Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Назначение

Подвеска в автомобиле необходима для смягчения ударов, которые воспринимают колеса от неровностей дорог. Благодаря ей, кузов машины буквально подвешен над поверхностью на упругих элементах ходовой.

Благодаря этому обеспечивается плавность хода автомобиля и его управляемость в сложных условиях рельефа. Другими словами, она нужна для движения авто с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибрации.

Давайте рассмотрим, что будет происходить с автомобилем, если у него не будет подвески, а колеса жестко соединены с кузовом. В этом случае удары от колеса будут полностью передаваться на кузов, немного смягчаясь шинами.

Если внести в схему подвески упругую пружину, то толчок на кузов значительно смягчится. При этом кузов будет по инерции еще долго по времени раскачиваться. Это делает управление машиной трудным, а движение опасным.

При таком устройстве, существует большая вероятность «пробоя» – когда момент сжатия пружины подвески совпадает с ударом от дороги. Есть такой термин у автомобилистов: «Пробить подвеску». Чтобы исключить этот эффект, в схему добавляют демпфирующий элемент – амортизатор. Он предназначен для гашения колебания кузова при работе пружин.

Как проверить, в порядке ли подвеска?

Проще всего в этом случае было бы посетить сервисный центр и попросить специалистов провести диагностику подвески. Но такую проверку можно выполнить и самостоятельно.

Как проверить переднюю подвеску?

При проверке передней подвески вы должны сначала обратить внимание на пыльники и резиновые детали. Чаще всего они первые выходят из строя

Внимательно проверьте резиновые уплотнения — они не должны быть повреждены, порваны или изношены.

Обратите внимание на амортизаторы при проверке на наличие утечек масла или износа. Чтобы быть абсолютно уверенным, что с ними нет проблем, можно попробовать немного раскачать авто

Если после того, как вы перестанете толкать автомобиль он перестанет раскачиваться, это значит, что с амортизаторами все в порядке. В противном случае потребуется их замена.

Осмотрите стойки хорошо. В случае их сильного износа они проседают, и автомобиль становится ниже, что является верным признаком того, что пружины и амортизаторы требуют замены.

Как проверить заднюю подвеску?

Поскольку большинство компонентов сосредоточено в передней подвеске, заднюю часть намного легче проверить. Если автомобиль оснащен независимой подвеской, ее устройство немного сложнее, но и в этом случае диагностику можно провести самостоятельно

Особенное внимание необходимо уделить опорным и подвижным элементам

Если вы не совсем уверены, что справитесь с проверкой подвески, стоит обратиться в специализированную службу, где механики имеют необходимое диагностическое оборудование и могут выполнить полную диагностику передней и задней подвески, а также, если необходимо заменить любой из их элементов.

Элементы подвески

1. 1. Основа – это стойка, на которой расположена пружина передней подвески, а также элементы крепления. Весь механизм будет работать эффективно лишь в том случае, если амортизационная стойка и все части, входящие в ее состав, функционируют правильно. Например, внутрь стойки заливается определенное количество моторного масла. Оно необходимо для нормального движения штока в обоих направлениях.
   2. От состояния пружины также многое зависит – если она просела, то эффективность работы всей подвески нарушается моментально. Даже несмотря на то, что со стороны может казаться, будто пружина такая же, как была изначально установлена на машине, она имеет меньшую длину. И если это значение даже на половину сантиметра меньше необходимого, вы будете это ощущать на себе.
   3. Ремонт передней подвески выполняется без труда самостоятельно. Никаких трудностей в этом нет, если имеется минимально необходимый набор инструментов. Во время эксплуатации автомобиля нужно, чтобы амортизационная стойка была всегда чистая. Своевременно заменяйте резиновый пыльник. В том случае, если на нем появляются трещины, либо порезы, возможно попадание пыли на шток.
   4. В результате это приводит к тому, что сальник, расположенный в верхней части амортизатора, начнет разрушаться. Следовательно, масло выходит наружу. Рычаг передней подвески ВАЗ 2110 установлен на ступице колеса при помощи подвижного шарнира шарового типа. Смешно, конечно, но в некоторых справочниках прямо говорится, что шаровая опора современного автомобиля – это элемент, который можно назвать вечным.
   5. Конечно, это может быть лишь в том случае, если эксплуатация машины происходит в идеальных условиях. Но достичь их невозможно, поэтому шарнир все равно ломается. Срок службы шаровой опоры зависит от того, по каким дорогам ездит автомобиль, от манеры езды водителя, а так же от того, как производитель этого элемента подходит к выпуску своей продукции.

Регулировка передней подвески

Важным компонентом комфортного движения является правильная регулировка передней подвески. Это так называемые углы установки управляемых колес. В просторечии такое явление именуется «сход-развал».

Дело в том, что передние (управляемые) колеса устанавливаются не строго параллельно продольной оси кузова и не строго перпендикулярно поверхности дороги, а с некоторыми углами, обеспечивающими наклоны в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

• во-первых, создает наименьшее сопротивление движению транспортного средства, а, следовательно, упрощает процесс управления автомобилем;
• во-вторых, существенно уменьшает износ протектора шин; в-третьих, значительно снижает расход топлива.

Выполнение установки углов – это технически сложная процедура, требующая профессионального оборудования и навыков работы. Поэтому выполнять ее следует в специализированном учреждении – автосервисе или СТО. Вряд ли стоит пробовать делать это самому по видео или фото из Интернета, если нет опыта в подобных делах.

Амортизатор

Они бывают трех типов:

1. Масляные;
2. Газовые;
3. Комбинированные – газомасляные.

Первый тип больше подходит для спокойной и комфортной езды. Поэтому они устанавливаются в гражданских автомобилях. В современных машинах встречаются третий тип – комбинированные газомасляные амортизаторы.

Второй тип применяется в спортивных машинах. Он предназначен для минимизации кренов кузова в быстрых поворотах. Когда авто проходит поворот на большой скорости, её кузов сильно крениться. При этом внешнее колесо поднимается над дорогой, теряя сцепление. Чтобы увеличить скорость и безопасность прохождения виражей, применяют газовые амортизаторы. Они более жесткие, менее подвержены инерции, и быстрее придавливают колесо к асфальту.

Как он работает

Амортизатор подвески автомобиля представляет собой цилиндр, в который помещен поршень. Они не связаны друг с другом и могут независимо двигаться. В этом поршне выполнены отверстия. Цилиндр заполнен специальной жидкостью. Верхним своим концом он крепится к кузову машины. Нижним, к рычагу подвески.

При ударе колеса о яму, оно резко поднимается. Поршень в цилиндре сжимается, но это происходит не резко. Ему препятствует масло, которое через маленькие отверстия в поршне не успевает быстро перетекать через них. В результате поршень замедляет свое движение, происходит демпфирование удара, его смягчение.

При работе подвески на разжатие, происходит обратный процесс. Поршень возвращается вверх, масло перетекает обратно и замедляет скорость поднятия поршня. Таким образом, не происходит резкого скачка кузова автомобиля, когда разжимаются пружины подвески.

При неисправном амортизаторе кузов машины будет «скакать», как дикая лошадь при проезде любых неровностей, даже «лежачих полицейских».

Более подробную информацию об амортизаторах можно почитать в блоге «». Там описаны все типы амортизаторов, их достоинства и недостатки, принцип работы каждого из них. Это не реклама, рекомендую.

Амортизатор в паре с пружиной называется пружинной стойкой. Ею оснащены все современные автомобили с передним приводом.

Элементы ходовой части, обеспечивающие качественный контакт с покрытием

Бытует мнение, что качество контакта с поверхностью дороги зависит только от покрышек, упругих и демпфирующих узлов (амортизатора, пружин).

На практике не меньшее значение имеют дополнительные элементы ходовой части, взаимодействующие друг с другом и кинематикой направляющих устройств.

Так, для обеспечения достаточного уровня безопасности и комфорта в промежутке между кузовом и покрытием должны находиться следующие элементы:

Шины — устройства, которые первыми принимают на себя негативные воздействия ям или «наростов» на поверхности дорожного покрытия. Благодаря определенной упругости, покрышки уменьшают колебания и играют роль индикаторов состояния подвески. Если рисунок истирается неравномерно, это говорит о нарушении работы элементов ходовой части (к примеру, об уменьшении сопротивления подвески автомобиля).

Упругие детали (рессоры, пружины) — устройства, в задачу которых входит удерживание кузова транспортного средства на определенном уровне и поддерживание качественной связи машины с покрытием. Продолжительное применение этих изделий приводит к постепенному старению металла, его «усталости» из-за регулярных перегрузок. В итоге характеристики автомобиля, влияющие на уровень комфорта, ухудшаются. Изменению подвергается величина клиренса, параметр симметричности нагрузки, углы расположения колес и другие параметры

Важно понимать, что пружины, а не амортизаторы поддерживают массу машины. Если уменьшается дорожный просвет и транспортное средство «просаживается» без нагрузки, пора устанавливать новые пружины

Направляющие детали. К этим элементам ходовой части относятся торсионы, рессоры и рычажная система, обеспечивающие кинематику взаимодействия кузовной части и колес. Главной функцией узлов заключается поддержание перемещающегося вверх или вниз колеса в одной плоскости вращения. Другими словами, последнее должно находиться приблизительно в одной позиции, под 90 градусов к дороге. При нарушении геометрии направляющих узлов автомобиль становится непредсказуемым на дороге, протектор покрышек быстро изнашивается, уменьшается ресурс амортизаторов и других элементов подвески.

Вспомогательные упругие узлы автомобиля. Сюда можно отнести резинометаллические шарниры, которые часто называются буферами сжатия. В их задачу входит подавление вибраций и ВЧ колебаний, возникающих от взаимодействия металлических элементов ходовой части. Наличие этих узлов способствует повышению ресурса деталей подвески автомобиля, а именно амортизаторов. Вот почему так важно проверять состояние резинометаллических деталей, обеспечивающих соединение подвески. Чем лучше выполняют работу вспомогательные упругие элементы, тем дольше служат амортизаторы.

Стабилизатор поперечной устойчивости (СПУ) — элемент ходовой части автомобиля, необходимый для улучшения управляемости и снижения уровня крена ТС при вхождении в поворот. При резком маневре одна сторона транспортного средства прижимается к поверхности дороги, а вторая — наоборот, «отрывается» от покрытия. Задача СПУ — предотвратить этот отрыв и обеспечить достаточное прижатие «отрывающейся» стороны автомобиля к дороге. Кроме того, в случае наезда машины на препятствие СПУ закручивается и гарантирует быстрый возврат колеса на первоначальную позицию.

Элемент демпфирования (амортизатор) — устройство ходовой части, обеспечивающее гашение кузовных колебаний, возникающих из-за наезда на неровности дорожного покрытия, а также по причине появления инерционных сил. Амортизатор также ограничивает колебания неподконтрольных элементов (балки, мостов, шин, ступицы и прочих) по отношению к кузову. В итоге качество контакта колеса и поверхности дорожного покрытия улучшается.

Мы рассмотрели основные элементы ходовой части автомобиля, которые конструктивно отличаются друг от друга на разных моделях машин, но в итоге несут в себе основное назначение – обеспечить комфортное и безопасное движение транспортного средства.

Классификация подвесок

Демпфирующий узел, расположенный на шасси автомобиля, предназначен для поглощения энергии ударов при езде по неровностям. Устройства в разных моделях могут конструктивно и функционально отличаться.

Популярные виды автомобильных подвесок:

• Макферсон.
• Двухрычажная.
• Многорычажная.
• Адаптивная.
• Дедион.
• Зависимая.
• Полузависимая.
• Независимая.
• Push-rod и Pull-rod.

Все типы устройств можно объединить в два класса по характеристикам. В зависимой подвеске часть деталей конструкции состоит в жесткой связке между собой. В устройстве свободного типа крепление одного колеса перемещается автономно от другого.

Зависимая подвеска

Простое параллельное крепление дисков на оси к жесткой балке упрощает конструкцию и обеспечивает хорошую эффективность для задних осей автомобиля. Обычно эти системы встречаются в грузовиках и старых легковых машинах.

Преимущества зависимой подвески:

• низкая цена;
• простая конструкция;
• эффективная работа на ровной дороге;
• стабильная геометрия узла.

Недостатки – плохая курсовая устойчивость и вибрации на больших скоростях.

Независимая подвеска

Автономная работа упругих устройств на каждом колесе способствует плавному ходу и лучшему гашению колебаний. Этот тип конструкции применяют во многих современных моделях машин.

Преимущества независимой подвески:

• мягкий ход автомобиля;
• отсутствие пробуксовки на неровностях дороги;
• объединение амортизатора и пружины в один узел.

Отрицательная сторона демпфирующего узла – большое количество изнашивающихся деталей.

Полунезависимая подвеска

Конструкция сочетает свойства двух типов. Колеса соединены торсионной балкой, передающей упругое усилие.

Назначение полунезависимой конструкции – улучшение устойчивости автомобиля при скоростных маневрах на дороге. При этом обеспечивается относительная независимость элементов подвески. Что позволяет эффективно гасить толчки от неровностей покрытия дороги.

Push-rod и Pull-rod

Для гоночных автомобилей с вынесенными колесами применяют двухрычажную конструкцию. Упругий узел для гашения колебаний расположен внутри кузова.

Типы подвески Push-rod и Pull-rod отличаются только работой элементов. Первый вид принимает нагрузку на сжатие, а второй – на растяжение.

Гоночная машина получает дополнительную устойчивость из-за низкого центра тяжести.

Подвески грузовиков

Как правило, в грузовиках применяется зависимая конструкция подвески с поперечными или продольными рессорами, а также амортизаторами гидравлического типа. Благодаря своей простоте такая подвеска до настоящего времени широко используется в производстве.

Кроме того, данный вариант является и наиболее простым. Это значит, что продольные рессоры фиксируются в кронштейнах кузова, а к ним подвешивается мост. Что касается амортизаторов, то они крепятся прямиком к балке заднего моста. При такой конструкции главная роль отводится рессорам, которые не только выдерживают мост, но и связывают кузов и колесо, а также выступают в качестве направляющих элементов.

Однако такая простота является определяющей лишь в производстве, тогда как водителю приходится бороться с плохой управляемостью автомобиля на высоких скоростях. Дело в том, что рессоры далеко не идеальны в роли направляющих элементов. Следовательно, сцепление колес с дорогой значительно ухудшается.

Подводя итог отметим, что рассмотренные типы подвесок автомобилей не являются исчерпывающим списком, но в наши дни они наиболее популярны, как в отечественном, так и в мировом автомобилестроении.

Классификация подвесок

В основном подвески подразделяются на два больших типа: зависимые и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.

Отличия зависимой и независимой подвески

Плюсы:

• простая и надежная в эксплуатации;
• высокая грузоподъемность.

Минусы:

• плохая управляемость;
• плохая устойчивость на больших скоростях;
• меньшая комфортабельность.

Независимая подвеска

Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.

Плюсы:

• хорошая управляемость;
• хорошая устойчивость автомобиля;
• большая комфортабельность.

Минусы:

• более дорогая и сложная конструкция;
• меньшая надежность при эксплуатации.

Полузависимая подвеска

Полузависимая подвеска или торсионная балка — это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.

Подвеска автомобиля

Главным назначением подвески автомобиля является подавление и уменьшение колебаний, возникающих при попадании ТС в ямы или при наезде на подъемы дорожного покрытия. Благодаря действию подвески, подобные явления эффективно гасятся.

Кузов осуществляет различные типы колебаний — поперечно-угловые, продольные, угловые и вертикальные. Их характеристики формируют общую плавность перемещения транспортного средства для пассажиров и водителя в салоне.

Отдельного внимания заслуживает тип связи колес и кузова автомобиля.

Люди, которые хотя бы раз в жизни ездили на деревянной телеге, ощутили на себе «прелести» движения по неровному покрытию.

Это легко объяснить, ведь колеса этого средства для передвижения жестко сидят на «основе», а выбоины и ямы передаются «пассажирам».

По телевизору можно наблюдать картину, когда при увеличении скорости движения телега буквально разваливается.

Причиной является именно жесткость, из-за которой элементы ходовой части получают огромную нагрузку.

Для продления срока службы современных транспортных средств и повышения уровня комфорта «наездников» кузовная часть и колеса автомобиля не имеют жесткой связи.

Это легко подтвердить, если поднять ТС на определенно расстояние от земли и подергать за колеса — они будут свободно перемещаться и слегка отвиснут.

Это обусловлено особым типом крепления с помощью специальных пружин и рычагов.

Группа механизмов, обеспечивающих «гибкую» связь, относятся к подвеске.

Ее элементы (пружины и рычаги) изготовлены из металла и имеют определенный уровень прочности.

Но при изготовлении автомобиля предусматривается определенный запас, позволяющий колесам перемещаться по отношению к кузовной части в определенных плоскостях.

Если быть точнее, обеспечивается свобода перемещения кузова по отношению к колесам, движущимся по дорожному покрытию.

Подвеска — элемент ходовой части автомобиля, который может быть двух видов:

• Независимая — тип подвески, в которой колеса на одной оси не имеют жесткой связи и меняют положение независимо друг от друга. Это значит, что при попадании на неровность одно из колес реагирует на дефект, а другое — остается в прежней позиции.
• Зависимая — тип подвески, в которой колеса одной оси имеют жесткую связь, то есть соединены специальной балкой. В случае попадания транспортного средства в яму или при наезде на подъем оба колеса меняют положение на идентичный угол.

Недостаток жесткого крепления очевиден. Почти все неровности дорожного покрытия передаются кузову автомобиля, а далее — людям в салоне.

В роли спасителя выступают только шины, которые берут на себя «удар». При такой конструкции кузов сильнее раскачивается и с более высоким ускорением.

Добавление в конструкцию ходовой части упругой составляющей (рессора или пружин) позволяет более эффективно гасить удары от неровного дорожного покрытия.

Недостаток в том, что машина начинает раскачиваться, а сами колебания сохраняются в течение продолжительного времени. В итоге машина менее управляема, а движения становятся опасными.

Авто с таким типом подвески будет раскачиваться во всех направлениях, что повышает риск «пробоя». Он может возникнуть в случае совпадения двух составляющих — толчка от дорожного покрытия и работы подвески из-за продолжительного колебания.

Сегодня элементы ходовой части более продуманы. В конструкцию подвески входят не только упругие, но и демпфирующие узлы — амортизаторы.

В задачу последних входит контроль работы пружины и гашение чрезмерных колебательных движений.

После наезда на неровность происходит сжатие пружины, а в процессе расширения большую часть энергии принимает на себя амортизатор автомобиля.

Он не дает пружине растянуться на длину, которая больше положенной. Как следствие, колебательный процесс имеет ограниченный характер — в среднем одно 0,5 до 1,5 циклов.

ЧИТАЙТЕ ПО  ТЕМЕ: Почему стучит амортизатор.

Плюсы и минусы

Независимо от типа используемой торсионной подвески её наличие помогает автомобилю эффективно справляться со многими задачами:

• плавный ход;
• хорошее поглощение рамных и колесных вибраций;
• стабилизация ведущей колесной пары;
• возможность регулировки степени жесткости подвески;
• нормальная управляемость при крене.

Если принять во внимание удобства в эксплуатации и обслуживании, можно отдельно выделить, что для приведения подвески в норму во многих случаях достаточно лишь гаечного ключа, необходимого, чтобы в меру подтянуть  крепежные болты. Кроме этого следует учесть и другие положительные моменты торсионных подвесок:

• компактные размеры и малый вес;
• отсутствие сложностей в установке;
• беспроблемная регулировка клиренса, не требующая внесения изменений в подвеску;
• большой рабочий ресурс и ремонтопригодность.

Что касается недостатков торсионной подвески, то здесь нужно сфокусировать внимание вот на чем:

• необязательно, но возможно появление тряски, особенно на заднем сидении, что связано с жестки креплением, следствием чего является передача сильных вибраций;
• появление шумов, что объясняется проблематичностью защиты кузова от колебаний и обусловлено это также жестким креплением;
• есть вероятность чрезмерной поворачиваемости, особенно при небольших размерах авто;
• ресурс пробега игольчатых подшипников, расположенных в месте соединения торсионной балки и рычагов ограничен 70 тыс. км пробега.

В сравнении с продуктами автопрома на иных типах подвески приобретение автомобиля на торсионах, как правило, обходится не так дорого, при этом затраты на поддержание его в порядке нельзя назвать чрезмерными. 

Распространенные конструкции передней подвески

Обратим внимание на виды подвесок, из которых состоит основная часть автомобиля. Основное устройство – это многорычажная подвеска

Она позволяет легко управлять авто даже на самой трудной трассе. Например, это такая схема, как Мак-Ферсон.

В этом случае нужно обратить внимание на такую часть, как подрамник передней подвески. Он отлично работает, когда автомобилю нужно придать устойчивости, чего не скажешь, когда рама передней подвески не имеет подрамника

Подвески рассматриваемого типа позволяют использовать многорычажный тип, где есть жесткая пружина, также обязательно присутствует вертикальная стойка. Получается, что стабилизатор принимает на себя все колебания, помогая водителю легче управлять авто.

Также стабилизатор выполняет функцию устойчивости. Благодаря ему возможно контролировать траекторию движения колес, что очень удобно, так как рама передней подвески находится выше, чем нижний рычаг. К тому же стабилизатор способствует более ровному движению авто. Также не забудем упомянуть о многорычажном узле, который помогает избегать колебаний при движении автомобиля.