Назначение подвесок и их основные типы
Строительные машины и оборудование, справочник
Назначение подвесок и их основные типы
Подвеска служит для обеспечения плавного хода автомобиля, так как смягчает воспринимаемые колесами удары и толчки при наезде на неровности дороги. Подвеска может быть зависимой и независимой. Зависимую подвеску применяют совместно с неразрезным мостом и независимую — с разрезным. При зависимой подвеске положения колес, посаженных на одну ось, взаимосвязаны. При независимой подвеске такая связь отсутствует.
Наиболее распространенным упругим элементом является рессора. Ее широкое применение на автомобилях объясняется тем, что она не только смягчает толчки, воспринимаемые колесами автомобиля от неровностей дороги, но и, выполняя роль направляющего устройства, передает силу тяги и тормозную силу от колес раме автомобиля. Кроме рессорной, подвеска может быть пружинной, торсионной, пневматической и пневмогидравлической.
В качестве упругого элемента в этих подвесках, используют соответственно пружины, торсионы — стержни, работающие на скручивание, пневматические или пневмогидравлические элементы, использующие упругие свойства воздуха и жидкости. Для передачи сил тяги и тормозной силы при этой подвеске необходимы дополнительные направляющие устройства.
Зависимая подвеска. На грузовых автомобилях и в качестве задней подвески на легковых автомобилях применяют зависимую подвеску. Передний мост подвешен к лонжеронам рамы на двух рессорах при помощи кронштейнов и серег. Упругими элементами в такой подвеске служат продольные полуэллиптические рессоры, собранные из выгнутых стальных листов разной длины (чем выше расположен лист, тем он длиннее). В загнутые ушки самого длинного (коренного) листа запрессовывают втулки, через которые проходят рессорные пальцы, шарнирно соединяющие рессору с кронштейном и серьгой. Листы стянуты между собой и связаны с мостом стремянками. Через стремянки, рессоры и шарниры в кронштейнах силы от колес при движении автомобиля передаются раме.
Хомуты препятствуют сдвигу отдельных листов в боковом направлении. Перемещения моста при зависимой подвеске определяются перемещениями колес в поперечной плоскости.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Рис. 1. Подвески: а — зависимая; б — независимая шкворневая; в — независимая бесшкворневая; 1 — кронштейн; 2 — рессора; 3 — хомут; 4 — балка переднего моста; 5 — серьга; 6 — стремянка; 7 и 12 — рычаги; 8 — пружина; 9 — шкворень; 10 — поворотный кулак; 11 — поворотная стойка; 13 — поперечина подрамника; 14 — палец
Независимая подвеска. Колебание одного из колес оси при независимой подвеске не вызывает колебаний другого колеса.
Обычно такую подвеску используют для передних колес легковых автомобилей. При этой подвеске каждое колесо отдельно от другого соединяется с кузовом или рамой.
Различают шкворневую и бесшкворневую независимые подвески.
В подвеске первого типа к поперечине подрамника шарнирно прикреплены рычаги, концы которых также шарнирно соединены со стойкой. На стойке при помощи шкворня укреплен поворотный кулак колеса. Рычаги и стойка подвески образуют направляющее устройство подвески, служащее для передачи сил от колеса раме. Упругим элементом является пружина, установленная между нижними рычагами и поперечиной подрамника.
Бесшкворневая подвескатакже состоит из верхнего и нижнего рычагов и пружины. В отличие от шкворневой подвески у нее поворотная стойка непосредственно прикреплена к цапфе поворотного кулака и шарнирно соединена шаровыми пальцами с верхним и нижним рычагами подвески. При такой конструкции меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.
Рессоры. У автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, MA3-5335 и КамАЗ, снабженных зависимой подвеской колес, в качестве упругого элемента в передней подвеске использованы одинарные рессоры.
В задней подвеске у автомобилей ГАЗ-63А, ЗИЛ-130 и MA3-5335 использованы рессоры с подрессорником, а у автомобилей КамАЗ-5320 применена подвеска балансирного типа из двух полуэллиптических рессор.
Легковые автомобили «Москвич-2140» и ГАЗ-24 «Волга» имеют заднюю зависимую подвеску с рессорами и переднюю независимую пружинную подвеску. У автомобилей «Жигули» моделей ВАЗ-2101 и BA3-2103 независимая передняя и зависимая задняя подвески пружинные. У автомобилей «Запорожец» задняя подвеска пружинная, а передняя — торсионная.
Рекламные предложения:
Читать далее: Рессорная подвеска двухосных автомобилей
Категория: — Ходовая часть автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Устройство, назначение и типы подвесок автомобиля. | Методическая разработка на тему:
Устройство, назначение и типы подвесок
Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу.
Она состоит из трех устройств:
- упругого
- направляющего
- демпфирующего
Упругий элемент обеспечивает уменьшение динамических нагрузок, действующих на несущую систему (а следовательно, и на водителя, пассажиров, агрегаты трансмиссии и перевозимый груз) и обусловленных главным образом наличием вертикальных сил.
В некоторых случаях упругий элемент может передавать и другие составляющие сил взаимодействия движителя с дорогой.
Гасящее устройство (а также трение в подвеске) обеспечивает затухание колебаний несущей системы и движителя за счет перехода механической энергии колебаний в тепловую и последующего ее рассеивания.
Направляющее устройство обеспечивает необходимую кинематику перемещения колес (катков) относительно несущей системы, ограничивает эти перемещения и разгружает в большинстве случаев упругие элементы от передачи продольных и боковых усилий, а также реактивных моментов, возникающих в результате передачи на колесные движители вращающего момента от двигателя и при торможении.
Конструкция подвески и ее характеристики оказывают существенное влияние на основные эксплуатационные свойства ТС: управляемость, проходимость и плавность хода. В связи с этим к подвеске ТС предъявляют следующие требования:
- обеспечение высокой плавности хода машины с заданными скоростями при движении по грунтовым дорогам и местности;
- обеспечение необходимого распределения нагрузок на мосты (катки) ТС;
- надежная передача от движителей к несущей системе всех сил и моментов при минимальной массе всех деталей подвески;
- обеспечение хорошей устойчивости движения и малых поперечного и продольного кренов ТС;
- малые изменения (по сравнению со статическими) траекторий качения колес (катков) при движении по неровной дороге и на повороте;
- обеспечение необходимой характеристики и величины затухания колебаний ТС.
В ряде случаев к подвеске предъявляют дополнительные требования: регулирование дорожного просвета и положения несущей системы и изменение характеристики подвески с целью улучшения эксплуатационных свойств ТС. В некоторых конструкциях подвесок имеются устройства для их блокировки, т.е. обеспечения жесткой связи между несущей системой и мостами (катками) ТС.
Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.
Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна
Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.
Демпфирующее устройство (амортизатор) 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.
Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.
Общие сведения
Все типы подвесок можно разделить на две группы.
(1) Зависимые подвески
При зависимой подвеске оба колеса связаны жёсткой балкой. Поэтому перемещения колёс
взаимосвязаны. Характеристики зависимой подвески:
• Простота конструкции и изготовления. Лёгкость технического обслуживания.
• Зависимая подвеска обладает высокой прочностью и надёжностью.
• При зависимой подвеске колёс уменьшается поперечный крен кузова автомобиля во время
поворота.
• Небольшие изменения углов установки колёс при ходах подвески. При этом уменьшается износ шин.
• Ухудшение плавности хода из за увеличения неподрессоренной массы.
• Повышенная склонность к колебаниям и вибрациям
Из за жёсткой связи колёс.
(2) Независимые подвески
При независимой подвеске каждое из колёс имеет собственное направляющее устройство. Поэтому
перемещения колёс не влияют друг на друга. Характеристики независимых подвесок:
• Независимые подвески имеют небольшие неподрессоренные массы и обеспечивают хорошую
плавность хода.
• Пружины являются только упругими элементами подвески. Это позволяет использовать пружины с
небольшой жёсткостью.
• В случае независимой подвески отсутствует балка, что позволяет опустить уровень пола в
пространстве между колёсами. При этом центр тяжести автомобиля будет ниже.
• Устройство независимой подвески более сложное.
• Изменение колеи и углов установки колёс при ходах подвески.
• Большинство автомобилей с независимой подвеской оборудованы стабилизатором поперечной устойчивости, уменьшающим крен кузова во время поворотов.
Зависимая подвеска
Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.
Рис. Схема зависимой подвески колес
Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.
Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях. К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.
Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.
На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.
Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником
Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей применяются винтовые цилиндрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.
На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообразную (фасонную) пружину с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.
Рис. Спиральные пружины: а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина
На ряде автомобилей для обеспечения прогрессивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасонных пружин с переменной толщиной прутка.
Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.
Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стабилизатора.
Рис. Торсион
Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.
Независимая подвеска
Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.
Рис. Схема независимой рычажной подвески колес
Рис. Схема независимой подвески Макферсона
Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.
Подвеска Макферсона, основным элементом которой служит амортизаторная стойка, является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет только снизу один или два поперечных рычага.
Снизу амортизаторная стойка крепится к поворотному кулаку, а сверху – к кузову автомобиля.
При повороте управляемых колес амортизаторная стойка поворачивается вместе с закрепленной на ней пружиной, что требует применения в верхней опоре подшипника качения или скольжения с низким значением трения.
Винтовые пружины, расположенные вокруг амортизаторной стойки, обычно устанавливаются под некоторым углом к ее оси. Такой способ установки обеспечивает снижение величины «пороговой жесткости» подвески, когда сначала при небольших вертикальных усилиях со стороны колеса не происходит сжатия пружины а затем она сжимается довольно резко. Это позволяет устранить неприятные ощущения при движении по относительно ровным дорогам. Подвеска Макферсона обеспечивает незначительное, по сравнению с подвеской на двойных рычагах, изменение развала колес при их вертикальном перемещении.
К основным преимуществам подвески Макферсона следует отнести то, что она занимает небольшой объем и создает удобства при поперечном размещении силового агрегата, что обусловило ее широкое применение.
Рис. Схема подвески McPherson: 1 — шаровая опора; 2 — ступица; 3 — тормозной диск; 4 — защитный кожух; 5 — поворотный рычаг; 6 — нижняя опорная чашка; 7 — пружина подвески; 8 — защитный чехол телескопической стойки; 9 — буфер сжатия; 10 — верхняя опорная чашка; 11 — подшипник верхней опоры; 12 — верхняя опора стойки; 13 — гайка штока; 14 — шток; 15 — опора буфера сжатия; 16 — телескопическая стойка; 17 — гайка; 18 — эксцентриковый болт; 19 — поворотный кулак; 20 — вал привода переднего колеса; 21 — защитный чехол шарнира; 22 — наружный шарнир вала; 23 — нижний рычаг.
В настоящее время большинство легковых автомобилей оборудованы передней подвеской типа McPherson (Макферсона).
По другому ее еще называют «качающаяся свеча». Это независимая подвеска, которая создана более пятидесяти лет назад специально для переднеприводных автомобилей. Появилась она в 1949 году, когда автомобили начали оснащать приводом передних колес. Для этого двигатель размещали поперечно, что занимало намного больше места под капотом. Также, многорычажная подвеска на то время не позволяла совмещать ее с шарнирами равных угловых скоростей. Для того, чтобы упростить всю эту конструкцию и был разработан данный тип подвески.
Подвеска типа McPherson состоит из одного нижнего рычага и амортизатора, который выполняет роль стойки. Сверху амортизатор крепится к брызговику крыла через упорный подшипник. В основном он состоит из двух частей — самого подшипника и подушки. Таким образом он исполняет сразу две функции. С одной стороны вращается при вывороте руля, а со второй — гасит колебания подвески.
Здесь очень важную роль играет наклон стойки, причем не только продольный, но и поперечный.
Основным преимуществом такого типа подвески является ее простота, так что ее ремонт и обслуживание намного проще, чем у многорычажной. Подвеска McPherson занимает намного меньше места, а кроме этого она одновременно работает и как направляющий, и как упругий элемент. Такая конструкция намного надежнее, ведь основная нагрузка ложится на верхнюю опору стойки.
Недостатком данной конструкции является слишком большое усилие, передаваемое на крыло. Очень часто у автомобилей с подвеской McPherson после пробега в 100 000 км встречается разрыв на месте сварных швов. Данную подвеску не устанавливают на автомобилях высокого класса, ведь использование такой конструкции вызывает небольшую вибраций и шум. Причем изолировать этот шум практически невозможно.
Рычаги направляющего устройства подвески соединяются с колесом и кузовом с помощью шаровых шарниров и втулок. Шарниры могут быть направляющими и несущими.
Например, в независимой подвеске на поперечных рычагах на нижний рычаг опирается упругий элемент. Шаровой шарнир такого рычага воспринимает силы, действующие в различных направлениях, следовательно, шарнир должен быть несущим. Шарнир на верхних рычагах не воспринимает вертикальные силы, а передает в основном поперечные. В этом случае применяется направляющий шарнир. На рисунке показаны несущие шаровые шарниры и направляющий шарнир, применяющиеся на автомобилях.
Рис. Несущие и направляющие шаровые шарниры направляющего устройства подвески:
а – прямой несущий шарнир с цельным пластмассовым вкладышем; б – несущий шарнир с дополнительной шумоизоляцией; в – направляющий шарнир с поджатием нижней половины вкладыша к сферической головке
Следует отметить, что аналогичные шарниры применяются и на рулевых тягах. Шарниры имеют цилиндрический или конусный направляющий хвостовик, шаровая головка охватывается пластмассовым (из ацетильной смолы) вкладышем, защитный чехол заполняется специальной смазкой.
Такие шарниры (фирмы-изготовители «Эренрайх», «Лемфёрдер Метальварен») обладают хорошей герметичностью от попадания грязи и практически не требуют обслуживания. Обращает на себя внимание несущий шарнир, имеющий дополнительную шумоизоляцию в виде упругих резиновых вкладышей, используемый фирмой «Даймлер-Бенц» для изоляции шумов от качения радиальных шин.
Опорные узлы направляющего устройства подвески должны иметь небольшое трение, быть достаточно жесткими и обладать шумопоглощающими свойствами. Для обеспечения этих требований в конструкцию опорных элементов вводятся резиновые или пластмассовые вкладыши. В качестве материалов вкладышей применяют такие, которые не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, например, полиуретан, полиамид, тефлон и др. Использование резиновых вкладышей во втулках обеспечивает хорошую шумоизоляцию, эластичность при кручении и упругое смещение под нагрузкой. Наибольшее распространение в опорных элементах получили сайлент-блоки, состоящие из резиновой цилиндрической втулки, запрессованной с большим обжатием между наружной и внутренней металлическими втулками.
Эти втулки допускают углы закручивания ±15° и перекос до 8°. Втулка применяется на автомобиле БМВ, изготовлена методом вулканизации резины между двумя стальными втулками, обладает хорошими шумопоглощающими свойствами и достаточной жесткостью. Втулка нашла широкое применение в поперечных тягах и амортизаторах.
Рис. Опорные втулки элементов подвески:
а – сайлент-блок; б – сайлент-блок качающейся опоры автомобиля БМВ; в – шарнирная втулка, применяемая в тягах Панара и амортизаторах
На поперечных рычагах автомобилей «Даймлер-Бенц» и «Фольксваген» устанавливают так называемые скользящие опоры, в которых промежуточная втулка может скользить по внутренней, обеспечивая малую жесткость при кручении (деформация не превышает 0,5 мм при боковой силе 5 кН). Опору смазывают, а подвижную часть герметизируют торцевыми уплотнениями.
При повороте автомобиля его кузов наклоняется на определенный угол, называемый углом крена. В подвесках легковых автомобилей автобусов и некоторых грузовых автомобилей применяется дополнительное устройство – стабилизатор поперечной устойчивости.
Он способствует уменьшению бокового крена и поперечных угловых колебаний кузова автомобиля и перераспределяет вес по колесам автомобиля.
Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля представляет собой упругую штангу из пружинной стали в виде растянутой буквы П, прямые, дугообразные и т.п. Штанга закреплена шарнирно в средней части на кузове или подрамнике, а своими концами соединяется с подвижными элементами подвески. Упругие свойства стабилизатора проявляются при его закручивании, как у торсиона. Если при движении автомобиля левое и правое колесо перемещаются одновременно и на одинаковое расстояние, стабилизатор практически не оказывает влияния на жесткость основных упругих элементов подвески. При повороте автомобиля стабилизатор закручивается и изменяет жесткость, уменьшая тем самым величину крена автомобиля. Большинство современных легковых автомобилей оборудуются как минимум передним стабилизатором поперечной устойчивости.
Стабилизатор может устанавливаться как в передней, так и в задней части автомобиля на резиновых втулках для обеспечения упругой деформации в опорах.
Как правило, стабилизаторы изготавливают из пружинной стали.
Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости
Зависимая подвеска на легковых автомобилях устанавливается на задних колесах. Отличительной особенностью конструкции применяющихся зависимых подвесок является наличие упругих элементов, передающих вертикальные нагрузки и не имеющих трения, жестких тяг и рычагов, воспринимающих поперечные (боковые) нагрузки и обеспечивающих колесу и кузову определенную кинематику.
Характерной конструкцией задней зависимой подвески заднеприводного автомобиля (классическая компоновка) является подвеска автомобиля ВАЗ.
Рис. Подвеска задних колес:
1 — распорная втулка шарнира; 2 — резиновая втулка; 3, 17 — нижняя и верхняя продольные штанги;
4 — нижняя изолирующая прокладка пружины; 5 — нижняя опорная чашка пружины; 6 — буфер хода сжатия; 7, 8 — болт и кронштейн крепления верхней продольной штанги; 9 — пружина подвески;
10, 11 — верхние чашки и изолирующая прокладка пружины; 12 — опорная чашка пружины; 13 — тяга рычага привода регулятора давления; 14,15 — резиновая втулка и кронштейн крепления амортизатора; 16 — дополнительный буфер хода сжатия; 18 — кронштейн крепления нижней продольной штанги; 19 — кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 20 — регулятор давления; 21 — амортизатор; 22 — поперечная штанга; 23 — рычаг привода регулятора давления; 24 — обойма опорной втулки; 25 — опорная втулка; 26 — шайбы; 27 — дистанционная втулка
В подвеску установлены под углом к вертикальной оси автомобиля два амортизатора.
Такое расположение амортизаторов обеспечивает дополнительно к гашению вертикальных колебаний повышение поперечной устойчивости кузова. Аналогичная установка амортизаторов принята в подвесках автомобилей «Фольксваген», «Опель», «Форд», «Фиат» и др.
На автомобилях «Ауди», «Мицубиси», «Тойота» и др. применяется подвеска задних ведомых колес с двумя продольными рычагами работающими на изгиб. Через широко разнесенные рычаги, жестко связанные с поперечной балкой передаются тяговый и тормозной моменты, а за счет восприятия изгибающего момента рычагами и скручивающих нагрузок поперечной балкой уменьшается продольный и поперечный крены кузова.
Рис. Задняя подвеска переднеприводного автомобиля «Мицубиси Галант» со скручиваемой поперечной балкой:
1 — продольный рычаг; 2 — несущая балка подвески; 3 — резиновая втулка; 4 — стабилизатор;
5 — поперечная тяга; 6 — амортизатор с пружиной; Б — опора стабилизатора; В — резиновая втулка крепления рычага к кузову
Широкое распространение на легковых автомобилях получила конструкция подвески (в ряде случаев ее называют полузависимой) со связанными продольными рычагами.
Простейшим вариантом такой конструкции может служить подвеска задних колес переднеприводных автомобилей ВАЗ ЗАЗ-1102, «Рено», «Фольксваген Поло», «Сирокко», «Пассат», «Гольф», «Аскона» и др.
Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ
Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 15 и соединителя 14, которые сварены между собой через усилители. В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 16 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 2, к которым крепятся болтами оси задних колес. Спереди рычаги подвески имеют приварные втулки 3, в которые запрессованы резинометаллические шарниры 4. Через шарнир проходит болт, соединяющий рычаг подвески со штампованно-сварным кронштейном 5, который крепится к лонжерону кузова приварными болтами Пружина 12 подвески опирается одним концом на чашку амортизатора 1, а другим через изолирующую прокладку 13 в опору, приваренную к внутренней арке (брызговику) кузова. На шток амортизатора задней подвески устанавливается буфер 7 хода сжатия закрываемый крышкой 8 с кожухом 6, и детали крепления амортизатора — распорная втулка 11, подушки 10 и опорная шайба 9.
Такая подвеска в переднеприводных автомобилях обеспечивает легкость компоновки всех элементов подвески, небольшое количество деталей в подвеске, отсутствие направляющих рычагов и штанг, оптимальное передаточное отношение от кузова к упругому устройству подвески исключение стабилизатора, высокую стабилизацию схода и колеи при разных ходах подвески, благоприятное расположение центров крена, уменьшающих возможность перераспределения массы кузова при торможении.
Подвеска с виртуальной осью поворота колеса
Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.
Рис. Подвеска с виртуальной осью поворота колеса:
1…4 — направления продольных осей рычагов; R — центр колеса; A — центр опорной поверхности колеса; n — вынос оси поворота по отношению к центру опорной поверхности; nv — вынос оси поворота по отношению к центру колеса; p — плечо обката; a — плечо действия возмущающих сил; AS — точка пересечения оси поворота колеса с плоскостью дороги
Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса.
Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.
Типы подвесок — Список различных типов подвесок
Вы когда-нибудь задумывались, почему вам удобно сидеть в машине даже на дальние расстояния? Возможно, вы думаете о сиденьях, конечно, автомобильные сиденья играют определенную роль, но не больше, чем подвеска вашего автомобиля. Да, беспорядочные пружины и амортизаторы, торчащие из-под машины, делают вашу езду плавной. Подвеска вашего автомобиля поглощает удары или неровности до того, как они коснутся рамы, и обеспечит вам комфортную езду. Мало того, передовые системы подвески могут адаптироваться к типу дороги и автоматически настраиваться, чтобы превратить ухабистую дорогу в прогулку в парке.
Прежде чем мы познакомим вас с различными типами подвески, взгляните на несколько компонентов, которые практически одинаковы для всех типов подвесок.
К ним относятся:
- Демпфер или амортизатор : Его функция заключается в поглощении ударов от дороги и ударов. Он делает это, поглощая кинетическую энергию, передаваемую от колеса к раме, и преобразуя ее в тепловую энергию. Вот почему амортизаторы заполнены маслом, чтобы они оставались прохладными, поскольку они постоянно поглощают удары от дороги. Демпфер гасит вибрацию и не дает вам подпрыгивать в машине.
- Катушки или пружины: Катушки также поглощают удары и сжимаются в соответствии с нагрузкой автомобиля. Катушки и амортизаторы в основном работают вместе, чтобы предотвратить крен кузова, то есть предотвратить опрокидывание автомобиля в случае поворота на высокой скорости.
- Шаровой шарнир: Поскольку при повороте автомобиля действует множество вращательных сил, шаровой шарнир помогает в качестве оси вращения, чтобы сгладить процесс.
- Поворотный рычаг: Поворотный рычаг, также известный как рулевой рычаг, соединяет подвеску с колесом. Очень важная часть системы подвески, поворотный кулак работает как место встречи подвески и колеса.
Очень важная часть системы подвески, поворотный кулак работает как место встречи подвески и колеса.Подвески различаются в зависимости от типа кузова автомобиля, а иногда даже марки. Вот восемь наиболее часто используемых автомобильных подвесок, с которыми вы можете столкнуться.
Обратите внимание на многочисленные рычаги на левой и правой сторонах подвески.
Жесткая подвеска оси Одна одинарная балка между шпинделями колесЖесткая подвеска оси, также известная как балочная подвеска, имеет ось, расположенную перпендикулярно транспортному средству и соединенную с колесами через колесную ось, которую можно комбинировать. с листовыми рессорами или винтовыми пружинами. Жесткая ось очень прочная и может выдерживать большую нагрузку. В отличие от большинства современных подвесок, жесткая подвеска оси имеет очень простую настройку, что упрощает ее ремонт и замену. Эта подвеска и ее модифицированные версии используются в автомобилях большой грузоподъемности из-за их несущей способности и внедорожниках из-за эффективности использования пространства и лучшей артикуляции. Однако эти подвески не предназначены для высоких скоростей и крутых поворотов и могут перевернуть автомобиль при прохождении крутых поворотов.
Подвеска Macpherson Простая настройка и комфорт — вот что предлагает стойка Macpherson Разработанная американским автомобильным инженером Эрлом Макферсоном стойка или подвеска Macpherson — одна из наиболее широко используемых систем подвески в автомобилях.
Стойка Макферсона широко используется благодаря своей простой конструкции и способности обеспечивать комфорт, контроль и в то же время занимать мало места. Особенностью, которая отличала его, было включение поворотного шарнира в саму подвеску, следовательно, его использование в передней подвеске. Подвеска состоит из демпфера, поворотного кулака с двумя опорами и поперечного рычага. Верхнее крепление на поворотном кулаке соединяется с амортизатором, а нижнее соединяется с рычагом управления, позволяя шасси и колесу двигаться синхронно. Подвеска может быть изменена, чтобы приспособиться к различным транспортным средствам и условиям вождения.
Независимая подвеска представляет собой систему подвески, которая устанавливается на каждое отдельное колесо. Это означает, что неровности, испытываемые одним колесом, не влияют на другие. следовательно, предлагая очень удобную езду и контроль.
Подвески, в которых используется эта система, включают в себя стойку Макферсона, подвеску с двойным поперечным рычагом, многорычажную подвеску и другие.
Подобно подвеске оси с балкой по конструкции, жесткая подвеска с листовыми рессорами использует листовые рессоры в качестве амортизаторов вместо винтовых пружин. Листовые рессоры представляют собой длинные пучки пружинного материала, в основном из стали, которые изгибаются под давлением оси автомобиля. Листовые рессоры могут выдерживать большой вес без особых усилий, что делает их идеальными для использования в коммерческих автомобилях. Тем не менее, они не предназначены для комфорта, высокой скорости или крутых поворотов и заставят подвеску изменить управляемость автомобиля в таких условиях.
Подвеска на продольных рычагах Продольный рычаг показан красным цветом Подвеска на продольных рычагах состоит из стального рычага, один конец которого шарнирно соединен с шасси автомобиля, а другой конец — с задней осью, и амортизатора.
Используемая в основном в задней части автомобиля, продольная подвеска не может использоваться для большегрузных автомобилей, так как существует вероятность изгиба рычага, что затруднит управление. Наиболее распространенным примером подвески на продольных рычагах является заднее колесо мотоцикла.
Двухрычажная подвеска — одна из самых сложных когда-либо созданных подвесок и наиболее эффективная при сглаживании неровностей дороги. . Подвеска на двойных поперечных рычагах состоит из двух А-образных рычагов, которые выглядят как поперечные рычаги. Такое расположение встречается только на независимых подвесках и обеспечивает больший контроль и комфорт даже на высоких скоростях и быстрых поворотах. Благодаря своей маневренности, стабильности и комфорту подвеска на двойных поперечных рычагах и ее модифицированные версии используются в роскошных автомобилях, спортивных автомобилях и гоночных автомобилях.
Каковы недостатки подвески на двойных поперечных рычагах?
Подвески на двойных поперечных рычагах представляют собой очень сложную и тяжелую конструкцию, поэтому, если они получат какие-либо повреждения или нуждаются в ремонте, для них потребуются опытный механик, много времени и много денег.
Почему пневматические подвески такие удобные?
Есть только одно слово — Адаптивность. Пневматические подвески также являются сложными, но очень эффективными конструкциями. В сочетании со сложными датчиками, оснащенными бортовыми компьютерами, они составляют карту дорожной структуры, рассчитывают необходимое давление и регулируют его соответствующим образом. В целом, они, по сути, становятся воздушной подушкой, которая скользит по по любой поверхности, не чувствуя неровностей и неровностей.
Каковы недостатки пневматической подвески?
Поскольку пневматические пружины основаны на воздухе и надувных резиновых сильфонах, существует риск их прокола или неправильного надувания. Тем не менее, современные системы противодействуют этому, и риск прокола очень мал, но если они проколоты, то машина станет непригодной для вождения.
Какая система подвески самая экономичная?
Сочетая в себе комфорт и управляемость, стойки Macpherson являются наиболее востребованными подвесками благодаря низким затратам на производство и простой конструкции. Вместе с модификациями его можно использовать для изменения подвески в соответствии с требованиями автомобиля.
Почему в большегрузных автомобилях используется жесткая система подвески оси?
Жесткая подвеска оси имеет огромную грузоподъемность благодаря простой конструкции и высокой прочности. Даже некоторые внедорожники выбирают жесткую подвеску оси из-за ее устойчивости и способности выдерживать удары, разрушающие кости. Однако эти подвески не предназначены для скоростных или высокоскоростных поворотов и могут привести к опрокидыванию автомобиля в таких условиях.
Различные типы подвесных систем и их функции
Задумывались ли вы когда-нибудь, почему вы можете комфортно сидеть в машине в течение длительного времени? Вы можете подумать о сиденьях; Да, в автомобильных сиденьях есть часть, но не в такой степени, как в подвеске вашего автомобиля.
Да, беспорядок из пружин и амортизаторов, который вы видите из-под машины, отвечает за вашу плавность хода. Подвеска вашего автомобиля поглощает удары неровностей до того, как они ударятся о раму, обеспечивая плавность хода. Кроме того, современные системы подвески могут реагировать на тип местности и автоматически настраиваться на неровную дорогу.
Гидравлические подъемники/лифты: знать о…
Пожалуйста, включите JavaScript
Гидравлические подъемники/лифты: знать о типах и принципах работы каждого типа
Шасси автомобиля соединено с передними и задними колесами пружинами, амортизаторы и оси. Система подвески относится ко всем частям, которые работают вместе, чтобы защитить детали от ударов.
Рессоры непрямым образом соединяют автомобильное шасси с осями. Это делается для защиты кузова автомобиля от дорожных ударов, вызванных отскоком, тангажом, креном или раскачиванием. Эти дорожные удары создают ухабистую езду и создают дополнительную нагрузку на раму и кузов автомобиля.
Подробнее: Понимание шасси автомобиля и его важность
В этой статье вы познакомитесь с распространенными типами систем подвески автомобилей и их функциями.
Содержимое
Системы подвески различаются в зависимости от типа кузова автомобиля, а в некоторых случаях даже от марки. Вот восемь наиболее распространенных автомобильных подвесок, с которыми вы столкнетесь.
Независимая подвеска:
Под независимой подвеской подразумевается система подвески, устанавливаемая на каждое колесо отдельно. Это означает, что неровности, с которыми сталкивается одно колесо, не влияют на неровности других колес. В результате езда и управление чрезвычайно комфортны. Стойка Макферсона, подвеска с двойным поперечным рычагом и многорычажная подвеска — вот некоторые из подвесок, в которых используется этот метод.
Подробнее: Знакомство с системой подвески
Жесткая подвеска или листовая рессора:
В жесткой подвеске с листовыми рессорами, как и в конструкции балочной подвески, в качестве амортизаторов используются листовые рессоры вместо спиральных.
Листовые рессоры представляют собой большие пучки пружинного материала, в основном из стали, которые изгибаются, когда на них давит ось автомобиля. Листовые рессоры идеально подходят для использования в коммерческих транспортных средствах, поскольку они могут выдерживать большой вес без особых усилий. Однако они не предназначены для комфорта, высокой скорости или быстрых поворотов, и при использовании в этих условиях подвеска изменит управляемость автомобиля.
Подробнее: Типы дифференциалов и их функции
Многорычажная подвеска:
Эта форма подвески имеет несколько звеньев, соединяющихся с автомобильным шасси и колесным узлом, как следует из названия. Поскольку эти многочисленные звенья могут реагировать на любую приложенную к ним силу, они также используются во внедорожниках. На задних шинах используются системы подвески Multi-Link, обеспечивающие очень комфортную езду и хорошее сцепление с дорогой. Эта подвеска будет держать ваши колеса прикрепленными к земле в случае быстрого поворота.
Из-за сложной конструкции эти подвески можно найти только на автомобилях высокого класса, и любое повреждение требует трудоемкого и дорогостоящего ремонта.
Подвеска с жесткой осью:
Подвеска с жесткой осью, также известная как подвеска с балкой, имеет перпендикулярную ось, которая крепится к колесам с помощью оси колеса и может использоваться с листовыми рессорами или цилиндрическими пружинами. Жесткая ось чрезвычайно прочная и способна выдерживать значительный вес. Жесткая подвеска оси, в отличие от большинства современных подвесок, имеет очень простую конфигурацию, что упрощает ремонт и замену. Благодаря своей грузоподъемности и улучшенному шарнирному сочленению эта подвеска и ее модифицированные версии используются в большегрузных автомобилях и внедорожниках. Однако эти подвески не предназначены для высоких скоростей или крутых поворотов, и при сильном прохождении поворотов автомобиль перевернется.
Подробнее: Понимание работы маховика
Система пневматической подвески:
Пневматическая подвеска, часто называемая пневматическими рессорами, представляет собой тип подвески, в которой вместо катушек и амортизаторов используются пневмобаллоны.
Эти пневмобаллоны можно надувать и сдувать с помощью воздушного компрессора, чтобы изменить клиренс автомобиля. Пневматическая подвеска является одной из самых удобных и несущих подвесок, поэтому она используется в большинстве роскошных и спортивных автомобилей высокого класса. Многие автомобили и автобусы используют их из-за их грузоподъемности. Пневмоподвески чрезвычайно адаптивны, а в сочетании с бортовым компьютером они могут подстраиваться под любой рост, нагрузку или пассажира.
Подвеска MacPherson:
Стойка или подвеска Macpherson, изобретенная американским автомобильным инженером Эрлом Макферсоном, является одной из наиболее широко используемых систем подвески в автомобилях. Из-за своей простой формы и способности обеспечивать комфорт, контроль и мало места часто используется стойка Макферсона. Включение рулевой оси в саму подвеску выделяло ее, поэтому она использовалась в передней подвеске. Подвеска состоит из демпфера, поворотного кулака с двумя опорами и поперечного рычага.
Подробнее: Знакомство со стартером двигателя
Верхнее крепление поворотного кулака соединяется с амортизатором, а нижнее соединяется с рычагом управления, позволяя шасси и колесу двигаться синхронно. Подвеску можно отрегулировать, чтобы она соответствовала широкому спектру автомобилей и дорожным ситуациям.
Присоединяйтесь к нашему бюллетеню
Подвеска на продольных рычагах:
Стальной рычаг, одним концом шарнирно прикрепленный к шасси автомобиля, а другим концом к задней оси, а также демпфер составляют подвеску на продольных рычагах. Продольная подвеска, которая обычно находится в задней части автомобиля, не может использоваться на большегрузных транспортных средствах из-за риска изгиба рычага, что ухудшит управляемость. Заднее колесо мотоцикла является наиболее распространенным примером подвески на продольных рычагах.
Подробнее: Знакомство с механической коробкой передач
Подвеска на двойных поперечных рычагах:
Эти типы систем подвески транспортных средств являются одними из самых совершенных когда-либо созданных подвесок, а также наиболее эффективными для сглаживания дорожных неровностей.