора;
	износ втулок или повреждение стабилизатора поперечной устойчивости
вибрация в движении	нарушение угла установки передних колес;
	износ амортизатора
стуки в движении	поломка пружины;
	неисправности амортизатора;
	износ резинометаллических или шаровых элементов крепления подвески
«пробой» подвески	деформация рычага подвески;
	снижение жесткости пружины;
	неисправности амортизатора;
	износ резинометаллических или шаровых элементов крепления подвески
повышенный или неравномерный износ шин	нарушение угла установки передних колес;
	деформация рычага подвески;
	износ резинометаллических или шаровых элементов крепления подвески

Поэтому при выявлении первых признаков неисправностей подвески следует сразу же провести диагностику ходовой части.

Вам необходимо обратиться в ниссан центр кунцево!

 

Работа выполняется квалифицированными специалистами, прошедшими обучение и сертификацию в учебных центрах Ниссан.

Приемка автомобиля в сервис выполняется сертифицированными мастерами.

Моделирование подвески автомобиля как динамической многотельной системы

При попадании в колеса в яму подвеска автомобиля может получить серьезные повреждения. Подвеска должна адаптироваться к разнообразным дорожным условиям и стабилизировать положение колес, сидений и кузова автомобиля. С помощью методов многотельной динамики можно проанализировать работу автомобильной подвески и создать упрощенную сосредоточенную модель механической системы.

Стремясь создать инновационную автомобильную подвеску

Может ли быть положительный эффект от попадания колесом в яму? Благодаря инновациям в разработке автомобильной подвески это может стать реальностью. К многообещающим разработкам относятся преобразование кинетической энергии в электрическую энергию для автомобиля, рессоры с программным управлением, которые могут смягчить последствия от попадания в выбоину, и механическая подвеска, реагирующая на голосовые команды.

Невозможно создать улучшенную систему подвески, предварительно не разработав надежную основу для нее. Ведь подвеска любого транспортного средства должна адаптироваться к переменным нагрузкам, правильно реагировать на ямы и неровности на дороге и многое другое. В противном случае возникают распространенные проблемы с подвеской, такие как неправильные углы установки колес, износ пружин и повреждение амортизаторов.

Пример ходовой части автомобиля с подвеской. Изображение предоставлено Christopher Ziemnowicz — собственное произведение. Доступно по лицензии CC BY-SA 2.5 из Wikimedia Commons.

Создав упрощенную сосредоточенную модель в программном пакете COMSOL Multiphysics®, можно анализировать и оптимизировать конструкции автомобильной подвески.

Моделирование сосредоточенной механической системы в COMSOL Multiphysics®

Начиная с версии COMSOL Multiphysics® 5.3a, для моделирования сосредоточенных механических систем в неграфическом формате можно использовать интерфейс Lumped Mechanical System (Сосредоточенная механическая система). Система может состоять из сосредоточенных масс, демпферов и пружин. Ее можно связать с двухмерным или трехмерным интерфейсом Multibody Dynamics (Динамика многотельных структур). При моделировании сосредоточенной механической системы можно использовать как интерфейс Lumped Mechanical System (Сосредоточенная механическая система), так и Multibody Dynamics (Динамика многотельных структур) в модуле Динамика многотельных структур.

В этом учебном примере мы рассмотрим сосредоточенную модель автомобильной подвески, которая состоит из трех основных компонентов.

1. Колеса
2. Сиденья
3. Кузов

Сосредоточенная модель автомобильной подвески из трех основных компонентов.

Каждое колесо обозначено зеленой окружностью на рисунке выше и имеет одну степень свободы. Каждое сиденье обозначено синей окружностью и также имеет одну степень свободы. В центре тяжести кузов имеет три степени свободы, обеспечивающие вращение системы.

1. Поперечные колебания
2. Продольные колебания
3. Вертикальные колебания

Чтобы ограничить количество степеней свободы для кузова, можно использовать узел Rigid Domain (Жесткая область) и подузел Prescribed Displacement/Rotation (Установленное смещение/вращение) в интерфейсе Multibody Dynamics (Динамика многотельных структур).

Для моделирования колес и сидений используются узлы Mass (Масса), Spring (Пружина) и Damper (Демпфер) в интерфейсе Lumped Mechanical System (Сосредоточенная механическая система). Полная модель автомобиля включает в себя все четыре колеса и четыре сиденья, и оба эти компонента определены как подсистемы.

На схеме ниже показана масса (m), пружина (k) и демпфер (c). В сосредоточенной модели колеса учитывается его масса и жесткость, а также жесткость и демпфирующие характеристики автомобильной подвески. В сосредоточенной модели сиденья учитывается его жесткость и демпфирующие характеристики, а также масса пассажира.

Сосредоточенная модель колеса и сиденья.

С помощью интерфейса Lumped Mechanical System (Сосредоточенная механическая система) для сосредоточенной механической системы можно моделировать кузов автомобиля в качестве внешнего источника. Таким образом можно связать подвеску с кузовом автомобиля в точках «колесо-кузов» и «кузов-сиденье».

Оценка результатов анализа переходных процессов

Посредством анализа переходных процессов можно рассчитать перемещение автомобиля и уровень вибрации сидений для заданного дорожного профиля. В данном случае высота выступа на дороге составляет 4 см, а ширина — 7,5 см. Считаем, что автомобиль движется с постоянной скоростью 40 км/ч. Дорожный профиль моделируется последовательностью выступов на дороге, на которые наезжают только левые колеса автомобиля.

Рассмотрим динамику продольных, поперечных и вертикальных колебаний автомобиля. Результаты могут использоваться для создания рессор, уменьшающих продольные, угловые и вертикальные колебания автомобиля после попадания в выбоину.

Как видно из рисунка ниже, поперечные колебания для данной неровности на дороге больше, чем продольные, поскольку автомобиль наезжает на выступы дорожного профиля левой стороной. На приведенном ниже графике скоростей (справа) можно также увидеть соответствующие скорости поперечного, продольного и вертикального перемещения. Два разных значения частоты — низкое и высокое — соответствуют собственным колебаниям компонентов системы.

Поперечное, продольное и вертикальное перемещения в центре тяжести (слева) и соответствующая скорость автомобиля (справа).

Для использования кинетической энергии, например, в результате попадания в выбоину, требуется определить характер и скорость движения автомобиля. Для этого можно проанализировать динамику перемещения и ускорения для всех сидений. Результаты анализа перемещения сидений показывают, что левая сторона перемещается намного больше, поскольку именно этой стороной автомобиль наезжает на выступы дороги, а правой стороной — нет.

Динамика перемещения (слева) и ускорения сидений (справа).

Наконец, чтобы определить, насколько жесткой или мягкой является подвеска, и внести требуемые изменения, необходимо знать, какие силы воздействуют на пружины. Согласно результатам, сила, действующая на пружину и демпфер колеса, по порядку величины значительно превышают силу, действующую на те же элементы сиденья. Это происходит потому, что сила поглощается инерцией колес и кузовом автомобиля, и только ее часть передается от колеса к сиденью. В дополнение к этому, частота вибрации для сил, действующих на сиденье, существенно ниже частоты вибрации для сил, действующих на колеса, благодаря чему достигается плавность езды.

Силы, воздействующие на пружины и демпфер переднего левого колеса (слева) и переднего левого сиденья (справа).

Дальнейшие шаги

С помощью этой упрощенной модели удобно проводить анализ автомобильной подвески, результаты которого можно затем сопоставить с экспериментальными данными. После проверки результатов, можно улучшить конструкцию подвески для практического использования.

Попробуйте поработать с учебным примером сосредоточенной модели автомобильной подвески, нажав кнопку выше. Если у вас есть учетная запись COMSOL Access и действующая лицензия на программное обеспечение, то вы можете скачать файл MPH.

Подвеска переднеприводного автомобиля схема. Подвеска автомобиля: назначение и составные части

13 августа 2016

На заре развития автомобилестроения производители не уделяли должного внимания подвеске. Из-за этого страдал комфорт поездок – машина шла слишком жестко, колебания ничем не гасились. Вскоре автомобилестроители начали разрабатывать все новые и новые типы подвесок, которые превратили использование автомобиля в одно сплошное удовольствие.

Для чего нужна подвеска?

Неровности дорожного покрытия неизменно приводят к колебанию кузова. Именно из-за них возникает характерная тряска в салоне автомобиля, особенно на средних скоростях. Помимо этого, удары колес о дорожные выбоины порождают некоторую энергию, способную повредить элементы кузова или некоторые агрегаты.

Подвеска смягчает колебания автомобиля, что делает поездку комфортней. Кроме того, она защищает кузов от возможных повреждений. Современные подвески способны настолько смягчать передвижение машины, что даже довольно крупные выбоины не будут заметны для пассажиров.

Еще одно назначение подвески — снижение степени кренов при крутых поворотах автомобиля на больших скоростях. Это возможно благодаря стабилизатору поперечной устойчивости. Он представляет собой упругую балку, скрепляющую кузов с подвеской.

Устройство подвески

То, из чего состоит подвеска автомобиля, формирует довольно сложный технический агрегат. Ничего удивительного в его сложности нет, ведь подвеске необходимо распределять вес автомобиля, а так же снижать нагрузки, воздействующие на кузов. В связи с этим, ремонт некоторых моделей подвесок очень затруднителен в гаражных условиях, приходится обращаться в автосервис.

Подвеска автомобиля состоит из нескольких узлов, на каждом из которых лежит собственная функция:

• Упругие элементы. У разных моделей они могут различаться: пружины, торсионы, а иногда рессоры. Они могут быть выполнены из металла или резины. Задача этих элементов заключается в распределении нагрузок от неровностей по кузову.
• Амортизаторы. Это гасящие устройства, которые нивелируют колебания кузова из-за неровностей, обеспечивая плавное движение автомобиля.
• Рычаги, играющие роль направляющих элементов. Они отвечают за взаимное движение колес и кузова.
• Стабилизатор поперечной устойчивости, о котором было рассказано выше.
• Поворотные кулаки, выполняющие роль опоры для колес. Они равномерно распределяют нагрузку от каждого колеса по всей подвеске.
• Элементы, соединяющие подвеску с кузовом: сайлентблоки, шарниры, жесткие болтовые крепления.

Вот собственно и все, что входит в подвеску автомобиля. У некоторых видов техники устройство подвески может отличаться от этого классического варианта, однако все, что касается легкового автомобиля, выглядит именно так.

Принцип работы подвески

При контакте колеса с дорожной неровностью, возникает энергия, которая распределяется по кузову и его отдельным элементам согласно законам физики. Если бы не было подвески, то тряска была бы невыносимой. Это хорошо заметно на примере некоторых автомобилей периода ВОВ. Тряска была такая, что на особо резких ухабах водитель рисковал вылететь из кабины. У этих транспортных средств была слишком примитивная подвеска, которая была не в состоянии поглотить силу толчков.

Когда колесо попадет на неровность, та энергия, которая могла обрушиться на кузов, переходит в гасящий узел, то есть амортизатор. В зависимости от направленности воздействия энергии, он сжимается или расширяется. Получается, что в вертикальное движение приходит только колесо, а не весь кузов автомобиля.

Одновременно с этим к работе подключаются рычаги. Они отводят энергию колебаний от конкретного участка кузова автомобиля, равномерно распределяя ее по всей подвеске. Это спасает от перекосов кузова, а так же от возможных технических повреждений.

Жёсткость — залог управляемости

С тем, как работает подвеска автомобиля, связана комфортабельность поездок и безопасность пассажиров. Важно правильно подобрать этот агрегат, иначе будут проблемы. Как минимум, будет затруднительно использовать автомобиль в некоторых ситуациях.

Например, если машина используется для быстрой и агрессивной езды, то подвеска должна быть пожёстче. В этом случае, управляемость автомобиля будет несравнимо выше, чем с мягкой подвеской. Помимо этого, машина будет разгоняться и тормозить намного динамичнее. Хорошее решение – активная подвеска. Ее жесткость можно регулировать в зависимости от условий использования транспортного средства.

За счет восприятия действующих сил и гашения колебаний. Подвеска входит в состав ходовой части автомобиля.

Подвеска автомобиля включает направляющий и упругий элементы, гасящее устройство, стабилизатор поперечной устойчивости, опору колеса, а также элементы крепления.

Направляющие элементы обеспечивают соединения и передачу сил на кузов автомобиля. Направляющие элементы определяют характер перемещения колес относительно кузова автомобиля. В качестве направляющих элементов используются всевозможные рычаги: продольные, поперечные, сдвоенные и др.

Упругий элемент воспринимает нагрузки от неровности дороги, накапливает полученную энергию и передает ее кузову автомобиля. различают металлические и неметаллические упругие элементы. Металлические упругие элементы представлены пружиной, рессорой и торсионом.

В подвесках легковых автомобилей широко используются витые пружины, изготовленные из стального стержня круглого сечения. Пружина может иметь постоянную и переменную жесткость. Цилиндрическая пружина, как правило, постоянной жесткости. Изменение формы пружины (применение металлического прутка переменного сечения) позволяет достичь переменной жесткости.

Листовая рессора применяется на грузовых автомобилях. Торсион представляет собой металлический упругий элемент, работающий на скручивание.

К неметаллическим относятся резиновые, пневматические и гидропневматические упругие элементы. Резиновые упругие элементы (буферы, отбойники) используются дополнительно к металлическим упругим элементам.

Работа пневматических упругих элементов основана на упругих свойствах сжатого воздуха. Они обеспечивают высокую плавность хода и возможность поддержания определенной величины дорожного просвета.

Гидропневматический упругий элемент представлен специальной камерой, заполненной газом и рабочей жидкостью, разделенных эластичной перегородкой.

Гасящее устройство (амортизатор) предназначено для уменьшения амплитуды колебаний кузова автомобиля, вызванных работой упругого элемента. работа амортизатора основана на гидравлическом сопротивлении, возникающем при протекании жидкости из одной полости цилиндра в другую через калибровочные отверстия (клапаны).

Различают следующие конструкции амортизаторов: однотрубные (один цилиндр) и двухтрубные (два цилиндра). Двухтрубные амортизаторы короче однотрубных, имеют большую область применения, поэтому шире используются на автомобиле.

У однотрубных амортизаторов рабочая и компенсационная полости расположены в одном цилиндре. Изменение объема рабочей жидкости, вызванные температурными колебаниями, компенсируются за счет объема газовой полости.

Двухтрубный амортизатор включает две, расположенные одна в другой, трубы. Внутренняя труба образует рабочий цилиндр, а внешняя — компенсационную полость.

В ряде конструкций амортизаторов предусмотрена возможность изменения демпфирующих свойств:

• ручная регулировка клапанов перед установкой амортизатора на автомобиль;
• применение электромагнитных клапанов с изменяемой площадью калибровочных отверстий;
• изменение вязкости рабочей жидкости за счет воздействия электромагнитного поля.

В качестве задней подвески автомобиля используется подвеска на продольных рычагах. Остальные виды подвесок могут использоваться как на передней, так и на задней оси автомобиля. Наибольшее распространение на легковых автомобилях получили: на передней оси – подвеска МакФерсон , на задней оси – многорычажная подвеска .

На некоторых внедорожных автомобилях и автомобилях премиум-класса устанавливается пневматическая подвеска , в которой используются пневматические упругие элементы. Особое место в конструкции подвесок занимает гидропневматическая подвеска , разработанная фирмой Citroen. Конструкция пневматической и гидропневматической подвески построена на известных типах подвесок.

В настоящее время многие автопроизводители оборудуют свои автомобили активной подвеской . Разновидностью активной подвески является т.н. адаптивная подвеска , в которой предусмотрено автоматическое регулирование демпфирующей способности амортизаторов.

Раме, колесах , балках мостов . Устройство подвески , схема подвески и конструкция подвески в статьях и рисунках. Советы опытных мастеров в ремонте подвески .

Х одовая часть автомобиля служит для перемещения транспортного по дороге. Ходовая часть устроена таким образом, чтобы человеку было удобно, комфортно передвигаться.

Д ля того, чтобы автомобиль мог передвигаться детали ходовой части соединяют кузов с колесами, гасят колебания во время движения, смягчают, воспринимают толчки и усилия. А для того, чтобы не возникало тряски и излишней вибрации во время езды ходовая часть включает в себя следующие элементы и механизмы: упругие элементы подвески , колеса и шины .

Х одовая часть автомобиля состоит из следующих основных элементов:

1. Р амы

2. Б алок мостов

3. П ередней и задней подвески колес

4. К олес (диски, шины)

Т ипы подвесок автомобиля:

Подвеска Макферсон

Устройство подвески Макферсон — Подвеска макферсон это так называемая подвеска на направляющих стойках. Этот тип подвески подразумевает использование в качестве основного элемента амортизационной стойки. Подвеска Мак-Ферсон может использоваться как для задних, так и для передних колес.

Независимая подвеска

езависимой подвеска называется , потому что колёса одной оси не связаны жестко, это обеспечивает независимость одного колеса от другого (колеса не оказывают друг на друга никакого влияния).

Конструкция современной подвески. Современная подвеска это элемент автомобиля, который выполняет амортизационные и демпфирующие свойства, что связано с колебаниями автомобиля в вертикальном направлении. Качество и характеристики подвески позволят пассажирам испытать максимальный комфорт передвижения. Среди основных параметров комфортабельности автомобиля можно признать плавность колебания кузова.

— балансирная подвеска особенно уместна для задних колес автомобиля, у которых есть передняя ведущую ось, это аргументируется тем, что такая подвеска почти совсем не занимает места на раме. Балансирная подвеска применяется в основном на трехосных автомобилях, средний и задний ведущие мосты у которых расположены рядом друг к другу. Иногда ее применяют на четырехосных автомобилях, а также многоосных прицепах. Балансирная подвеска бывает двух типов: зависимой и независимой . Зависимые подвески получили большую популярность.

Устройство подвески грузового автомобиля — это раздел в котором можно изучить строение, назначение, принцип работы подвески грузового автомобиля. Подвеска автомобиля ЗИЛ — раздел, в котором подробно описано устройство подвески грузового автомобиля ЗИЛ 130.

Подвеска обеспечивает упругую связь между рамой или кузовом с мостами автомобиля или непосредственно с его колесами, воспринимая вертикальные усилия и задавая требуюмую плавность хода. Также, подвеска служит для восприятия продольных и поперечных усилий и реактивных моментов, которые действуют между опорной плоскостью и рамой. Подвеска обеспечивает передачу толкающих и скручивающих усилий.

— Устройство задней подвески автомобиля

— Устройство балансирной подвески

— Зависимые подвески

— Задняя подвеска трехосного автомобиля

Э лементы ходовой части автомобиля:

— управляемый мост представляет собой балку, в которой на шарнирах установлены поворотные цапфы и соединительные элементы. Жесткая штампованная балка представляет собой основу управляемого моста. Соответственно передний управляемый мост это обычная поперечная балка с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент от двигателя. Этот мост не ведущий и служит для поддерживания несущей системы автомобиля и обеспечения его поворота. Существует большой перечень различных типов управляемых мостов, которые применяются на грузовых (6х2) и легковых автомобилях (4х2).

— Упругие элементы подвески машины — у пругие элементы подвески автомобиля предназначены для смягчения толчков и ударов, а также снижения вертикальных ускорений и динамической нагрузки, которая передается на конструкцию при движении автомобиля. Упругие элементы подвески позволяют избежать прямого воздействия дорожных неровностей на профиль кузова и обеспечивают необходимую плавность хода. Пределы оптимальной плавности хода колеблются от 1-1,3 Гц.

Ни для кого не является секретом, что любой автомобиль имеет переднюю и заднюю подвески, представляющие собой совокупность амортизаторов пружин, рычагов. Подвеска обеспечивает плавность хода транспортного средства и оказывает непосредственное влияние на его динамические характеристики.

Существует несколько видов подвесок автомобиля: двухрычажная, многорычажная, подвеска МакФерсона, подвеска «Де Дион», зависимая задняя подвеска, полунезависимая задняя подвеска. Любая подвеска имеет свои преимущества и недостатки и может применяться на определенном типе транспорта. Рассмотрим подробнее все виды подвесок автомобиля.

Двухрычажная подвеска

Данный вид подвески имеет короткий верхний рычаг и длинный нижний рычаг. Благодаря конфигурации поперечного рычага каждое колесо автомобиля независимо воспринимает неровности дороги, оставаясь в оптимальном вертикальном положении. Таким образом обеспечивается хорошее сцепление с дорогой и минимальный износ шин.

Подвеска МакФерсона

Подвеска МакФерсона — это подвеска, которая имеет в своем составе один рычаг, стабилизатор поперечной устойчивости, блок из пружинного элемента. В конструкцию подвески МакФерсона входит также телескопический амортизатор, который получил название «качающаяся свеча», так как во время движения колеса он может раскачиваться вверх и вниз. Несмотря на несовершенство конструкции, подвеска МакФерсона широко используется в современном автомобилестроении из-за технологичности и дешевизны.

Многорычажная подвеска

Данный вид подвески, во многом напоминающей двухрычажную, обеспечивает плавный ход и улучшенную управляемость транспортного средства. В конструкцию многорычажной подвески входят сайлент-блоки и шаровые шарниры, эффективно смягчающие удары во время преодоления автомобилем препятствий. Все элементы подвески закрепляют через сайлент-блоки на подрамнике. Таким образом удается улучшить шумоизоляцию машины от колес.

Независимая многорычажная подвеска обычно используется на авто представительского класса, которые отличаются улучшенной управляемостью и стабильным контактом колес с любым дорожным покрытием. Среди основных преимуществ многорычажной подвески можно выделить независимость колес машины друг от друга, низкую неподрессорную массу, независимую продольную и поперечную регулировки. Многорычажная подвеска отлично подходит для установки в схему 4×4.

Задняя зависимая подвеска

Подвеска, где роль упругих элементов исполняют цилиндрические винтовые пружины — это и есть задняя зависимая подвеска, которую часто устанавливают на «Жигули». Самым большим недостатком такого типа подвески является большой вес, который имеет балка заднего моста. Вес еще больше увеличивается, если задний мост является ведущим, так как на балке размещается редуктор, картер главной передачи. Это, в свою очередь, вызывает увеличение неподрессорных масс, что ухудшает плавность хода автомобиля и приводит к возникновению вибраций.

а — зависимая подвеска; б — независимая подвеска

Подвеска «Де Дион»

Данный вид подвески отличается «облегченным» задним мостом, так как картер отделяется от балки и прикрепляется непосредственно к кузову. Двигатель передает крутящий момент на ведущие колеса через полуоси, которые качаются на шарнирах угловых скоростей. Подвеска «Де Дион» может быть как зависимой, так и независимой. Главным недостатком зависимой подвески является «приседание» машины при старте. Во время торможения автомобиль начинает явно наклоняться вперед. Чтобы избежать такого эффекта, в зависимых подвесках используют специальные направляющие элементы.

Задняя полунезависимая подвеска

Полунезависимая задняя подвеска представляет собой два продольных рычага, соединенных посредине поперечиной. Задняя подвеска применяется только сзади, но на большинстве переднеприводных авто. Плюсы данной конструкции состоят в легкости монтажа, компактности, небольшом весе, уменьшенной неподрессорной массе, что в итоге положительно сказывается на кинематике колес. Единственным минусом задней полунезависимой подвески является то, что она может использоваться только на неведущих задних мостах.

Подвески грузовых автомобилей

Наиболее распространенным типом зависимой подвески является подвеска с поперечными или продольными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Такой тип подвески широко используется на грузовиках, а также на некоторых внедорожниках. Этот вариант считается самым легким, так как мост размещают на продольных рессорах, которые крепят в кронштейнах кузова. Сразу же заметна очевидная простота подобной конструкции, которая и является главным преимуществом задней зависимой подвески, имеющим значение в первую очередь для производителя. Автомобилист получает только недостатки, заключающиеся в неэффективной работе рессор в качестве направляющих. Мягкость рессор отрицательно сказывается на управляемости автомобиля на высоких скоростях и на сцеплении шин с дорогой.

Подвески пикапов и внедорожников

Если говорить о внедорожниках и пикапах, то для данных типов автомобилей наиболее часто используют несколько типов подвесок:

Зависимую переднюю и заднюю подвески;
— независимую переднюю и независимую заднюю подвески;
— полностью независимую подвеску.

Среди наиболее распространенных задних подвесок внедорожников и пикапов встречаются пружинные и рессорные. Рессорные отличаются надежностью и простотой конструкции. Пружинные подвески конструктивно более сложны, но выделяются компактностью и мягкостью, поэтому устанавливаются на легких пикапах и внедорожниках. «Паркетники» обычно оборудуются независимыми рычажными задними подвесками. Что касается передней подвески внедорожников, то наиболее часто производители отдают предпочтение торсионным и независимым пружинным подвескам.

Подвески легковых автомобилей

Если говорить о легковых автомобилях, которые в основном имеют передние ведущие колеса, то в качестве передней подвески используется независимая подвеска Макферсона или независимая двухрычажная подвеска. Говоря же о задней подвеске, стоит заметить, что производители обычно выбирают независимую многорычажную либо полузависимую заднюю подвеску.

Подвеска — важная система, которая делает возможным движение автомобиля (ведь с ее помощью к автомобилю крепятся колеса), а заодно обеспечивает комфорт и безопасность пассажиров и грузов. Об устройстве подвески автомобиля, основных ее элементах и их назначении читайте в этой статье.

Назначение подвески автомобиля

Подвеска — одна из основных систем ходовой части автомобиля, она необходима для соединения кузова (или рамы) автомобиля с колесами. Подвеска выступает в качестве промежуточного звена между автомобилем и дорогой и решает несколько задач:

Передачу на раму или кузов сил и моментов, возникающих при взаимодействии колес с дорожным покрытием;
— Связь колес с кузовом или рамой;
— Обеспечивает необходимые для нормального движения положения колес относительно рамы или кузова и дороги;
— Обеспечивает приемлемую плавность хода, компенсирует неровности дорожного покрытия.

Так что подвеска автомобиля — это не просто набор компонентов для соединения колес и кузова или рамы, а сложная система, которая делает возможным нормальное и комфортное движение на автомобиле.

Общее устройство подвески автомобиля

Любая подвеска, независимо от своего типа и устройства, имеет ряд элементов, которые помогают решить описанные выше задачи. К основным элементам подвески относятся:

Направляющие элементы;
— Упругие элементы;
— Гасящие устройства;
— Опоры колес;
— Стабилизаторы поперечной устойчивости;
— Элементы крепления.

Нужно отметить, что далеко не в каждой подвеске есть отдельные детали, играющие роль того или иного элемента — зачастую одна деталь решает сразу несколько задач. Например, традиционная подвеска на рессорах в качестве направляющего и упругого элемента, а также в качестве гасящего устройства использует рессору. Пакет стальных пружинящих пластин одновременно обеспечивает нужное положение колеса, воспринимает возникающие при движении силы и моменты, а также служит амортизатором, сглаживающим неровности дороги.

О каждом элементе подвески нужно рассказать отдельно.

Направляющие элементы

Главная задача направляющих элементов — обеспечить необходимый характер перемещения колес относительно рамы или кузова. Кроме того, направляющие элементы воспринимают силы и моменты от колеса (преимущественно боковые и продольные) и передают их на кузов или раму. В качестве направляющих элементов в подвесках различных типов обычно используются рычаги той или иной конструкции.

Упругие элементы

Основное назначение упругих элементов — передача сил и моментов, направленных по вертикали. То есть упругие элементы воспринимают и передают на кузов или раму неровности дороги. Нужно отметить, что упругие элементы не гасят воспринимаемые нагрузки — напротив, они их накапливают и передают на кузов или раму с некоторой задержкой. В качестве упругих элементов могут выступать рессоры , витые пружины, торсионы, а также разнообразные резиновые буферы (которые чаще всего применяются совместно с упругими элементами других типов).

Гасящие устройства

Гасящее устройство выполняет важную функцию — оно гасит колебания рамы или кузова, вызванные наличием упругих элементов. Чаще всего в роли гасящих элементов выступают гидравлические амортизаторы, но на многих автомобилях находят применение также пневматические и гидропневматические устройства.

В большинстве современных легковых автомобилей упругий элемент и гасящее устройство объединены в единую конструкцию — так называемую стойку, которая состоит из гидравлического амортизатора и витой пружины.

Как работает подвеска вашего автомобиля?

Когда вы думаете о различных деталях, из которых состоит автомобиль, подвеска, вероятно, одна из последних вещей, которые приходят на ум. Тем не менее, подвеска вашего автомобиля является одной из самых важных частей вашего автомобиля. Он играет чрезвычайно важную роль в общей функции автомобиля.

Подвеска влияет на то, как движется ваш автомобиль, на его управляемость и определяет, насколько комфортной будет ваша поездка. Это настолько важно, что плохая или неисправная подвеска испортит общее впечатление от вождения.

Теперь, когда вы понимаете его важность, знаете ли вы, как работает автомобильная подвеска?

Что такое автомобильная подвеска?

Прежде чем мы перейдем к тому, как это работает, вы знаете, из чего сделана подвеска автомобиля?

Источник: Shutterstock

Система состоит из автомобильных шин, пружин, стоек, рычагов, стержней, рычагов, втулок и шарниров. Эти компоненты можно найти где угодно между рамой вашего автомобиля и дорогой. В основном он состоит из частей, которые соединяют кузов вашего автомобиля с дорогой.

Для дальнейшего анализа деталей подвески вашего автомобиля вы можете разделить их на 2 основные категории – пружины и амортизаторы.

Пружины

Любую из этих пружин можно найти в подвеске современного автомобиля.

1. Винтовая пружина
2. Прыгающая пружина
3. Торсионы
4. Пневматические пружины

Пружина поглощает и сжимает энергию при движении по неровностям, что, в свою очередь, обеспечивает более плавную езду для всех пассажиров.

Амортизаторы (демпферы)

Амортизаторы или стойки поглощают усилие, накопленное в пружине, и ослабляют его. Он защищает шасси и предотвращает постоянное подпрыгивание пружин. Эти заполненные гидравлическим маслом цилиндры помогают толкать колеса вниз и обеспечивают постоянный контакт колес с дорогой.

Функции подвески вашего автомобиля

Подвеска вашего автомобиля имеет довольно много функций, но, по сути, она минимизирует влияние дороги при вождении.Поскольку некоторые дороги могут быть довольно ухабистыми, система подвески поглощает удары и вибрации, возникающие при проезде таких неровностей.

Источник: Shutterstock

Это повлияет на комфортность поездки для всех на борту. Вот почему некоторые поездки кажутся более ухабистыми, чем другие, это из-за того, что подвеска не работает оптимально.

Еще одна функция подвески вашего автомобиля — максимизировать трение между шинами и дорогой. Поскольку некоторые дороги могут быть ухабистыми, вполне естественно, что ваши колеса приподнимаются при проезде больших неровностей.Когда это происходит, пружины и амортизаторы в системе подвески вашего автомобиля прижимают колеса вниз, чтобы восстановить контакт с землей, при этом слегка приподнимая кузов, чтобы смягчить удар.

Этот процесс упрощает управление автомобилем и обеспечивает лучшее сцепление с дорогой, что предотвращает скатывание автомобиля и облегчает торможение. Таким образом, ваш автомобиль не будет «подлетать» каждый раз, когда вы наезжаете на кочку или переворачиваетесь при резком повороте. Кроме того, фактор толчка

В целом автомобильные подвески обеспечивают устойчивость при рулении, упрощают управление и обеспечивают максимальное удобство вождения.

4 признака того, что пора менять подвеску

Для новых автомобилей подвеска может служить около 5 лет. По истечении этого периода вполне вероятно, что вы столкнетесь с некоторыми проблемами. Вот некоторые распространенные проблемы с подвеской автомобиля, на которые следует обратить внимание.

1. Тяжелая поездка

Главный признак того, что подвеску пора менять, — это когда вы чувствуете каждую неровность на дороге во время вождения.

2. Провалы при остановке

Плохая подвеска может увеличить время, необходимое для остановки, на 20%.Итак, если вы чувствуете, что ваш автомобиль дергается вперед, когда вы тормозите, это признак того, что вам следует проверить подвеску.

3. Неравномерная резьба шин

Общим признаком того, что ваша подвеска нуждается в ремонте, являются проплешины или неравномерный износ протекторов шин. Это происходит, когда ваша подвеска не может удерживать автомобиль равномерно и оказывает неравномерное давление на шины, что вызывает неравномерный износ.

4. Дайте ему отскок

Когда ваша машина припаркована, нажмите на переднюю часть машины, несколько раз подтолкните ее и отпустите.Если он продолжает подпрыгивать, это признак того, что подвеска изнашивается. Сделайте это как сзади, так и спереди вашего автомобиля!

5. Нестабильное вращение

Если вы чувствуете, что ваш автомобиль дергается и становится неустойчивым при повороте, скорее всего, проблема в подвеске. Это серьезная проблема с серьезными последствиями для вашей безопасности и безопасности всех на борту.

Отправьте свой автомобиль в проверенную автомастерскую для немедленной проверки подвески.

 Людям также понравилось:

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ COVID-19: ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ВЛАДЕЛЬЦЕВ АВТОМОБИЛЕЙ
5 ОСНОВНЫХ ПРИЧИН АВАРИЙ В СИНГАПУРЕ
КАК ПОДПИСКИ НА АВТОМОБИЛЬ ПОМОГАЮТ ЭКОНОМИТЬ ДЕНЬГИ 

Новые материалы для подвесных систем

Облегчение транспортных средств стало одной из ключевых тенденций в автомобильной промышленности, поскольку OEM-производители стремятся достичь будущих целей по выбросам.

Более легкие автомобили позволяют уменьшить размеры двигателей, повысить производительность и эффективность использования топлива, и каждый сектор производства находится под пристальным вниманием на предмет снижения веса.

Шасси и системы подвески являются одним из таких секторов, и использование более легких металлов и композитных материалов для компонентов является растущей тенденцией среди поставщиков и производителей. В последние годы мы стали свидетелями ряда инноваций в области использования пластмасс, армированных углеродным волокном (CFRP), и стеклопластиков (GRP) для изготовления легких деталей подвески, и отрасль ожидает продолжения этой тенденции. Мы также стали свидетелями разработки активных и интеллектуальных систем подвески, и в будущем мы можем ожидать появления на рынке систем с электронным управлением и рекуперативных систем.

Облегчение тенденций и инноваций

Еще в 2014 году Audi представила пружины подвески из стеклопластика, чтобы уменьшить вес, и с тех пор немецкий автопроизводитель представил ряд инноваций. Легкие пружины, изготовленные из полимерного композита, армированного стекловолокном, позволили снизить вес каждой пружины на 2,5 кг и на 40 процентов по сравнению со стальными пружинами. Пружины изготовлены из длинных стеклянных волокон, скрученных вместе и пропитанных эпоксидной смолой.Затем эта структура оборачивается дополнительным количеством стекловолокна под углом 45 градусов. Пружины из стеклопластика не только обладают прочностью, сравнимой со стальными пружинами, но и не подвержены коррозии или химическим веществам, а также потребляют меньше энергии при производстве.

Аналогичный шаг сделала компания Volvo в 2015 году, представив новые листовые рессоры для XC90, изготовленные из композитного материала, армированного стекловолокном. За листовыми рессорами стояли автомобильные поставщики Henkel и Benteler-SGL. Компания Henkel (известная своей клеевой технологией) также производит решения для компонентов автомобильной конструкции с использованием литья смолы под высоким давлением (HP-RTM).

Двухкомпонентная полиуретановая композитная матричная система Loctite MAX 2 позволила специалисту по композитам компании Benteler-SGL изготовить для Volvo пружины RTM, армированные стекловолокном. Эти новые композитные компоненты, используемые вместо традиционных стальных пружин, снижают вес на 4,5 кг. Одним из ключевых преимуществ с точки зрения производства является то, что Henkel Loctite MAX 2 имеет очень низкую начальную вязкость. Это обеспечивает быстрое впрыскивание в форму и превосходное проникновение между стеклянными волокнами, в то время как быстрое время отверждения позволяет извлечь из формы всего одну минуту на деталь.

Проблема себестоимости продукции аккуратно подчеркивается концептом на другом конце шкалы — Ford 2016 GT, представленным в прошлом году в исследовательском и инновационном центре Пало-Альто. Легкий суперкар использует ряд материалов, таких как магний и углеродное волокно, для значительного снижения веса, и, по словам генерального директора Ford Марка Филдса в то время, он представляет собой «целое десятилетие работы в области облегчения веса». Новый GT стоимостью более 400 000 долларов подчеркивает проблему стоимости, но по мере удешевления производственных процессов технология будет распространяться на модели массового производства.

Концепты подвески Audi

Ранее, в 2016 году, Audi представила на автосалоне в Детройте совершенно новый A4 Allroad Quattro, впервые оснащенный опциональной подвеской с управлением амортизаторами. Датчики измеряют движение всех четырех колес, а также поперечное и продольное ускорение, а характеристики амортизаторов адаптируются в соответствии с состоянием поверхности и дорожной ситуацией.

На передней оси применена обновленная пятирычажная подвеска, при этом разработчики Audi уменьшили массу на 5 кг по сравнению с предыдущей версией.В задней части пятирычажная конструкция заменила использовавшуюся ранее подвеску с трапециевидными звеньями, а продуманное сочетание материалов позволило снизить вес компонентов оси на 7 кг. Позже в этом году Audi также представила Q5 2017 года, который также оснащен пятирычажной системой подвески, а также опциональной регулируемой пневматической подвеской.

Еще одна инновация от Audi представлена ​​в прототипе eROT, в котором электромеханические поворотные амортизаторы заменяют обычные гидравлические амортизаторы, чтобы включить систему рекуперации энергии.Принцип eROT заключается в использовании энергии, теряемой в виде тепла. Неровности дорожного покрытия вызывают кинетическую энергию в автомобиле, а обычные амортизаторы поглощают эту энергию.

Электромеханическая система, основанная на 48-вольтовой электрической архитектуре, позволяет рекуперировать энергию. Для этого плечо рычага поглощает движение держателя колеса. Этот рычаг передает усилие через ряд шестерен на электродвигатель, который преобразует его в электричество. Audi говорит, что первоначальные тесты многообещающие, и эта технология может быть использована в будущей линейке 48-вольтовых двигателей.

Ситроен гидравлическая подвеска

Citroën успешно использует гидропневматическую подвеску уже около шестидесяти лет, но в прошлом году было подтверждено, что эта система будет прекращена. В июне 2016 года автопроизводитель опубликовал подробности о совершенно новой инновационной гидравлической подвеске в рамках своей программы Advanced Comfort.

Там, где в обычных системах подвески используются механические упоры, новая система Citroën включает две прогрессивные гидравлические подушки — одну для отбоя и одну для сжатия — вверху и внизу каждого узла подвески.Конфигурация позволяет подвеске действовать одним из двух способов в зависимости от дорожных условий:

• В случаях небольшого отскока и сжатия пружины и амортизаторы работают вместе, чтобы контролировать вертикальное движение без необходимости использования подушек. Тем не менее, новые подушки дают автомобилю больше свободы для того, что Citroën называет поездкой на ковре-самолете.
• Когда действуют более значительные силы отбоя и сжатия, пружины и амортизаторы работают вместе с гидравлическими подушками на концах хода подвески.Подушки постепенно замедляют движение, а не резко останавливаются при экстремальном сжатии и отскоке. В отличие от механического упора, который поглощает и частично возвращает энергию, гидравлические подушки поглощают и рассеивают энергию.

Легкие композиты для снижения веса

Несмотря на то, что комфорт вождения и регенерация являются важными аспектами в системах подвески, основным мотивом для использования различных материалов является снижение общего веса автомобиля без ущерба для его характеристик.С этой целью один из самых известных поставщиков компонентов в отрасли, ZF, постоянно разрабатывает новые конструкции.

Одно исследование, проведенное ZF, демонстрирует использование стеклопластика для уменьшения количества компонентов в типичной оси. Там, где обычное шасси имеет сложную концепцию рычага управления и пружины, инженеры ZF использовали единственный компонент — поперечную пружину, направляющую колеса, — чтобы взять на себя задачу оптимального сцепления с дорогой. Помимо снижения веса, этот компонент снижает сложность оси, облегчая ее установку.

Еще одна инновация — легкая амортизационная стойка McPherson со встроенной опорой колеса, изготовленная из стеклопластика и весящая вдвое меньше, чем обычные стальные амортизационные стойки. Концепция основана на использовании в мини- и микроавтомобилях весом менее тонны. Перевернутая конструкция трубы цилиндра компенсирует высокое напряжение изгиба, а стойка обеспечивает все характеристики современного амортизатора. ZF работает над применением этой технологии к более крупным автомобилям.

Резюме

Пластики, армированные стекловолокном и углеродным волокном, все чаще используются во всех областях автомобилестроения.Сроки и стоимость производства сокращаются, а новые технологии позволяют разрабатывать более прочные и гибкие продукты, чем когда-либо прежде. Ожидается, что использование таких пластиков в подвесных системах будет увеличиваться по мере совершенствования процессов массового производства и возможности массового производства более сложных деталей.

Инновации в конструкции подвески, например, продемонстрированные Audi и Citroën, показывают, что существует несколько направлений развития. Использование более легких металлов и пластмасс может предоставить инженерам большую свободу проектирования при разработке систем подвески следующего поколения.

Определение, работа, типы, диаграммы и будущее

Система подвески состоит из блоков смещения, которые помогают изолировать пассажиров от вибраций дороги, сохраняя при этом контроль над автомобилем

Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш велосипед не так удобен, как мотоцикл или автомобиль? Хотя одной из причин может быть меньшее тесное сиденье, основная причина заключается в том, что каждый дефект дорожного покрытия отчетливо ощущается на велосипеде. Однако автомобиль или мотоцикл относительно легко скользят по таким препятствиям.

---

Рекомендуемое видео для вас:

---

Что такое подвеска?

Способность скользить по неровностям и контурам дороги заключается в важном компоненте каждого автомобиля, известном как подвеска . Эта функция стала возможной благодаря пружинам, закрепленным под автомобилем, которые поглощают большую часть неровностей дороги, не передавая их водителю или пассажирам.Эти пружины являются частью системы подвески автомобиля, которая не только обеспечивает комфорт водителя, но и улучшает управляемость автомобиля, компенсируя «отскок» этих пружин надлежащим образом.

Зачем автомобилям нужна подвеска?

Система подвески в транспортном средстве служит для изоляции пассажиров транспортного средства от вибраций, возникающих при пересечении контуров дорожного покрытия, помогая при этом водителю сохранять полный контроль.

Ездить в автомобиле удобнее, чем на велосипеде, отчасти из-за лучшей изоляции от дороги (Фото предоставлено: Africa Studio/Shutterstock)

Чтобы максимально контролировать транспортное средство, необходимо максимальный контакт с проходимой поверхностью, что, как представляется, противоречит первоначальному назначению подвески — изоляции от дорожного покрытия. Таким образом, системы подвески предназначены для достижения компромисса между комфортом пассажиров и управляемостью.

Еще одной часто упускаемой из виду функцией систем подвески является поглощение ударных нагрузок для предотвращения повреждения шасси, к которому они подключены.

Подрессоренная и неподрессоренная масса

Часть автомобиля, поддерживаемая системой подвески, называется подрессоренной массой. Обычно это включает в себя различные компоненты, такие как компоненты трансмиссии, такие как двигатель и трансмиссия, кузов автомобиля и рама шасси, а также пассажиры и их груз.

Неподрессоренная масса состоит из частей, не поддерживаемых подвеской. К ним относятся колеса, тормозные механизмы, дифференциалы, ведущие мосты и т. д.

Для максимального контроля над транспортным средством желательно высокое отношение подрессоренной и неподрессоренной масс . Более высокая подрессоренная масса обеспечивает большее усилие на пружинах и колесах и, следовательно, большую тягу. Однако существует лишь определенная степень, в которой подрессоренная масса транспортного средства может быть увеличена без ущерба для управляемости и достаточной мощности двигателя.Таким образом, отношение подрессоренной и неподрессоренной масс является компромиссом между тяговым усилием и весом.

Компоненты системы подвески

Система подвески состоит из следующих компонентов:

1. Тяги

Передняя подвеска автомобиля, вид спереди. (Фото: aarrows/Shutterstock)

Чтобы обеспечить относительное движение между колесами и рамой, подвеска соединена с шасси и колесами с помощью звеньев. Эти звенья имеют различные степени свободы, которые определяют ось, вдоль которой движется подвес.

2. Блоки смещения

Винтовые пружины обычно используются в качестве блоков смещения (Фото: Nixx Photography/Shutterstock)

Блоки смещения являются ядром любой системы подвески — кинетическая энергия из-за относительного движения между колесами и остальными тело при движении по неровным поверхностям накапливается в этих водоизмещающих агрегатах.

В то время как рессоры являются популярным рабочим элементом, современные автомобили имеют гидравлические и пневматические альтернативы, которые могут управляться электроникой.Блок смещения накапливает энергию во время движения по неровным поверхностям и высвобождает эту энергию, когда колеса возвращаются на нормальные поверхности. Энергия высвобождается по схеме, известной как демпфированное простое гармоническое движение.

3. Амортизаторы (демпферы)

Амортизатор может использоваться как соосно с поршневым блоком, так и независимо, как показано (Фото: Sharomka/Shutterstock)

В то время как демпфированное гармоническое движение поршневого блока может вызвать транспортное средство самостоятельно отдыхает, обычно это занимает больше времени, а рассеивание энергии может быть нерегулируемым, что приводит к неудобным поездкам и потере надлежащего контакта с дорогой.Чтобы устранить это, важно быстро и более регулируемым образом рассеивать накопленную энергию в поршневой единице. Это достигается с помощью демпферов.

Демпфер состоит из головки поршня с отверстиями в ней, проходящей через заполненный маслом цилиндр. Несжимаемая природа масла заставляет поршень медленно и равномерно перемещаться по цилиндру, в то время как «урегулирование» движения поршневой единицы происходит быстрее.

Как работает подвеска?

Блок смещения в подвеске способен сжиматься и растягиваться в зависимости от направления движения колеса.Когда колесо движется по положительной неровности на дороге, такой как прерыватель скорости, блок смещения сжимается. Точно так же, когда колесо движется по отрицательной волнистости, такой как выбоина, блок смещения удлиняется.

Ход подвески может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от хода колеса (Фото предоставлено Павлом Ващенковым/Shutterstock)

Кинетическая энергия из-за хода колеса накапливается в блоке перемещения. Амортизатор состоит из поршня, движущегося в заполненной маслом камере. Этот поршень перемещается синхронно с поршнем. Из-за несжимаемой природы жидкостей движение поршня очень ограничено и регулируется, что позволяет контролировать рассеивание кинетической энергии.

Какие существуют типы подвески?

Подвески можно разделить на две категории: активные и пассивные. Пассивные системы подвески взаимодействуют с дорогой на основе их собственной конфигурации, тогда как конфигурация систем активной подвески может управляться электронным способом в зависимости от предпочтений пользователя.

1. Пассивная подвеска

Общие элементы системы пассивной подвески (Фото: dashadima/Shutterstock)

i. Спиральные пружины

Блок смещения представляет собой винтовую пружину из стали. Это очень экономичный вариант, который можно найти на большинстве современных автомобилей и мотоциклов.

ii. Пластинчатые рессоры

Несущий узел представляет собой стопку эластичных листов металла, выложенных в поперечном или продольном направлении. Хотя они широко использовались в старых автомобилях, а также в грузовиках и большегрузных транспортных средствах, сейчас они считаются устаревшими и встречаются редко.

2. Активная подвеска:

Активная подвеска имеет надувные резиновые баллоны (Фото: Аке Апичай Чумсри/Shutterstock)

i. Пневматические рессоры

В подвеске этого типа блок смещения представляет собой наполненную воздухом резиновую камеру, которую можно надувать или сдувать по желанию. Обычно это сопровождается компрессором и фильтром для предотвращения попадания влаги в систему. Пневматическая подвеска лучше механической подвески с точки зрения ходовых качеств, несущей способности и управляемости.Однако такие системы дороже в установке и обслуживании.

ii. Гидропневматическая подвеска

Гидропневматическая подвеска представляет собой комбинацию пневматических рессор и гидравлического демпфирования, объединенных в один блок. Помимо демпфирования, гидравлическая колонка также служит для изменения дорожного просвета путем регулировки дорожного просвета.

Достижения в технологии подвески: Адаптивная подвеска

Адаптивные системы подвески позволяют регулировать настройки в зависимости от предпочтений человека и даже отображать конфигурацию системы в зависимости от внешних условий (Фото: Everyonephoto Studio/Shutterstock)

Адаптивная система подвески состоит из система активной подвески, связанная с камерами, датчиками и системой GPS, встроенной в транспортное средство.Это позволяет бортовому компьютеру вносить коррективы в конфигурацию подвески в зависимости от местности, тем самым обеспечивая более плавную езду и лучшую управляемость.

Регулировка высоты дорожного просвета — еще одна функция гидропневматической подвески. Изменяя количество масла в гидравлической колонке, можно немного изменить высоту автомобиля. Низкий автомобиль более устойчив и им легче управлять, в то время как автомобиль, расположенный высоко, может эффективно преодолевать препятствия под днищем, такие как высокоскоростные тормоза, неровности поверхности или даже затопление водой.

Что для нас означает приостановка?

Подвеска, в отличие от других компонентов трансмиссии, таких как двигатель внутреннего сгорания и трансмиссия, не устареет с появлением электромобилей, поскольку стабильность и комфорт движения всегда будут важным аспектом автомобильного путешествия. Уделение пристального внимания параметрам подвески и обслуживанию может иметь большое значение для улучшения общего состояния и производительности вашего автомобиля!

Рекомендуемая литература

Ремонт и обслуживание подвески | Бюджетный автосервис

Если вы когда-либо водили или ездили на старом автомобиле с элементарной системой подвески, вы, надеюсь, понимаете, насколько подвеска вашего нового автомобиля делает вождение сегодня плавным и комфортным.Подвеска вашего автомобиля смягчает все удары и толчки, с которыми вы сталкиваетесь во время вождения, и всегда обеспечивает надежный и устойчивый контроль над автомобилем.

Система подвески довольно сложна и состоит из ряда взаимосвязанных и взаимозависимых компонентов. Различные автомобили производятся с различными типами систем подвески, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы, которые, в свою очередь, могут влиять на то, как автомобиль управляется и едет.

Основные сведения о подвеске

Система подвески расположена в основном в ходовой части автомобиля, где ваши колеса соединяются с остальной частью автомобиля.Подвеска современного автомобиля состоит из пружин, зажимов, поперечных рычагов, амортизаторов и звеньев, которые работают вместе, чтобы приспособиться к дорожным условиям или дорожному покрытию, чтобы сгладить езду.

Не существует единого типа подвески по умолчанию для всех автомобилей или даже для большинства автомобилей. За прошедшие годы было создано и реализовано множество различных типов подвесных систем. Типы подвески транспортных средств можно разделить на две широкие категории, а затем на несколько подкатегорий внутри этих двух.

Зависимая подвеска
В полностью зависимой подвеске каждое колесо по обе стороны оси жестко соединено с другим. Это означает, что все, что воздействует на одно из колес, потенциально и даже вероятно повлияет на другое. Это был первый тип подвески, и основным преимуществом зависимой подвески является ее грузоподъемность. Сегодня единственное место, где вы найдете зависимую подвеску, — это некоторые автобусы, большие грузовики или другие коммерческие автомобили.Легковые и грузовые автомобили почти все имеют независимые подвески разного рода.

Независимая подвеска
Наилучшим типом подвески для легкового или грузового автомобиля является независимая подвеска. При независимой подвеске каждое колесо автомобиля независимо связано с остальной частью автомобиля. Это означает, что любой удар, ощущаемый одним колесом, проходит через систему подвески этого колеса, оставляя другие колеса незатронутыми. Большинство легковых автомобилей имеют независимую подвеску передних колес, и многие современные автомобили имеют независимую подвеску и задних колес.

Существует ряд типов независимой подвески, каждый из которых решает проблему дорожных условий немного по-разному.

Стойка MacPherson
Стойка MacPherson — это тип независимой подвески, в которой используется цилиндрическая пружина, расположенная над стойкой, которая поглощает удары или толчки. Стойка МакФерсон является одним из первых изобретенных типов независимой подвески и используется уже почти 80 лет.

Основным преимуществом стойки MacPherson является то, что она легкая, требует мало компонентов и не занимает много места под автомобилем.Стойки MacPherson часто используются для небольших автомобилей.

Подвеска на двойных поперечных рычагах
Подвеска на двойных поперечных рычагах использует пару рычагов в форме поперечных рычагов для соединения колеса с кузовом автомобиля, обеспечивая управление двумя осями. В некотором смысле подвеска на двойных поперечных рычагах похожа на стойку Макферсона с дополнительной точкой соединения.

Подвеска на двойных поперечных рычагах обеспечивает дополнительный уровень контроля и амортизации и часто используется в спортивных автомобилях и других транспортных средствах, где необходимо разработать специальные методы для обеспечения плавной и комфортной езды.

Подвеска с подушкой безопасности
Подвеска с подушкой безопасности, также известная как пневматическая подвеска, использует воздушный насос или компрессор, работающий от электричества или двигателя автомобиля, для надувания резиновых сильфонов (подушек безопасности) на каждом колесе. Пневматическая подвеска заменяет пружины в системе подвески.

Традиционно пневматическая подвеска использовалась в основном для грузовиков и автобусов, но в последние годы автомобильные компании, включая Cadillac, Mercedes-Benz, Ford и множество других, начали использовать пневмоподвеску для многих своих автомобилей.

Полунезависимая подвеска
Недостаток независимой подвески в том, что они дороги в производстве и занимают много места. Но зависимые подвески предлагают плохую управляемость и множество рисков для безопасности. Компромисс между ними — полунезависимая подвеска.

Полунезависимая подвеска соединяет две шины по обеим сторонам оси напрямую, но рычажный механизм имеет механизм, обеспечивающий некоторую гибкость и гибкость для повышения контроля и безопасности.Этот тип подвески широко известен как подвеска с крутящейся балкой или торсионной балкой. Многие автомобили используют подвеску с поворотной балкой в ​​основном для задних колес.

Компоненты системы подвески

Любая система подвески из перечисленных выше состоит из нескольких компонентов подсистем, каждая из которых выполняет свою работу. Каждая из этих частей подвержена различным нагрузкам и отказам.

Амортизаторы и стойки
Скорее всего, вы знакомы с термином «амортизаторы», а возможно, вы также знакомы с термином «стойки».Но возможно, вы не совсем знакомы с тем, что на самом деле представляют собой амортизаторы и стойки (или в чем разница между амортизаторами и стойками) и как они связаны друг с другом.

Амортизаторы и стойки выполняют очень похожие функции — смягчают автомобиль и предотвращают его чрезмерное или неконтролируемое раскачивание в зависимости от дорожных условий. Разница между ними в том, что стойка является конструктивной частью системы подвески, а амортизатор — нет. В каждом случае амортизатор или стойка представляют собой гидравлическое устройство (цилиндр), использующее масло для смягчения раскачивания автомобиля.

Очень распространенной проблемой амортизаторов и стоек является утечка, которая может возникнуть со временем из-за трещин или разрывов уплотнений или износа на протяжении тысяч миль. Любая крупная авария также может привести к утечке.

Протекающий амортизатор или стойка не очень функциональны, и их необходимо заменить. Вождение с нефункционирующими амортизаторами или стойками может привести к различным негативным последствиям для характеристик вашего автомобиля, а также нанести ущерб шинам или другим компонентам подвески.

Рычаги управления
Рычаги управления представляют собой шарнирные звенья, которые соединяют шасси автомобиля с колесами. Рычаги управления часто встречаются как часть подвески MacPherson Strut и связаны с системой рулевого управления через шаровые шарниры. Шаровые шарниры являются основной точкой нагрузки в системе подвески, и со временем шаровые шарниры имеют тенденцию изнашиваться быстрее, чем многие другие компоненты подвески.

Изношенные шаровые шарниры могут стать причиной ряда проблем, начиная от рывков рулевого управления в ту или иную сторону и заканчивая чрезмерной вибрацией и лязгом во время движения автомобиля.Если не отремонтировать, изношенные или неисправные шаровые шарниры могут нанести серьезный ущерб рычагам подвески и системе подвески в целом; а сильно изношенные шаровые опоры могут даже сделать вызов небезопасным для вождения.

Втулки подвески
В большинстве систем подвески втулки используются в качестве изоляторов и прокладок в различных точках. Втулки подвески снижают шум и трение, а также поглощают толчки и удары. Со временем эти втулки подвески изнашиваются и начинают трескаться, а в некоторых случаях прорываются.

Втулки подвески можно рассматривать как хрящи в скелетной системе человеческого тела, действующие как щит или подушка между контактами кости с костью. Точно так же втулки подвески защищают и амортизируют компоненты подвески от контактов металла с металлом. Когда втулки изнашиваются, металлические детали царапают другие металлические детали, ускоряя износ всей системы подвески автомобиля.

Всегда лучше выявить и заменить изношенную втулку раньше, чем позже.Если вы слишком долго ездите на изношенных втулках, может потребоваться замена поврежденной металлической жесткой детали, а не только втулки (втулок), и замена детали, очевидно, всегда будет дороже. Вот почему так важны периодические проверки автомобиля и плановое техническое обслуживание.

Стабилизатор поперечной устойчивости и втулки стабилизатора поперечной устойчивости
При повороте автомобиля или движении по неровному дорожному покрытию поворот создает нагрузку на всю раму автомобиля. Одним из особенно опасных стрессов является склонность автомобиля к чрезмерному наклону в ту или иную сторону.Стабилизатор и звенья стабилизатора действуют как сила, противодействующая этому наклону автомобиля, прилагая силу в противоположном направлении, если автомобиль начинает наклоняться в одну сторону.

Помимо того, что слишком большой наклон автомобиля в любом направлении может быть потенциально опасен, значительный наклон может привести к нарушению выравнивания автомобиля, а это означает, что стабилизатор играет важную роль. Звенья стабилизатора поперечной устойчивости, как правило, являются местом возникновения проблемы, если это произойдет, и отказ стабилизатора поперечной устойчивости или звеньев стабилизатора может привести к опасным условиям вождения и / или проблемам с выравниванием, требующим дорогостоящего ремонта.

Текущее обслуживание подвески

Система подвески — это одна из частей автомобиля, которой чаще всего пренебрегают, когда дело доходит до планового обслуживания. Большинство людей, по крайней мере, в некоторой степени хорошо относятся к замене масла и считают, что тормозные колодки и другое подобное техническое обслуживание транспортных средств важны.

Но когда дело доходит до контроля состояния своих стоек или амортизаторов, замены изношенных втулок или регулярной регулировки сход-развала, многие люди игнорируют предупреждающие сигналы и в конечном итоге расплачиваются (как в прямом, так и в переносном смысле) в в долгосрочной перспективе, когда основная часть выходит из строя, и они больше не могут игнорировать это.

Как и любая система в вашем автомобиле, подвеска вашего автомобиля нуждается в регулярном осмотре и обслуживании. Периодическая развал-схождение может служить как для выявления потенциальных проблем с подвеской, так и для поддержания подвески в хорошем состоянии. Позвоните нам сегодня или нажмите здесь, чтобы назначить встречу для бесплатной проверки вашего рулевого управления и подвески. Постоянное наблюдение за состоянием вашей подвески может означать не только более плавную и комфортную езду, но и избавление от серьезного ремонта автомобиля в будущем. Игра слов!

Вам также может быть интересно прочитать…
Подвеска и рулевое управление
Амортизаторы и стойки
Развал-схождение
Шины
Почему мою машину трясет?
Как узнать, что мне нужны шины?
Продление срока службы шин

Минутку…

Пожалуйста, включите Cookies и перезагрузите страницу.

Этот процесс выполняется автоматически. Вскоре ваш браузер перенаправит вас на запрошенный вами контент.

Пожалуйста, подождите 5 секунд…

Перенаправление…

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

+((!+[]+(!![])+!![]+! ![]+!![]+!![]+!![]+!![]+[])+(!+[]+(!![])+!![]+!![] +!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]) +(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!! []+!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![ ]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![] +!![])+(!+[]-(!![]))+(!+[]+(!![])+!![]))/+((!+[]+( !![])-[]+[])+(!+[]+(!![])+!![]+!![])+(!+[]+(!![])- [])+(!+[]+(!![])+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![] +!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]-(!! []))+(!+[]+(!![])+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![ ]))

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

Подвеска автомобиля – обзор

8.

2 Система подвески автомобиля с двумя степенями свободы

В этом примере рассматривается система подвески автомобиля с двумя степенями свободы, чтобы проиллюстрировать стохастические результаты ADP для дисконтированных и смещенных задач. Модель подвески автомобиля с двумя степенями свободы представлена ​​на рис. 3 [78].

Рис. 3. Система подвески автомобиля с двумя степенями свободы.

Динамика системы может быть представлена ​​следующими стохастическими дифференциальными уравнениями: (y˙2−y˙1)+k1(y2−y1)+k2(y2−w)+f,dw=−avwdt+dζ,

, где m ₁ и m ₂ представляют массы кузова и колес автомобиля соответственно y ₁ и y ₂ представляют собой абсолютные вертикальные перемещения кузова и колес соответственно k ₁ и l ₁ — линейная пружина и демпфирующие элементы соответственно, f — усилие подвески, k ₂ — жесткость шины, w — неровности дороги, v — скорость автомобиля, a — коэффициент, зависящий от типа дорожного покрытия, а ζ — стохастический шум, удовлетворяющий условию E[dζ2(t)]=2σ2avdt, где σ 9 0165 ² обозначает отклонение от дорожных неровностей.

Легко видеть, что равновесие системы Y _{2, 0} = ( м ₁ + м ₂ ) / K ₂ G , y _{1, 0} = y _{2, 0} — _{м 1 / K 1 г и W 0 = 0. Предположим, что равновесие приведены. Тогда представление системы ошибок в пространстве состояний имеет вид}

dx=(Ax+Bu)dt+Edζ,

, где −k1m1−l1m1k1m1l1m1000010k1m2l1m2−k1+k2m2−l1m2k2m20001−av,B=[0,m1−1,0,−m2−1,0]T,E=[0,0,0,0,2σ2av]T,

Δ Y y _{1 1 1 — y 10 , и δ y 2 = y 2 — y 20 .}

Следуя определению из [78], мы можем определить стоимость одного шага как )2+ρ3u2+s1x22+s2x42+s3x52.

Отметим, что в отличие от стоимости в [78] для характеристики влияния Δy˙1, Δy˙2, Δy˙1, Δy˙1, Δy˙1, Δy˙1, с .

Параметры системы приведены в таблице 1.

Таблица 1.Параметры системы суспензии автомобиля

параметр	значение	параметр
м	1	500 кг	м 2	80 кг
K 1	18 Kn / M	L	L 1	3 Kn S / M
K 2	200 KN / M	Σ 2 2	300 × 10 -6 M 2 9 2
V	20 м / с	A	0.45 / M
ρ 1	10 3	ρ 2	10 4
ρ 3	10 -2	S 1 1	10
S	2	10	S	9 S	3	10

с простыми математическими манипуляциями, один шаг стоимость переписывается как xTQ-x+vTRv, где Q-=Q-NRNT. Вход управления задается как u = − R ⁻¹ N ^T x + v . Затем исходная задача преобразуется в задачу оптимального управления для следующей системы:

dx=(A−BR−1NT)xdt+Bvdt+Edζ,

относительно стоимости одного шага xTQ-x+vTRv.

Алгоритмы 7.1 и 7.2 используются для аппроксимации оптимальных матриц усиления обратной связи для дисконтированных и смещенных задач соответственно. Чтобы проиллюстрировать эффективность предложенных методов ADP, выберем K ₀ = [30, 80, −200, −40, 20], что далеко от K _λ * и K * .Предположим, что на земле есть препятствие, представленное импульсным входом в w в t = 0, такое, что начальное состояние x (0) = [0,01, 0,01, 0,02, 0,04, 0,3] ^T . Начальный вход выбирается как u=-K0x+130sin(200t)+30sin(20t). Онлайн-информация от t = 0 с до t = 4 с используется в алгоритмах стохастического ADP.

Учитываются как дисконтированные, так и смещенные затраты. Выберите λ = 0,3. Полученные политики управления (ûλ* и û*) применяются отдельно к системе при t = 5 с.*=[299,8287,1138,114,-974,0073,-224,8217,55,84284].

Легко видеть, что в обоих случаях политики управления, полученные из алгоритмов ADP, дают лучшую производительность. Более того, из рис. 4 легко увидеть, что система поддерживает лучшую стационарную производительность при политике управления, полученной из алгоритма 7.2. Это неудивительно, поскольку управление с оптимальным смещением предназначено для минимизации как средней стоимости, так и смещенной стоимости.

Как работает подвеска автомобиля

Автор: Defensive Driving | в Советы по безопасному вождению

Хорошая управляемость на дороге зависит не только от системы рулевого управления автомобиля.Рулевое управление работает рука об руку с подвеской и шинами, обеспечивая плавность хода и надежное рулевое управление. Подвеска улучшает плавность хода и управляемость автомобиля.

Даже на самых ровных дорогах бывают неровности. Езда автомобиля — это его способность поглощать эти неровности, сохраняя при этом кузов достаточно устойчивым. Без подвески каждая маленькая выбоина на дороге вызывала бы соответствующий толчок в кузове автомобиля. Подвеска также улучшает управляемость автомобиля, то есть его способность безопасно поворачивать, останавливаться и разгоняться.

Для достижения этих целей подвеска сталкивается с рядом проблем. Для обеспечения плавности хода подвеска должна поглощать энергию неровностей дороги и распределять эту энергию по кузову автомобиля. Подвеска также работает, чтобы удерживать шины в контакте с дорогой. Помните, что когда автомобиль тормозит, вес смещается с задней части на переднюю; при разгоне происходит обратное. Вес также смещается, когда автомобиль делает поворот. Такой перенос веса может ослабить сцепление шин с дорогой; для борьбы с этим подвеска сводит к минимуму перенос веса сзади на перед и наоборот. Это также помогает переносить вес с «высокой» стороны автомобиля на «низкую», когда автомобиль поворачивает за угол.

Подвеска состоит из нескольких компонентов, которые работают вместе для достижения этих целей: рама, пружины и демпфер (амортизатор).

Рама представляет собой жесткую конструкцию, поддерживающую основной вес автомобиля. Эта часть автомобиля называется подрессоренной массой, потому что она опирается на пружины; эти пружины поглощают увеличенную вертикальную скорость колес при движении по неровностям.Неподрессоренная масса — это вес автомобиля под рамой: колеса, шины, оси и т. д.

На протяжении многих лет в автомобильных подвесках использовалось несколько различных типов пружин. Листовые рессоры представляют собой изогнутые металлические стержни, состоящие из нескольких слоев металла, которые изгибаются для поглощения энергии; они были распространены на старых автомобилях и до сих пор используются на большинстве грузовиков. Торсионы, которые скручиваются для поглощения энергии, использовались европейскими автопроизводителями в 50-х и 60-х годах. Пневматические рессоры также использовались в некоторых старых моделях. Сегодня спиральные пружины, подобные тем, что используются в матрасах, чаще всего используются в легковых автомобилях.

Жесткость пружин влияет на ходовые качества автомобиля. Если автомобиль слабо подрессорен, он легко амортизирует неровности дороги, обеспечивая очень плавный ход. Однако управляемость автомобиля будет не такой хорошей, так как кузов автомобиля будет склонен двигаться вперед, назад и из стороны в сторону. Машины с жесткой подвеской, хотя и предлагают ухабистую езду, более эффективно маневрируют. Производители автомобилей стремятся найти баланс между этими качествами.

Пружины легко поглощают энергию; однако они не рассеивают его.Как только вы отпускаете сжатую пружину, она возвращается в обратном направлении и продолжает колебаться до тех пор, пока не будет израсходована вся энергия. Если бы подвески полностью зависели от пружин, у вас была бы очень ухабистая и неуправляемая езда.

Для этого пружины обычно комплектуются демпферами или амортизаторами. Эти устройства используют гидравлику для преобразования кинетической энергии (движения) в тепловую энергию (тепло). Таким образом, энергия, накопленная в пружине, быстро рассеивается, не вызывая ненужного движения кузова автомобиля.

Типичный амортизатор представляет собой поршень внутри двух заполненных маслом трубок. Поршень прикреплен к корпусу, который, в свою очередь, прикреплен к пружине. Когда пружина движется, она толкает поршень вверх или вниз, сжимая масло внутри напорной трубки. Крошечные перфорации в напорной трубке позволяют маслу медленно стекать в резервный цилиндр. Система спроектирована таким образом, чтобы обеспечить достаточное сопротивление, чтобы поглотить всю энергию пружины, не двигаясь слишком сильно.

Амортизатор имеет два цикла: цикл растяжения, когда поршень движется «вниз», и цикл сжатия, когда поршень движется обратно вверх.Цикл сжатия контролирует неподрессоренную массу автомобиля, поскольку колеса сжимают пружину при движении вверх. Цикл растяжения управляет подрессоренной массой автомобиля, что осуществляется за счет «выпуска» витых пружин. Поскольку система обеспечивает большее сопротивление во время цикла растяжения, амортизатор очень эффективно удерживает кузов автомобиля в неподвижном состоянии. Современные амортизаторы также чувствительны к скорости, поэтому система обеспечивает большее сопротивление по мере того, как автомобиль движется быстрее.Когда амортизатор комбинируется со спиральной пружиной, он становится стойкой, которая, помимо поглощения энергии от колес, помогает обеспечить поддержку конструкции.

Еще одним компонентом подвески является стабилизатор поперечной устойчивости. Это сплошной металлический стержень, который охватывает ось автомобиля, соединяя одну сторону автомобиля с другой. Также называемый стабилизатором поперечной устойчивости, он помогает предотвратить слишком сильное боковое движение кузова автомобиля.

Это основные элементы подвески, которые могут быть расположены по-разному на разных типах автомобилей в зависимости от расположения колес.Если колеса зависимые, т.е. соединены сплошной осью, то используется комбинация листовых рессор и амортизаторов. Хотя зависимые передняя и задняя подвески по-прежнему распространены на грузовиках, они больше не используются на легковых автомобилях.

Вместо этого используются независимые подвески, в которых каждое колесо может двигаться самостоятельно. Если и передние, и задние колеса используют независимую подвеску, то можно сказать, что автомобиль имеет независимую подвеску всех четырех колес — фразу, которую вы можете встретить в рекламе автомобилей.Одной из наиболее распространенных конструкций, используемых в передней подвеске, является стойка McPherson, названная в честь ее изобретателя Эрла С. Макферсона из General Motors. Изобретенная в 1947 году, эта конструкция до сих пор распространена.

Другой распространенной конструкцией передней подвески является подвеска на двойных поперечных рычагах или на двойных А-образных рычагах. В этой конструкции к каждому колесу прикреплены две опоры в форме поперечных рычагов, соединяющие колесо в одной точке и раму в двух точках. Каждый из этих рычагов несет амортизатор и цилиндрическую пружину.