Двухрычажная подвеска
Двухрычажная подвеска — распространенный тип независимой подвески. Конструкция двухрычажной подвески основана на применении двух рычагов, верхнего и нижнего, прикрепленных одним концом к кузову, а другим — к ступице колеса.
На заре автомобильной эпохи, машины отличались от конных экипажей лишь наличием двигателя. Соответственно и подвеска в виде балки на эллиптических рессорах перекочевала на них практически без изменений. Однако ее несовершенство по мере увеличения скорости автомобилей все больше давало о себе знать, и в результате усилий инженеров и изобретателей ей на смену пришла независимая, двухрычажная.
Автомобили начала ХХ века, столь непохожие на современные, были далеки от понятий «комфорт» и «управляемость». А именно этого и не хватало покупателям отнюдь не дешевых автомобилей.
Добиться приемлемых ходовых качеств удалось с началом применения независимых подвесок. Они, как и большинство автомобильных разработок, перекочевали на гражданские автомобили из автоспорта.
Высокие скорости и зависимые подвески, оказались вещами несовместимыми. Управляемость на виражах оставалась на уровне тех же конных экипажей. Кроме того, кузов автомобиля находился над балками мостов, поэтому центр тяжести был высоким. И если при езде по прямой никаких проблем не возникало, то быстрые повороты приходилось преодолевать едва ли не со скоростью пешеходов.
Несмотря на то, что двухрычажная подвеска появилась на автомобилях еще до Второй мировой войны, она до сих пор считается самой сбалансированной и оптимальной для легкового автомобиля. Кроме того, на болидах самой известной гоночной серии «Формула-1», используется «двухрычажка». Российские автолюбители не понаслышке знакомы с такой конструкцией — на «Жигулях» классического семейства, от «Копейки» до «Семерки» передняя подвеска была независимой, двухрычажной.
Конструкция двухрычажной подвски
Также, как и почти сто лет назад, она представляет собой два рычага, расположенных поперечно, один над другим. Нижний, через сайлентблоки, опирается на балку или подрамник, а верхний – на кузов.
Другие концы рычагов, через шаровые опоры, соединены со ступицей колеса.
Для экономии пространства и достижения оптимальной кинематики работы подвески применяются рычаги разной длины. Верхний, короткий, выполнен в виде буквы «А», а нижний, в виде буквы «L».
В качестве упругого элемента в двухрычажной подвеске может быть использована пружина, торсион, пневмобаллон или полуэллиптическая рессора. Правда, последняя на легковых автомобилях практически не встречается и используется лишь на легких грузовичках.
Вместе с амортизатором упругий элемент одним концом крепится к нижнему рычагу, а другим к кузову автомобиля.
Плюсы и минусы двухрычажной подвески
Как уже упоминалось выше, независимая двухрычажная подвеска наделяет автомобиль хорошей управляемость. Но это не единственное ее достоинство. При проезде неровностей толчки при работе подвески гасятся более эффективно, что в лучшую сторону сказывается на уровне комфорта при езде. И самое главное, этот тип независимой подвески на сегодняшний день является самым надежным.
Если она настолько хороша, то почему она не ставится на все автомобили? Проблема в том, что у двухрычажной подвески есть существенный недостаток. Дело в том, что верхний рычаг довольно ощутимо «съедает» подкапотное пространство. А если учесть, что подавляющее большинство современных автомобилей переднеприводные, с поперечным расположением двигателя, то «двухрычажке» просто не находится места в кузове. По этому практически все автомобили А-, B- и С-класса довольствуются компактной и более дешевой в производстве подвеской типа McPherson. По той же причине двухрычажная подвеска практически не используется на задней оси автомобилей, потому как уменьшает полезный объем багажника.
Рано или поздно изнашивается любая, даже самая надежная подвеска. Тут всплывает еще один минус «двухрычажки». Дело в том, что сейчас рычаги делаются неразборными. То есть и шаровая опора и сайлентблоки выполнены одной деталью. А сами рычаги, для снижения неподрессоренных масс в основном изготавливаются из алюминия.
Поэтому при износе, скажем, «копеечных» сайлентблоков или шаровой опоры, приходится покупать недешевый рычаг целиком.
Состояние элементов подвески можно продиагностировать самостоятельно. Для этого достаточно поддомкратить нужное колесо, а затем при помощи монтажки проверить состояние шаровых опор и сайлентблоков. Последние чаще всего рассчитываются на весь срок службы автомобиля и не требуют к себе внимания. А вот самыми уязвимыми местами в двухрычажной подвеске являются шаровая опора и амортизатор. Несмотря на простоту конструкции, ремонт лучше доверить профессиональным автослесарям, но, при соответствующих навыках, приспособлениях и желании, можно сделть и самостоятельно.
В чем преимущества подвески на двойных поперечных рычагах перед МакФерсоном
Вот что делает подвеску с двойными поперечными рычагами превосходящей более распространенную конструкцию типа МакФерсон
Смотрите также: Три технологии, которые делают подвеску вашего автомобиля идеальной
Когда начинают говорить о вновь появившемся новом захватывающем спортивном автомобиле или суперкаре, можно заметить, что обычно начинают рассказ с того важного факта, что автомобиль получил «подвеску на двойных поперечных рычагах».
Это довольно неплохая конструкция (еще бы она была плохой, иначе ее бы не использовали на дорогих гоночных моделях автомобилей), об этом знают, пожалуй, все. Но в чем преимущества конструкции? Давайте посмотрим.
Прежде чем мы продолжим, нам нужно сказать пару слов о концепции передней подвески типа МакФерсон (McPherson), которая также хорошо знакома многим поколениям автомобилистов. Производители даже используют этот тип подвески чаще, чем ее аналог на двух поперечных рычагах.
Как ни странно, модель подвески передних колес, разработанная Эрлом Стили МакФерсоном, являлась ничем иным как логическим продолжением развития двухрычажной подвески, но со значительными допущениями по части упрощения, удешевления и модернизации как самой конструкции, так и кинематики системы подвески.
Модель обладает только одним рычагом – нижним. Вместо второго рычага – шарнир с усиленным демпфером с конической пружиной, на которые возложена двойная обязанность: гашение вертикальных колебаний и удержание колеса в заданной горизонтальной плоскости.
Конструкция подвески отличается компактными размерами и небольшой толщиной в средней и верхней части по сравнению с многорычажной и двухрычажными подвесками, что делает ее идеальной для моделей автомобилей с поперечными двигателями. Также она проста в исполнении и дешева в конструировании.
В общем, работает такая конструкция на направляющих стойках на удивление хорошо.
Однако конструкция стойки ограничивает возможности инженеров по оптимизации развала.
Разнесенные по краям демпферы делают установку MacPherson экономной и оправданной для экономии поперечного пространства
На фото выше вы видите пример сборки передней подвески со стойками МакФерсон от модели спорткара Audi TT RS. Теперь сравните с расположением элементов на двойных поперечных рычагах R8 ниже. Здесь мы имеем два рычага: один в верхней части и один внизу, амортизатор при этом закреплен за нижним рычагом.
Такая конструкция предлагает более прогрессивную геометрию.
В отличие от версии MacPherson, чем больше сжата подвеска с двойными поперечными рычагами, тем больше будет отрицательный развал, что осуществляется благодаря использованию рычагов разной длины. Это положительно сказывается на управлении в такие моменты, когда вы сильно закладываете в поворот и автомобиль начинает соскальзывать с траектории. В эти моменты система подвески на поперечных рычагах будет поддерживать лучший контакт шины с дорогой. А значит, автомобиль будет устойчивее при прочих равных.
Смотрите также: Плюсы и минусы пневматической подвески на автомобилях
Конечно, автомобили с подвеской МакФерсон могут быть улучшены установкой жестких пружин, но добиться таких же характеристик, как на двойных поперечных рычагах, они не способны. Последние могут оставаться мягкими, без ущерба пятну контакта. Например, такая схема идеальна для нового Alpine A110, который, получив передние и задние двойные поперечные рычаги, показывает отличные эксплуатационные характеристики.
Подвеска не так жестка, что приводит к тому, что автомобиль остается комфортным даже на ухабистых дорогах.
Анимация, показывающая увеличение отрицательного развала при сжатии подвески
Из-за более сложной конструкции двойные рычаги позволяют выставить развал (наклон средней плоскости вращения колеса к продольной вертикальной плоскости), кастер и углы крена. Конструкция также дает гораздо больше свободы с размещением демпферов, что опять же приводит к возможности разнообразной установки амортизаторов. Правда, подходит такая разнообразная модель установки исключительно для гоночных или некоторых очень дорогих дорожных спортивных автомобилей.
Наконец, в виду того что амортизатор не торчит в верхней части, этот тип подвески гораздо более экономичный по отношению к вертикальному пространству – вы получаете разумную степень перемещения подвески (ее хода) без необходимости поднимать клиренс, что отрицательно повлияет на управляемость, увеличивая центр тяжести.
Как видно, подвеска на двойных рычагах имеет довольно много положительных качеств. Так почему не так много автомашин построено на ней?
Как и все «семерки» Caterham, эта версия английского спорткара получила переднюю подвеску с двойным поперечным рычагом
Важным фактором является стоимость. Там, где МакФерсон проста и дешева, подвеска с двойными поперечными рычагами дороже и сложнее. Конструкция и ее изготовление, как правило, будет увеличивать затраты на производство, поэтому она чаще всего ставится на более дорогие модели, где качество управляемости является более важным приоритетом, чем денежные издержки. Плюс чем больше сочленений и звеньев, тем больше вероятность поломок. Владелец будет обременен более высокими затратами на обслуживание.
Смотрите также: Почему автомобиль тянет в сторону
Следующая проблема – расположение в подкапотном пространстве. Да, вертикальная установка имеет ряд огромных преимуществ – места здесь хоть отбавляй, но в горизонтальной плоскости ситуация не столь радужная.
«Лишний» рычаг сверху делает свое дело, тем самым съедая немного пространства внутри салона, увеличивая ширину автомобиля или делая и то и другое одновременно.
Как это часто бывает с большинством аспектов дизайна автомобиля, весь вопрос – в компромиссе. Двойные рычаги в передней подвеске можно рассматривать как неплохую, качественную технологию, но это не лучшее решение для всех автомобилей.
Что такое подвеска на двойных поперечных рычагах?
Вот что делает подвеску на двойных поперечных рычагах превосходной по сравнению с более распространенными стойками MacPherson
Напомнить позже
Когда появляется новый захватывающий спортивный автомобиль или суперкар, вы можете заметить, что в нем говорят о «подвеске на двойных поперечных рычагах». Вы, наверное, знаете, что это обычно считается довольно хорошей вещью. Но что, черт возьми, это значит?
Прежде чем мы двинемся дальше, нам нужно поговорить о концепции установки подвески со стойками МакФерсон, которую мы подробно описали несколько недель назад.
Это гораздо более распространенная конструкция, чем двухрычажная, с рычагом управления и радиусным стержнем, соединяющимся со ступицей внизу, а амортизатор выступает сверху. Это просто, недорого и хорошо работает.
Выше вы увидите переднюю подвеску со стойками МакФерсона Audi TT RS. Теперь сравните это с расположением двойных поперечных рычагов R8 ниже. Здесь у нас есть два рычага в форме поперечных рычагов (иногда называемых «А-образными рычагами»): один вверху и один внизу, с демпфером, прикрепленным к нижнему рычагу.
Этот дизайн предлагает совершенно другую геометрию. В отличие от установки MacPherson, чем больше сжата подвеска на двойных поперечных рычагах, тем больше отрицательный развал вводится благодаря использованию рычагов управления разной длины.
Когда вы входите в крутой поворот и автомобиль начинает катиться, система подвески на двойных поперечных рычагах будет поддерживать лучшее пятно контакта шины с дорогой.
Конечно, автомобиль с подвеской MacPherson можно улучшить в этом отношении за счет более жесткой настройки, но прелесть двойного поперечного рычага в том, что его можно оставить мягче без ущерба для пятна контакта. Таков дух нового Alpine A110, например, с передними и задними двойными поперечными рычагами. Он не такой жесткий, как у некоторых конкурентов, потому что в этом нет необходимости, что делает автомобиль более комфортным и менее нервным на неровных дорогах.
Анимация, показывающая увеличение отрицательного развала при сжатии подвески этого Alpine A110
Двойной поперечный рычаг более сложной конструкции позволяет лучше контролировать развал, кастер и центр крена. Это также дает гораздо больше свободы при размещении амортизаторов, что приводит к трюкам с внутренними настройками, которые вы увидите на многих гоночных автомобилях и даже на некоторых дорожных суперкарах.
Наконец, поскольку демпфер не выступает из верхней части ступицы, этот тип подвески гораздо более экономичен с точки зрения вертикального пространства. Вы все еще можете иметь разумную степень хода подвески, не увеличивая клиренс, что негативно влияет на управляемость из-за увеличения центра тяжести.
С точки зрения производительности двухрычажная подвеска превосходит MacPherson. Так почему же больше автомобилей не строят таким образом?
Как и все модели Caterham Seven, «наш» гоночный автомобиль Academy оснащен передней подвеской на двойных поперечных рычагах. Важным фактором является стоимость. Там, где MacPherson прост и дешев, подвеска на двойных поперечных рычагах дороже и сложнее. Проектирование и производство установки с двойным поперечным рычагом, как правило, увеличивает затраты, поэтому ее обычно относят к более дорогим машинам, для которых максимальная управляемость является более важным приоритетом.
Следующая проблема — упаковка. Хотя такое расположение занимает меньше места по вертикали, ему требуется больше места по горизонтали благодаря расположению верхней части руки. Вы либо съедаете пространство в салоне, либо расширяете автомобиль, либо делаете и то, и другое.
Как и в большинстве аспектов дизайна автомобиля, все дело в компромиссе. Двойной поперечный рычаг можно рассматривать как идеальную настройку подвески, но это не лучшее решение для каждого автомобиля.
Стойка MacPherson и подвеска на двойных поперечных рычагах (за и против)
Марк Стивенс
173 акции
Последнее обновление 16 мая 2022 г. Целью системы подвески является обеспечение устойчивости при рулевом управлении, максимальный контакт между шинами и дорогой и обеспечение комфорта пассажиров.
Система подвески состоит из нескольких частей и компонентов, таких как тяги, шины, амортизаторы, воздух в шинах, система рулевого управления, шарниры, подшипники, втулки и пружины. Однако не все системы подвески одинаковы.
Нужна помощь с проблемой автомобиля ПРЯМО СЕЙЧАС?
Щелкните здесь , чтобы пообщаться в онлайн-чате с проверенным механиком, который ответит на ваши вопросы.
Существуют различные типы систем подвески для транспортных средств. Двумя наиболее распространенными системами подвески для легковых автомобилей являются система подвески MacPherson и система подвески на двойных поперечных рычагах.
Содержание
Стойка MacPherson и двойной поперечный рычаг
В чем разница между этими двумя системами подвески? Ну, во-первых, вы найдете систему подвески MacPherson в передней части автомобиля, а система подвески на двойных поперечных рычагах расположена ближе к задней части.
Каждый тип системы имеет свои преимущества и недостатки.
Вам решать, какая конкретная система лучше всего подходит для ваших нужд.
Подвеска MacPherson
Преимущества
Стойки подвески MacPherson прекрасно удерживают автомобиль на дороге. Они также не занимают слишком много места, предоставляя больше места для пассажиров.
Поскольку подвеска Macpherson имеет уменьшенную неподрессоренную массу, она делает автомобиль легче, чем подвеска на двойных поперечных рычагах. Этот меньший вес позволяет автомобилю разгоняться на более высоких скоростях.
Кроме того, вам будет удобнее управлять этим транспортным средством. И если вы заботитесь о бюджете, MacPherson производится недорого, что означает более низкую цену для потребителей.
Недостатки
Подвеска MacPherson имеет длинный вертикальный узел. Если вам по какой-либо причине нужно опустить автомобиль, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами.
Любой, кто водит гоночный или спортивный автомобиль, не захочет эту подвеску, потому что эти типы автомобилей часто опускаются ближе к земле.
Кроме того, из-за вертикального характера поворота колеса могут не так сильно касаться дороги. Это значительно ограничит ваш контроль над автомобилем.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Преимущества
Подвеска на двойных поперечных рычагах имеет горизонтальные верхние и нижние рычаги, что увеличивает отрицательный развал. В результате ваш автомобиль имеет лучшую устойчивость на дороге, потому что шины больше касаются дороги.
Кроме того, углы установки колес остаются такими же, как и ваше рулевое управление. Это позволит вам лучше управлять автомобилем во время вождения, независимо от нагрузки, в которой находится ваш автомобиль.
Таким образом, если вы ищете подвеску, которая позволит вам стабильно и последовательно управлять автомобилем, то подвеска на двойных поперечных рычагах должна быть вашим первым выбором.
Недостатки
Единственный минус подвески на двойных поперечных рычагах – это ее дороговизна.