Как устроена и работает зависимая подвеска колес кратко

Обновлено: 05.07.2024

Рад вам сообщить, что на канале " МЕХВОД ", появилась новая рубрика. А именно "ПОЗНАВАШКИ" . Посвящена рубрика, в первую очередь людям, которые не очень хорошо разбираются в технической части автомобилей.

Ранее на канале: >

Тема данной публикации "Типы и виды задней подвески у легковых автомобилей"

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска - левое и правое колесо, связанны между собой жесткой балкой, осью или мостом. Мосты бывают разрезные и неразрезные, о них мы поговорим в следующий раз.

Самая распространённая комбинация автомобиля с задней зависимой подвеской, это когда установлен мост с рессорами. К примеру, как на фото ниже.

Зелёной стрелкой показан мост. Жёлтой стрелкой показана листовая рессора. Между мостом и рамой установлены амортизаторы. Рессора передаёт нагрузку от рамы на мосты, предотвращая резкие толчки, а амортизаторы гасят колебания. Тем самым, обеспечивается плавность хода подвески. Данный тип подвески называется - зависимая, рессорная .

Однако вместо рессор, могут быть установлены пружины. Как на фото ниже.

Пружина (показана желтой стрелкой) выполняет ту же самую функцию, что и рессора. Такой тип подвески называется зависимая, пружинная.

Если же вместо пружин или рессор установлены пневмоэлементы, то в этом случае подвеска называется - пневматическая, зависимая.

С мостами разобрались, перейдём к жёстким балкам.

Как видим на фото выше, у автомобиля Caddy, в подвеске сзади, установлена "жёсткая" балка (показана зелеными стрелками). Хочу заострить внимание на слове "жёсткая" - это ключевой момент, так как колеса на оси, тесно связаны между собой. Нагрузка напрямую передается с одной стороны на другую. Данный эффект ярко проявляется, при проезде неровностей на большой скорости.

Полунезависимая подвеска

На фото выше показана задняя, полунезависимая подвеска, у автомобиля Solano.

Многие сейчас зададутся вопросом.

Ведь здесь установлена балка! Почему в этом случае подвеска называется полунезависимая? В чём подвох?

Сейчас объясню.

Если оценивать по внешнему виду, полунезависимая и зависимая балка, между собой похожи. Но есть ряд конструктивных различий. Самое главное отличие - это то, что полунезависимая балка несёт в себе характеристики торсиона, либо торсион конструктивно встроен в балку (на фото выше показан красной стрелкой). Встроенный торсион смягчает усилие, передаваемое с одного колеса на другое, что отлично сказывается на ходовых качествах автомобиля, при проезде неровных участков на скорости.

Независимая подвеска

Независимая подвеска - на оси, левое и правое колесо напрямую не воздействуют друг на друга.

Зависимая подвеска представляет собой жесткую балку, связывающую между собой правое и левое колеса. В совокупности она образует неразрезной мост. Отличительной особенностью зависимой подвески является передача перемещения одного из колес в поперечной плоскости другому колесу (зависимость колес).

В настоящее время зависимая подвеска применяется на некоторых моделях внедорожников, коммерческих автомобилях, а также малотоннажных грузовых автомобилях. Зависимая подвеска используется в основном в качестве задней подвески, реже – на передней оси автомобиля.

Основными видами зависимой подвески являются подвеска на продольных рессорах и подвеска с направляющими рычагами.

Устройство зависимой подвески на продольных рессорах включает балку моста, подвешенную на двух продольных рессорах. Рессора состоит из одного или нескольких металлических листов овальной формы, скрепленных между собой. Соединение рессоры с балкой моста осуществляется с помощью специальных хомутов – стремянок. Концы рессоры крепятся к раме (несущему кузову) автомобиля посредством кронштейнов, один из которых (качающаяся серьга) имеет возможность продольного перемещения, другой (эластичная опора) снижает вибрации.

Продольная рессора воспринимает усилия в вертикальном, продольном и боковом направлениях, а также тормозной и реактивный моменты. Поэтому в подвески она выполняет функции упругого элемента, направляющего элемента, а в некоторых случаях и гасящего устройства (гашение колебаний за счет трения между листами рессоры).

Основным недостатком зависимой подвески на продольных рессорах является слабое противодействие боковым и продольным силам на больших скоростях, что приводит к смещению (уводу) моста и потере управляемости.

Данного недостатка лишена зависимая подвеска с направляющими рычагами. Самая распространенная схема данного вида зависимой подвески объединяет пять рычагов – четыре продольных и один поперечный. Рычаги одной стороной закреплены на балке моста, другой – на раме (несущем кузове) автомобиля.

Рычаги обеспечивают восприятие вертикальных, продольных и боковых усилий. В качестве упругого элемента используется, как правило, витая пружина. Гасящее устройство – амортизатор.

Поперечный рычаг препятствует смещению оси автомобиля от воздействия боковых сил. Рычаг носит собственное имя – тяга Панара. Конструктивно тяга Панара может быть выполнена сплошной или разрезной. Разрезная (регулируемая) тяга Панара, помимо основной функции, позволяет изменять положение (высоту) моста относительно кузова, путем регулирования длины.

Тяга Панара в силу своей конструкции по разному работает при прохождении автомобилем правых и левых поворотов, чем создает определенные проблемы с управляемостью. Более совершенными устройствами, обеспечивающими равномерное противодействие боковым силам в зависимой подвеске, являются механизмы Уатта и механизм Скотта-Рассела.

Механизм Уатта (в другой транскрипции — механизм Ватта) состоит из двух горизонтальных рычагов, шарнирно прикрепленных к концам вертикального рычага. Вертикальный рычаг, в свою очередь, закреплен в центре балки моста и имеет возможность вращения. Неравномерность движения в поворотах, присущая тяге Панара, в механизме Уатта компенсируется поворотом вертикального рычага.

Механизм Скотта-Рассела объединяет два рычага — длинный и короткий. Длинный рычаг одним концом шарнирно соединен с кузовом автомобиля, другим – с балкой моста. Короткий рычаг связывает среднюю часть длинного рычага с противоположным концом балки моста.

Особенностью механизма Скотта-Рассела является возможность некоторого перемещения длинного рычага за счет эластичного крепления к балке моста, чем достигается улучшение управляемости и курсовой устойчивости.

Подвеска Де Дион

Промежуточное положение между зависимой и независимой подвесками занимает подвеска Де Дион (по имени изобретателя графа Альбера де Диона). Конструктивно подвеска Де Дион включает подпружиненную неразрезную балку. При этом дифференциал жестко закреплен на раме (несущем кузове) и в состав моста не входит. Передача вращения на ведущие колеса осуществляется через качающиеся ведущие валы. Тормозные механизмы устанавливаются непосредственно на выходах дифференциала.

При такой компоновке неподрессоренными остаются только ступицы колес и сами колеса, что способствует плавности хода и безопасность движения автомобиля. Ввиду высокой стоимости подвеска Де Дион применяется достаточно редко, в основном на спортивных автомобилях.

Автомобиль начал своё развитие от обычной пассажирской кареты. Если вспомнить устройство её ходовой части, то можно увидеть наличие двух осей, к которым прикреплены колёса на подшипниках скольжения и упругого элемента в виде продольных или поперечных рессор, расположенного между каретой и осями. Позже это стало называться зависимой подвеской.

Почему подвеска называется зависимой

В определении термина заключена основная особенность механизма – жёсткая связь между колёсами одной оси. Любое изменение пространственного положения одного из них обязательно повлияет на второе. То есть колёса зависимы, что несколько упрощает конструкцию, но не всегда благотворно влияет на характеристики подвески.

Принцип работы

Как и любой другой тип подвески, зависимая включает в себя:

упругие элементы в виде спиральных пружин, листовых рессор, или более экзотических устройств, встречающихся на легковых автомобилях довольно редко;
демпферы колебаний, обычно это гидравлические амортизаторы телескопического типа;
направляющий аппарат, поддерживающий более-менее неизменными углы установки колёс при рабочих ходах подвески на сжатие и отбой.

При наезде на препятствие одним из колёс, второе, расположенное на той же оси, по причине своей связи с первым через жёсткую балку начинает изменять свой угол развала, сохраняя схождение.

При этом смещается пятно контакта, изменяется его форма и площадь, что с точки зрения управляемости на большой скорости очень нежелательно. Для ослабления данного эффекта применяются разные технические ухищрения, но полностью избежать этого невозможно.

Устройство и схема зависимой подвески

Различаются схемы зависимой подвески для ведущих и свободных мостов автомобиля. При этом любой мост может быть управляемым, но рулевой привод не оказывает влияния на работу подвески и не относится к её узлам.

Наиболее просто выглядит зависимая подвеска неведущего моста. Чаще всего такое встречается на грузовых автомобилях, поскольку подобные конструкции на легковых давно ушли в прошлое, а у автомобилей повышенной проходимости, за которыми закрепилось фольклорное название джипов, все мосты являются ведущими.

Свободный мост представляет собой довольно мощную кованую профилированную балку, на концах которой смонтированы ступичные узлы колёс с подшипниками и тормозными механизмами.

В качестве упругого элемента могут быть применены рессоры или пружины. В первом случае достаточная прочность и жёсткость пакетов листовых рессор в продольном и поперечном направлении позволяет обойтись без прочих деталей направляющего аппарата, так как в вертикальном рессора обладает нужной упругостью.

От редуктора по трубам балки (чулкам) к ступицам колёс идут жёсткие полуоси. Если мост является одновременно управляемым, то полуоси соединяются со ступицами через ШРУСы – шарниры равных угловых скоростей, что позволяет колёсам изменять положение своей плоскости вращения в повороте.

К яблоку моста подходит карданный вал. Подвеска всей балки с редуктором и колёсными узлами аналогична неведущему мосту. Те же рессоры, пружины и амортизаторы.

Виды зависимых подвесок

В зависимости от применяемых упругих элементов меняется вся схема подвески. Дополнительное усложнение начинается, когда конструкторы стремятся максимально уменьшить влияние врождённых недостатков зависимой подвески или увеличить её прочность и грузоподъёмность.

На продольных рессорах

Самая распространённая схема для грузовиков и прочих автомобилей середины 20 века. Обычно применяются рессоры полуэллиптического типа, сменившие ранее использовавшиеся полные рессорные эллипсы на каретах и первых автомобилях.

Рессора представляет собой дугообразный набор из листов рессорной стали, собранных в пакет с помощью хомутов. Иногда между листами находятся пластиковые противоскрипные шайбы. Они же уменьшают нежелательное трение между листами, которое снижает комфорт на мелких неровностях. Рессора крепится к балке моста с помощью U-образных стремянок, стянутых гайками.

На автомобилях высокой проходимости с целью максимального поднятия кузова над дорогой рессоры могут быть расположены поверх балки, но типичной стала конструкция, где они находятся под ней. Так автомобиль более устойчив за счёт снижения центра тяжести.

Тянущее и толкающее усилие от моста на кузов передаётся через те же рессоры, обладающие высокой прочностью. На концах рессор расположены кронштейны с резиновыми втулками, которые могут перемещаться, компенсируя изменение длины рессоры при сжатии.

Других тяг и рычагов в подвеске нет. Амортизаторы закреплены через сайлентблоки между балкой и кузовом автомобиля или рамой.

На поперечных рессорах

Расположение одиночной рессоры для всей оси поперёк кузова применялось очень давно и сейчас уже не встречается. Такая схема не имеет достаточной жёсткости в продольном направлении, поэтому исчезла с появлением на автомобилях мощных двигателей и эффективных тормозов.

Поперечная рессора не выдерживала никакой критики с точки зрения компоновки и не давала никаких преимуществ. Чисто музейная конструкция.

С направляющими рычагами

Несмотря на рекордную простоту и дешевизну конструктива, использование рессор не могло обеспечивать нужный комфорт. Если на грузовиках или армейских джипах это не было приоритетным, к тому же их большая масса уменьшала недостатки, то для лёгких пассажирских машин требования плавности хода во всех условиях вызвали необходимость применения спиральных пружин.

Они обладают гораздо меньшим внутренним трением, а с задачами демпфирования гораздо лучше справляются гидравлические амортизаторы.

Но пружина не имеет продольной и поперечной жёсткости, поэтому балку пришлось подвешивать на системе тяг и рычагов. Чаще всего применяется пятирычажная конструкция.

В ней имеются четыре продольные и одна поперечная тяги. Внешне это отдалённо напоминает полуэллиптические рессоры, но тут их способности упруго отрабатывать вертикальные нагрузки, жёстко сдерживая продольные, поперечные и скручивающие, разделены между пружинами и тягами. Тяга, удерживающая мост от поперечного смещения, была названа тягой Панара.

Именно в тяге Панара скрывается один из самых существенных недостатков этой схемы. Работая под переменным углом, она вызывала смещение моста в поперечном направлении при вертикальных колебаниях подвески.

Проявлялось это в забросах кузова в стороны, что могло привести к потере управляемости на большой скорости. Поэтому иногда в систему тяг вводят дополнительные конструкции вроде параллелограмма Уатта, компенсирующие этот эффект.

Балансирная подвеска

В многоосных грузовых автомобилях с целью упрощения конструкции при одновременном повышении плавности хода используется подвеска, в которой на каждую пару близко расположенных колёс одной стороны приходится одна продольная рессора.

Каждый её конец соединён с балкой соответствующей оси, а скручивающие усилия воспринимают на себя расположенные ниже мостов балансирные рычаги.

Подвеска получается достаточно компактной и прочной, сочетая относительную плавность хода с большой грузоподъёмностью.

Отличительная её черта – наличие продольной связи между колёсами. У прочих зависимых схем связь исключительно поперечная.

Отличия зависимой и независимой подвески

В независимой подвеске нет связей между колёсами, каждое может перемещаться только в рамках, задаваемых её направляющим аппаратом.

При этом она устроена значительно сложнее, поскольку у этого аппарата нет общих частей для левой и правой сторон, а значит многое приходится дублировать. Но для легковых автомобилей это не так существенно, им не требуется большой запас прочности, а значит детали могут иметь малые размеры и массу.

Что же касается джипов, то там споры по поводу желательности той или иной схемы идут постоянно. И касается это в основном вопросов обеспечения клиренса. У зависимой подвески он всегда постоянен под балкой и не зависит от ходов колёс. Меняется только просвет под днищем или рамой.

Независимая же позволяет обеспечивать не меньшую его величину, но при этом клиренс будет меняться при сжатии или разгрузке пружин. Что лучше – вопрос спорный. К тому же считается, что неразрезные мосты более прочны и выносливы, особенно при неизбежных контактах с поверхностью в глубоких колеях.

Преимущества и недостатки

К плюсам зависимой подвески относятся:

простота и дешевизна при производстве, обслуживании и ремонте;
высокая прочность, особенно в варианте с рессорами, хорошую рессору трудно сломать именно потому, что она гибкая;
выносливость на бездорожье, в первую очередь с дорогой будут контактировать стальные балки мостов, а не кузов, рама и прочие агрегаты;
стабильность клиренса, поскольку он определяется неподрессоренными балками.

Отрицательных сторон тоже достаточно:

значительные неподрессоренные массы, что не даёт обеспечивать плавность хода при небольшой массе кузова;
невозможность получения приемлемой устойчивости и управляемости на больших скоростях;
размазанность реакций на действия водителя, что сильно отстраняет его ощущения от реального поведения колёс на дороге;
невозможность получения эффектов полезного подруливания и программируемого изменения прочих углов установки колёс при рабочих ходах подвески.

Всё это накладывает ограничения в применении подобных типов подвесок.

Применение

Сейчас зависимые подвески используются только на тех автомобилях, которым важны перечисленные выше преимущества жёсткой связи между колёсами.

Это грузовики и легковые автомобили высокой проходимости, предназначенные для постоянной эксплуатации по плохим дорогами и при полном их отсутствии. Там гораздо важнее простота и прочность, чем тонкости стабильности и управляемости.

Существуют и компромиссные варианты, например независимая подвеска передней оси при неразрезном мосте сзади. Так устроено большинство современных джипов. Хотя наиболее бескомпромиссные внедорожники сохранили жёсткие балки спереди и сзади.

У бюджетных легковых машин на задней оси устанавливается так называемая полунезависимая подвеска, когда связывающая балка оси имеется, но она не жёсткая, а обладает определённой упругостью на скручивание. Такая схема дешевле, но её характеристики вполне приемлемы.

Подвеска — одна из важнейших конструкций, которыми оснащен автомобиль. Из чего она состоит и как устроена?

Разбираемся вместе с экспертом, зачем нужна автомобильная подвеска, какими они бывают и как предотвратить неисправности системы.

Что такое подвеска автомобиля

Подвеска — устройство для постоянной связи между колесной и несущей системой. Она минимизирует большую часть воздействия, возникающего на дороге, обеспечивая неподвижность салона. Даже на гладкой трассе неизменны толчки и колебания, а если встречаются серьезные выбоины и камни, то они будут еще более ощутимыми. Работа подвески заключается в том, чтобы обеспечивать амортизацию. Но функционал конструкции шире привычного понимания: она также облегчает управление машиной и защищает ее от поломок.

Подвеска помогает обезопасить движение, сделать его плавным и комфортным, поглощает удары и толчки от дорожных неровностей и других физических воздействий. Без этого устройства водитель и пассажиры могли бы чувствовать удары даже на относительно ровной дороге. Подвеска — своего рода основа, на которой находится кабина транспортного средства.

Качества подвесок различаются, но основные функции универсальны для любой модели:

смягчение физического воздействия на транспорт;
сохранение нужного направления колес, обеспечение точного рулевого управления;
стабилизация машины во время езды, ограничение крена.

Как устроена подвеска

Конструкция подвески. Системы бывают разными, но состоят они из основных элементов:

пружины — детали, которые смягчают тряску и удары, чтобы сохранить правильное движение колес;
амортизаторы — обеспечивают контакт поверхностей колес и дороги;
стойки — объединяют в одном узле несколько деталей, в том числе амортизаторы и винтовые пружины.
крепления (вставки, гасящие колебания) — профилактика деформации подвески;
сайлентблоки (металлические втулки с мягкими вставками);
направляющие колес для обеспечения их правильного положения при движении;
шаровые опоры для соединения рычага с центральной частью колеса, стабилизирующие его.

Упругие устройства в составе автомобильной подвески бывают нескольких видов:

Витые пружины, оберегающие машину от ударов. Они могут быть стандартными и усиленными — для машин с большой нагрузкой на заднюю часть, например, грузовиков или транспорта с прицепом. Производители также предлагают пружины с переменной жесткостью, с которыми проще адаптироваться к различным ситуациям на трассе.
Рессоры. Однолистовые и многолистовые упругие элементы, передающие нагрузку от кузова на ходовую часть машины. Современные рессоры ставят в основном на тяжеловесную строительную технику.
Торсионы. Присутствуют на независимых конструкциях для связи колес и кузова машины при движении. Отличается от двух предыдущих подвесок тем, что они исключены из неподрессоренной массы машины.

Виды подвесок автомобиля

Жесткие системы обычно устанавливают на спортивных машинах. Конструкции обеспечивают лучшее сцепление с трассой и маневренность транспорта, но снижает плавность на неровных дорогах. Легковые машины, как правило, оснащены мягкой подвеской. Они менее управляемы, зато в них комфортнее ехать. При этом мягкая подвеска дает больший крен кузова, снижается маневренность на больших скоростях.

Подвески разделяют на два вида:

Зависимая

Механика этой системы включает сплошную ось, проходящую по всей ширине рамы. Ось связывает левый и правый комплекты колес, и поэтому они работают как единое целое. Кабина соединена с колесами балкой или мостом. Оно поддерживает положение относительно оси транспортного средства.

Зависимая подвеска обеспечивает хорошую грузоподъемность, но низкую устойчивость на больших скоростях и меньшую комфортабельность в поездке. Производители предлагают условно-промежуточные варианты: полунезависимую и полузависимую подвески. Первая применяется только сзади на не ведущем мосту. Легко монтируются и компактны. Полузависимая подвеска на продольных рычагах еще называется торсионно-рычажной и выполняет функции стабилизатора.

Независимая

Колеса находятся в одной плоскости, но меняют положение относительно друг друга. Независимая подвеска обеспечивает хорошую управляемость и устойчивость, больший комфорт.

Независимые подвески также делят на несколько подвидов:

Спортивные

Полузависимая подвеска

Плюс промежуточного варианта конструкции — небольшой вес. В ее основе два рычага и балка. Колеса соединены, но немного меняют положение относительно друг друга при движении. Подходит для задней части переднеприводного транспорта эконом-класса.

Неисправности

Если автомобиль совершил наезд на дорожные препятствия, уделите внимание резиновым чехлам, которые защищают шарниры. Проверьте отсутствие повреждений; из-за износа амортизирующих узлов нередко выходит из строя система подвески. Данную проверку реализуют на эстакаде или яме, либо поднимают машину на подъемнике.

Другой признак неправильной работы автомобильной подвески — раскачивание кузова на неровной дороге. Определить отклонение от нормы можно, если нажать и резко отпустить его передний угол. При адекватно работающей подвеске кузов должен тут же вернуться в исходное положение. Самое верное решение — диагностика неисправности в автосервисе.

Во вторую категорию попадают ошибки, допущенные, главным образом, в ходе сервисного обслуживания. Обычно они связаны с неправильным подбором деталей, монтажом (например, несоблюдением указанных производителем моментов затяжки), неверным использованием или полным игнорированием специальных инструментов.

На передней оси повреждение пружины можно распознать акустически по заметным на слух щелчкам или скрипам в момент вращения руля. А вот проблемы с пружинами подвески на задней оси услышать практически невозможно. Единственный способ своевременно распознать такого рода проблему — контроль состояния пружин и упругих элементов подвески при каждом техническом обслуживании. В процессе эксплуатации практически невозможно сразу заметить поломку пружины: трещина, с которой все начинается, обычно скрыта, и беглого осмотра недостаточно, чтобы ее обнаружить.

Проверка пружин должна производиться на поднятом автомобиле, когда колеса оторваны от поверхности, пружина разгружена и все повреждения, трещины становятся видны. Под нагрузкой, пока машина стоит на колесах, понять, что пружина треснула, довольно сложно.

Рычаги подвески деформируются из-за механических повреждений. При этом механическая связь с рулем сохраняется до последнего. Деформация проявляется в поведении автомобиля. Самое явное — машина вместо прямолинейного движения начинает уходить в сторону.

Как избежать поломки подвески автомобиля

Зачастую проблему проще предотвратить, нежели устранить последствия при возникновении неполадок. Для продления срока эксплуатации подвески необходимо:

систематически проверять состояние шин, чехлов и других резиновых деталей;
следить за исправностью ступичных подшипников и амортизаторов;
стараться избегать езды по дорогам с большими выбоинами на высокой скорости.

«Обращение в сервис в любом случае является предпочтительным вариантом. Самостоятельно произвести качественный ремонт с соблюдением всех нюансов, связанных с регулировкой, моментом затяжки и т.д., в современном автомобиле невозможно.

Периодичность проверки состояния шин, пыльников, сайлентблоков и остальных элементов подвески автомобиля регламентируется производителем и указано в руководстве по эксплуатации. Этого регламента и стоит придерживаться, а для обслуживания обращаться в профильные сервисы.

Читайте также: