Ні для кого не є секретом, що будь-який автомобіль має передню та задню підвіски, що є сукупністю амортизаторів пружин, важелів. Підвіска забезпечує плавність ходу транспортного засобу та безпосередньо впливає на його динамічні характеристики.

Існує кілька видів підвісок автомобіля: двоважільна, багатоважільна, підвіска МакФерсона, підвіска "Де Діон", залежна задня підвіска, напівнезалежна задня підвіска. Будь-яка підвіска має свої переваги та недоліки і може застосовуватись на певному типі транспорту. Розглянемо докладніше усі види підвісок автомобіля.

Двохважільна підвіска

Даний вид підвіски має короткий важіль верхній і довгий нижній важіль. Завдяки конфігурації поперечного важеля, кожне колесо автомобіля незалежно сприймає нерівності дороги, залишаючись в оптимальному вертикальному положенні. Таким чином забезпечується гарне зчеплення з дорогою та мінімальний знос шин.

Підвіска МакФерсона

Підвіска МакФерсона - це підвіска, яка має у своєму складі один важіль, стабілізатор поперечної стійкості, блок пружинного елемента. У конструкцію підвіски МакФерсона входить також телескопічний амортизатор, який отримав назву «свічка, що гойдається», так як під час руху колеса він може розгойдуватися вгору і вниз. Незважаючи на недосконалість конструкції, підвіска МакФерсона широко використовується в сучасному автомобілебудуванні через технологічність та дешевизну.

Багатоважільна підвіска

Даний вид підвіски, що багато в чому нагадує двоважільний, забезпечує плавний хід і покращену керованість транспортного засобу. У конструкцію підвіски багатоважеля входять сайлент-блоки і кульові шарніри, що ефективно пом'якшують удари під час подолання автомобілем перешкод. Всі елементи підвіски закріплюють через блоки сайлентів на підрамнику. Таким чином вдається покращити шумоізоляцію машини від коліс.

Незалежна багатоважільна підвіска зазвичай використовується на авто представницького класу, які відрізняються покращеною керованістю та стабільним контактом коліс з будь-яким дорожнім покриттям. Серед основних переваг багатоважільного підвіски можна виділити незалежність коліс машини один від одного, низьку безпружинну масу, незалежну поздовжню і поперечну регулювання. Багатоважільна підвіска відмінно підходить для встановлення у схему 4×4.

Задня залежна підвіска

Підвіска, де роль пружних елементів виконують гвинтові циліндричні пружини - це і є задня залежна підвіска, яку часто встановлюють на «Жигулі». Найбільшим недоліком такого типу підвіски є велика вага, яка має балка заднього моста. Вага ще більше збільшується, якщо задній міст є провідним, тому що на балці розміщується редуктор, головний картер передачі. Це, у свою чергу, викликає збільшення безпружинних мас, що погіршує плавність ходу автомобіля і призводить до виникнення вібрацій.

а - залежна підвіска; б - незалежна підвіска

Підвіска «Де Діон»

Даний вид підвіски відрізняється «полегшеним» заднім мостом, оскільки картер відокремлюється від балки та прикріплюється безпосередньо до кузова. Двигун передає момент, що крутить, на провідні колеса через півосі, які гойдаються на шарнірах кутових швидкостей. Підвіска «Де Діон» може бути як залежною, так і незалежною. Головним недоліком залежної підвіски є присідання машини при старті. Під час гальмування автомобіль починає нахилятися вперед. Щоб уникнути такого ефекту, у залежних підвісках використовують спеціальні напрямні елементи.

Задня напівнезалежна підвіска

Напівнезалежна задня підвіска є двома поздовжніми важелями, з'єднаними посередині поперечкою. Задня підвіска застосовується тільки ззаду, але на більшості передньопривідних автомобілів. Плюси цієї конструкції полягають у легкості монтажу, компактності, невеликій вазі, зменшеній безпружинній масі, що в результаті позитивно позначається на кінематиці коліс. Єдиним мінусом задньої напівнезалежної підвіски є те, що вона може використовуватися лише на невідомих задніх мостах.

Підвіски вантажних автомобілів

Найбільш поширеним типом залежної підвіски є підвіска з поперечними або поздовжніми ресорами та гідравлічними амортизаторами. Такий тип підвіски широко використовується на вантажівках, а також деяких позашляховиках. Цей варіант вважається найлегшим, оскільки міст розміщують на поздовжніх ресорах, які кріплять у кронштейнах кузова. Відразу помітна очевидна простота подібної конструкції, яка і є головною перевагою задньої залежної підвіски, що має значення в першу чергу для виробника. Автомобіліст отримує лише недоліки, що полягають у неефективній роботі ресор як напрямні. М'якість ресор негативно позначається на керованості автомобіля на високих швидкостях та на зчепленні шин із дорогою.

Підвіски пікапів та позашляховиків

Якщо говорити про позашляховики і пікапи, то для цих типів автомобілів найчастіше використовують кілька типів підвісок:

Залежну передню та задню підвіски;
- незалежну передню та незалежну задню підвіски;
- Повністю незалежну підвіску.

Серед найбільш поширених задніх підвісок позашляховиків та пікапів зустрічаються пружинні та ресорні. Ресорні відрізняються надійністю та простотою конструкції. Пружинні підвіски конструктивно складніші, але виділяються компактністю і м'якістю, тому встановлюються на легких пікапах і позашляховиках. "Паркетники" зазвичай обладнуються незалежними важелевими задніми підвісками. Що стосується передньої підвіски позашляховиків, то найчастіше виробники віддають перевагу торсіонним та незалежним пружинним підвіскам.

Підвіски легкових автомобілів

Якщо говорити про легкові автомобілі, які здебільшого мають передні провідні колеса, то як передня підвіска використовується незалежна підвіска Макферсона або незалежна двоважільна підвіска. Говорячи ж про задню підвіску, варто зауважити, що виробники зазвичай вибирають незалежну багатоважільну або напівзалежну задню підвіску.

Ходова частина автомобіляпризначена для переміщення автомобіля дорогою, причому з певним рівнем комфорту, без трясіння та вібрацій. Механізми та деталі ходової частини пов'язують колеса з кузовом, гасять його коливання, сприймають і передають сили, що діють на автомобіль.

Перебуваючи в салоні легкового автомобіля, водій та пасажири відчувають повільні коливання з великими амплітудами та швидкі коливання з малими амплітудами. Від швидких коливань захищає м'яка оббивка сидінь, гумові опори двигуна, коробки і так далі. Захистом від повільних коливань є пружні елементи підвіски, колеса і шини. Ходова частина складається з передньої підвіски, задньої підвіски, коліс та шин.

Підвіска коліс автомобіля

Підвіска призначена для пом'якшення та гасіння коливань переданих від нерівностей дороги на кузов автомобіля. Завдяки підвісці коліс кузов робить вертикальні, поздовжні, кутові та поперечно-кутові коливання. Усі ці коливання визначають плавність ходу автомобіля.

Давайте розберемося з тим, як у принципі колеса автомобіля пов'язані з його кузовом. Навіть якщо ви ніколи не їздили на сільському возі, то, дивлячись на нього через екран телевізора, ви можете здогадатися про те, що колеса воза жорстко закріплені до її «кузова» і всі путівці «відступи» відгукуються на сідоках. У тому ж телевізорі (у сільському «бойовику») ви могли помітити, що на великій швидкості віз розсипається і відбувається саме через його «жорсткість».

Щоб наші автомобілі служили довше, а «сідоки» почувалися краще, колеса не жорстко пов'язані з кузовом. Наприклад, якщо підняти автомобіль у повітря, то колеса (задні разом, а передні окремо) відвиснуть і будуть "бовтатися", підвішені до кузова на всяких важелях і пружинах.

Ось це і є підвіска колісавтомобіля. Звичайно, шарнірно закріплені важелі та пружини – «залізні» та виконані з певним
запасом міцності, але ця конструкція дозволяє колесам переміщатися щодо кузова. А правильніше сказати – кузов має можливість
переміщатися щодо коліс, що їдуть дорогою.

Підвіска може бути залежною та незалежною.

Це коли обидва колеса однієї осі автомобіля пов'язані між собою твердою балкою. При наїзді на нерівність дороги одного з коліс друге нахиляється на той же кут.

Це коли колеса однієї осі автомобіля не пов'язані жорстко один з одним. При наїзді на нерівність дороги одне з коліс може змінювати своє положення, не змінюючи при цьому положення другого колеса.

При жорсткому кріпленні удар про нерівність повністю передається кузову, лише трохи пом'якшуючи шиною, а коливання кузова має велику амплітуду та суттєве вертикальне прискорення. При введенні в підвіску пружного елемента (пружини або ресори) поштовх на кузов значно пом'якшується, але внаслідок інерції кузова коливальний процес затягується в часі, роблячи керування автомобілем важким, а рух небезпечним. Автомобіль з такою підвіскою розгойдується у всіляких напрямках, і висока ймовірність «пробою» при резонансі (коли поштовх від дороги збігається зі стиском підвіски протягом коливального процесу, що затягнувся).

У сучасних підвісках, щоб уникнути перелічених вище явищ, поряд з пружним елементом використовують демпфуючий елемент - амортизатор. Він контролює пружність пружини, поглинаючи більшу частину енергії коливань. При проїзді нерівності пружина стискається. Коли ж, після стиснення, вона почне розширюватися, прагнучи перевершити свою нормальну довжину, більшу частину енергії коливання, що зароджується, поглине амортизатор. Тривалість коливань до повернення пружини у вихідне положення у своїй зменшиться до 0,5-1,5 циклів.

Надійний контакт колеса з дорогою забезпечується не тільки шинами, основними пружними і демпфуючими елементами підвіски (пружина, амортизатор), але і її додатковими пружними елементами (буфери стиснення, гумометалеві шарніри), а також ретельним узгодженням всіх елементів між собою і з ними.

Таким чином, щоб автомобіль забезпечував комфорт та безпеку, між кузовом та дорогою повинні бути:

• основні пружні елементи
• додаткові пружні елементи
• напрямні пристрої підвісок
• демпфуючі елементи.

Шинипершими в автомобілі сприймають нерівності дороги і, наскільки це можливо, через їхню обмежену пружність, пом'якшують коливання від профілю дороги. Шини можуть служити індикатором справності підвіски: швидке і нерівномірне (плями) знос шин свідчить про зниження сил опору амортизаторів нижче допустимої межі.

Основні пружні елементи(Пружини, ресори) утримують кузов автомобіля на одному рівні, забезпечуючи пружний зв'язок автомобіля з дорогою. У процесі експлуатації пружність пружин змінюється внаслідок старіння металу або через постійне навантаження, що
призводить до погіршення характеристик автомобіля: зменшується висота дорожнього просвіту, змінюються кути установки коліс, порушується симетричність навантаження на колеса. Пружини, а не амортизатори утримують вагу автомобіля. Якщо дорожній просвіт зменшився і автомобіль «просів» без навантаження, значить настав час міняти пружини.

Додаткові пружні елементи(резинометалеві шарніри або буфери стиснення) відповідають за придушення високочастотних коливань та
вібрацій від зіткнення металевих деталей. Без них термін служби елементів підвіски різко скорочується (зокрема в амортизаторах: через знос зношення клапанних пружин). Регулярно перевіряйте стан гумометалевих з'єднань підвіски. Підтримуючи їхню працездатність, Ви збільшите термін служби амортизаторів.

Напрямні пристрої(системи важелів, ресори чи торсіони) забезпечують кінематику переміщення колеса щодо кузова.
Завдання цих пристроїв у тому, щоб зберігати площину обертання колеса, що рухається вгору при стисканні підвіски і вниз при відбої в положенні близькому до вертикального, тобто. перпендикулярно до дорожнього полотна. Якщо геометрія напрямного пристрою порушена, поведінка автомобіля різко погіршується, а зношування шин і всіх деталей підвіски, у тому числі і амортизаторів, значно прискорюється.

Демпфуючий елемент(Амортизатор) гасить коливання кузова, викликані нерівностями дороги та інерційними силами, а отже, зменшує їх вплив на пасажирів та вантаж. Він також перешкоджає коливанням безпружинних мас (мости, балки, колеса, шини, осі, маточини, важелі, колісні гальмівні механізми) щодо кузова, покращуючи тим самим контакт колеса з дорогою.

Стабілізатор поперечної стійкості автомобіляпризначений для підвищення керованості та зменшення крену автомобіля на поворотах. На повороті кузов автомобіля одним своїм боком притискається до землі, тоді як другий бік хоче піти "у відрив" від землі. Ось у відрив йому і не дає можливості піти стабілізатор, який, притулившись до землі одним кінцем, другим своїм кінцем притискає і інший бік автомобіля. А при наїзді якогось колеса на перешкоду, стрижень стабілізатора закручується і прагне якнайшвидше повернути це колесо на своє місце.

Передня підвіска на прикладі ВАЗ 2105

Передня підвіска на прикладі автомобіля ВАЗ 2105

1. підшипники маточини переднього колеса;
2. ковпак маточини;
3. регулювальна гайка;
4. шайба;
5. цапфа поворотного пальця;
6. маточина колеса;
7. сальник;
8. гальмівний диск;
9. поворотний кулак;
10. верхній важіль підвіски;
11. корпус підшипника верхньої опори;
12. буфер ходу стискування;
13. вісь верхнього важеля підвіски;
14. кронштейн кріплення штанги стабілізатора;
15. подушка штанги стабілізатора;
16. штанга стабілізатора;
17. вісь нижнього важеля;
18. подушка штанги стабілізатора;
19. пружина підвіски;
20. обойма кріплення штанги амортизатора;
21. амортизатор;
22. корпус підшипника нижньої опори;
23. нижній важіль підвіски.

Яка найважливіша складова автомобіля? Впевнені, більшість автомобілістів зійдуться в суперечках: хтось стверджуватиме, що це двигун, оскільки надає руху і є по суті основою автомобіля, інші ж будуть говорити про кузов, оскільки без «коробки», на якій все кріпиться далеко не поїдеш. Однак, мало хто пам'ятає про функціональне значення підвіски, що є по суті «фундаментом» на якому буде побудований майбутній автомобіль. Саме види підвісок автомобіля визначають габарити та функціональні особливості кузова автомобіля, а також дозволяє встановити певний двигун, який гармонійно функціонуватиме. Підвіска автомобіля - це настільки важливий і складний елемент, що вимагає окремого детального розбору, про найважливіші пункти якого ви зможете прочитати трохи нижче.

Призначення підвіски автомобіля

Підвіска автомобіля– це набір тісно працюючих один з одним пристроїв, основна функціональна особливість яких є забезпечення пружного зв'язку, подрессоренной з не подрессоренной масою. Крім того, підвіска полегшує навантаження на підресорену масу, рівномірно розподіляючи динаміку по всій конструкції. Серед найбільш основних вузлів у підвісці сучасного автомобіля виділяють:

• пружний елемент- Забезпечує більш плавний хід, так як знижує вплив вертикальної динаміки на масу;
• демпфуючий елемент- коливання, що отримуються в процесі навантажень, переводить в теплову енергію, тим самим нормалізуючи динаміку їзди (по-іншому називається « »);
• напрямний елемент- здійснює обробку бічної та поздовжньої кінетики на колеса автомобіля, що переміщаються.

Незалежно від типу підвіски і конструкційних відмінностей автомобіля, загальне призначення підвіски полягає в гасінні вібрацій і шумів, що надходять, а також згладжуванні коливань, що виникають при їзді на нерівній поверхні. Залежно від функціональних особливостей автомобіля (у невеликої Smart моделі, і повнопривідного SUV'a вони, погодьтеся, помітно відрізняються) тип і конструкція підвіски автомобіля відрізнятимуться.

Влаштування підвіски автомобіля

Незалежно від типу підвіски, до складу будь-якої з них входить набір найголовніших деталей і компонентів, без яких уявити працездатний пристрій неможливо. У основну групу входять такі типи:

• буфера пружності- служать аналізаторами, які обробляють нерівності та отриману інформацію передають на кузов машини. До складу подібних елементів входять елементи пружності на кшталт пружини, ресори та торсіони, які згладжують коливання, що виникають;
• розподільні елементи– кріпляться до підвіски та одночасно до кузова, що дозволяє максимально передавати силу. Представлені як важелів різних типів: поперечної тяги, здвоєні тощо;
• амортизатор– активно застосовує метод гідравлічного опору, цей пристрій дозволяє протистояти елементам пружності. Найбільш поширені амортизатори трьох видів: однотрубний, двотрубний та комбінований. Крім того, класифікація пристрою ділиться на масляної, газомасляної та пневматичного типу дії;
• штанга- Забезпечує стабілізацію поперечної стійкості. Входить у складний комплекс з опор та важільних механізмів, що кріпляться до кузова, і розподіляє навантаження при виконанні маневрів на кшталт поворотів;
• кріплення– представлений найчастіше у вигляді болтових з'єднань та втулок. Найбільш поширеними елементами кріплення є кульові опори, а також .

Типи та види підвісок автомобіля

Історія перших типів підвісок, що застосовуються на автомобілях, йде глибоко на початок 20-го століття, коли перші конструкції мали лише сполучну функцію і передавали всю кінетику на кузов. Однак потім було проведено численні експерименти та втілено різні розробки, які покращували саму конструкцію та збільшували потенціал для майбутнього використання. До наших днів дісталися кілька представників різних типів і навіть сегментів підвісок, кожна з яких варта окремої статті для розгляду.

Підвіска McPherson

Цей вид автомобільної підвіски є розробкою відомого конструктора Е. Макферсона, яка вперше була застосована понад 50 років тому. За своєю конструкцією підвіска ділиться на один важіль, стабілізатор стійкості і свічки, що гойдається. Подібний тип є далеко не досконалим, проте при цьому він дуже доступний і популярний у багатьох виробників.

Двох-важільна підвіска

Направляючий блок у подібному типі підвіски представлений двома приладами важеля. Може бути діагонального, поперечного та поздовжнього типу кочення.

Багатоважелева підвіска

На відміну від попереднього типу, ця розробка має більш просунуту конструкцію, а тому і ряд значних переваг, які забезпечують більш плавний та рівний хід, а також покращену маневреність машини. Все частіше подібний тип підвіски можна зустріти на середньо і дорогих автомобілях преміум-класу.

Торсійно-важільна підвіска

Подібна по конструкції автомобільна підвіска, з минулими екземплярами. Однак у цьому типі підвісок замість стандартних пружин для важелів використовуються деталі торсіони. При простій схемі, таке рішення розширює ефективність використання, а самі компоненти підвіски легкі до обслуговування та їх можна налаштовувати на власний розсуд.

Підвіска типу «Де Діон»

Придумана французьким інженером А. Де Діоном, ця підвіска сприяє меншому навантаженню на задній міст автомобіля. Відмінною рисою такої підвіски є кріплення картера головної передачі не до балки моста, а вже до самої частини кузова. Таке рішення можна зустріти на повнопривідних позашляховиках. Використання на легкових машинах може викликати проблеми у вигляді «просідання» при гальмуванні та розгоні.

Задня залежна підвіска

Всім знайомий вид підвіски легкових автомобілів, який любили застосовувати та інтегрувати винахідники в СРСР. Тип кріплень балки такого типу підвісок здійснюється за допомогою пружин і поздовжніх важелів. Однак, при хорошій керованості та стабільності при їзді, суттєва вага задньої балки приносить незручності автолюбителям у вигляді перевантаження картера та редуктора.

Напівзалежна задня підвіска

На відміну від залежного типу підвіски, розглянутого раніше, тут застосовується поперечка, яка з'єднується двома поздовжніми важелями.

Підвіска з півосями, що коливаються.

Як випливає з назви в подібному типі підвіски, основою пристосування є півосі. До одного з кінців застосовуються шарніри, а самі осі зчленовані з шинами. При русі колеса, останнє завжди буде під кутом 90° до півосі.

Підвіска на поздовжніх важелях

Поділяється на ще дві категорії: торсіонні та пружинні, в яких залежно від назви елементами пружності є пружини або торсіони. Серед основних відмінностей називають розташування колеса за безпосередньої близькості до кузова машини. Застосовується ця підвіска автомобіля на невеликих малолітражках, причепах тощо.

З поздовжніми та поперечними важелями

Виходячи з назви, основною конструктивною одиницею тут є поздовжній важіль, який розвантажує опорні зусилля на кузов. Сам собою такий тип занадто важкий, що робить його вкрай непопулярною моделлю на ринку. А ось у поперечних важелів все трохи краще: цей тип більш гнучкий при підстроюванні, а використання опорних важелів зменшує навантаження на кріплення підвіски.

Вид підвіски з косими важелями

Цей вид підвіски по конструкції дуже схожий з поздовжніми важелями, з тією відмінністю, що осі гойдання важелів тут розташовані під гострим кутом. Встановлюють такі типи на задню вісь найчастіше німецькі виробники. У порівнянні з поздовжнім типом, крен при повороті у косого типу порівняно менший.

З подвійними поздовжніми та поперечними важелями

На відміну від конструкцій з одним важелем, у цієї на кожну вісь таких пристроїв доводиться по дві. Розміщені в залежності від типу впоперек або поздовжнім чином, а при з'єднанні подібних важелів використовуються як пружини і торсіони, які зустрічалися нам раніше, так і ресори. Такі конструкції компактні, проте незбалансовані при їзді на поганій поверхні.

Гідропневматична та пневматична підвіска

Подібна підвіска автомобіля використовує пневматичні або гідропневматичні пристрої (пружні деталі). Самі собою вони не є кінцевим варіантом, а лише пропонують сучасні рішення щодо збільшення комфорту при їзді. Обидва варіанти мають складну конструкцію, і надають власникам плавний хід, високу керованість, і просунуте гасіння коливань, що виникають. Поєднуватися такі підвіски можуть як з підвіскою типу МакФерсон, так і з багатоважільною автомобільною підвіскою.

Електромагнітна підвіска

Є складною конструкцією, основою якої є електромагнітний привід. Ця технологія виконує відразу дві функціональні особливості: амортизатора та пружного елемента. Керує «оркестром» мікроконтролер із датчиком. Пристрій вкрай безпечний, а перемикання механізмом здійснюється за допомогою електромагнітів. Звичайно, подібний тип підвіски не йде в одному ряду з аналогами через свою високу технологічність і собівартість.

Адаптивна підвіска (напів-активна підвіска)

Підлаштовуючись під дорожню поверхню та характер водіння, система визначає ступінь демпфування та налаштовується під певний режим роботи. Проводиться налаштування за допомогою електромагнітів, або рідини на реологічній основі (набагато рідше).

Підвіски пікапів, вантажівок та позашляховиків

При створенні вантажних тяжів автомобільні винахідники та інженери використовували зазвичай варіанти з розміщенням осей на поздовжніх або поперечних ресорах. Згодом навіть зараз деякі виробники не сильно змінили цю установку, хоча і стверджувати про відсутність прогресу теж не можна. Вже зараз можна зустріти моделі, що використовують гідравлічну підвіску. Безумовною відмінністю майже всіх підвісок вантажівок є використання простих конструкцій у вигляді стандартного моста, який кріпиться до кузова за допомогою кронштейна, а з'єднуються ресорами.

А ось у позашляховиків та пікапів ця конструкція трохи складніша і може відрізнятися навіть на прикладі однієї моделі (ззаду один тип, наприклад, залежний, а спереду – незалежний). Така адаптивність пояснюється підвищеною потребою подібних автомобілів у подоланні важкопрохідних ділянок. Як правило, основа для подібних автомобілів є з ресорним типом підвіски, хоча деякі конструюють підвіски і на пружинній основі.

Підвіска вантажного автомобіля на вигляд представляє дуже складний механізм, проте по конструкції набагато простіше деяких типів легкових автомобілів.

Обслуговування підвіски автомобіля

На запитання «як часто потрібно лізти під автомобіль та обслуговувати підвіску?» точної відповіді ніхто не може дати. Все залежить від рівня та якості експлуатації автомобіля. При належному характері їзди, та дбайливому ставленні до автомобіля особливої ​​потреби у цьому немає. Однак, як це часто буває, в процесі їзди нашим шляхом не рівна година з'явиться характерний звук, або наявність «просідань» автомобіля в одну зі сторін. У такому разі необхідно якомога раніше звернутися за послугами професійної майстерні, або самому переконатися в наявності чи відсутності проблеми.

Однак, будьте обережні із заміною обладнання та деталей у конструкції підвіски. На перший погляд, може здатися, що нічого складного ремонт та заміна не уявляє. Тим не менш, якісно і вдало замінити деталь, іноді важкому механізмі, може далеко не кожен автолюбитель. Частою проблемою таких "горе-замін" є наявність "похитування", крену при поворотах в одну зі сторін, поява погіршеної керованості автомобілем.

Навіщо потрібна підвіска автомобіля? До її завдань входить не лише забезпечення комфорту. Її конструкція, налаштування, стан прямо впливають на керованість і на гальмування. Інакше кажучи, це один із ключових та невід'ємних елементів будь-якого автомобіля.

Говорячи про те, з чого складається підвіска, можна розподілити всі її вузли по ролі, що виконується, на кілька груп:

• пружні елементи (пружини, ресори) необхідні забезпечення робочого ходу підвіски і повернення колеса в початковий стан після проїзду нерівності;
• демпфуючі елементи (амортизатори, стійки) гасять розгойдування кузова, не даючи йому увійти в резонанс з ударами від нерівностей;
• напрямні елементи ходової (важелі) задають траєкторію руху маточини при ході підвіски та повороті колеса.

При цьому один елемент може виконувати кілька функцій. Наприклад, телескопічна стійка - це одночасно і амортизатор, що демпфує коливання, і напрямна, навколо якої кулак повертається в підвісках МакФерсон.

Типи підвісок

Усі підвіски прийнято ділити на дві основні групи: залежні та незалежні.

У незалежній обидва колеса на одній осі не мають жорсткого зв'язку один з одним, що дозволяє їм самостійно відпрацьовувати нерівності та крен кузова. У залежній, навпаки, колеса завжди знаходяться на одній осі. Найпростішим прикладом можна назвати нерозрізні мости. Напівзалежною прийнято вважати підвіску з пружною балкою. Хоча, на перший погляд, колеса тут жорстко пов'язані між собою, нормована жорсткість на кручення дозволяє їм зміщуватися в межах, скручуючи балку.

Переваги незалежної підвіски є незаперечними, причому на будь-якій дорозі. На асфальті важливим є те, що для кожного колеса можна задати і розвал, і сходження, що прямо впливає на керованість. У поворотах незалежна ходова не така схильна до вивішування розвантаженого колеса, яким чином це відбувається на нерозрізних мостах. Конфігурація важелів може дозволяти переднім колесам «підламуватись» при поворотах, полегшуючи рулювання. Цей прийом загальновідомий завдяки автомобілям Mercedes.

Якщо ж говорити про позашляхову експлуатацію, то незалежна підвіска дає і плюси, і мінуси. При бічному наїзді на великі нерівності незалежна підвіска більш схильна до вивішування коліс - з одного боку пружина повністю стискається, з іншого зворотного ходу підвіски може вистачити.

У той же час нерозрізний міст стане «по діагоналі», зчеплення збережуть обидва колеса. Це особливо добре видно на змаганнях, де підготовлені машини проїжджають перешкоди із величезними кутами нахилу мостів.

Однак геометрична прохідність у автомобілів із незалежною ходовою вище – важелі легко дозволяють підняти днище, збільшивши кут нахилу. У той же час, як не ліфтуй машину на мостах, висота від моста до землі при тому ж діаметрі коліс залишиться незмінною.

Якщо до цього додати безперечну перевагу в комфорті та керованості на якісних дорогах, то не дивно, що саме незалежні підвіски практично повністю витіснили залежні.

Компонування незалежних підвісок

Із чого складається передня підвіска? Основа будь-якої сучасної конструкції - це важіль, на якому хитається маточина або поворотний кулак. Щоб під вагою машини маточина не підламалася, потрібен і верхній обмежуючий елемент. У одноважільних підвісках їм слугує стійка, яку вага машини буквально намагається зігнути. У багатоважільних навантаження приймає він верхній важіль, що гойдається паралельно нижньому.

Багатоважільна система значно міцніша за одноважільну, а її конструкція дозволяє набагато краще контролювати траєкторію руху колеса. Тому, незважаючи на очевидні мінуси (складніший ремонт, більшу вартість), вона стала невід'ємною частиною і важких позашляховиків, і спортивних автомобілів.

Основні елементи підвіски

Передня підвіска

Почнемо з пружних елементів. Якщо спочатку їхню роль грали прості у виробництві ресори, то з ускладненням автомобілів їх витіснили більш компактні спіральні пружини, що допускають значно більший хід. Ресори зараз можна зустріти хіба що на вантажній техніці та в задній ходовій важких пікапів.

Найдосконаліший варіант пружного елемента - це пневмобаллони. Стиснене повітря дозволяє легко регулювати і дорожній просвіт, і жорсткість. Саме тому пневмопідвіска є невід'ємним елементом моделей класу люкс. Але різниця в ціні та складності з будь-якою іншою підвіскою, природно, величезна.

За гасіння коливань відповідають гідравлічні амортизатори - в них залито спеціальне масло, в якому переміщується шток із системою каліброваних отворів та клапанів. Під час руху штока вгору чи вниз відкривається відповідний клапан, і потік рідини обмежується перетином відкритих отворів. Так як масло, подібно до будь-якої рідини, несжимаемо, при повільному переміщенні шток практично не зустрічає опору (масло встигне перетікати через канали), а при зростанні швидкості під штоком створюється тиск, що протидіє його руху.

При роботі масло, постійно проходячи в обидві сторони через клапан, неминуче спінюється, його характеристики «спливають». Для боротьби з цим зазвичай використовується газова підпірка, але тюнінгові фірми пропонують і більш оригінальні рішення. Представлені в нашому каталозі амортизатори Tough Dog серії Foam Cell мають пористий наповнювач: масло в них не спінюється, і при цьому немає характерного для газових та газомасляних амортизаторів пом'якшення через поступові втрати тиску газу всередині.

Для спрямування руху маточини використовують важелі: або складові (штампуються і зварюються із сталевих листів), або литі з легких сплавів для зниження ваги. Так як щодо лонжерона або підрамника важіль переміщається тільки по одній осі, для його кріплення достатньо двох втулок (сайлентблоків), які одночасно і дозволяють качати важелю, і частково гасять удари від нерівностей.

Класичний сайлентблок – це металева втулка, залита в жорстку гуму. У нормальному положенні важелів вона не скручена, що забезпечує найбільший ресурс сайлентблока. Але коли важіль починає рухатися, відбувається скручування гуми, і вона згодом рветься, особливо в довгохідних позашляхових підвісках. Тому поширена практика виготовлення сайлентблоків із високоміцних пластиків (поліуретан, капролон): у них внутрішня втулка ковзає всередині зовнішньої обойми, і це дозволяє таким конструкціям працювати з великим ходом. Але й жорсткість на стиск у них вища в рази, тобто ходова на капролонових втулках замість сайлентблоків буде менш комфортною, передасть на кузов усі вібрації та удари.

На передній осі колеса не тільки змінюють нахил щодо важеля, а й повертаються. Тому невід'ємні частини передньої підвіски – це кульові опори, пальці зі сферичними наконечниками, запресованими в обойми із зносостійкого матеріалу.

Зв'язавши сайлентблоками та кульовими кузовами, маточину та систему важелів, можна отримати працездатний напрямний апарат ходовий. Однак на практиці така конструкція буде схильна до вивішування коліс та надмірних нахилів при проходженні поворотів. Тому в її пристрій додатково вводиться стабілізатор поперечної стійкості - торсіон, що йде від одного колеса до іншого, який прагне зрівняти положення коліс. Коли автомобіль крениться, стабілізатор починає скручуватися, протидіючи стиску пружини з одного боку та притискаючи до землі колесо з іншого.

Також необхідні додаткові обмежувачі ходу важелів (відбійники, буфери). В іншому випадку при проїзді великої нерівності хід колеса обмежуватиметься лише мінімальною і максимальною довжиною амортизатора, він швидко зношуватиметься, одночасно руйнуючи верхню опору і нижній сайлентблок. Гумові відбійники приймають удари на себе, зберігаючи ресурс дорожчих вузлів.

Задня підвіска

Із чого складається задня підвіска? На більшості машин вона значно простіша за передню. Насамперед через те, що її вплив на керованість набагато менший, що дозволяє застосовувати простіші рішення.

Один з найпростіших і найстаріших варіантів - підвіска нерозрізного мосту на старих задньопривідних машинах або сучасних пікапах. Так як міст сам по собі жорстко пов'язує колеса, достатньо закріпити його щодо кузова на двох поздовжніх тягах. У цьому випадку практично не має значення, що застосовувати як пружний елемент: пружини або ресори. Кріплення амортизаторів також є елементарним.

Для збільшення жорсткості конструкції можуть застосовуватися додаткові поздовжні тяги, встановлюватися стабілізатор.

Напівзалежна ходова на пружній балці, поширена на частини дешевих передньопривідних моделей, ще простіше. Тут єдиним важелем, що коливається, стає сама балка, закріплена на своїх сайлентблоках. Все, що входить у підвіски такого типу, – це балка, пружини та амортизатори.

У незалежній задній підвісці доводиться використовувати систему поздовжніх та поперечних важелів, що утримують маточину. При цьому наявність або відсутність приводу задньої осі не має принципового значення. Основна ж відмінність від передньої підвіски - відсутність кульових опор, так як кулак маточини щодо кожного важеля лише хитається, і це дозволяє використовувати звичайні сайлентблоки.

Принцип роботи підвіски

Незалежно від того, з чого складається підвіска автомобіля, всі її частини пов'язані між собою, які характеристики підбираються в комплексі. Розглянемо найпростіший випадок стиснення:

• інерція кузова при наїзді на нерівність стискає пружину, одночасно долаючи опір амортизатора;
• поворотний кулак одночасно тягне нижній важіль за нижню кульову і, упираючись через верхню кульову у верхній важіль, починає рухатися по траєкторії, заданої співвідношенням довжин важелів.

Достатньо змінити лише один параметр, і поведінка підвіски зміниться. Наприклад, жорсткіший амортизатор не тільки знизить комфорт при акуратному переїзді нерівностей, але і збільшить навантаження на нижню кульову, оскільки сильніше протидіятиме руху важеля.

На практиці ж на роботу підвіски одного колеса впливатимуть і всі інші. Тому ми рекомендуємо встановлювати тюнінгові деталі одразу комплектом від одного виробника. Наприклад, представлена ​​в нашому каталозі австралійська фірма Tough Dog пропонує пружини (як під стандартні навантаження, так і під збільшені), і різні типи тюнінгових амортизаторів.

Налаштування ходової під конкретні умови експлуатації також ведеться у комплексі. Наприклад, при встановленні більш довгих пружин для ліфтування кузова знадобляться і амортизатори зі збільшеним ходом, інакше при кожному ході відбою пружина повністю витягуватиме шток амортизатора, змушуючи його битися об верхню частину корпусу з напрямною втулкою і ущільненнями. Ліфтування проставками, змінюючи кути нахилу важелів, може в буквальному сенсі упертися в допустимі кути нахилу пальців кульових опор, ті почнуть ударятися об корпуси, в результаті ресурс кульових впаде багаторазово.

Тому найбільш досконалими на сьогоднішній день є системи з пневматичними пружними елементами і регульованими амортизаторами. Керуюча ходова електроніка в залежності від швидкості може одночасно змінювати і тиск у балоні, змінюючи дорожній просвіт, і підлаштовувати демпфування амортизаторів, роблячи їх м'якшим на малій швидкості та розбитій дорозі або, навпаки, жорсткішим на високій швидкості.

З безперервним розвитком технологій, сучасні автомобілі з кожним роком стають дедалі складнішими. Це твердження стосується всіх без винятку систем та механізмів, у тому числі підвіски транспортного засобу. Підвіски автомобілів, що випускаються сьогодні, - це досить складний пристрій, що поєднує в собі сотні деталей.

Елементами багатьох автомобільних підвісок управляє комп'ютер (електронний спосіб), який фіксує всі показання датчиків і, за необхідності, здатний миттєво змінювати характеристики автомобіля. Еволюція підвіски значною мірою посприяла тому, що ми з Вами можемо їздити на більш комфортних і безпечних машинах, проте основні завдання, які виконувала та виконує автомобільна підвіска, залишилися незмінними ще з часів карет та кінних екіпажів. Давайте з'ясуємо, в чому саме заслуга цих механізмів, і яку роль відіграє задня підвіска в життєдіяльності транспортного засобу.

1. Призначення задньої підвіски

Автомобільною підвіскою називають пристрій, що забезпечує пружне зчеплення коліс машини з конструкцією кузова, що несе. Крім того, підвіска регулює положення корпусу транспортного засобу в процесі руху та сприяє зменшенню навантаження на колеса. У сучасному автомобільному світі існує великий вибір різних типів автомобільних підвісок, найпопулярнішими з яких є пружинні, пневматичні, ресорні та

Цей елемент бере участь у всіх процесах, що відбуваються між дорожнім покриттям та автомобілем. Тому всі конструктивні зміни та вдосконалення пристрою підвіски спрямовувалися на поліпшення певних експлуатаційних якостей, до яких насамперед належать:

Комфортні умови пересування.Уявіть собі, що Ви їдете до сусіднього міста на кареті з дерев'яними колесами, яке Ваше почуття? Зрозуміло, що подолати кілька сотень кілометрів на сучасному автомобілі куди приємніше, навіть незважаючи на якість теперішніх доріг, які в окремих місцях, здається, не змінювалися з часів тих кінних екіпажів. Саме завдяки функціонуванню підвіски, стало можливим досягти оптимальної плавності пересування, усунення зайвих коливань кузова та поштовхів від нерівностей дороги.

Рівень керованості автомобіля, що характеризується правильною реакцією коліс на "команди" рульового колеса.Адже можливість змінювати напрямок (повертати), також з'явилася завдяки підвісці (якщо бути конкретнішою, то передньою). Особливу актуальність, точність і зручність маневрування, набули з початком зростання швидкостей: чим вищою стає швидкість, тим сильніше змінюється поведінка транспортного засобу при повороті керма.

Безпека пасажирів транспортного засобу.У конструкцію входять одні з найактивніше рухливих деталей машини, а значить, безпека пересування безпосередньо залежить від її характеристик.

В основному підвіска передньопривідних автомобілів - напівнезалежна і знаходиться на задніх колесах, розташовуючись на еластичній «П» образній балці. Тобто вона складається з двох поздовжніх важелів, один з кінців яких закріплений на кузові, а на другому розміщені колеса. Поздовжні важелі з'єднуються між собою поперечною балкою, що і надає підвісці вигляду літери «П». Даний тип задньої підвіски має найоптимальнішу кінематику коліс, при чому має компактність і простоту, проте, її конструкція не дозволяє передавати крутний момент на задні колеса, тому напівнезалежний варіант задньої підвіски застосовується на більшості передньопривідних автомобілів.

Він має такі переваги:

- Просту конструкцію;

Високий рівень жорсткості у поперечному напрямку;

невелику масу;

Можливість зміни характеристик унаслідок змін поперечного перерізу балки.

Однак, як будь-яка система, напівнезалежна підвіска має і деякі недоліки, що виражаються в неоптимальній зміні розвалу коліс та особливих вимог до геометричних показників днища кузова в місцях кріплення.

Як правило, пристрій задньої підвіски завжди простіше за передню. На більшості автомобілів, задні колеса не здатні змінювати кут повороту, а це означає, що конструктивна сторона задньої підвіски повинна передбачати лише вертикальне переміщення колеса.

Однак, стан задньої підвіски прямо впливає на безпеку руху транспортного засобу та на комфортність керування ним. Тому варто пам'ятати, що від регулярної діагностики задньої підвіски і від своєчасного проведення ремонту її деталей залежить, чи зможете Ви уникнути більш серйозних проблем надалі. Іноді, це стосується навіть збереження життів водія та пасажирів.

Крім напівнезалежної підвіски, у недорогих моделях автомобілів часто використовується залежна задня підвіска.У цьому варіанті колеса між собою з'єднуються за допомогою балки заднього моста, яка, у свою чергу, кріпиться до автомобільного кузова поздовжніми важелями. Якщо на задню частину автомобіля з таким типом підвіски надати підвищене навантаження, то можуть з'явитися незначні порушення плавності ходу та легкі вібрації. Це вважається головним недоліком залежної задньої підвіски.

2. Види задньої підвіски та принцип їх роботи

Задня підвіска автомобілів має досить широкий варіативний ряд, але зараз ми розглянемо лише найпоширеніші та найвідоміші його види. Підвіска "Де Діон". Даний вид задньої підвіски був винайдений більше століття тому, проте успішно використовується і в наш час. У тих випадках, коли через фінансове питання або компоновочні міркування інженерам доводиться відмовлятися від незалежних підвісок, стара система «де Діон», доводиться дуже до речі. Її конструкція має такий вигляд:картер головної передачі кріпиться до поперечної балки рами або кузова, а привід коліс виконується за допомогою півосей, розміщених на шарнірах.З'єднання коліс між собою здійснюється за допомогою балки.

Технічно, підвіска вважається залежною, але завдяки кріпленню масивної головної передачі (кріпиться окремо від мосту), безпружинна маса значно знижується. З часом безперервне бажання інженерів позбавити задній міст від зайвого навантаження призвело до вдосконалення конструкції і в наш час ми можемо спостерігати як її залежний варіант, так і незалежний. Так, наприклад, в автомобілі Mercedes R-класу інженери змогли успішно об'єднати переваги різних схем: корпус головної передачі виявився закріпленим на підрамнику; колеса - підвішеними на п'яти важелях і приводяться в рух за допомогою напівосей, що коливаються; а роль пружних елементів у такій конструкції виконують пневматичні стійки.

Залежна підвіска є ровесницею всього автомобілебудування, яка разом з ним пройшла різні етапи вдосконалення та успішно дійшла до наших днів. Проте, у світі стрімкого розвитку сучасних технологій, вона з кожним роком дедалі більше стає частиною історії. Справа в тому, що мости, які жорстко пов'язують колеса, сьогодні використовуються хіба що на класичних позашляховиках, до яких належать такі автомобілі, як УАЗ, Jeep або Nissan Patrol. Ще рідше їх можна зустріти на легкових автомобілях вітчизняного виробництва, розроблених понад півстоліття тому (Волгах або Жигулях).

Основний мінус застосування підвіски цього очевидний:виходячи з конструкції, переміщення одного колеса передається і іншому, внаслідок чого з'являються резонансні коливання коліс у поперечній площині (так званий ефект «Шіммі»), що не тільки шкодить комфорту, але й суттєво позначається на керованості транспортного засобу.

Гідропневматична підвіска.Задній варіант такого пристрою аналогічний передньому і означає вид автомобільної підвіски, в роботі якої використовуються пружні елементи гідропневматичного типу. Родоначальником такої системи стала компанія Citroen, яка вперше застосувала її на своїх автомобілях ще далекого 1954 року. Результатом її подальших розробок є активні підвіски Hydractive, що використовуються французькою компанією і сьогодні. Перше покоління (Hydractive 1) з'явилося 1989 року. Принцип роботи і конструкція таких пристроїв: коли гідропневматичні циліндри нагнітають рідину в пружні елементи (сфери), гідроелектронний блок контролює її кількість і тиск.

Між циліндрами та пружними елементами розташовується амортизаційний клапан, через який при виникненні коливань кузова проходить рідина, що сприяє їх загасанню. При м'якому режимі, всі пружні гідропневматичні елементи об'єднуються між собою, а об'єм газу знаходиться на максимальному рівні.Тиск у сферах підтримується в рамках необхідних показників та крен машини (її відхилення від вертикального положення при їзді, найчастіше, викликане нерівностями дороги) компенсуються.

Коли з'являється необхідність активації жорсткого режиму підвіски, напруга подається системою керування автоматичним шляхом, після чого стійки передньої підвіски, циліндри і додаткові пружні елементи (розміщені на регуляторах жорсткості), по відношенню один до одного, виявляються в ізольованому положенні. Коли транспортний засіб повертає, може змінюватися жорсткість окремої сфери, тоді як за прямолінійному русі, зміни стосуються всієї системи.

Багатоважільна підвіска.Перший серійний автомобіль з багатоважелевою підвіскою побачив світ у 1961 році і це був Jaguar E-type. Згодом отриманий успіх вирішили закріпити застосуванням даного типу і на передній осі автомобіля (наприклад, окремі моделі Audi). Використання багатоважільного підвіски забезпечує автомобілю неймовірну плавність руху, відмінну керованість, а заодно сприяє зниженню шуму.

Починаючи з 1980-х років, інженери компанії Mercedes Benz замість пари здвоєних стали застосовувати на своїх автомобілях п'ять роздільних важелів: два з них тримають колесо, а решта трьох забезпечує йому необхідне положення у вертикальній і горизонтальній площинах. У порівнянні з більш простою двоважеля підвіскою, багатоважільний варіант просто знахідка для максимально вдалого компонування вузлів і агрегатів.Більш того, маючи можливість змінювати розміри і форму важелів, можна набагато точніше встановлювати необхідні характеристики підвіски, а завдяки еластокінематиці (законам кінематики будь-якої підвіски, яка має у своєму складі еластичні елементи) задня підвіска має ще й ефект, що підрулює, на поворотах.

Як правило, оцінюючи підвіску транспортного засобу, більшість автолюбителів, в першу чергу, звертають свою увагу на такі її властивості як рівень керованості, комфортність та стійкість (залежно від пріоритетів послідовність може бути іншою). Тому їм абсолютно все одно, який тип підвіски встановлений на їхньому автомобілі і яка у нього конструкція, головне, щоб він просто відповідав усім необхідним вимогам.

В принципі, воно і правильно, адже вибір типу підвіски, розрахунок її геометричних параметрів та технічних можливостей окремих складових – це завдання інженерів. При розробці та конструюванні, транспортний засіб проходить масу всіляких розрахунків, тестів і випробувань, а значить, підвіска стандартного автомобіля вже має оптимальні споживчі характеристики, що задовольняють вимоги більшості клієнтів.

3. Стабілізатор торсійного типу

Сучасні легкові автомобілі можуть обладнатися одним із двох основних видів стабілізаторів – важільним або торсіонним. Важельні стабілізатори(часто звані «реактивними тягами») мають вигляд порожнистої труби, на кінцях якої розміщені кріплення із сайлентблоками (являють собою гумометалеві шарніри). Вони встановлюються між кріпленнями кулака з одного боку та посадковим місцем на кузові з іншого. Через жорстку фіксацію та пружин, установка стабілізатора дозволяє створити якийсь трикутник, сторонами якого є амортизатор (пружина), міст (балка) і, відповідно, сам стабілізатор.

Торсіонний стабілізатор виступає основною частиною автомобільної підвіски, що з'єднує колеса за допомогою торсійного елемента. На сьогоднішній день багато автовласників вважають торсіонний стабілізатор практично незамінним елементом різних видів підвісок легкових машин. Його кріплення може виконуватися як на передніх, так і на задніх осях транспортних засобів, однак, на автомобілях, де в ролі задньої підвіски виступає балка, стабілізатор не застосовується, а виконання його функцій займається сама підвіска.

З технічного боку питання, стабілізатор – це стрижень із круглим перетином, який за формою нагадує букву «П». Зазвичай, він виготовляється з добре обробленої пружинної сталі та розміщується під кузовом у горизонтальному напрямку (поперек). До кузова деталь кріпиться в двох місцях, а для фіксації використовуються гумові втулки, що сприяють її обертанню.

Як правило, форма торсійного стабілізатора враховує розміщення всіх автомобільних агрегатів, розташованих під днищем кузова. . Коли на одній із сторін автомобіля між днищем кузова та нижньою частиною підвіски змінюється відстань, розміщення кріплень стабілізатора дещо зміщується, що спричиняє вигин торсіону.Чим суттєвіша різниця висот, тим сильніше йде опір торсіону, завдяки чому стабілізуючий ефект відрізняється більшою плавністю (порівняно з важільним стабілізатором). Тому найчастіше його встановлюють на передню підвіску.