Устройство и принцип работы торсионной подвески автомобиля. Механизм торсионный
Торсион
Изобретение относится к области изготовления пучковых тросионов, которые предназначены для использования в качестве приводов ответственных механических устройств, к которым предъявляют требования высокой стабильности характеристик в пределах углов поворота порядка 180o, например приводов раскрываемых солнечных батарей на спутнике. Привод может использоваться в качестве амортизаторов, воспринимающих толчки и удары, а также люфтовыбирающих устройств в подвесках транспортных средств. Торсион содержит прутки с отогнутыми от центра пучка хвостовиками, опоры с радиальными пазами. Стопорные элементы для закрепления прутков выполнены так, что опоры установлены радиальными пазами навстречу друг другу, стопорные элементы выполнены со стороны прутков, а торцовые поверхности опор с внешней стороны снабжены шлицами. В качестве стопорных элементов могут использоваться накидные гайки, пружинные кольца, бандажи и т.п. Наиболее эффективно применение в качестве стопорных элементов накидных гаек. Торсион обеспечивает простоту и высокую технологичность. Эффективность торсиона подтверждена при испытаниях и эксплуатации в раскрываемых механических устройствах. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области изготовления пучковых торсионов, которые предназначены для использования в качестве приводов ответственных механических устройств, к которым предъявляют требования высокой стабильности характеристик в пределах углов поворота до 180o, например приводов раскрываемых солнечных батарей на спутнике. Торсион может использоваться в качестве амортизаторов, воспринимающих толчки и удары, а также люфтовыбирающих устройств в подвесках транспортных средств.
Известен торсион по а.с. СССР N 422314, F 16 F, 1972, содержащий прутки, концы которых отогнуты к центру пучка, опоры, выполненные с продольными пазами, имеющими профиль, соответствующий профилю пучка, и стопорные элементы, представляющие собой вкладыши с болтом и чашкой для закрепления концов торсиона в опорах. Недостатком торсиона являются сложность крепления концов прутков и низкая технологичность. Наиболее близким по технической сущности является торсион по а.с. СССР N 547574, F 16 F, 1975 (прототип), содержащий прутки, концы которых отогнуты от центра пучка, опоры в виде втулок с радиальными шлицами, в которые введены концы прутков, и стопорные элементы для фиксации прутков в опорах. Закрепление прутковых торсионов в опорах осуществляется так, что стопорные элементы фиксируют прутки в осевом направлении, радиальные шлицы - в окружном, а втулка - в радиальном направлении. Решение по закреплению прутков в радиальном направлении с помощью втулки усложняет конструкцию и сборку торсиона, т. к. приводит к необходимости отгибать прутки торсиона в сборе со втулками из-за того, что сборка отогнутых прутков через отверстия втулок представляет определенные трудности. Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение технологичности привода. Указанная задача достигается тем, что торсион, содержащий центральный пруток и прутки с отогнутыми хвостовиками, стопорные элементы, опоры, выполненные с радиальными пазами, резьбовыми участками на поверхности для взаимодействия со стопорными элементами, и со шлицами на поверхности, выполнен так, что опоры установлены радиальными пазами навстречу друг другу, при этом указанные резьбовые участки выполнены на наружной поверхности опор, а стопорные элементы размещены со стороны прутков и выполнены в виде накидных гаек, взаимодействующих своими поверхностями с прутками для фиксации их в осевом и радиальных направлениях, причем центральный пруток выполнен из полимерной тонкостенной трубки. На фиг. 1 показан пример исполнения торсиона. На фиг. 2 показан пример конструкции прутков торсионов в поперечном сечении. На фиг. 3, 4 показаны взаиморасположения деталей при сборке торсиона. Торсион выполнен следующим образом. Отогнутые хвостовики 1 прутков 2 введены в радиальные пазы 3 опор 4 (фиг. 3). В осевом и радиальном направлениях прутки зафиксированы накидной гайкой 5, которая взаимодействует с прутками поверхностями B и A. Для взаимодействия с накидной гайкой 5 опора 4 выполнена с резьбовым участком C на наружной поверхности. Центральный пруток 6 выполнен формообразующим, т.е. обеспечивающим в процессе сборки определенное положение периферийных прутков, например, в виде тонкостенной полимерной трубки. На наружной поверхности опор 4 выполнены шлицы 7 для установки торсиона в конструкцию. В качестве варианта конструктивного исполнения опор для установки торсиона в конструкцию, торцовая поверхность с внешней стороны может быть выполнена с осевым цилиндрическим отверстием 8 (фиг. 2), которое используется совместно со шлицами 7. Внешняя поверхность опор 4 выполнена с лысками под ключ 9 для взведения торсиона на определенный угол (фиг. 1). На фиг. 4 показан момент сборки торсиона, когда прутки пропускают через обе гайки с одновременным продвижением по направлению стрелок. Изготовленный таким образом торсион обеспечивает простоту и высокую технологичность.Похожие патенты:
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в технологии изготовления упругих элементов машин и механизмов, например торсионных валов
Изобретение относится к машиностроению , а именно к устройствам для поглощения ударных нагрузок и гашения вибрации
Изобретение относится к точному машиностроению и приборостроению и может быть использовано в устройствах с упругими опорами
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам амортизации при динамических нагрузках
Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, к способам термомеханической обработки валов
Изобретение относится к подвесным устройствам транспортных средств
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к люковым закрытиям, имеющим устройство уравновешивания крышки, и может быть применено как в судостроении, так и в других областях техники
Изобретение относится к машиностроению, в частности к торсионным пружинам
Изобретение относится к машиностроению
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам амортизации
Изобретение относится к транспортному машиностроению и конкретно касается конструкции подвески колес транспортного средства
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам
Изобретение относится к системам сейсмоизоляции
Изобретение относится к области изготовления пучковых тросионов, которые предназначены для использования в качестве приводов ответственных механических устройств, к которым предъявляют требования высокой стабильности характеристик в пределах углов поворота порядка 180o, например приводов раскрываемых солнечных батарей на спутнике
Принцип торсионной подвески. Устройство и как она работает
Приблизительно уже 80 лет применяется торсионная подвеска при разработке автомобилей. Первый раз ее использовали на автомобилях Ситроен еще в 30-х годах ХХ века. Чуть позже эта конструкция заинтересовала немцев, которые реализовали идею в автомобили Фольксваген Жук. Отечественный автопром отстал в этом отношении и в первый раз этот тип подвески использовался на машине «Запорожец».
Сейчас принцип торсионной подвески используется в большинстве автомобилей. Он завоевал большую популярность потому, что его конструкция очень проста, а стоимость намного ниже других вариантов.
Торсионная подвеска – что это?
Главное действие в подвеске этого типа выполняет торсион. Торсионом называется круглый или квадратный металлический стержень, который выполняет работу на скручивание. Его можно собрать из нескольких пластин или цельного материала, на концах которого должны быть шлицы для соединения с другими частями устройства.
Теперь рассмотрим принцип работы торсионной подвески. Один край стержня неподвижно соединяется с кузовом, а другой – с рычагом. Весь принцип работы основывается на упругости торсиона. Когда колесо машины находится в вертикальном положении, оно закручивает его, из-за чего и появляется упругая связь между кузовом и колесом машины. Когда торсион раскручивается до своего нормального положения, колесо возвращается в исходное положение. Посмотрите принцип торсионной подвески видео.
В некоторых случаях торсионная подвеска может применяться для того, чтобы выравнивать положение колес автоматически с применением двигателя, стягивающего балки для придания повышенной жесткости в зависимости от состояния дороги и скорости движения. Также данный тип подвески может использоваться в случае регулируемой высоты подвески.
Главным и основным преимуществом торсионной подвески является долговечность, компактность и простота при регулировке высоты. Если сравнивать данный тип подвески с McPherson, то старая добрая «торсионка» занимает меньше места и пространства. Также она очень проста в обслуживании и эксплуатации.
Прототип современной торсионной подвески появился в 1930-х годах. Его потом модернизировал чехословацкий профессор Ледвинк. В 1938 году Фердинанд Порше просто скопировал дизайн торсионной подвески и внедрил ее в массовое производство автомобилей своей марки.
Преимущества и недостатки торсионной подвески
Основными преимуществами торсионной подвески являются:
- Компактность;
- Легкость монтажа;
- Маленький вес;
Ключевым недостатком является возможность использования данного типа подвески только на неведущем мосту.
Ремонт торсионной подвески
Если смотреть на все проблемы торсионных балок, то можно сказать, что нужно вмешиваться в механизм в случае:
- Демонтажа или замены торсионов;
- Замена игольчатых подшипников;
- Замена осей задней балки и пальцев;
- Регулировка высоты подвески;
- Ремонт рычагов задней балки;
Посмотрите видео о том, как правильно регулировать и ремонтировать торсионную подвеску.
В статье мы разобрали принцип торсионной подвески и поняли, что она доказала свое качество временем. Интересен тот факт, что подвеска данного типа используется на многих самоходных механизмах – от запорожца до танка.
Еще можно почитать
mitsu-motors.ru
Принцип работы торсионной подвески | I4CAR
В наше время разнообразие автомобильных подвесок достаточно велико. Их можно разделить на несколько групп: пружинные, торсионные, пневматические и рессорные. В этой статье мы будем рассматривать устройство и принцип работы торсионной подвески.
Для начала давайте разберемся, что же это вообще за тип подвески. Одним из основных элементов в такой подвеске является металлическая балка – торсионная балка. Учитывая специфику ее работы и виды нагрузок, требования к материалу, из которого она изготавливается, особенно это касается прочности и упругости, должны быть на самом высоком уровне.
В конструктивном плане такая подвеска достаточно проста, но тем не мене обладает прекрасными ходовыми характеристиками, а также большим количеством иных достоинств. Сейчас такая подвеска устанавливается на многих автомобилях, но в основном это внедорожники и грузовики.
Принцип работы торсионной подвески позволяет обеспечить высокую плавность езды машины, она прекрасно гасит всевозможные колебания кузова при передвижении по неровной местности, одновременно служит и стабилизатором, и частью ходовой.
Перед тем, как приобретать трос для буксировки, ознакомьтесь с их разновидностями и техническими характеристиками.
Узнать о возможных причинах окисления клемм аккумулятора можно тут.
Еще большее количество преимуществ такая подвеска имеет в отношении ремонта и обслуживания. Она с легкостью регулируется и имеет достаточно длительный период эксплуатации. Это обусловлено тем, что первая подвеска такого типа появилась примерно в 30-ых годах минувшего столетия, соответственно, за время своего существования она претерпела множество доработок и усовершенствований. Впервые она была применена на автомобилях Volkswagen Beetle. Первая модернизация торсиона и последующая установка его на автомобили Tatra (тоже 30-е года), произошла благодаря работе чешского учёного Ледвинка. Очень похожая система, начиная с 1938 года, начала массово устанавливаться на машинах компании Porsche — KdF-Wagen.
Устройство торсионной подвески
Чуть выше уже говорилось, что данный тип подсветки характеризуется достаточно простым техническим устройством. Основными элементами ее является пара продольных рычагов, а соединены они торсионной балкой. Эта балка может скручиваться, что предоставляет колесам возможность быть друг от друга независимыми.
Такая конструкция способна обеспечить несколько больший спектр действий, нежели подвеска зависимого типа, но торсионная подвеска не имеет такой высокой эффективности, как зависимая подвеска. Потому подвеску торсионного типа принято относить к третьей разновидности: полунезависимая подвеска.
Расположение балки бывает поперечным или продольным. Как правило, последний тип расположения применяется для больших грузовых автомобилей, которые очень много весят. Легковые машины, в основном оснащаются поперечно расположенными торсионными подвесками. Чаще всего, это касается заднего привода. В не зависимости типа расположения, предназначения подвески остаются одинаковыми, также как и задачи, которые они должны выполнять:
- сделать ход автомобиля более плавным;
- поглощать по максимуму механические колебания рамы и колес;
- стабилизировать положение колёс, над которым происходит управление;
- регулировать угол крена при прохождении поворотов;
Стоит также отметить, что подобная технология применяется как при изготовлении иномарок, так и для «детищ» отечественного автопрома.
Принцип работы торсионной подвески
Для изготовления подвески торсионного типа применяется высокопрочная сталь, которая проходит специальную термическую обработку, что в результате позволяет ей справляться со сложными и сильными нагрузками, которые воздействуют на нее при кручении. По сечению такая балка может быть квадратной или круглой. Главный принцип работы торсионной подвески – работа на изгиб.
С одной стороны торсион жёстко крепится к автомобильной раме, а с другой – к рычагу, который соединен со ступицей. Когда колесо совершает вертикальное перемещение, на торсион начинает действовать сила, которая начинает «выкручивать» его, в результате чего появляется противодействующая сила, пытающаяся вернуть деталь в изначальное состояние. Благодаря чему, соединение ходовой части и кузова машины получается прочным и упругим. Чтобы обезопасить соединительные узлы и дополнительно защитить от нагрузок, возникающих во время удара, можно использовать обычные или гидравлические амортизаторы.
Так или иначе, в связи с тем, что балка производится из специальных сплавов металла, она имеет отличные пружинные качества и значительные допустимые (без остаточные в плане деформаций) углы скручивания. В итоге этого, эффективность торсионной подвески сравнима с работой рессорной или же пружинной подвески.
Хотите избежать ненужных проблем с двигателем? Прочитайте нашу статью — Перегрев двигателя причины.
Если вы собираетесь собрать прицеп собственноручно, то вам будет интересно почитать эту статью.
Бывает, что в дороге вы можете повредить колесо и нужно будет заменить его непосредственно на месте. Как правильно произвести замену, вы можете прочитать тут.
Преимущества торсионной подвески:
- если сравнивать с системой пружинного типа, то тут на лицо преимущества в размерах, соответственно и необходимого для размещения места нужно меньше;;
- сравнительно не сложная установка и простое обслуживание;
- небольшой вес;
- существует возможность регулировки дорожного просвета без конструктивных изменений подвески и замены деталей;
- имеет высокую степень надежности, но в случае необходимости довольно хорошо поддается ремонту;
- не требует частого обслуживания;
- не требует специальных условий и навыков для регулировки;
- когда автомобиль кренит, отлично справляется со стабилизацией и поддерживает управляемость на высоком уровне;
Учитывая принцип работы торсионной подвески и ее устройство можно сделать вывод, что обслуживание этой части ходовой в основном заключается в подтягивании (при необходимости) болтов крепления. И инструментов, для проведения такой работы, вам будет необходим лишь гаечный ключ.
По сути, этот тип подвески можно отнести к «Золотой середине», если бы не одно «положительное но». Жесткость торсионной подсветки можно регулировать без каких-то дополнительных технических доработок. И как упоминалось несколькими строками ранее, для этого нужно только подкрутить определенные болты, или же надавить на кнопки (в случае электрической регулировки). Но в любом случае принцип «сильнее закрутил, надежнее будет» тут не уместен, так как при чрезмерной затяжке болтов вы делаете свою подвеску очень жесткой, что тоже не очень хорошо.
Недостатки торсионной подвески:
- из-за свойств данной подвески автомобиль получает избыток «поворачиваемости», что усложняет контроль автомобиля особенно в период дождей или снега, когда сцепление покрышек с дорожным полотном ослабевает. Все это требует большей внимательности от водителя, особенно это касается владельцев небольших по размерам машин;
- торсионы, с технологической точки зрения, довольно не просты в производстве. Все это является результатом повышенных требований к упругости и прочности этих деталей. Для дополнительной защиты металла и предотвращения появления трещин на его поверхности, торсионы подвергают специальным обработкам. Прочность поверхности увеличивают используя различные технологии, в том числе и пластические осадки. Применение таких технологий ведет к увеличению стоимости производства, а в дальнейшем и стоимости готовых изделий. Но даже учитывая это, торсионы довольно часто применяются в современных автомобилях, так как они позволяют повысить уровень комфортности езды по дорожным покрытиям различного типа и качества.
- одним из неприятных недостатков такой системы является использование подшипников игольчатого типа в местах, где концы торсионной балки крепятся к рычагам. Такие подшипники имеют достаточно ограниченный ресурс эксплуатации. В основном износ происходит из-за того, что даже через минимальные трещины в прокладках или сальниках, к ним просачивается грязь, вода и пыль. Такие трещины появляются в результате утраты со временем материалами из резины своих свойств, а также по причине эксплуатации в агрессивной среде. В этом плане стиль вождения оказывает минимальное воздействие. Как с этим бороться? Старайтесь по возможности периодически проверять состояние сальников, прокладок и самих подшипников. Если вовремя производить их замену, то можно избежать более серьезных проблем связанных с торсионной балкой. Дело в том, что испорченные подшипники становятся причиной изменения развала колёс, из-за того, что места для посадки развальцовываются. Это хорошо, если можно еще такую балку отремонтировать, в худшем случае ее вовсе нужно будет менять. В теории подшипники служат от 60 000 км до 70 000 км.
По причине некоторых сложностей связанных с достижением полной независимости подвески, торсионы ограничены в плане массового применения. Данное свойство можно довести до необходимого уровня, если использовать амортизирующие рычаги имеющие возможность вращаться, на краях балки. Благодаря этому мы получаем необходимую независимость колёс и увеличиваем показатели плавности хода во время движения. Эффективность таких подвесок лучше всего проявляется на автомобилях имеющих сравнительно большой вес. Они подвергаются воздействию больших нагрузок и положительно влияют на комфортность езды. И соответственно, принцип работы торсионной подвески не позволит вам ощутит все ее достоинства на «легких» автомобилях.
Учитывая, что развитие технологий не стоит на месте и подвески других типов тоже модернизируются, торсионные подвески все реже встречаются на легковых машинах. Стоимость изготовления торсионов делает нецелесообразным их применение на таком виде транспорта. Как писалось ранее, такие подвески в основном устанавливаются на внедорожники и грузовики. Компании использующие данную технологию на своих автомобилях: General Motors, Mitsubishi, Dodge, Ford.
Торсионная подвеска принцип работы видео
i4car.net
Торсионное устройство
1. ТОРСИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее параллельные торсионы, одни концы которых связаны зубчатой . передачей, и нагрузочный рычаг, о тличающееся тем, что, с целью повыиения его нагрузочной способности , зубчатая передача выполнена планетарной и ее центральное колесо посредством вала соединено с нагрузочным рычагом, сателлиты скреплены с одними концами торсион .ов, а устройство снабжено двумя поворотными относительно вала дисками , в одном из которых жестко закреплены другие концы торсионов, а Б другом они установлены с возможностью вращения. 2. УстройствЪ по п. 1, отличающееся тем, что диски неподвижно соединены между собой обечайкой. ас м ел
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУВЛИН (Ю (11) k .P ;.Х ) йФ.:- Я рр (г(ц((г
ЯЗЛЧЯ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3471739/25-28 (22) 14.07.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) Ю.П. тагильцев (53) 621-567.1:629.113.012.855 (088.8) (56} 1 .. Авторское свидетельство СССР
bl 400752, кл. F 16 F 1/14, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
9 515668, кл. 16(- 1/14, 1973. (54) (57) 1. тоРсиошюк устРойство, содержащее параллельные торсионы, одни концы которых связаны зубчатой передачей, и нагрузочный рычаг, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его нагрузочной спо3(50 F 16 F 1/14 // B 60 С 11/18 собности, зубчатая передача выполнена планетарной и ее центральное колесо посредством вала соединено с нагрузочным рычагом, сателлиты скреплены с одними концами торсионов, а устройство снабжено двумя поворотными относительно вала дисками, в одном из которых жестко закреплены другие концы торсионов, а в другом они установлены с возможностью вращения.
2. устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диски непсжвижно соединены между собой обечайкой.
1071835
Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам защиты конструкции от динамических нагрузок и .средствам аккумулирования энергии.
Известна торсионная подвеска транспортных средств, содержащая корпус, закрепленный на валу диск и упругие. элементы., одним концом установленные в диске, а другим— в корпусе 1) .
Недостатком данного устройстна является то, что каждый торсион испытывает сложное напряжение изгиба и кручения, которое ограничивает его нагрузочную способность.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является торсионная йодвеска транспортного средства,,содержащая параллельные торсионы, на одном конце которых неподвижно установлены зубчатые шестерни, находящиеся между собой н зацеплении, один свободный конец одного торсиона соединен с нагруэочным рычагом, а свободный конец другого торсиона соединен с кулачкам,. находящимся во взаимодействии с нагруэочным рычагом f2)
Недостатком известного устройства является ограниченная нагрузочная способность, обусловленная приложе нием В
Целью изобретения является повышение нагрузочной способности. указанная цель достигается тем, что н торсионном устройстве, содержащем параллельные торсионы, одни концы которых связаны зубчатой передачей, и нагрузочный рычаг, зубчатая передача выполнена планетарной, центральное колесо которой посредст.— вом вала соединено .с нагруэочным рычагом, сателлиты скреплены с одними концами торсионов, а устройство снабжено двумя поворотными относительно вала дисками, в одном иэ которых жестко закреглены другие концы торсионов, а н другом они установлены с возможностью вращения.
Кроме того, диски неподвижно соединены между собой обечайкой.
На фиг. 1 показно торсионное устройство,- продольный разрез, на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1.
Торсионное устройство содержит неподвижное центральное зубчатое колесо i с внутренним зацеплением, по центру которого. на подшипниках
2 и 3 установлен выходной вал 4 поворотного центрального зубчатого колеса 5 с укрепленным на валу 4 нагрузочным рычагом б. С поворотным центральным зубчатым колесом 5 входят н зацепление расположенные нокруг
1IQ него шестерни-сателлиты 7, неподвижно установленные на одних концах торсионон 8 и находящиеся н зацеплении с неподвижным центральным зубчатым колесом 1. На выходном валу 4 установлены с возможностью вращения диски 9 и 10. Через диск
9 пропущены торсионы 8 с воэможностью их вращения, а в диске 10 жестко закреплены другие концы торсионов 8.
Диски 9 и 10 могут быть жестко соединены обечайкой 11.
Торсионное. устройство работает следующим образом.
При, повороте нагруэочного рычага б на некоторый угол поворачивается выходкой вал 4 с укрепленным на нем поворотным центральным зубчатым колесом 5, что приводит во нращение перекатывающиеся между ним и неподвижным центральным зубчатым колесом 1 шестерни-сателлиты 7. В результате вращения шестерен 7 торсионы 8 закручинаются и вращаются нокруг выходного вала 4 совместно с дисками 9 и 10. При большой длине торсионон 8 для достижения одинакового угла поворота диски 9 и 10 соединены, например, обечайкой 11, 4О чем доcòèãàåòñÿ прямолинейность осей торсионов 8.
Торсионное устроиство благодаря примененному планетарному механизму нагрузки торсионон и обеспечения прямолинейности их осей позволяет увеличить нагрузочную способность
=а счет приложения на каждый торсион части общего крутящего момента, приходящегося на устройство,, и н широких пределах изменять за счет изменения передаточного отношения величину угла поворота выходного вала, т.е. зависимость нагрузочной характеристики.
1071835
Тирам 913 Подпис ное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 103/30
Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4
Составитель В.Нистратов
Редактор Т.Кугрышева Техред М.Тепер Корректор A. Зимо косов
www.findpatent.ru
Торсионная подвеска: устройство и принцип работы
Добрый день, друзья! Продолжаем вести разговор о разнообразных тонкостях устройства автомобиля. Мы уже рассмотрели принцип работы двухтактного двигателя и разновидности систем регулирования фаз газораспределения. Пришло время уделить больше внимания вопросам подвески и ходовой части. Знаете ли Вы, что представляет собой торсионная подвеска? Если нет, то пришла пора поговорить об этом детальнее.
Основные отличия и составляющие
На сегодняшний день существуют различные варианты автомобильных подвесок, каждая из которых отличается собственным принципом действия. Но мы уделим внимание именно указанному выше типу. По своей сути, это торсионные валы, которые предназначены для работы на кручение. Один конец вала фиксируется на шасси, тогда как другой на рычаге, расположенном перпендикулярно ему. Для изготовления деталей применяется высокопрочная сталь, способная в процессе кручения выдерживать очень большие нагрузки.
В отличие от пружинной конструкции, где основным рабочим элементом выступает пружина, здесь эту роль выполняет торсион. Это упругий вал, который жестко закреплен на несущей раме, а вторым концом он соединяется с колесной ступицей. Если подвеска передняя, то в таких случаях торсионы крепят на поперечном нижнем рычаге.
Основными элементами торсионной подвески являются следующие детали и механизмы:
- верхний и нижний поперечные рычаги;
- колесная ступица;
- стабилизатор поперечной устойчивости;
- амортизатор;
- продольный торсион;
- подрамник.
Варианты крепления
Расположение торсионных балок может быть поперечным и продольным. На легковых машинах, особенно обладающих задним приводом, располагаются они обычно поперечно. Принцип работы торсионной подвески направлен на то, чтобы сделать ход более плавным, регулировать крен автомобиля во время совершения маневров, снизить колебания управляемых колес. В некоторых транспортных средствах данный вариант подвески используется для автоматического выравнивания, чтобы придать балкам дополнительную жесткость, которая бывает нужна при движении по некачественному дорожному покрытию.
Самый распространенный вариант подвески такого типа — это полузависимая задняя подвеска в транспортных средствах с передним приводом. В таком случае это пара продольных рычагов, которые между собой связаны балкой U-образной формы. Благодаря такому устройства балка имеет возможность работать на скручивание, вследствие колеса преодолевают неровности дороги независимо друг от друга.
Преимущества и недостатки
Итак, главные плюсы данной конструкции заключаются в следующем:
- легкая регулировка по высоте при необходимости;
- сравнительно малый вес и габариты;
- долговечность и надежность;
- компактность конструкции относительно ширины автомобиля, по сравнению с некоторыми другими типами подвесок;
- удобство в обслуживании и эксплуатационная простота.
Кроме того, подвеска торсионного образца обладает возможностью регулировки ее жесткости, чего не получится в случае с пружинной конструкцией. Такая регулировка может производиться не только в ручном режиме, но и при помощи специально предназначенных для этого электрических двигателей.
Из недостатков, присущих такой подвеске, можно отметить излишнюю маневренность, которую приобретает автомобиль. Особенно сильно такие минусы могут быть заметны в случае с маленькими машинами. Вместо обычного поворота они запросто могут развернуться, если водитель потеряет бдительность. На сегодняшний день торсионы применяются уже не так часто, как прежде. Их постепенно вытеснили многорычажные конструкции. Но торсионами частенько оснащаются грузовые автомобили, прицепы и классические внедорожники, предназначенные не только для передвижений в городском режиме.
Немного истории напоследок
Впервые конструкции данного типа стали применяться на автомобилях Фольксваген Жук с 30-х годов минувшего века. В военное и послевоенное время они неоднократно дорабатывались, модернизировались, использовались в грузовом автомобиле строении. Сегодня торсионные балки можно встретить в некоторых моделях Тойоты (в частности, ею оснащаются внедорожники), спортивных автомобилях Феррари. Французская автопромышленность разработала собственные разновидности таких систем. Так, концерн Ситроен нашел связь между длиной балки и степенью комфортности подвески, что нашло выражение в собственных конструкциях этого производителя.
Система работала настолько надежно, что ее не раз применяли для военной техники. Что касается советской автопромышленности, то торсионами оснащали грузовики ЗИЛ, а также легковые Запорожцы и ЛУАЗы. До начала 1960-х годов их устанавливали исключительно на заднюю подвеску, но именно Ягуар впервые использовал передние торсионы.
Вот мы и разобрались, как работает подвеска данного типа. Подписывайтесь на обновления блога, а также рекомендуйте мой блог всем, кого знаете. Буду благодарен, а также обещаю в ближайшее время подготовить несколько новых интересных публикаций. А пока идет лето — сезон отпусков, посмотрите интересную информацию о путешествиях на автомобиле. Всем пока!
С уважением, автор блога Андрей Кульпанов
Место для контестной рекламы
Автор:Андрей
avto-kul.ru
Пружины растяжения гаражных ворот doorhan
Бытует мнение, что пружины — оптимальное решение для балансировки секционных ворот, но так ли это? Стоит отметить, что у такой конструкции есть реальный плюс — низкая себестоимость, достигаемая малым количеством металла. Экономия хороша, поэтому с 1940-х годов пружины, работающие на растяжение, легли в основу этого механизма.
Но не стоит закрывать глаза на существенные недостатки:
- Отсутствие синхронизации пружинных блоков.
- Низкий ресурс: не более 4-х рабочих циклов «открыть/закрыть» в сутки.
- Постепенный перекос полотна ворот в процессе эксплуатации.
- Для размещения мощных пружин требуется пространство, поэтому приходится экономить либо на пружинах, либо на размерах полотна ворот.
- В отапливаемых помещениях возникают «мостики холода», по которым не только внутрь проникает мороз, но и возникает наледь, препятствующая работе пружинного механизма.
Преимущества торсионного механизма
Рассчитанный на 25 000 рабочих циклов торсинный блок (что соответствует 12 годам работы при 12 циклах открывания/закрывания в сутки), гораздо надёжнее и безопаснее. Срок службы гораздо выше, чем у конкурирующих устройств.
Doorhan — решения для любых ситуаций
Однако компания Дорхан учла, что в некоторых случаях выгоднее, проще и рациональнее установить пружинные механизмы, поэтомы были разработаны специальные блоки для секционных ворот с пружинами растяжения. В них отсутствуют «мостики холода» и не промерзают стыки. Это целесообразно там, где низкие притолоки, следовательно, установка торсионных механизмов просто невозможна.
| Пружины растяжения | Торсионный механизм |
doorhannt.ru
Устройство и принцип работы торсионной подвески автомобиля
Если вы найдете ошибку в тексте, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо.
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.
В чем же е особенности? 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:
- Простоту в эксплуатации. Как показывает практика, этот вид подвесок хорошо поддается ремонту. При этом большинство работ может выполнить даже начинающий автолюбитель;
- 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;
- 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;
- 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;
- 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:
- 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;
- 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;
- 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.
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.
Если в статье есть видео и оно не проигрывается, выделите любое слово мышью, нажмите Ctrl+Enter, в появившееся окно введите любое слово и нажмите "ОТПРАВИТЬ". Спасибо.
ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛЕЗНЫМ:
ПОДЕЛИТЬСЯ НОВОСТЬЮ С ДРУЗЬЯМИ:
autotopik.ru
