Будь-який автомобіль складається з ряду складових, кожна з яких виконує свої функції. Двигун перетворює енергію в механічний рух, трансмісія дозволяє змінювати тягове зусилля і крутний момент, а також передавати його далі, ходова частина забезпечує переміщення авто. Остання складова складається з декількох компонентів, серед яких і підвіска.

Призначення, основні складові

Підвіска в автомобілі виконує ряд найважливіших функцій:

• Забезпечує пружне кріплення коліс до кузова (що дозволяє їм переміщатися щодо несучої частини);
• Гасить коливання, одержувані колесами від дороги (тим самим досягається плавність ходу авто);
• Забезпечує постійний контакт колеса з дорожнім полотном (позначається на керованості і стійкості);

З моменту появи першого авто і по наш час було розроблено кілька видів цієї складової ходової частини. Але при цьому створити ідеальне рішення, яке влаштовувало б за всіма параметрами і показниками так і не вдалося. Тому з усіх існуючих типів підвісок автомобіля виділити якусь одну неможливо. Адже в кожній з них є свої позитивні і негативні сторони, які і зумовлюють їх використання.

В цілому будь-яка підвіска включає в себе три основні складові, кожна з яких виконує свої функції:

1. Пружні елементи.
2. Демпфіруючі.
3. Напрямні системи.

У завдання пружних елементів входить сприйняття всіх ударних навантажень і плавна передача їх на кузов. Додатково забезпечують постійний контакт колеса з дорогою. До цих елементів відносяться пружини, торсіони, ресори. З огляду на те, що останній тип - ресори, практично зараз не використовуються, далі розглядати підвіску, в якій вони використовувалися - не будемо.

Найбільшого поширення в якості пружних елементів отримали кручені пружини. На вантажних ж авто нерідко використовується ще один вид - пневмоподушки.

Кручені пружини підвіски

Демпфіруючі елементи використовуються в конструкції для гасіння коливань пружних елементів шляхом їх поглинання і розсіювання, що запобігає розгойдування кузова під час роботи підвіски. Це завдання виконують амортизатори.

Передній і задній амортизатори

Напрямні системи пов'язують колесо з несучою частиною, забезпечують можливість переміщення по необхідної траєкторії, при цьому з утриманням його в заданому положенні відносно кузова. До цих елементів відносяться всілякі важелі, тяги, балки, і всі інші компоненти, які беруть участь створенні рухомих сполук (сайлент-блоки, кульові опори, втулки і т. Д.).

види

Хоч всі перераховані складові характерні для всіх існуючих типів підвісок автомобіля, але конструктивне виконання цього компонента ходової частини - різний. Причому різниця в пристрої впливає на експлуатаційні, технічні параметри і характеристики.

В цілому все використовуються зараз типи підвісок автомобіля діляться на дві категорії - залежні і незалежні. Також існує проміжний варіант - напівзалежна.

залежна підвіска

Залежна підвіска почала використовуватися на автомобілях з моменту їх появи і «перекочувала» вона на авто з кінних возів. І хоч за час існування цей тип значно удосконалився, але суть роботи залишилася незмінною.

Особливість цієї підвести полягає в тому, що колеса з'єднані між собою віссю, і не мають можливості переміщатися окремо щодо один одного. В результаті пересування одного колеса (наприклад, при попаданні в яму) супроводжується зміщенням другого.

У задньопривідних автомобілях з'єднує віссю виступає задній міст, який одночасно є елементом трансмісії (в його конструкцію входить головна передача з диференціалом і піввісь). У передньопривідних ж авто застосовується спеціальна балка.

Залежна підвіска Dodge Ram 2009 року

Спочатку в якості пружних елементів використовувалися ресори, але зараз їх вже повністю витіснили пружини. Демпфуючим елементом в цьому типі підвіски виступають амортизатори, які можуть бути встановлені окремо від пружних елементів або ж розташовуватися з ними співвісно (амортизатор встановлений всередині пружини)

У верхній частині амортизатор кріпитися до кузова, а в нижній - до мосту або балці, тобто крім гасіння коливання, він виступає ще й в якості кріплення.

Що стосується направляючої системи, то в конструкції залежною підвіски вона складається з поздовжніх важелів і поперечної тяги.

4 поздовжніх важеля (2 - верхніх, і 2 - нижніх) забезпечують повністю передбачуване рух осі з колесами по всім існуючим напрямкам. У деяких випадках кількість цих важелів зменшено до двох (верхні не використовуються). У завдання ж поперечної тяги (так звана тяга Панара) входить зменшення крену кузова і утримання траєкторії руху.

Основними достоїнствами залежною підвіски такої конструкції є простота конструкції, що позначається на надійності. Також вона забезпечує відмінне зчеплення з дорожнім полотном коліс, але тільки в разі руху по рівній поверхні.

Великим недоліком цього виду є можливість втрати зчеплення при входженні в повороти. При цьому через суміщення осі з елементами трансмісії, задній міст має масивну і габаритну конструкцію, для якої необхідно забезпечити досить багато місця. Зважаючи на ці особливостей використання такої підвіски для передньої осі практично неможливо, тому вона застосовується тільки ззаду.

Використання цього типу підвіски на легкових авто зараз вже зведено до мінімуму, хоча вона ще зустрічається на вантажівках і повнорозмірних рамних позашляховиках.

незалежна підвіска

Незалежна підвіска відрізняється тим, що колеса однієї осі між собою не пов'язані і рух одного з них не робить ніякого впливу на інше. По суті, в цьому типі для кожного колеса передбачений свій комплект складових частин - пружною, демпфирующей, що направляє. Між собою ці два комплекти практично не взаємодіють.

стійки Макферсона

Розроблено було кілька типів незалежної підвіски. Одним з найпопулярніших видів є підвіска Макферсона (вона ж - «коливається свічка»).

Особливість цього виду полягає в використанні так званої амортизаційної стійки, яка виконує одночасно три функції. До складу стійки входить і амортизатор, і пружина. У нижній частині цей складовий елемент підвіски кріпитися до маточини колеса, а вгорі за допомогою опор - до кузова, тому він крім прийняття і гасіння коливань ще й забезпечує кріплення колеса.

Пристрій газомасляної стійки MacPherson

Також в конструкції є ще одні компоненти направляючої системи - поперечні важелі, в завдання яких входить крім забезпечення рухомого з'єднання колеса з кузовом ще і запобігання його подовжнього переміщення.

Для боротьби з креном кузова під час руху в конструкції підвіски використовується ще один елемент - стабілізатор поперечної стійкості, який є єдиною сполучною ланкою між підвісками двох коліс однієї осі. По суті, цей елемент є торсионом і принцип його роботи заснований на виникненні протидіє сили при скручуванні.

Підвіска зі стійками Макферсона є однією з найпоширеніших і може використовуватися як на передній, так і задній осі.

Вона відрізняється порівняно компактними розмірами, простотою конструкції і надійністю, за що і отримала популярність. Недоліком же її є зміна кута розвалу при значному ході колеса щодо кузова.

важільний тип

Важільні незалежні підвіски - теж досить поширений варіант, що застосовуються на автомобілях. Цей тип ділиться на два види - двохважеля і мультіричажную підвіски.

Конструкція двохважелем підвіски зроблена так, що амортизаційна стійка виконує тільки свої прямі завдання - гасить коливання. Кріплення ж колеса повністю лежить на керуючої системі, що складається з двох поперечних важелів (верхнього і нижнього).

Використовувані важелі мають А-подібну форму, що забезпечує надійне утримання колеса від поздовжнього переміщення. До того ж вони різної довжини (верхній - коротше), завдяки чому навіть при значних пересуваннях колеса щодо кузова, кут розвалу не змінюється.

На відміну від «МакФерсона» двохважіль підвіска більш габаритна і металоємність, хоча трохи більшу кількість складових частин на надійності не позначається, але вона трохи складніше в обслуговуванні.

Багатоважеля тип, по суті, є доопрацьованій двохважелем підвіскою. Замість двох А-образних в її конструкції використовується до 10 поперечних і поздовжніх важелів.

підвіска

Таке конструктивне рішення робить позитивний вплив на плавність ходу і керованість авто, збереження кутів положення колеса під час роботи підвіски, але при цьому вона дорожча і складна в обслуговуванні. Через це по вживаності вона поступається стійок Макферсона і Двохважеля типу. Її можна зустріти на більш дорогих авто.

напівзалежна підвіска

Якоїсь серединою між залежною і незалежною підвіскою виступає напівзалежна.

Зовні цей вид дуже схожий з залежною підвіскою - є балка (до якої не входять елементи трансмісії), виконана заодно з поздовжніми важелями, до яких кріпляться колісні маточини. Тобто, і є вісь, яка з'єднує два колеса. До кузову балка кріпитися теж за допомогою цих же важелів. В якості пружних і демпфуючих елементів виступають пружини і амортизатори.

Напівзалежна підвіска з механізмом Уатта

Але на відміну від залежної підвіски, балка є торсіонної і може працювати на скручування. Це дозволяє в певному діапазоні колесам незалежно один від одного переміщатися в вертикальному напрямку.

Завдяки простоті конструкції і високої надійності торсіонна балка досить часто застосовується на задніх осях передньопривідних автомобілів.

інші види

Вище розглянуті основні види підвісок, що застосовуються на автомобілях. Але типів їх трохи більше, хоча інші зараз не використовуються. Такий наприклад, є підвіска «ДеДион».

В цілому, «ДеДион» відрізнялася не скільки конструкцією підвіски, а пристроєм трансмісії задньопривідних автомобілів. Суть розробки зводилася до того, що головна передача була винесена з конструкції заднього моста (вона жорстко кріпилася до кузова, а передача обертання виконувалася півосями зі Шрусамі). Сама ж задня вісь могла мати як незалежну, так і залежну підвіску. Але через низку негативних якостей цей тип на авто широкого поширення не отримав.

Підвіска De Dion

Також варто згадати про активну (вона ж - адаптивна) підвісці. Вона не є якимось окремим типом, а є, по суті, незалежною підвіскою, і відрізняється від описаних вище деякими конструктивними нюансами.

У цій підвісці використовуються амортизатори (гідравлічні, пневматичні або комбіновані) з електронним управлінням, що дозволяє до певної міри змінювати параметри роботи цього вузла - підвищувати і знижувати жорсткість, збільшувати кліренс.

Але зважаючи на складність конструкції зустрічається вона дуже рідко і тільки на автомобілях преміум сегменту.

На жаль дорожнє полотно не завжди рівне і гладке, а всі виникаючі коливання передаються на кузов машини. Підвіска призначена для пом'якшення цих коливань. Іншими словами, підвіска запобігає зайву тряску при їзді, забезпечуючи максимальний комфорт пасажирам. Вона, на ряду з колесами, входить в число обов'язкових елементів ходової частини автомобіля.

Функції підвіски:

1. З'єднання мостів і коліс з кузовом автомобіля. Завдяки наявності підвіски, колеса можуть повертатися, задаючи напрямок руху транспортного засобу.
2. Передача крутного моменту від двигуна і основною несучою сили.
3. Забезпечення плавності ходу і згладжування віддачі від дорожніх нерівностей. Велике навантаження на ходову частину відбувається під час руху по розбитому дорожньому полотну, що може привести до швидкої поломки.

Підвіска повинна бути міцною і довговічною для якісного виконання своїх функцій, тому всі виробники шукають всілякі рішення в цьому напрямку, впроваджуючи нововведення.

У сучасному автомобілі підвіска являє собою досить складну технічну систему, в яку входять:

• пружні елементи. До них відносяться металеві (торсіони, пружини, ресори) і неметалеві (гумові, пневматичні і гідропневматичні) деталі, які приймають на себе навантаження від коливань, пов'язаних з нерівністю дороги, і рівномірно розподіляють її по всьому кузову. Ці деталі мають пружними характеристика, в зв'язку з чим і відносяться до цієї групи елементів.
• напрямні елементи- деталі, що забезпечують з'єднання підвіски з кузовом. Це різні важелі (поперечні або поздовжні), що регулюють взаємодію коліс і кузова по відношенню один до одного.
• амортизатори- гасять пристрої, призначені для вирівнювання коливань кузова, отриманих від пружного елемента. Вони мають гідравлічне (принцип роботи заснований на протіканні масляної рідини через систему отворів і створення гідравлічного опору), пневматична (діючою речовиною виступає газ) і гідропневматичне (комбіноване) будова.
• Стабілізатор поперечної стійкості. Це якась металева штанга, що перешкоджає утворенню надмірного крену в процесі руху автомобіля.
• опори колеса- елементи на передній осі, які беруть на себе, і розподіляють по всій підвісці навантаження, що йде від коліс.
• Елементи кріплення, Що з'єднують деталі між собою (наприклад, болти, втулки кульові шарніри і т. Д.)

ДОВІДКА: На передній підвісці зазвичай розташовуються дві кульові опори, іноді чотири (наприклад на позашляховиках), рідше три

Принцип роботи

Підвіска функціонує за рахунок того, що в момент наїзду на нерівність, переміщаються пружні елементи (наприклад, пружини), перетворюючи ударну енергію. Жорсткість переміщення цих елементів контролюється, супроводжується і пом'якшується за допомогою амортизуючих пристроїв. В кінцевому підсумку, завдяки підвісці, сила удару на кузов автомобіля впливає набагато слабкіше, що забезпечує більш плавний хід транспорту.

Залежно від рівня жорсткості розрізняють підвіски:

• Жорсткі - дозволяють підвищити інформативність і ефективність управління автомобілем, але при цьому зменшується комфорт.
• М'які - забезпечують кращу комфортабельність при поїздці, але керованість погіршується.

Досвідчені водії намагаються вибрати оптимальний варіант, що поєднує кращі якості пристрою.

Крім допомоги в подоланні нерівностей дорожнього покриття, підвіска бере участь в проходженні поворотів і скоєнні бічного маневру, в розгоні і гальмуванні.

Які підвіски бувають

У зв'язку з особливостями конструкції підвіски прийнято розділяти на 3 види: залежна, незалежна і незалежна підвіска

залежна підвіска

Має на увазі жорстке з'єднання протилежних коліс, при якому переміщення одного колеса в поперечній площині тягне за собою переміщення іншого. До складу моста автомобіля входить жорстка балка, що змушує колеса рухатися паралельно. Спочатку в якості направляючих і пружних елементів використовувалися ресори, але в сучасних автомобілях єднальна колеса поперечина фіксується двома поздовжніми важелями і поперечною тягою.

переваги:

• невисока вартість
• легкість конструкції
• високий центр поперечного крену
• сталість розвалу і колії

Іншими словами, на рівній поверхні, не залежно від розгойдування, кут нахилу коліс щодо дороги не змінюється, а машина має краще зчеплення з дорожнім покриттям. На поганій дорозі, на жаль, це перевага втрачається, т. К. Провал одного колеса тягне за собою провал і другого, в результаті чого зчеплення погіршується.

Конструкція дуже проста і надійна, тому широко використовується для вантажних автомобілів і на задній осі легкових.

Полунезависимая

Включає в себе жорстку балку, яку торсіони утримують на кузові. Ця конструкція робить підвіску щодо самостійної по відношенню до кузова. Для прикладу можна вивчити підвіску передньопривідного автомобіля ВАЗ.

незалежна підвіска

Передбачає автономну роботу кожного колеса. Тобто їх переміщення не залежать одне від одного, що призводить до більш плавного ходу. Незалежна підвіска може бути як передній так і задньої, і в свою чергу її прийнято розділяти на:

• Підвіска з хитними півосями - основним елементом конструкції виступають піввісь. При наїзді на нерівності колесо завжди збереже перпендикулярне положення щодо піввісь.
• Підвіска з косими важелями - осі гойдання важелів знаходяться під косим кутом. Перевагами такого виду приладу можна назвати зменшення коливань колісної бази і крену авто на поворотах.
• Підвіска на поздовжніх важелях - найпростіший тип, серед незалежних. Кожне колесо утримується за допомогою важеля, що сприймає бічні і поздовжні зусилля. Зазвичай важіль кріпиться до кузова за допомогою шарнірів і має високу стійкість. Недолік такої підвіски полягає в тому, що на поворотах колеса нахиляються разом з кузовом, створюючи великий крен.
• З поздовжніми і поперечними важелями. Цей вид підвісок складний у технічному плані і громіздкий, тому слабо популярний (використовувався на таких марках як Rover, Glas і т.д.).
• З подвійними поздовжніми і поперечними важелями.
• Торсіонно-важільна підвіска - включає в свою конструкцію два поздовжніх важеля і торсионную балка, що скручується. Використовується на задній осі передньопривідних автомобілів, в сучасному автомоделювання в основному на бюджетних китайських моделях. Перевагою вважається надійність і простота, а недоліком - зайва жорсткість, що позбавляє комфорту пасажирів заднього ряду.
• Підвіска Макферсон - найпоширеніша схема передньої підвіски сучасних автомобілів. Це обумовлено невеликою шириною, легкістю і простотою конструкції. Однак у такій підвіски є і істотний мінус: висока тертя в амортизаторной стійці і, як наслідок, зниження фільтрації дорожніх шумів і нерівностей.
• Гідропневматичне і пневматична підвіска. Роль пружних елементів виконують пневматичні балони і гідропневматичні елементи, об'єднані в одне ціле з системою гідропідсилювача керма і гідравлічною системою гальм.
• Адаптивна підвіска відрізняється тим, що ступінь демпфірування амортизаторів змінюється в залежності від якості дорожнього полотна, параметрів руху і запитів водія. Результатом можна відзначити підвищену маневреність і безпеку.

Все підвіски мають свої позитивні характеристики і недоліки. Деякі до сих пір широко використовуються, а якісь давно не актуальні.

Автомобільну підвіску можна характеризувати за кількома напрямками:

пружна характеристика

Під нею розуміють залежність вертикальної навантаження на колесо від прогину підвіски. Крім цього, за пружну характеристику приймають статичний прогин, динамічний хід, жорсткість підвіски, і т. Д.

• Статичний прогин (статичний хід) підвіски - прогин під вагою автомобіля. При навантаженні, як правило, важелі підвіски приймають горизонтальне положення, а ресори розпрямляються. Статичний прогин приблизно дорівнює динамічному ходу або трохи менше.
• Динамічний хід - прогин під впливом відповідних сил дороги під час руху по ній.
• Жорсткість підвіски (жорсткість ходу) не варто плутати з жорсткістю пружного елемента. Жорстка підвіска робить управління більш чітким.

Іншими словами, пружна характеристика визначає якість самої підвіски.

плавність ходу

Коливання автомобіля впливають практично на всі його основні властивості, такі як плавність ходу, комфортабельність, витрата палива і якість управління. Вони зростають в зв'язку зі збільшенням швидкості або погіршенням якості дороги. Плавність ходу безпосередньо впливає на відчуття пасажирів під час поїздки. Чим рівніше дорога, тим приємніше в дорозі, без тряски і сильних вібрацій. Встановлено якісь стандарти допустимих коливань, від яких залежать ціна і якість авто. Ці стандарти покликані захистити пасажирів і вантаж від швидкої стомлюваності, і пошкоджень в дорозі.

Неможливо повністю виключити вібрації, але виробники намагаються максимально підвищити рівень комфорту. Якщо по коливаннях коліс оцінюють стійкість і складність в управлінні машини, то коливання кузова визначають плавність ходу.

Під плавністю ходу прийнято розуміти властивість авто забезпечувати максимальний захист пасажирів і вантажу від сильних поштовхів і ударів, що виникають при контакті автомобіля з дорогою. Частота коливань кузова в межах від 0,5 до 1,0 Гц свідчить про те, що плавність ходу нормальна.

ДОВІДКА: Частота від 0,5 до 1,0 Гц схожа з частотою поштовхів, які долають при ходьбі

Під час поїздки пасажири відчувають повільні коливання з великими амплітудами і швидкі, з малими ривками. Якщо швидкі можна усунути за допомогою сидінь, віброізоляція, гумових опор і т. Д., То для захисту від повільних використовується пружна підвіска коліс.

Таким чином, можна сказати, що плавність ходу є важливою характеристикою, на яку варто звернути увагу при виборі автомобіля.

кінематика

Ця характеристика зумовлює зміни положення коліс під час руху. Як було написано раніше, в залежності від виду підвіски колеса можуть рухатися як паралельно один одному, так і з невеликими відхиленнями не залежно один від одного. Здавалося б, особливої ​​різниці в тому, як переміщаються колеса немає, але це не так, оскільки кінематика впливає на безпеку пересування.

еластокінематіка

Процес зміни положення коліс щодо кузова, із застосуванням в підвісці еластичних елементів (ресори, сайлент-блоків і ін.) Прийнято називати еластокінематіка. Завдяки цим елементам, підвіска може підлаштовуватися під дорожні умови. Для прикладу можна розглянути ситуацію, при якій під час гальмування з одного боку дорожнє покриття складається з гравію, а з іншого - асфальт. В цьому випадку кути сходження коліс змінюються індивідуально. Еластокінематіческая підвіска дозволяє відбутися більш рівномірному зчепленню коліс і дорожнього полотна під час поворотних маневрів, реагує на відхилення кузова від горизонтального положення, здійснюючи невеликий доворот задніх коліс. Завдяки чому водій може впевненіше почувати себе під час поворотів і перебудови.

демпфуюча характеристика

Демпфірування - штучне придушення механічних коливань. З огляду на те, що коливання кузова виводять пасажирів із зони комфорту, дана характеристика дуже важлива при виборі авто. Загасання коливань відбувається завдяки роботі, в першу чергу, амортизаторів, які вирівнюють вібрації, шляхом рівномірно розподілу ударної сили. Властивості їх роботи описує дана характеристика.

Підресорені і безпружинні маси

Для початку необхідно визначитися з відзнакою підресореною і непідресореної маси.

Безпружинна маса включає в себе масу коліс і інших деталей, прикріплених безпосередньо до них. Це диски, шини, деталі гальмівної системи, що знаходяться на колесі.

Підресорена маса - це та частина автомобіля, яка впливає на підвіску. Грубо кажучи - це деталі верхньої частини машини.

Співвідношення підресореною і непідресореної маси істотно впливає на плавність ходу і безпеку їзди. Велика величина безпружинних мас впливає на характер роботи підвіски, що виражається, наприклад, у великій силі інерції, що виникає в підвісці при подоланні нерівностей. Якщо взяти за основу хвилеподібну поверхню, то на швидкості, задній міст під впливом пружних елементів, не встигатиме приземлятися, що призведе до погіршення зчеплення коліс з дорогою.

Менша величина безпружинних мас менше впливає на плавність ходу на нерівній дорозі, тому виробники прагнуть до її зниження.

Незважаючи на те, що виробники активно покращують зносостійкість обладнання, через поганий стан доріг їх зусилля зводяться на «ні» і водії стикаються з таким проблемами, як:

1. Деформація важелів підвіски. Причиною такого роду поломки можна назвати низьку якість матеріалу, з якого виготовлена ​​деталь. Виявляється, як правило, при наїзді на високу перешкоду або навпаки, в'їзді в глибоку яму. При досить серйозну поломку, з'являється характерна вібрація від роботи двигуна. Обслуговування на СТО полягає в знятті деформованого важеля, заміні що вийшли з ладу деталей або повної заміни обладнання.
2. Зміна кутів установки передніх коліс. Найчастіше це відбувається в результаті зношування шарнірів передньої підвіски і призводить до погіршення обертання коліс, надмірної витрати палива. При такій поломці допомагає регулювання розвалу сходження.
3. Знос або поломка амортизатора, порушення герметичності. Відбувається через тривалої роботи, великого навантаження або попадання сміття. При переміщенні рідини, несправне працюють клапани схильні до зайвого навантаження, що з часом призводить до їх поломки - освіті течі. Використання несправних амортизаторів може серйозно нашкодити транспортному засобу, аж до руйнування деталей підвіски.
4. Поломка опори амортизатора. Зазвичай відбувається з двох причин: а) в опорі зношується гума; б) виходить з ладу підшипник. Характерною ознакою поломки є стукіт, навіть при їзді по незначним нерівностей.
5. Знос кріплень підвіски. Кріплення можна віднести до видаткового матеріалу, під час експлуатації їх знос неминучий. Своєчасна заміна не дозволить руйнувань перейти на інші деталі.

Основною причиною поломок підвіски є неякісне дорожнє покриття. Крім того, на термін служби агрегату впливає стиль водіння водія, якість технічного обслуговування або низькопробні комплектуючі.

Вивчивши будову, принцип роботи та характеристики підвіски, ми можемо зробити висновок, що це складний механізм, що вимагає уважного контролю та якісного обслуговування, перш за все, з метою безпеки в дорозі. Підвіска має великий вплив на роботу всього автомобіля і умов водіння. Класифікація підвісок різноманітна, тому кожен зможе вибрати авто за своїми критеріями.

Автомобіль складається з безлічі вузлів, кожен з яких виконує покладені на нього функції. Без їх точної роботи неможливе нормальне рух машини. Одним з найважливіших вважається підвіска авто. Вона допомагає гасити удари від нерівній поверхні і передає крутить зусилля коліс на корпус. Завдяки цьому транспортний засіб рухається в потрібному напрямку.

Увага! Без підвіски кожен удар при наїзді на яму приносив би серйозної шкоди кузову.

Що таке підвіска можна дізнатися на відео:

Призначення підвіски і загальна будова

Підвіска для авто має кілька основних функцій, які визначають її роль в роботі авто. Саме вона забезпечує комфорт пасажирів при їзді. Одним з її основних елементів є амортизатори. Вони поглинають основну ударну силу.

Ще однією важливою функцією підвіски є утримання корпусу авто під час поворотів. Ця конструкційна особливість забезпечує високу надійність навіть на найкрутіших віражах. Загальний пристрій складається з таких елементів:

• кузов;
• колесо;
• шарнір;
• пружний, демпфуючий і спрямовує елемент.

Увага! Зараз в більшості конструкцій підвісок для автомобілів як пружний елемент використовуються пружини, але до сих пір можна знайти конструкції з ресорами.

Хороша підвіска авто забезпечує плавність під час їзди. Саме від неї залежить, наскільки комфортно ви будете почувати себе на трасі або бездоріжжю. В процесі еволюції автомобільними інженерами було створено безліч конструкцій, кожна з яких є унікальною. Багато з них знайшли своє практичне застосування.

Види підвісок і їх пристрій

Існує багато видів підвісок для автомобіля. Кожна має ряд конструкційних особливостей, що забезпечує її функціональні можливості. Не дивно, що кожна конструкція визначається для конкретного класу машин, розрахованого на ті чи інші умови експлуатації.

Видів підвісок існує дуже багато. В принципі кожен серйозний автомобільний виробник намагався винайти свою унікальну конструкцію, яка б максимально відповідала класу, що випускаються ним. Перерахування їх всіх займе дуже багато часу. Тому краще зосередитися на найбільш популярних.

залежна підвіска

Мабуть, це найстаріша підвіска, яка застосовується до цих пір. Головною її особливістю є жорстка зв'язок. Подібного ефекту вдається досягти завдяки балці і картера.

Примітно, що в найперших моделях виробники навіть використовували ресори. Але незабаром від цієї практики довелося відійти. Сучасні аналоги оснащуються поздовжніми важелями. За сприйняття бічної сили відповідає поперечна тяга.

Залежна підвіска авто володіє такими перевагами:

• невисокою вартістю;
• малою вагою;
• хорошим зчепленням з поверхнею.

На перший погляд, це не так-то вже й мало, але справа в тому, що і багато інших видів підвісок для авто володіють такими якостями. Головний же недолік системи полягає в частих заметах. До того ж через те, що колеса рухаються різноспрямовано, спостерігаються проблеми з керованістю.

задня незалежна

Конструкція підвіски досить проста. Це два поздовжніх важеля. Вони з'єднуються між собою поперечиною. Подібна підвіска встановлюється тільки ззаду, На машинах з переднім приводом. В іншому випадку ефективність системи знаходиться під великим питанням. До переваг системи можна зарахувати:

• компактність;
• малу вагу;
• хорошу кинематику.

Головна умова для використання підвіски такого типу - наявність не ведучого заднього моста. У деяких конструкціях амортизатори і пружини встановлюються окремо.

Увага! Головною альтернативою для пружини є пневматичний елемент з фіксацією певної величини.

Ще в деяких варіантах пристрої допустимо включення пружин і амортизаторів в одне ціле. В такому випадку пневматичний елемент монтується на шток амортизатора.

На поздовжніх важелях

Ця підвіска для авто відноситься до класу незалежних. Головною відмінністю є відсутність жорсткого зв'язку.Кожне колесо утримується за допомогою важеля. Саме він приймає бічні зусилля.

Увага! Важіль повинен мати граничну міцність. Це запорука надійності всього пристрою.

Важіль кріпиться до кузова двома шарнірами. При цьому сам елемент має широку опорну базу. Тільки так стає можливим забезпечити потрібну фіксацію і надійність.

Підвіска для авто такого типу може рухатися тільки поздовжньо. При цьому колія ніяк не змінюється. Подібна конструкторська особливість має як позитивну, так і негативну сторону. Якщо авто їде тільки вперед, то спостерігається значна економія палива. До того ж кузов володіє підвищеною стабільністю, але варто машині увійти в поворот, як все кардинально змінюється.

Поздовжня підвіска дуже погано показує себе на поворотах.Колеса нахиляються разом з кузовом, і це, звичайно ж, не сприяє стійкості. Подібний вид конструкції має вкрай мізерні можливості при передачі бічної сили. Великі крен - переконливе свідчення.

Додавання в пристрій поздовжньої підвіски стабілізатора дозволяє автомобілю позбутися надмірного крену. На жаль, подібне доповнення призводить до втрати стійкості на нерівному покритті.

Здавалося б, всіх перерахованих вище недоліків більш ніж достатньо, щоб забути про поздовжньої підвісці для авто. Але у неї є вагомі переваги, про які не можна забувати. Вона дуже компактна і проста в монтажі. Через це її найчастіше встановлюють на автобусах і вантажівках.

Поперечні подвійні важелі

Це пристрій підвіски для авто представляє собою різновид попередньої модифікації. Вона була створена в 30-х роках минулого століття. Незважаючи на це, вона до цих пір незамінна в машинах, які беруть участь в різних типах гонках.

Колесо в такій підвісці для авто утримується за допомогою двох важелів, які розташовуються поперечно. Кріплення може здійснювати як до кузова, так і до підрамника. Різні автомобільні компанії використовують той варіант, який найбільше підходить для їх цілей.

Головним достоїнством поперечної підвіски для авто є можливість широкої настройки. Ви можете легко змінити нахил важелів, якщо вам це знадобиться.Завдяки такій корективи змінюється параметр поперечного крену. Мало того, є можливість змінювати довжину. Це дозволяє впливати на розвал.

Нижній важіль поперечної підвіски для авто повинен бути трохи довше верхнього. Подібне конструкційну зміна дозволяє утворити негативний розвал коліс. Мало того, це відбувається при мінімальному розширенні колії.

На практиці подібне буде виглядати наступним чином: підвіска захопить колесо згори. Через це при поворотах колеса спереду виявляються набагато ближче до вертикалі. Даного ефекту вдається домогтися за рахунок негативного розвалу. Саме він компенсує нахил, хоча і не повністю.

Відстань між поперечними важелями дозволяє контролювати податливість підвіски авто. Також це впливає на кінематику. Залежність досить проста. Чим далі вони один від одного, тим більше жорсткості і вище точність.

Природно, без мінусів в поперечної підвісці авто обійтися не вийшло. Через мінливого розвалу гірше себе проявляють покришки. Особливо це помітно при гальмуванні. Не дивно, що з часом інженери стали встановлювати важелі поздовжньо.

Увага! Головним достоїнством підвіски авто з поздовжніми важелями є можливість отримання центру крену вище, ніж у інших модифікацій.

Де-діон

Шукаючи можливість зняти навантаження з заднього моста, вчені винайшли підвіску для авто Де-діон. У ній картер відділяється від балки. При цьому він кріпиться безпосередньо до кузова. Таким чином, крутний момент йде прямо до провідних коліс від силового агрегату. Провідниками служать піввісь. Конструкція може бути залежною і незалежною

Увага! Головний недолік цієї підвіски авто - відсутність балансу при гальмуванні.

Підвіска грає одну з найважливіших ролей в авто. Не дивно, що автомобільними інженерами було придумано безліч модифікацій, кожна з яких оптимально підходить під певні умови експлуатації.

На відео - огляд видів підвісок для авто:

Підвіска автомобіля являє собою сукупність елементів, що забезпечують пружний зв'язок між кузовом (рамою) і колесами (мостами) автомобіля. Головним чином підвіска призначена для зниження інтенсивності вібрації і динамічних навантажень (ударів, поштовхів), що діють на людину, вантаж, що перевозиться або елементи конструкції автомобіля при його русі по нерівній дорозі. У той же час вона повинна забезпечувати постійний контакт колеса з дорожньою поверхнею і ефективно передавати провідне зусилля і гальмівну силу без відхилення коліс від відповідного положення. Правильна робота підвіски робить керування автомобілем комфортним і безпечним. Незважаючи на гадану простоту, підвіска є однією з найважливіших систем сучасного автомобіля і за історію свого існування зазнала значних змін і удосконалення.

Історія появи

Спроби зробити пересування транспортного засобу м'якше і комфортніше робилися ще в каретах. Спочатку осі коліс жорстко кріпилися до корпусу, і кожна нерівність дороги передавалася сидить всередині пасажирам. Підвищити рівень комфорту могли лише м'які подушки на сидіннях.

Залежна підвіска з поперечним розташуванням ресори

Першим способом створити пружну «прошарок» між колесами і кузовом карети стало застосування еліптичних ресор. Пізніше це рішення було запозичено і для автомобіля. Однак ресора вже стала напівеліптичними і могла встановлюватися поперечно. Автомобіль з такою підвіскою погано управлявся навіть на невеликій швидкості. Тому незабаром ресори стали встановлювати поздовжньо на кожне колесо.

Розвиток автомобілебудування спричинило і еволюцію підвіски. В даний час нараховуються десятки їх різновидів.

Основні функції і характеристики підвіски автомобіля

У кожної підвіски існують свої особливості і робочі якості, які безпосередньо впливають на керованість, комфорт і безпеку пасажирів. Однак будь-яка підвіска незалежно від свого типу повинна виконувати наступні функції:

1. Поглинання ударів і поштовхів з боку дорогидля зниження навантажень на кузов і підвищення комфорту руху.
2. Стабілізація автомобіля під час рухуза рахунок забезпечення постійного контакту шини колеса з дорожнім покриттям і обмеження надмірних кренів кузова.
3. Збереження заданої геометрії переміщення і положення колісдля збереження точності рульового управління під час руху і гальмування.

Дрифт-кар з жорсткою підвіскою

Жорстка підвіска автомобіля підходить для динамічної їзди, при якій потрібно миттєва і точна реакція на дії водія. Вона забезпечує невеликий дорожній просвіт, максимальну стійкість, опірність крену і розгойдування кузова. Застосовується в основному на спортивних автомобілях.

Автомобіль класу «Люкс» з енергоємної підвіскою

У більшості легкових авто застосовується м'яка підвіска. Вона максимально згладжує нерівності, однак робить автомобіль кілька хитким і гірше керованим. Якщо потрібно регульована жорсткість, на автомобіль монтується гвинтова підвіска. Вона являє собою стійки-амортизатори із змінною силою натягу пружини.

Позашляховик з длінноходной підвіскою

Хід підвіски - відстань від крайнього верхнього положення колеса при стисненні до крайнього нижнього при вивішуванні коліс. Хід підвіски багато в чому визначає «позашляхові» можливості автомобіля. Чим більше його величина, тим більше перешкода можна подолати без удару об обмежувач або без провисання ведучих коліс.

пристрій підвіски

Будь-яка підвіска автомобіля складається з наступних основних елементів:

1. пружне пристрій- сприймає навантаження від нерівностей дорожньої поверхні. Види: пружини, амортизатори, пневмоелементи і т.д.
2. демпфуючий пристрій- гасить коливання кузова при проїзді через нерівності. Види: всі типи.
3. направляючий пристрій—забезпечує заданий переміщення колеса щодо кузова. види:важелі, поперечні і реактивні тяги, ресори. Для зміни напрямку впливу на демпфуючий елемент в спортивних підвісках pull-rod і push-rod застосовуються рокери.
4. Стабілізатор поперечної стійкості- зменшує поперечний крен кузова.
5. Гумово-металеві шарніри- забезпечують пружне з'єднання елементів підвіски з кузовом. Частково амортизують, пом'якшують удари і вібрації. Види: сайлент-блоки і втулки.
6. Обмежувачі ходу підвіски- обмежують хід підвіски в крайніх положеннях.

Класифікація підвісок

В основному підвіски поділяються на два великих типи: і незалежні. Дана класифікація визначається кінематичною схемою направляючого пристрою підвіски.

залежна підвіска

Колеса жорстко зв'язані за допомогою балки або нерозрізного моста. Вертикальне положення пари коліс щодо загальної осі не змінюється, передні колеса - поворотні. Пристрій задньої підвіски аналогічне. Буває ресорна, пружинна або пневматична. У разі установки пружин або пневмобаллонов необхідне застосування спеціальних тяг для фіксування мостів від переміщення.

Відмінності залежною і незалежною підвіски

• проста і надійна в експлуатації;
• висока вантажопідйомність.

• погана керованість;
• погана стійкість на великих швидкостях;
• менша комфортабельність.

незалежна підвіска

Колеса можуть змінювати вертикальне положення відносно один одного, залишаючись в тій же площині.

• хороша керованість;
• хороша стійкість автомобіля;
• велика комфортабельність.

• більш дорога і складна конструкція;
• менша надійність при експлуатації.

напівзалежна підвіска

напівзалежна підвіскаабо торсіонна балка- це проміжне рішення між залежною і незалежною підвіскою. Колеса і раніше залишаються пов'язаними, проте існує можливість їх невеликого переміщення відносно один одного. Дана властивість забезпечується за рахунок пружних властивостей П-образної балки, що з'єднує колеса. Така підвіска в основному застосовується в якості задньої підвіски бюджетних автомобілів.

Види незалежних підвісок

Макферсон

- найпоширеніша підвіска передньої осі сучасних автомобілів. Нижній важіль з'єднаний з маточиною за допомогою кульової опори. Залежно від його конфігурації може застосовуватися поздовжня реактивна тяга. До маточинного вузлу кріпиться амортизаційна стійка з пружиною, її верхня опора закріплюється на кузові.

Поперечна тяга, закріплена на кузові і з'єднує обидва важеля, є стабілізатором, протидіє крену автомобіля. Нижня кульове з'єднання і підшипник чашки стійки-амортизатора дають можливість для повороту колеса.

Деталі задньої підвіски виконані за тим же принципом, відмінність полягає лише у відсутності можливості повороту коліс. Нижній важіль замінений на поздовжні і поперечні тяги, що фіксують маточину.

• простота конструкції;
• компактність;
• надійність;
• недорога у виробництві та ремонті.

• середня керованість.

Двохважеля передня підвіска

Більш ефективна і складна конструкція. Верхньою точкою кріплення маточини виступає другий поперечний важіль. Як пружний елемент може використовуватися пружина або торсіон. Задня підвіска має аналогічну будову. Подібна схема підвіски забезпечує кращу керованість автомобіля.

Пневматична підвіска

пневмопідвіска

Роль пружин в цій підвісці виконують пневмобаллона зі стисненим повітрям. При є можливість регулювання висоти кузова. Також вона покращує показники плавності ходу. Використовується на автомобілях класу люкс.

гідравлічна підвіска

Регулювання висоти і жорсткості гідропідвіска Lexus

Амортизатори підключені до єдиної замкнутому контуру з гідравлічною рідиною. дає можливість регулювати жорсткість і висоту дорожнього просвіту. При наявності в автомобілі керуючої електроніки, а також функції вона самостійно підлаштовується під умови дороги і водіння.

Спортивні незалежні підвіски

Гвинтові підвіска (койловеров)

Гвинтові підвіска, або койловеров - амортизаційні стійки з можливістю настройки жорсткості прямо на автомобілі. Завдяки загвинчування нижнього упору пружини можна регулювати її висоту, а також величину дорожнього просвіту.

В якості пружних пристроїв в підвісках сучасних автомобілів використовують металеві і неметалеві елементи. Найбільшого поширення набули металеві пристрої: пружини, листові ресори і торсіони.

Пружина підвіски автомобіля зі змінною жорсткістю

Найбільш широко (особливо в підвісках легкових автомобілів) застосовуються кручені пружини, Що виготовляються з сталевого пружного стержня круглого перетину.
При стисненні пружини по вертикальній осі, її витки зближуються і закручуються. Якщо пружина має циліндричну форму, то при її деформації відстань між витками зберігається постійним і пружина має лінійну характеристику. Це означає, що деформація циліндричної пружини завжди прямо пропорційна додається зусиллю, а пружина має постійну жорсткість. Якщо виготовити виту пружину з прутка змінного перерізу або надати пружині певну форму (у вигляді бочки або кокона), то такий пружний елемент буде мати змінну жорсткість. При стисненні такої пружини спочатку будуть зближатися менш жорсткі витки, а після їхнього зіткнення в роботу вступлять більш жорсткі. Пружини змінної жорсткості широко застосовуються в підвісках сучасних легкових автомобілів.
До переваг пружин, що застосовуються в якості пружних елементів підвісок, слід віднести їх малу масу і можливість забезпечення високої плавності ходу автомобіля. У той же час пружина не може передавати зусилля в поперечній площині і її застосування вимагає наявності в підвісці складного направляючого пристрою.

Задня ресорах:
1 - вушко ресори;
2 - гумова втулка;
3 - кронштейн;
4 - втулка;
5 - болт;
6 - шайби;
7 - палець;
8 - гумові втулки;
9 - пружинна шайба;
10 - гайка;
11 - кронштейн;
12 - втулка гумова;
13 - втулка;
14 - пластина сережки;
15 - болт;
16 - штанга стабілізатора;
17 - корінний лист;
18 - листи ресори;
19 - гумовий буфер ходу стиснення;
20 - драбини;
21 - накладка;
22 - балка заднього моста;
23 - амортизатор;
24 - хомут;
25 - лонжерон рами;
26 - кронштейн стабілізатора;
27 - сережка стабілізатора

листова ресораслужила пружним елементом підвіски ще на гужових екіпажах і перших автомобілях, але вона продовжує застосовуватися і в наші дні, правда в основному на вантажних автомобілях. Типова листова ресора складається з набору скріплених між собою листів різної довжини, виготовлених з пружинного стали. Листова ресора зазвичай має форму напівеліпса.

Способи кріплення ресор:
а - з крученими вушками;
б - на гумових подушках;
в - з накладними вушком і ковзної опорою

Листи, з яких складається ресора, мають різну довжину і кривизну. Чим менше довжина листа, тим більше повинна бути його кривизна, що необхідно для більш щільного взаємного прилягання листів в зібраної ресорі. При такій конструкції зменшується навантаження на найдовший (корінної) лист ресори. Листи ресори скріплюють між собою центровим болтом і хомутами. За допомогою корінного листа ресора прикріплюється шарнірно обома кінцями до кузова або рами і може передавати зусилля від коліс автомобіля на раму або кузов. Форма кінців корінного листа визначається способом кріплення його до рами (кузова) і необхідністю забезпечення компенсації зміни довжини листа. Один з кінців ресори повинен мати можливість повертатися, а інший повертатися і переміщатися.
При деформації ресори її листи згинаються і змінюють свою довжину. При цьому відбувається тертя листів один про одного, і тому вони вимагають мастила, а між листами ресор легкових автомобілів встановлюють спеціальні антифрикційні прокладки. У той же час наявність тертя в ресорі дозволяє гасити коливання кузова і в деяких випадках дає можливість обійтися без застосування в підвісці амортизаторів. Ресорах має просту конструкцію, але більшу масу, що і визначає найбільше її поширення в підвісках вантажних автомобілів і деяких легкових автомобілях підвищеної прохідності. Для зменшення маси ресорних підвісок і поліпшення плавності ходу іноді застосовуються малолистовіі однолистовіресори з листом змінного по довжині перетину. Досить рідко в підвісках застосовуються ресори, виготовлені з армованої пластмаси.

торсіонна підвіска. У задній підвісці автомобіля Peugeot 206 використовуються два торсиона, з'єднані з поздовжніми важелями. У направляющем пристрої підвіски застосовуються трубчасті важелі, встановлені під кутом до поздовжньої осі автомобіля

торсіон- металевий пружний елемент, що працює на скручування. Зазвичай торсіон являє собою суцільний металевий стрижень круглого перетину з потовщеннями на кінцях, на яких нарізані шліци. Зустрічаються підвіски, в яких торсіони виготовлені з набору пластин або стрижнів (автомобілі ЗАЗ). Одним кінцем торсіон кріпиться до кузова (рами), а іншим до направляючої пристрою. При переміщеннях коліс торсіони закручуються, забезпечуючи пружний зв'язок між колесом і кузовом. Залежно від конструкції підвіски торсіони можуть розташовуватися як уздовж поздовжньої осі автомобіля (зазвичай під підлогою), так і поперек. Торсіонні підвіски виходять компактними і легкими і дають можливість регулювання підвіски шляхом попереднього закручування тріснув.
Неметаличні пружні елементи підвісок діляться на гумові, пневматичніі гідропневматичні.
Гумові пружні елементиприсутні практично у всіх конструкціях підвісок, але не в якості основних, а як додаткові, що використовуються для обмеження ходу коліс вгору і вниз. Застосування додаткових гумових обмежувачів (буферів, відбійників) обмежує деформацію основних пружних елементів підвіски, збільшуючи її жорсткість при великих переміщеннях і запобігаючи удари металу по металу. Останнім часом гумові елементи все частіше замінюються пристроями з синтетичних матеріалів (поліуретан).

Пружні елементи пневматичних підвісок:
а - рукавного типу;
б-подвійні балони

В пневматичних пружних елементахвикористовуються пружні властивості стиснутого повітря. Пружний елемент являє собою балон, виготовлений з армованої гуми, в який подається під тиском повітря від спеціального компресора. Форма пневмобаллонов може бути різною. Набули поширення балони рукавного типу (а) і подвійні (двосекційні) балони (б).
До переваг пневматичних пружних елементів підвісок слід віднести високу плавність ходу автомобіля, невелику масу і можливість підтримки постійним рівня підлоги кузова, незалежно від завантаження автомобіля. Підвіски з пневматичними пружними елементами застосовують на автобусах, вантажних і легкових автомобілях. Сталість рівня підлоги вантажної платформи забезпечує зручність навантаження і розвантаження вантажного автомобіля, а для легкових автомобілів і автобусів - зручність при посадці і висадці пасажирів. Для отримання стисненого повітря на автобусах і вантажних автомобілях з пневматичною гальмівною системою використовуються штатні компресори, які приводяться в дію від двигуна, а на легкових автомобілях встановлюють спеціальні компресори, як правило, з електроприводом (Range Rover, Mercedes, Audi).

пневмопідвіска. На нових автомобілях Mercedes Е-класу замість пружин стали застосовуватися пневматичні пружні елементи

Використання пневматичних пружних елементів вимагає застосування в підвісці складного направляючого елемента і амортизаторів. Підвіски з пневматичними пружними елементами деяких сучасних легкових автомобілів мають складне електронне управління, яке забезпечує не тільки сталість рівня кузова, але і автоматичну зміну жорсткості окремих пневмобаллонов на поворотах і при гальмуванні, для зменшення крену кузова і клевков, що в цілому підвищує комфортабельність і безпеку руху .

Гидропневматический пружний елемент:
1 - стиснений газ;
2 - корпус;
3 - рідина;
4 - до насоса;
5 - до амортизаторной стійці

Гидропневматический пружний елемент являє собою спеціальну камеру, розділену на дві порожнини еластичною мембраною або поршнем.
Одна з порожнин камери заповнена стисненим газом (зазвичай азотом), а інша рідиною (спеціальним маслом). Пружні властивості забезпечуються стисненим газом, оскільки рідина практично не стискається. Переміщення колеса викликає переміщення поршня, що знаходиться в циліндрі, заповненому рідиною. При ході колеса вгору поршень витісняє з циліндра рідина, яка надходить в камеру і впливає на розділову мембрану, яка переміщається і стискає газ. Для підтримки необхідного тиску в системі використовується гідравлічний насос і гідроакумулятор. Змінюючи тиск рідини, що надходить під мембрану пружного елемента, можна змінювати тиск газу і жорсткість підвіски. При коливаннях кузова рідина проходить через систему клапанів і відчуває опір. Гідравлічне тертя забезпечує гасять властивості підвіски. Гідропневматичні підвіски забезпечують високу плавність ходу, можливість регулювання положення кузова і ефективне гасіння коливань. До основних недоліків такої підвіски відноситься її складність і висока вартість.