Что такое торсионы: устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Торсионная подвеска передняя и задняя, принцип работы, устройство и регулировка

Все мы знаем, что собой представляет подвеска автомобиля. Это мощная конструкция, которая выполняет три основные функции – обеспечивает качественное сцепление колес с покрытием, контролирует положение кузова и сводит к минимуму нагрузку на колеса.

В свою очередь, авторынок не перестает удивлять автолюбителей многообразием новинок.

К примеру, такие как подогреватель тосола, адаптивный круиз-контроль, новейшие типы торсионных подвесок. Технологии не стоят на месте и постоянно удивляют автолюбителей.

Особенности подвески

В современных автомобилях встречается множество видов подвесок – пружинные, рессорные, пневматические и прочие. Но из них все большую популярность набирает торсионная подвеска.

По сути, основным упругим элементом этого узла является торсион – металлический стержень, который имеет круглое (квадратное) сечение и шлицевые соединения по краям.

Конструктивно торсионы состоят из балки (сечение может различаться), стержней и нескольких пластин.

Отличительная особенность торсиона заключается в том, что одной стороной он фиксируется к кузову автомобиля, а другой – к направляющему узлу (чаще всего эту функцию выполняет рычаг).

Во время поворота колес в одну или другую сторону происходит скручивание торсиона. Именно так формируется жесткая связь кузова транспортного средства с его колесами.

Немного истории

Торсионы берут свое начало еще в 1934 году. Установка похожей подвески была впервые опробована разработчиками компании Ситроен на модели Traction Avant.

Одновременно с ними идею подхватили и немецкие разработчики, которые установили новый вид подвески на всемирно известный автомобиль Фольксваген «Жук».

Со временем торсионы неоднократно подвергались изменениям и доработкам. В частности, большой вклад в усовершенствование конструкции вложил чешский мастер профессор Ледвинк. Именно его версия конструкции дошла до сегодняшних дней и практически не изменилась.

Впервые торсионная подвеска профессора Ледвинк появилась на Татре в середине тридцатых годов. К 1938 году идею подхватил и Фердинанд Порше.

Большую популярность торсионы имели в период второй мировой войны, где они активно применялись на военной технике.

После завершения боевых действий и наступления мира многие известные производители начали установку торсионных подвесок на своих авто. В частности, особую активность проявляли немецкий Фольксваген, а также французские Ситроен и Рено.

Со временем торсионные подвески перестали устанавливаться на легковых авто из-за высокой сложности изготовления.

Однако, к примеру, компании Ford и Dodge до сих пор предпочитают установку таких конструкций на грузовых авто и внедорожниках.

Основные типы

Сегодня можно выделить несколько основных типов торсионных подвесок.

С двойными поперечными рычагами.

В этом случае торсионы расположены параллельно кузову автомобиля. Такая конструктивная особенность позволяет выполнять точную регулировку подвески в весьма широком диапазоне.

Из конструктивных особенностей стоит выделить крепление одной стороны торсиона к поперечному рычагу, расположенному в нижней части автомобиля (в некоторых случаях крепление производится к противоположному рычагу). С другой стороны, торсион крепится к кузову машины.

Такой торсион чаще всего применяется на авто, отличающиеся повышенной проходимостью. Так, торсионы с двойными поперечными рычагами очень любят американские и японские производители.

С продольными рычагами.

Здесь основное отличие – соединение торсионов с продольными рычагами. Следовательно, они располагаются уже не параллельно кузову (как это было в случае с прошлым видом подвески), а поперек.

Такие торсионы чаще всего устанавливается на небольших легковых авто и применяется сегодня.

Со связанными продольными рычагами.

В последние годы этой конструкции производители уделяют все больше внимания. Ее особенность в направляющем узле, роль которого выполняет пара продольных рычагов.

Последние с одной стороны подсоединены к ступицам колес, а с другой – к кузову машины.

Особой конструкцией отличается и сама балка, которая в сечении имеет U-образную форму.

Именно такая особенность придает подвеске особой жесткости на изгиб. И это притом, что жесткости на кручение почти нет. Многие считают это недоработкой.

На самом же деле это такая задумка разработчиков. Благодаря таким особенностям, колеса могут двигаться по вертикали, как угодно. По сути, они не зависят друг от друга.

Задняя подвеска Audi A4 B7.

К основным элементам таких конструкций можно отнести шарнир (выполнен из резины и металла), ступица колеса, витая пружина, торсионная (поперечная) балка, продольный рычаг и амортизатор.

Преимущества и недостатки

Как и любые другие сложные конструкции, торсионы обладают определенными преимуществами и недостатками.

Из положительного можно выделить:

1. Простоту в эксплуатации. Как показывает практика, этот вид подвесок хорошо поддается ремонту. При этом большинство работ может выполнить даже начинающий автолюбитель;
2. Регулировка жесткости проста и понятна. При необходимости всегда можно настроить торсионы под свой стиль езды. Для этого не нужно ехать на СТО – все настроечные работы элементарно сделать в гараже с помощью подручных инструментов;
3. Компактность и небольшой вес. Размещение каждого узла хорошо продумано, поэтому сама подвеска занимает минимум места. Что касается общей массы, то по сравнению со своими «собратьями», она весьма легкая;
4. Автоматическая регулировка. Конечно, данная опция есть не на всех автомобилях, но в последнее время все больше производителей стараются добавить подобную опцию на своих моделях. И действительно, намного удобнее регулировать высоту подвески с помощью нажатия кнопки;
5. Долговечность. Торсионы способны отслужить весь период эксплуатации без заметных проблем. Если же что-то и разболталось, то ремонт можно произвести с помощью гаечного ключа.

Но есть и минусы:

1. Технология производства торсионных подвесок весьма сложная, ведь перед производителями стоит сложная задача – обеспечить максимальную упругость и прочность изделия. В итоге это повышает общую стоимость торсионных подвесок. Именно из-за этого многие разработчики отказываются ставить торсионы на своих авто;
2. Излишняя поворачиваемость подвески – еще одна проблема, которую никак не могут решить производители. На резких поворотах такие автомобили как бы разворачивает, что требует от автолюбителей особых навыков;
3. Игольчатые подшипники, которые установлены в торсионах, отличаются ограниченным ресурсом. Этот узел часто выходит из строя из-за попадания грязи, пыли или воды. При этом причиной этому чаще всего является естественный износ, а не выбранный стиль вождения автолюбителя. В среднем игольчатые подшипники «ходят» не более 70 тысяч километров. Они требуют особого внимания и своевременной замены.

Читайте также:

История подвесок в бронетехнике

Благодаря своим особым свойствам, торсионы активно применялись ранее и используются до сих пор в бронетехнике.

Выполняются они в двух основных видах – полого или сплошного вала. Иная конструкция торсионных подвесок в производстве бронетехники не применяется.

Соединение торсионов с остальными узлами кузова осуществляется с помощью специальных головок, имеющих шлицы различного профиля – треугольника, прямоугольника или трапеции.

К примеру, в хорошо известном танке «Пантера» соединение производилось с помощью уникального клиновидного болта и головок с лысками.

Основное задачей разработчиков бронетехники было желание добиться максимальной прочности. И у них это получилось за счет увеличения диаметра головки торсиона. При этом необычная простота монтажа обусловлена наличием специальной резьбы на торце.

В большинстве случаев торсионы для бронетехники изготавливаются из надежных кремниевых или хромистых сталей.

Кроме этого, в состав сплава обязательно добавляется никель, ванадий, молибден и ряд других элементов.

Для достижения максимальной устойчивости хромистые стали проходят высокотемпературную обработку (предельный уровень температур закалки порой достигает 800-850 градусов Цельсия).

Еще один важный момент – повышение динамических свойств автомобиля. Этого удалось добиться за счет заневоливания – операции закрутки раскаленного торсиона выше предела его максимальной упругости и удержание в этом состоянии какой-то промежуток времени.

В итоге торсионы способны выдерживать огромные рабочие нагрузки. Такая методика активно применяется при производстве танков Т-72, где заневоливание производится дважды.

История торсионной подвески для бронетехники началась еще с 1940 года, когда была дана команда оптимизировать танк Т-34. Уже с 1941 года первые модели танка имели торсионную подвеску.

Благодаря такому нововведению, появилось возможность использовать больший объем топлива (до 750 литров) и увеличить объем боевого отделения. В дальнейшем из-за войны работы по оптимизации пришлось на время отложить.

В свое время отличились мастера Великобритании, которые одновременно с пружинами производили установку специальных гидравлических амортизаторов. Такое новшество позволило свести к минимуму продольные колебания кузова и улучшить плавность хода.

Особенности регулировки

Как мы уже упоминали, одно из основных преимуществ торсионных подвесок – возможность регулировки.

Большой плюс здесь в том, что автолюбителю не нужно тратить деньги на посещение СТО и оплату услуг дорогостоящих мастеров – всю работу можно сделать самостоятельно, с помощью нескольких простых ключей.

Так, любители спортивного стиля езды часто решаются к занижению задней части автомобиля.

И действительно, в некоторых случаях подобные шаги вполне оправданы и позволяют уменьшить общую осадку автомобиля и повысить жесткость подвески.

Но здесь есть одна большая опасность. Чрезмерное занижение подвески однозначно приведет к повышению нагрузки. Как следствие, торсионы меньше служат и быстрее выходят из строя.

Высота торсионной подвески меняется посредством изменения высоты торсиона или, если быть точнее, его «звезды» (шлицевого оконцевателя).

Как правило, торсионы имеют по краям специальные шлицевые разъемы («папы»). При этом один край подвески фиксируется с корпусом балки, а другой коммутируется со шлицевым разъемом («мамой»).

Стандартная позиция шлицов всегда помечена, изменение высоты в большую или меньшую сторону позволяет, соответственно, повысить или уменьшить жесткость подвески.

Где применяются сегодня?

В последние годы торсионные подвески становятся все более популярными. Как мы уже упоминали, в большинстве случаев они устанавливаются на грузовых автомобилях и внедорожниках. Но постепенно вектор смещается в сторону легковых авто.

Так, торсионы устанавливаются на авто брендов SMA, Lifan и Samand. Кроме этого, торсионная подвеска стоит на Peugeot 405, Citroen Xsara, Peugeot 405, Peugeot Partner, Citroen Xsara, Citroen AX, Citroen Berlingo, Peugeot 306, Peugeot 206, Citroen Xsara Picasso и ряде других моделей. При этом с каждым годом к этой группе подключается все новые и новые марки авто.

Вывод

Производители во всем мире усердно работают над усовершенствованием торсионных подвесок и снижением себестоимости их производства.

К процессу создания активно подключается современное оборудование и уникальные компьютерные программы. По заявлению некоторых специалистов в ближайшие годы торсионная подвеска сможет догнать по популярности своих конкурентов.

Но в настоящее время большинство производителей пока не идут на массовое внедрение торсионов. О причинах этого решения мы уже говорили выше.

Но в любом случае остается надежда, что со временем эта тенденция все-таки поменяется, ведь торсионная подвеска – это действительно уникальная разработка, которая требует особого внимания.

Устройство, обслуживание и ремонт автомобилей Ситроен — Эксплуатация

—

Прочитано раз: 25755

Что такое торсион?

Торсион (от фр. torsion — скручивание, кручение) — пружина в виде вала, работающего на кручение. Торсион, в автопромышленности, выполняют в виде длинного вала, обладающего малой крутильной жесткостью, или в виде нескольких последовательно соединенных валов, расположенных параллельно.

Немного истории

Торсионная подвеска пришла в автомобильную промышленность из военно-промышленного комплекса. Этот тип подвески нашел свое применение в производстве танков. Какие качества самые важные для военной техники? Качеств таких немного: износоустойчивость, простота конструкции, легкость и скорость ремонта. Для замены торсионного вала на танке Т-64 нужен всего один человек (прим. авт. см. «Наставление по танко-техническому обеспечению»).

В автопромышленности одними из первых торсионную подвеску стали применять французские инженеры. Вот некоторые модели автомобилей с задней торсионной подвеской: Citroen Saxo и AX, Peugeot 106 и 206. Немцы не отстали, на Фольксваген Т4 торсионы тоже используются, но в передней подвеске.

Торсионная подвеска

Торсионная подвеска остается популярной во многих современных автомобилях. При езде такая подвеска обеспечивает комфорт. Владельцы авто с торсионной подвеской хорошо отзываются о ходовых качествах: управляемость, прохождение поворотов – автомобиль как будто «приклеивается» к дороге. По таким характеристикам такие модели находятся на уровне дорогих марок автомобилей.

В задней торсионной подвеске Ситроен Саксо, колеса независимо подвешены на поперечных стержневых (торсионных) рессорах и гидравлических телескопических амортизаторах, установленных с наклоном назад. Дополнительным элементом такой подвески является стабилизатор наклонов и находится внутри балки подвески.

На рисунке: игольчатый подшипник балки запрессовывается в рычаг и одевается на «палец»

Миф №1. Задняя торсионная подвеска у «французов» требует ремонта каждые 60 тысяч пробега.

Периодического технического обслуживания задней торсионной подвески на Ситроен Саксо не существует. Перечень ТО-2 содержит пункт, в котором говорится о необходимости проверки состояния пыльников и резиновых уплотнителей. Это означает, что если на пыльнике балки задней подвески появились трещины, то необходима детальная диагностика состояния подвески. Таким образом, срок работы подшипников балки торсионной подвески зависит от срока службы пыльников. В среднем, это 120-150 тысяч километров пробега. Отечественные дороги вносят большие коррективы в эти значения. Множество выбоин и агрессивные вещества сокращают срок работы  игольчатого подшипника балки до 50-60 тысяч километров.

Нет, не требует. Если следить за состоянием узлов задней торсионной подвески у Ситроен Саксо, возможно ремонт вообще не понадобится.

Миф №2 Торсионная подвеска не долговечна

Торсионные валы изготавливаются из специальной марки стали, прошедшей особую обработку. Такой вал производится с расчетом на весь срок эксплуатации автомобиля. Не зависимо от того, стоит автомобиль или передвигается, основная нагрузка приходится на ступичный подшипник рычага и торсионный вал. Степень нагрузки на игольчатый подшипник балки зависит от количества перевозимого груза и степени колебаний рычагов.

Нет. Если не вносить изменения в конструкцию и не перегружать автомобиль, то подвеска практически не «убиваема».

Продолжение следует…

Нет комментариев

Торсионы

Custom для оборонного и коммерческого использования

Опубликовано Beth на 5 февраля 2020 г. 18:29 | Оставить комментарий

Harvan Manufacturing — это семейная компания, которая более 25 лет обслуживает промышленность высококачественными компонентами. Мы предлагаем широкий спектр производственных услуг, включая прецизионную механическую обработку, сварку и изготовление, а также лазерную и гидроабразивную резку, для клиентов из сельскохозяйственной, лесной, военной и оборонной отраслей, внедорожников и большегрузных автомобилей, а также клапанов и систем управления. Наша команда экспертов, в которую входят сертифицированные механики и сварщики, опытные инженеры и технологи, а также администраторы, использует свои совместные знания и навыки для удовлетворения всех потребностей наших клиентов в продукции и производстве, в том числе в торсионах, изготовленных по индивидуальному заказу.

Что такое торсионы?

 Торсион – это разновидность торсионной пружины, т. е. гибкая пружина, предназначенная для сопротивления крутящему моменту, возникающему при ее скручивании. Обычно они используются для несущих нагрузок, где требуется гибкий компонент, а не жесткий компонент, который потенциально может выйти из строя и вызвать повреждение, например, в подвеске транспортных средств, производственного оборудования и других точных механизмов.

При использовании торсиона в своей механической системе профессионалы отрасли прикрепляют один конец компонента к другому неподвижному компоненту (например, к раме). Эта конфигурация предотвращает полное перемещение торсиона, позволяя ему создавать крутящий момент по мере того, как он скручивается вдоль своей оси. Как только усилие остановлено и снято, торсион быстро возвращается в исходное положение.

Торсионы, винтовые пружины и листовые рессоры

В автомобильной промышленности профессионалы отрасли используют множество различных пружин. В дополнение к торсионным стержням (торсионным пружинам), некоторые из наиболее часто используемых включают спиральные пружины и листовые рессоры. Торсионы отличаются от винтовых и листовых рессор тем, что они не сплющиваются (листовые рессоры) и не сжимаются (винтовые пружины). Вместо этого они скручиваются по своей длине, вызывая напряжение, когда применяется сила. После снятия силы они раскручиваются и возвращаются к своей первоначальной форме.

По сравнению со спиральными и листовыми рессорами торсионы обладают уникальными преимуществами. Например:

• Они легко регулируются, позволяя изменять дорожный просвет автомобиля. Эта способность позволяет регулировать пружину по мере ее износа, чтобы поддерживать надлежащую высоту дорожного просвета, а владельцу легкового или грузового автомобиля подгонять транспортное средство до предпочтительной высоты дорожного просвета.
• Они имеют небольшие габариты, что делает их идеальными для приложений с ограниченным пространством.

Приложения

Одним из наиболее известных применений торсионов является подвеска транспортных средств, где они поглощают удары, обеспечивая плавную и комфортную езду. Многие автомобили используют их в качестве основной несущей пружины, соединяющей кузов автомобиля с осью колеса.

Мы специализируемся на усиленных торсионах и стабилизаторах поперечной устойчивости для оборонной промышленности. Эти предметы должны пройти тщательные испытания и быть способными выдерживать большой вес бронетехники.

Изготовленные на заказ торсионы от Harvan Manufacturing

Профессионалы отрасли обычно изготавливают торсионы из кованых и термообработанных специальных сплавов. Они используют различные технологии производства для производства компонентов, обеспечивающих необходимую гибкость при приложении крутящего момента.

В Harvan Manufacturing мы используем самое современное оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ) и прецизионные процессы обработки для производства высококачественных торсионов для наших клиентов. У нас также есть контакты в отрасли, которые специализируются на ковке, термообработке, упрочнении и испытании торсионов. Наши возможности обработки включают в себя:

• 2-, 4-, 5- и 9-осевая токарная обработка
• Бесцентровое, круглое и плоское шлифование
• Фрезерование
• Многоосевое горизонтальное и вертикальное фрезерование
• Дополнительные услуги, такие как протяжка, полировка и притирка

Благодаря этим возможностям мы можем работать с широким выбором материалов, включая обычные и экзотические металлы, драгоценные металлы и пищевые пластмассы, чтобы удовлетворить потребности наших клиентов.

Для получения дополнительной информации о наших производственных возможностях свяжитесь с нами сегодня. Для торсионов или других компонентов, изготовленных по индивидуальному заказу, запросите предложение у наших экспертов.

Вся правда о торсионах

Новости

Существует несколько вариантов конструкции передней подвески, и один из таких вариантов конструкции, часто встречающийся на грузовиках малой и средней грузоподъемности, включает в себя загадочные торсионы. Эта технология обеспечивает комфорт и управляемость независимой подвески, оставаясь при этом достаточно прочной для тяжелых условий эксплуатации грузовика. Кроме того, геометрия торсионной системы обеспечивает достаточно места для различных других компонентов трансмиссии, таких как двигатели и полноприводные агрегаты.

Но что делают торсионы?

Перетащите и увеличьте схему, чтобы увидеть, как торсионы (пурпурные) расположены по отношению к рычагам управления (синие).

Несмотря на то, что они выполняют очень похожие задачи, торсионы функционируют совершенно иначе, чем традиционные спиральные или листовые рессоры. В то время как типичная пружина сжимается вертикально (вверх и вниз), торсион обеспечивает ее растяжение за счет скручивающего действия. Один конец торсиона жестко прикреплен к поперечине рамы, а другой — к шарниру поперечного рычага. При движении рычага подвески сопротивление скручиванию торсиона обеспечивает пружинящий эффект.

Я люблю большие грузовики и не могу лгать.

Могут ли торсионы поднять?

Наша любимая особенность торсионов заключается в том, что их очень просто регулировать в соответствии с высотой дорожного просвета. Есть даже регулировочный винт, установленный на заводе, рядом с концом, прикрепленным к раме. Недостатком является то, что в стандартной комплектации доступно не так много регулировок, и когда торсионы установлены на максимальную высоту, езда грузовика становится ужасно жесткой. Положительным моментом, однако, является то, что существует множество доступных продуктов, которые обеспечивают подъемную силу до 3 дюймов от заводских торсионов без ухудшения качества езды.

Звучит сложно. Можно ли торсион в домашних условиях?

Самый простой способ безопасно поднять заводские торсионы — обновить торсионные шпонки. Торсионные ключи представляют собой обработанные стальные пластины, которые висят на концах торсионов рамы, и их задача состоит в том, чтобы облегчить регулировку дорожного просвета.