Зависимая и независимая подвеска — чем они отличаются. Пневмоподвеска независимая
Пневматическая подвеска. Устройство и принцип работы пневмоподвески.
Пневматическая подвеска может быть частью штатной комплектации автомобиля либо самостоятельно установленным элементом. В основном, самостоятельная установка пневматической подвески даёт возможность регулировать в ручную лишь высоту кузова.
Распространены три основных типа пневматических подвесок - одноконтурные, двухконтурные и четырёхконтурные пневмоподвески. Одноконтурную систему устанавливают исключительно на одну ось транспортного средства, выбирая между передней и задней осями.
- Одноконтурный тип пневмоподвески чаще всего применяется в грузовых автомобилях и седельных тягачах. На грузовых автомобилях одноконтурная система позволяет регулировать жесткость задней оси, учитывая уровень нагрузки транспортного средства.
- Двухконтурные системы пневмоподвесок устанавливают не только на одну ось, а также одновременно и на обе. При установке двухконтурного типа пневмоподвески на одну ось, становится возможным осуществление независимого регулирования колёс автомобиля. Двухконтурная система пневматической подвески действует подобно одновременно установленным двум одноконтурным системам.
- Четырёхконтурные пневмоподвески достаточно сложны по своей структуре, зато имеют более богатый функционал, в отличие от одноконтурных и двухконтурных систем. Такая система позволяет регулировать пневмоподпор каждого колеса транспортного средства. Зачастую, в четырёхконтурных системах применяют специальный электронный блок управления, слаженно работающий вместе с датчиками и автоматически осуществляющий, при необходимости, регулировку уровня давления в пневмоэлементах. Не рекомендуется самостоятельная установка четырёхконтурных пневматических подвесок с типом автоматического управления, потому как сам процесс установки очень сложен и является финансово затратным.
Устройство пневмоподвески. Рассмотрим строение пнемвоподвески на примере четырёх контурной системы. Итак основные элементы:
- Датчик ускорения кузова, левые и правые задние и передние датчики положения кузова, датчик ускорения колеса. Электронные датчики дают возможность отслеживания некоторого ряда параметров, таких как наклон кузова автомобиля, положение кузова относительно дороги, ускорение транспортного средства.
- Компрессор пневматической подвески. Предназначение компрессора заключается в осуществлении подачи потоков сжатого воздуха прямиком в ресивер, а далее воздух распределяется по исполнительным механизмам системы. Без сжатого воздуха работа пневматической подвески невозможна, поэтому именно компрессор можно назвать основным элементом в конструкции самой подвески.
- Передняя и задняя стойки с пневматическими элементоми. Регулировка клиренса производится в автоматическом или ручном режиме. При изменении давления воздуха в пневматических элементах, меняется высота кузова автомобиля относительно дороги. Исполнение пневмоэлемента может выглядеть либо совмещенным с амортизатором, либо отдельным узлом. Именно при совмещении с амортизатором, упругий пневмоэлемент, в большинстве случаев, называют пневматической амортизаторной стойкой. Подобные стойки устанавливаются фактически на любые типы подвесок, простая конструкция пневмоэлемента состоит из корпуса, манжета и штока с поршнем.
- Ресивер. Воздушный ресивер осуществляет регулировку клиренса транспортного средства исключительно в малых пределах без участия компрессора. Благодаря воздушному ресиверу возможно достижение быстрой и стабильной работы адаптивных подвесок. Воздушные магистрали способствуют соединению всех элементов пневматической подвески в одну целостную пневмосистему.
- блок управления АБС
- Блок управления подвеской. Блок управления создан в целях корректной обработки сигналов, подаваемых датчиками. После принятия сигнала от датчиков, блок управления осуществляет ручную либо автоматическую регулировку подвески.
Принцип работы пневмоподвески достаточно прост. Водитель транспортного средства может без каких либо проблем самостоятельно изменять клиренс своего автомобиля, то есть увеличивать либо уменьшать показатели дорожного просвета. При наличии пневматических амортизаторных стоек в конструкции подвески, имеется дополнительная возможность регулировать её уровень жесткости. Естественно, автоматические режимы работы различных подвесок отличаются между собой, порой весьма существенно. При автоматическом режиме всегда задействованы адаптивные подвески, выполняющие работу по поддержке необходимого уровня дорожного просвета, а также определённой жесткости амортизаторов, зависящей от некоторого спектра внешних условий.
Адаптивная пневматическая подвеска работает по принципу использования параметров скорости, наклона, ускорения и прочих показателей. В целях достижения наилучших аэродинамических показателей транспортного средства, система способна подстраивать уровень дорожного просвета ориентируясь на показатели интенсивности ускорения, а также скорости движения автомобиля. Учитываются и углы наклонов кузова (крены) при вхождениях транспортного средства в повороты на повышенной скорости. Система предварительно анализирует показателя крена и, в случае необходимости, увеличивает подачу сжатого воздуха в целях увеличения жесткости амортизаторных стоек, на которые в данный момент производится повышенная нагрузка. Также адаптивная пневматическая подвеска позволяет внушительно снизить центр тяжести транспортного средства, всё в тех же целях достижения максимально улучшенных аэродинамических показателей и более комфортных условий для водителя благодаря лучшей управляемости автомобилем.
Огромным преимуществом можно считать возможность автоматической регулировки дорожного просвета, причем во время движения, а также приятным дополнением станет и наличие в функционале регулирования жесткости отдельных стоек. Но не стоит забывать, что преимущество регулирования уровня жесткости стоек можно отнести скорее к заводскому исполнению адаптивной подвески. К сожалению, элементы пневмоподвески зачастую не пригодны к последующему ремонту либо обладают весьма низкой ремонтопригодностью. Отремонтировать пневматическую стойку невозможно, её можно лишь заменить в случае выхода из строя и подобную непригодность к ремонту эксперты относят к минусам пневмоподвески.
Структуру пневматической подвески постепенно могут повреждать дорожные реагенты, также негативно действует на ресурсы пневмоподвески состояние окружающей среды, особенно это касается температуры воздуха ниже нуля. Рекомендуется периодически производить чистку пневмоэлементов от пыли и грязи, разместив автомобиль на специализированном подъёмнике. В профессиональной деятельности пневматическую подвеску устанавливают в целях увеличения грузоподъёмности автомобиля без снижения уровня комфорта и безопасности водителя транспортного средства, будь это пикап, грузовик либо фургон.
www.pnipokolesu.ru
Какой тип подвески лучше? Ликбез ЗР — журнал За рулем
Какую подвеску предпочесть, мягкую или жесткую, зависимую или независимую? Ответ простой — ту, которая нравится вам, но при этом ту, которой оснастили данную модель автомобиля разработчики.
— Сударыня, почему же, позвольте вас спросить, вы не надели алмазные подвески? Ведь вы знали, что мне было бы приятно видеть их на вас. А. Дюма «Три мушкетера»
Напомним: подвеской автомобиля называется вся совокупность деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами.
Перечислим основные элементы подвески:
- Элементы, обеспечивающие упругость подвески. Они воспринимают и передают вертикальные силы, которые возникают при проезде неровностей дороги.
- Направляющие элементы — они определяют характер перемещения колес. Также направляющие элементы передают продольные и боковые силы, и возникающие от этих сил моменты.
- Амортизирующие элементы. Предназначены для гашения колебаний, возникающих при воздействии внешних и внутренних сил
Вначале была рессора
У первых колесных не было никаких подвесок — упругие элементы попросту отсутствовали. А затем наши предки, вероятно, вдохновившись конструкцией стрелкового лука, стали применять рессоры. С развитием металлургии стальным полосам научились придавать упругость. Такие полосы, собранные в пакет, и образовали первую рессорную подвеску. Тогда чаще всего использовалась так называемая эллиптическая подвеска, когда концы двух рессор были соединены, а их середины крепились к кузову с одной стороны и к оси колес с другой.
| У первых колесных транспортных средств никакой подвески не было. У первых колесных транспортных средств никакой подвески не было. | И на передней, и на задней осях применены классические эллиптические рессоры. И на передней, и на задней осях применены классические эллиптические рессоры. |
Затем рессоры стали применять на автомобилях, причем как в виде полуэллиптической конструкции для зависимых подвесок, так и установив одну, а то и две рессоры поперек. При этом получали независимую подвеску. Отечественный автопром долго использовал рессоры — на Москвичах до появления переднеприводных моделей, на Волгах (за исключением Волги Сайбер), а на УАЗах рессоры применяются до сих пор.
Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.Рессоры эволюционировали вместе с автомобилем: листов в рессоре становилось меньше, вплоть до применения однолистовой рессоры на современных малых развозных фургонах.
| Плюсы рессорной подвески | Минусы рессорной подвески |
|
|
Пружинная подвеска
Пружины начали устанавливать еще на заре автомобилестроения и с успехом применяют до сих пор. Пружины могут работать в зависимых и независимых подвесках. Их применяют на легковых автомобилях всех классов. Пружина, поначалу только цилиндрическая, с постоянным шагом навивки по мере совершенствования конструкции подвески приобрела новые свойства. Сейчас применяют конические или бочкообразные пружины, навитые из прутка переменного сечения. Все для того, чтобы усилие росло не прямо пропорционально деформации, а более интенсивно. Сначала работают участки большего диаметра, а затем включаются те, что поменьше. Так же и более тонкий пруток включается в работу раньше, чем более толстый.
| На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля. |
www.zr.ru
Независимая подвеска. Типы, устройство и принцип работы.
Независимая подвеска – это самый распространенный вид подвесок, которые отличаются от зависимых тем, что колеса на одной оси не имеют такой жесткой связи, перемещение одного колеса не влияет на другое, либо влияет, но совсем немного. Разновидностей независимых подвесок немало, поэтому однозначного мнения на счет них нет. Сейчас самыми популярными являются многорычажные и типа «макферсон» независимые подвески, которые отличаются относительно неплохими кинематическими характеристиками и небольшой ценой.
Типы независимых подвесок.
Подвески с качающимися полуосями. Такие подвески используют две полуоси вместо одной неразрезной. При этом каждая полуось закреплена на шасси при помощи шарнира, что обеспечивает перпендикулярное положение колеса в отношении своей полуоси. Из-за этого осуществляется независимое подрессоривание колес, что влияет на изменение в больших пределах колеи и развала. Причем, колея и развал тем больше, чем короче полуоси. Кроме этого, при поворотах боковые силы подвески стремятся подбросить автомобиль, что не очень хорошо влияет на его устойчивость.
Подвески на продольных рычагах. Конструкция этой подвески предусматривает, что каждое колесо на одной оси прикреплено к рычагу, который закреплен на кузове или раме подвижно. При работе этой подвески меняется колесная база транспортного средства, при этом изменения могут быть разными с обеих сторон, но колея остается постоянной. Устойчивость подвески при поворотах не очень хорошая, колеса поворачиваются вместе с кузовом, что негативно влияет на сцепку шин с дорогой. Продольные рычаги берут на себя всю нагрузку, исходящую из всех направлений. Поэтому такой подвеске не хватает жесткости, утяжеления. Кроме этого, в таких типах подвесок центр крена расположен очень низко, что неблагоприятно влияет на заднюю подвеску. Из-за большой поворачиваемости на заднеприводных автомобилях установка задней подвески на продольных рычаг быстро приведёт к непригодности. Плюсом же является то, что между рычагами можно сделать ровный пол в автомобиле, что увеличивает объем салона. Такую подвеску часто используют на легких прицепах.
Подвеска «Дюбонне». На некоторых автомобилях первой половины 20 века (Chevrolet, Opel Kadett) спереди была установлена продольно-рычажная подвеска, которую назвали «Дюбонне», по имени французского гонщика. На каждом борте был рычаг и реактивная тяга. Рычаг такой подвески воздействовал на пружину, находящуюся в цилиндрическом кожухе с амортизаторной жидкостью. А реактивная сила соединялась с этим кожухом, передавая на него реактивные усилия во время торможения. В те времена эта конструкция была популярнее подвески на двойных поперечных рычагах, т.к. предоставляла независимое подрессоривание передних колес за меньшую стоимость. Но в дальнейшем такой тип подвески не был распространен, т.к. жидкость из кожуха постоянно подтекала.
Независимая подвеска на двойных продольных рычагах. Конструкция этой подвески имеет с каждой стороны по два продольных рычага, объединенных в параллелограмм. Сначала такая подвеска использовалась на передней оси заднемоторных малоскоростных автомобилей: «Запорожец», «Фольксваген Жук», первые модели «Порше». Главным плюсом этой независимой подвески является хорошая компактность в вертикальном и продольном направлениях. Из-за того, что поперечина подвески находится впереди оси передних колес, салон автомобиля позволяет расположить ноги водителя между арками этих колес. Таким образом, можно уменьшить длину транспортного средства, но при этом багажник впереди был небольшим.
Подвеска на косых рычагах. Этот тип является усовершенствованной подвеской на продольных рычагах. Применяется на задней ведущей оси. Конструкция подвески минимизирует изменение колесной базы, а также уменьшает влияние кренов на наклон колес. Но взамен подвеска дает реакцию на изменение подачи топлива при повороте. При усилении подачи топлива во время поворота, задняя часть автомобиля «приседает», что приводит к развалу передних колес. И наоборот, при уменьшении подачи топлива передняя часть опускается, а задняя подымается.
На двойных поперечных рычагах. На каждой стороне такой подвески имеется два рычага, которые подвижно крепятся на раму или кузов внутри, а снаружи соединяются также со стойкой колеса. Как правило, верхние рычаги данной подвески короче нижних, что устраняет изменение колеи. Преимуществом данного типа является возможность задать все параметры подвески, ее характер при работе. Это касается изменения колеи, развала колеса, высоты центров крена, как продольное, так и поперечное и т.д. Данный тип очень популярен на спорткарах.
Подвеска «макферсон». Данная подвеска имеет направляющую стойку с дополнительным нижним рычагом, что дает возможность качаться при работе верхнего упругого шарнира. «Макферсон» является продолжением свечной подвески, где поворотный кулак скользит вниз или вверх по закрепленной на раме точеной или трубчатой направляющей, которая и обеспечивает поворот. Тип «макферсон» сейчас очень распространен. Он весьма дешевый, простой, компактный.
Многорычажная подвеска. Обычно являются подвидом подвески на двойных поперечных рычагах. Используются в качестве задних подвесок на заднеприводных автомобилях. Продолжительное время подвеска на двойных поперечных рычагах применялась как передняя, потому что задняя подвеска была чувствительна к продольным силам, которые возникали при торможении или изменении подачи топлива. Со временем конструкторы придумали как улучшить управляемость и устойчивость автомобиля. Первой такую подвеску испытал Porsche 928 ,в котором передняя часть рычага под воздействием тормозной силы подавалась немного в сторону, что повлияло на положительное схождение колеса. Таким образом, «ввинчивание» уже не было. Разновидностью такой подвески есть «макферсон», где установлены дополнительные рычаги для подруливания.
Преимущества и недостатки независимых подвесок.
Такие подвески в основном используются на легковых автомобилях. Они более мягче переносят все выбоины на дорогах. Одно колесо, попадая в яму, не влияет на другое, что делает поездку намного комфортнее. Если автомобиль попадает в большую яму, то меньше риск перевернуться, чем у машин с зависимой подвеской. С независимой подвеской автомобили лучше повинуются, они более безопасны. Больше идет сцепление с дорогой, что хорошо заметно на высоких скоростях.
Недостатки таких подвесок в том, что у них больше вероятности выйти из строя, чем у зависимых. Это проявляется при езде на горной дороге, когда одно колесо наезжает на препятствие, а второе в это время идет по своей траектории. Таким образом, клиренс становится меньше, дно автомобиля может повредится.
pnipokolesu.ru
Независимая подвеска автомобиля
Существует два варианта подрессоривания кузова автомобиля – зависимая и независимая подвеска. В современных легковых автомобилях применяется, как правило, независимая подвеска. Это подразумевает, что колеса на одной оси не имеют жесткой связки друг с другом, а изменение положения относительно кузова машины одного никак или почти никак не влияет на положение второго. При этом углы развала и схождения колес способны меняться в довольно значительных пределах.
Подвеска с качающимися полуосями
Это один из наиболее простых и дешевых видов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие шарниры на внутренних концах, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединяются со ступицей. В роли упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции заключается в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.
Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных машин, выпускавшихся в середине прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.
Недостаток такой независимой подвески в ее кинематическом несовершенстве. Это значит, что при движении по неровным дорогам развал колес и ширина колеи меняются в больших пределах, что негативно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметным на скоростях более 60 км/ч. Среди достоинств можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.
Подвеска на продольных рычагах
Существует две разновидности независимой подвески на продольных рычагах. В первой в качестве упругих элементов используются пружины, а во второй – торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленяются с рамой или кузовом. Свое применение такая подвеска нашла во многих французских переднеприводных авто, выпускавшихся в 70-80-е годы, а также мотороллерах и мотоциклах.
Среди достоинств такой конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков она имеет куда больше: во время движения в значительных пределах меняется колесная база, а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, и управляемость далека от идеала.
Подвеска на косых рычагах
Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.
Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:
- одношарнирные;
- двухшарнирные.
В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).
Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.
Подвеска на продольных и поперечных рычагах
Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.
По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.
Подвеска на двойных продольных рычагах
Ее второе название «система Порше», по фамилии изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля присутствуют по два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, мотор которых расположен сзади (модели ранних спортивных машин Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).
Независимая подвеска на продольных рычагах отличается компактностью, кроме того, она позволяет вынести салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, сократить длину машины. Из минусов можно отметить изменения колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала колес при кренах кузова. Также, вследствие того, что рычаги подвергаются постоянным сильным нагрузкам на изгиб и кручение, приходится усиливать их, увеличивая размер и массу.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.
Упругие элементы применяются различные:
- витые пружины;
- торсионы;
- рессоры;
- гидропневматические элементы;
- пневматические баллоны.
На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.
Многорычажная подвеска
Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.
Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.
Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.
Подвеска типа МакФерсон
Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А – С выполнена по типу «МакФерсон». Основные элементы конструкции – амортизационные стойки и витая пружина в роли упругого элемента. Более подробно устройство подвески МакФерсон, ее достоинства и недостатки рассмотрены в отдельной статье.
Вместо послесловия
В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.
znanieavto.ru
Особенности независимой и зависимой подвески на внедорожниках
Преимущества независимой подвески, казалось бы, очевидны. О чем тут говорить? Однако понятие это объединяет огромное количество различных конструкций. Поэтому давайте сразу определимся с терминологией.
Особенности устройства и преимущества независимой и зависимой подвески на внедорожниках и кроссоверах.
Зависимая подвеска — та, в которой правое и левое колеса жестко соединены металлической конструкцией, называемой балкой моста. Каждое вертикальное перемещение одного колеса сопровождается как минимум наклоном другого. В этом и проявляется зависимость.
В подвеске независимой такой связи нет, правое колесо может перемещаться вверх-вниз совершенно без связи с левым и наоборот, потому что каждое из колес соединяется с кузовом, рамой или подрамником индивидуальными рычагами.
Виды подвесок различают еще и по тому, какой упругий элемент применяется. Это могут быть рессоры, пружины, торсионы и пневмобаллоны. Наиболее распространенный вариант — пружины. Современная пружина неоднородна, имеет более покладистую часть, мягко гасящую небольшие неровности на ровной дороге, и жесткий участок, работающий при сильных сжатиях.
Пружины подходят для легковых автомобилей, у которых разница между пустой и груженой машиной не столь велика. Простой заменитель пружины — пневмобаллон. Благодаря близкой к пружине цилиндрической форме его установка в машину столь же проста. Пневмоподвеску можно адаптировать по жесткости к любой нагрузке благодаря тому, что давление в баллонах легко менять.
Другое применение пневмоподвески — изменение высоты пневмобаллонов, а вместе с ними и дорожного просвета. Многие люксовые внедорожники — скажем, Range Rover, Mercedes-Benz ML, Audi Q7 — умеют приседать на скорости и вставать на цыпочки на бездорожье, а некоторые могут почти лечь на брюхо для удобства посадки-высадки.
Минусы — сложность конструкции пневмосистемы и уязвимость самих баллонов, которые трудно сделать устойчивыми к воздействию абразива — песка и мелких камушков. Впрочем, современная пневматика у тех же Range Rover гораздо надежнее той, что заслужила печальную славу модели лет десять назад.
Рессоры и зависимая подвеска.
Еще один способ получить неубиваемую, выносливую и предельно простую подвеску — поставить рессоры. Они хороши там, где неприхотливость должна сочетаться с большими нагрузками — как весовыми, так и от плохой дороги. Подобную подвеску применяют на задней оси подавляющего большинства пикапов, что и позволяет использовать их как мини-грузовики. Но рессора — палка о двух концах и в прямом, и в переносном смысле.
Главный недостаток — высокая жесткость и связанный с ней дискомфорт для пассажиров — перекрывается выгодой от конструктивной простоты. Рессора сочетает в себе оба компонента подвески — связь, передающую продольные, поперечные и вертикальные нагрузки от колес на кузов, и упругий элемент. Но и платит рессорная подвеска за свою высокую прочность дубовостью и внезапными «взбрыками».
Торсионная независимая и зависимая подвеска.
Торсионная подвеска попала на автомобили прямиком с армейской техники. Работающий на скручивание упругий элемент компактен, что позволяет уместить его в небольшом пространстве — например, вдоль рамы, как это сделано спереди у Toyota LC 200.
Торсионы не уступают в выносливости рессорам, однако связаны с необходимостью применения очень прочной рамы или подрамника, хорошо противостоящих местным нагрузкам на скручивание. Вот тут мы подошли к еще одной характеристике подвесок, далеко не очевидной, но оказывающей решающее значение на выбор упругого элемента.
Особенности зависимой и независимой подвески.
Дело в том, что подвески по-разному концентрируют на кузове нагрузки от собственной работы, и потому организация силовых элементов в каждом случае должна быть своя. Обычные пружины, как и пневмоэлементы, располагают, как правило, рядом с колесом или над ним. В кузове для них должна присутствовать опорная поверхность в виде перевернутого «стакана».
Вокруг него — многочисленные усилители от моторного щита, передних стоек дверей, брызговиков. «Стакан» буквально имплантирован в кузов и передает нагрузки многим его частям. А ведь помимо пружин нужно еще и дать место для крепления рычагов подвески или подрамника. Поэтому кузов автомобиля с такой подвеской рассчитывается с учетом местной прочности вокруг «стакана», которая распределяется различными связями вплоть до крыши.
Проще говоря, пружинная и пневмоподвеска часто содружествуют с несущими кузовами — именно благодаря их развитой силовой конструкции, позволяющей передавать разнообразные нагрузки на все без исключения элементы. Совсем другое дело — рессоры.
Для ее крепления достаточно прямой балки под кузовом, на которой соберутся все нагрузки. Сам кузов при этом освобожден от дополнительных растяжек и укосин. Ровно так же работают и торсион. И для них прямой кусок рамы — лучший вариант крепления. Отсюда практически повальное применение рессор и торсионов как элементов, не требующих несущего кузова, в машинах с рамой или мощными полурамами.
Колеса на зависимой и независимой подвеске.
Теперь взглянем на зависимую и независимую подвеску под другим углом и разберемся с зависимостью или независимостью колес в ней. Зависимой мы называем подвеску с парой колес, жестко соединенной одной осью. Главные плюсы такой подвески — высокая прочность и очевидная простота постройки. Минус — нарушение пятна контакта одного из колес оси ведет к неминуемому нарушению и у другого. Это критично для управляемости на высокой скорости.
Но там, где главное не скорость, а прочность, выносливость, проходимость и способность победить препятствие любой ценой, мост незаменим. Именно поэтому самые вездеходные из автомобилей довольствуются неразрезными мостами не только сзади, но и спереди. И потому же быстрая поездка на них по асфальту не приносит радости. Тяжелые и хорошо артикулирующие на бездорожье мосты на асфальтовой глади начинают излишне «играть», отклоняя автомобиль от желаемой траектории.
Подрессоренные и неподрессоренные массы.
Если врезать как следует пинг-понговым мячиком по бильярдному шару, последний скорее всего не шелохнется. Если сменить мячик на другой бильярдный шар, вся энергия передастся стоящему. Так же обстоит дело с влиянием колес автомобиля и всего, что к ним приделано, на кузов. Тяжелый мост с парой больших колес передаст на кузов и на ваше сиденье профиль колдобины со стопроцентной точностью, тогда как элемент независимой подвески полегче «съест» неровность, а несравнимо более тяжелый кузов качнется немного.
Кузов при этом зовется подрессоренной массой, а мосты с колесами, напрямую контактирующие с дорогой, — неподрессоренной. Общий принцип таков, что подрессоренная масса (кузов) должна быть несоизмеримо тяжелее неподрессоренной, а путь к автомобилю-перине лишь один: суммарный вес колес и мостов должен быть пренебрежимо мал в сравнении с весом кузова-мотора-пассажиров.
Мост столь тяжел потому, что он, как и рессора, «един в двух лицах» — и силовая балка, прочно соединяющая правое колесо с левым, и вместилище части трансмиссии от кардана к колесам, включая самый массивный ее элемент — главную передачу с дифференциалом.
Рычажная независимая подвеска.
Разъединением двух составляющих и озаботились инженеры спортивных авто начала XX века. Появилась рычажная подвеска — самая разнообразная с точки зрения конструктивного исполнения. Рычаг может быть один, но бывает и 2, 3, 4, и даже 5 рычагов на каждое колесо. Такие элементы обычно имеют название «связей», по их числу типы рычажных подвесок и именуются.
Самый простой вариант — с парными треугольными рычагами (сверху и снизу) — можно смело отнести к классическим конструкциям, имеющим максимальную прочность и удовлетворительные геометрические характеристики. Такое устройство у передней независимой подвески «Нивы», Nissan Terrano II или огромного Infiniti QX56.
Но с ростом динамики требования к тонкостям настройки независимой подвески оказались еще выше. Половинки передних рычагов разъединили, их стало по четыре на колесо (передняя подвеска Audi Allroad). Многорычажную подвеску спереди и сзади использует и Mercedes-Benz ML. И все ради правильного наклона ведущих колес в напряженном повороте. Минус многорычажки — большое количество элементов и громоздкость.
Независимая подвеска МакФерсон.
Убрать наиболее мешающиеся — верхние — рычаги, заменив их опорой в виде качающейся амортизаторно-пружинной стойки, получилось у фордовского инженера Эрла Стили МакФерсона еще в 1948 году. Главный плюс его независимой подвески — дешевизна и простота технологической сборки. При огромном выигрыше в неподрессоренной массе МакФерсон умеренно отслеживает неровности пути и не бьет по карману владельца.
100% сегодняшних автомобилей с поперечным силовым агрегатом спереди имеют такую подвеску. Еще один эластичный элемент подвески — стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий правые и левые колеса упругой связью и догружающий внутреннее (обычно разгруженное) колесо в крутом повороте.
Препятствующий вывешиванию одного колеса (и стало быть, ограничивающий артикуляцию) стабилизатор у Toyota Land Cruiser 200 имеет разобщающие левые и правые половинки муфты с электроуправлением. Итак, несколько простых подвесочных рецептов для автомобилей различных ниш мы наметили:
— Массовые городские кроссоверы бюджетного ценового сегмента почти всегда имеют McPherson спереди и многорычажку сзади.
— Полноценные кроссоверы подороже получают в придачу многорычажку спереди, часть их меняет пружины на пневмобаллоны.
— Классика тяжелого бездорожья и не менее классические пикапы сохранили как минимум задний неразрезной мост с рессорами, а некоторые автомобили, хотя и избавились от рессор в пользу пружин, сохранили оба жестких моста.
По материалам автомобильного журнала 4х4 CLUB, № 1 2013 года. Евгений Хапов.
Похожие Статьи :
auto.kombat.com.ua
Пневмоподвеска становится все более популярной. — Журнал «4х4 Club»
Пневмоподвеска становится все более популярной. Уже начали появляться официальные дилеры, обеспечивающие сервис и гарантию. Да и у нас кое-какой опыт накопился. В октябрьском номере мы рассказали о пневмоподвеске.
Тогда мы только начали с ней знакомиться, да и с официальными поставками было еще тяжело – возили пневмоподушки в частном порядке. О гарантии и сервисном обслуживании и речи не было. И вроде немного времени прошло, а ситуация сильно поменялась. Во-первых, мы на собственном опыте узнали, что такое пневмоподвеска и чем она отличается от стандартной. Во-вторых, в России наконец появился официальный представитель компании AirLift, производителя не только пневмоподушек, но и готовых комплектов для инсталляции в стандартные автомобили с минимальными затратами.
Компрессор, манометр, воздушные шланги и проводка продаются отдельно
Наличие ресивера заметно повышает плавность хода
Возможность раздельного накачивания подушек требует своей системы управления
В духе времени: комплект для установки беспровод-ного управления пневмопод-веской
ЛИЧНЫЙ ОПЫТСначала о своих впечатлениях. Как вы помните, в редакционный Safe мы инсталлировали подушки компании Firestone. Ставились они только на заднюю подвеску. Кстати, такое решение в большинстве случаев наиболее оптимально: загрузка переда практически не меняется, а вот корма загружается по-разному. Соответственно, переменная жесткость в первую очередь требуется именно сзади. Если автомобиль имеет независимую подвеску, то установка пневмоэлементов на все четыре колеса позволяет изменять клиренс. Но у Great Wall сзади неразрезной мост, так что при подкачке поднимался только кузов и рама над мостами. В процессе эксплуатации выяснилось, что горизонтальность Safe сильно зависит от загрузки, и наш вариант установки подушек (единая цепь с одним ресивером) не очень ему подходит. Так, с почти пустым баком и одним водителем автомобиль стоит ровно, но стоит залить топливо по горловину (80 литров) и посадить пару пассажиров с правой стороны, как кузов перекашивает. Причем крен заметен даже невооруженным глазом. В случае раздельной установки подушек это можно было бы скорректировать.КАК И ХОТЕЛИВ остальном наши ожидания полностью оправдались. Длительные испытания подтвердили комфортность пневмоподвески. Независимо от состояния дорог и загруженности автомобиля находился режим, позволяющий высоко сидеть, мягко ехать, чувствовать себя уверенно и на трассе, и в поле. Возможность приподнять кузов над уровнем земли оказалась весьма полезной: например, пень, выступающий посередине колеи, проскальзывает по защите днища и потом «втыкается» аккурат между ней и поперечной балкой. Из такой засады обычно малой кровью выбраться не получается. А тут достаточно было на пару минут включить компрессор – и ход назад свободен (проезду вперед мешал низко расположенный задний мост).
Предположения насчет замерзания воды в воздушных магистралях зимой не подтвердились: морозы, кратковременные, но довольно сильные, не смогли нарушить работоспособность системы. Так что в целом заменой мы довольны и возвращаться обратно к стальным пружинам не намерены. Хотя и возим их в дальние путешествия с собой: повреждение пневмоподушек в полевых условиях вряд ли получится исправить, а ехать с севшим на отбойники кузовом не очень приятно.
Пневмоподушка в сжатом состоянии хорошо амортизирует, но не позволяет передвигаться с большой скоростью по обычным дорогам
Управляющие блоки могут располагаться в любом месте, но установка их под днищем требует дополнительной защиты
Для дорог общего пользования жесткость подвески увеличивают. При этом поднимается центр тяжести, но машина становится устойчивее
Если вы не любитель компромиссов, то ресивер ставить надо. Он на самом деле повышает комфортность. Главное – определиться с объемом
ТЕПЕРЬ – ОФИЦИАЛЬНОНо с момента написания первой статьи изменилась ситуация с поставкой и технической поддержкой пневмоподвески. Наконец-то в России появилась компания, которая выступает официальным дилером американской фирмы AirLift, производящей не только пневматические подушки, но и предлагающей готовые решения на ряд автомобилей. Естественно, поддерживаются гарантия и техническое сопровождение. А модельный ряд представлен различными вариантами для огромного количества автомобилей.
Самый простой комплект включает в себя две подушки и шланги для их подкачки. Резиновые элементы ставятся внутрь штатных пружин или между рессорами и рамой, а шланги выводятся на раму или кузов. Таким образом пневматические упругие элементы дублируют штатные, позволяя менять высоту и энергоемкость подвески. Для тех, кто не любит покидать салон, AirLift разработала готовые наборы управляющих устройств. Простейшая в установке, но при этом и самая дорогая – беспроводная система контроля. Пульт с табло и кнопками может запоминать несколько типов настроек подвески, регулировать раздельно две или четыре подушки и поддерживать заданное давление. В комплект входят управляющее реле и компрессор. Хочется подешевле – тоже можно, но придется повозиться с прокладкой проводов и шлангов. По сути, это аналог той системы, что стоит у нас на Safe, только собранный воедино в одной коробке и дополненный датчиком падения давления, следящим за поддержанием минимально допустимого давления в подушках. Кстати, ресивер не является обязательным элементом, можно заказать систему без него, что обойдется еще дешевле, но увеличит время подкачки.
Беспроводной пульт дистанционного управления позволяет изменять настройки подвески не только вручную, но и автоматически, и даже по времени
Система контроля обязательно включает в себя манометр: по нему отслеживается состояние подушек, чтобы вовремя ввести корректировку
Куда только не прячут компрессор. Кстати, такое расположение спорно: вибрации от мощного мотора передаются пассажирам
А НУЖЕН ЛИ РЕСИВЕР?Кстати, отвлечемся пока от описания продукции AirLift и поговорим о необходимости ресивера в системе пневмоподвески. Этот резервуар помимо ускорения процесса накачивания служит буферной зоной при резком сжатии подушек, смягчая удары на кузов или раму. Причем чем объемнее ресивер и чем больше сечение трубок, идущих от него к пневмоэлементам, тем более мягкая получается подвеска.
А вот на высоту подъема сечение трубок и наличие ресивера не влияет. Этот параметр зависит только от давления в системе и загрузки автомобиля. Так что если ваша первоочередная задача – исключить проседание автомобиля при полной загрузке и при этом не сильно обескровить семейный бюджет, то можно обойтись минимальным комплектом. В этом случае можно регулировать высоту положения кузова, но при повышении давления будет увеличиваться и жесткость. Если же есть тяга к комфорту, то лучше снабдить пневмосистему буферной зоной, которая будет смягчать удары даже при высоком давлении в системе. С другой стороны, во всем следует соблюдать меру. Слишком большой объем воздуха в системе приведет к чрезмерному размягчению подвески и ее пробоям на кочках. Можно, конечно, добиваться оптимального варианта путем экспериментов, а можно довериться профессионалам и приобрести готовые решения с приемлемыми для большинства пользователей характеристиками.
Снова вернемся к продукции «официалов». Кроме регулируемой в зависимости от предпочтений владельца подвески, AirLift выпускает еще и стабилизирующую систему. Она вообще не требует вмешательства человека и следит за тем, чтобы днище автомобиля все время располагалось горизонтально. В случае наклона кузова датчик сам запускает компрессор, подкачивая просевшую сторону. Если бы такая система стояла на нашем Safe, то правильное положение у него было бы всегда, вне зависимости от наличия топлива в баке, количества пассажиров и груза. Такая опция также будет полезной любителям перевозить на прицепах различные тяжести. При этом обычно сильно проседает корма, а система выравнивания поможет сохранить горизонтальное положение.
В общем, предложений по сравнению с осенью добавилось, так что ставьте и наслаждайтесь комфортной подвеской уровня люксового автомобиля. Оно того стоит, проверено.
Редакция благодарит за помощь в подготовке статьиСергея Сенайко, [email protected],и компанию USA6x6, www.usa6x6.ru
media.club4x4.ru
Зависимая и независимая подвеска — чем они отличаются
Одним из факторов, на которые следует обращать внимание при выборе автомобиля является тип подвески. Плавность и комфорт при движении играют немаловажную роль. Желание обладать транспортным средством, способным одинаково хорошо вести себя на асфальте и при движении по бездорожью возникает у каждого автолюбителя.
Споры о том какая подвеска имеет лучшие характеристики бесконечны. На этот вопрос нет однозначного ответа. Сформировавшиеся стереотипы относительно области применения некоторых типов выглядят так: внедорожникам — зависимую, легковым машинам среднего класса — комбинированную, спорткарам — двухрычажную. Каждая система имеет свои достоинства и недостатки.
Что такое подвеска?
Подвеской считается часть автомобиля, входящая в состав шасси, которая служит промежуточным звеном между его кузовной частью и дорожным полотном. Работа подвески заключается в том, чтобы удар, полученный при контакте с препятствием, был преобразован в перемещение упругого элемента. В результате этого перемещения гасится энергия удара и увеличивается плавность хода.
Существует ряд основных требований к подвескам. К ним относится: поддержание машины в горизонтальном положении при любых воздействиях; способность гасить возникающие колебания; упругость всех её элементов, их прочность и долговечность.
Подвески классифицируются следующим образом:
- Зависимая (может быть на поперечной и продольной рессорах, с направляющими рычагами, с упорной трубой, подвеска De Dion, торсионно-рычажной).
- Независимая (различают подвеску на косых и двойных поперечно расположенных рычагах, с качающимися полуосями, с одинарными или двойными продольными рычагами, «Макферсон», с поперечными рычагами).
- Активная, то есть изменяющая жёсткость и положение по команде устройства управления (пневматическая, гидравлическая, пневмогидравлическая).
Рассмотрим и сравним два типа подвесок, нашедших наиболее широкое распространение: зависимую и независимую.
Зависимый тип подвески
Она упрощенно представляет собой два противоположных колеса, жёстко соединённых между собой одной балкой. Воздействие на одно колесо приводит к изменению положения второго. Зависимой подвески в большей степени предназначена для эксплуатации в тяжёлых дорожных условиях.
Зависимая подвеска: 1) Витая пружина 2) Верхний продолльный рычаг. 3)Нижний продольный рычаг. 4) Балка моста. 5) Амортизатор. 6) Ступица колеса. 7) Стабилизатор поперечной устойчивости. 8) Поперечный рычаг (тяга Панара)
Плюсы и минусы любой подвески зависят от её конструкции, но есть и общие для всех свойства.
Преимуществами такой подвески является:
- Постоянный клинерс, то есть дорожный просвет остается неизменным, что даёт ей преимущество в движении по бездорожью.
- Высокая устойчивость к повреждениям и прочность.
- Недорогое обслуживание.
- Небольшое количество составляющих деталей и, как результат, надёжность.
Отрицательные стороны зависимой подвески:
- Меньшая устойчивость и управляемость, по сравнению с независимым вариантом.
- Достаточно высокие требования к дорожному покрытию при движении с большой скоростью.
- Низкий уровень комфорта.
- Невысокая информативность рулевого управления.
Независимый тип подвески
В данном типе подвески колёса не связаны друг с другом, то есть действуют независимо. Независимая подвеска имеет преимущество при движении по трассе с большой скоростью и устанавливается, как правило, на легковых автомобилях.
Независимая подвеска
К преимуществам независимой подвески можно отнести:
- Малые отклонения относительно продольной оси.
- Хорошую управляемость.
- Хорошее сцепление с дорожным покрытием.
- Высокий уровень комфорта.
Минусами этого типа подвески можно назвать:
- Дорогостоящее обслуживание и ремонт.
- Короткий ход рычагов подвески, что может привести к уменьшению клиренса.
- Большое число деталей, из которых состоит подвеска и, соответственно, большая вероятность повреждения, по сравнению с зависимой.
- Сложность проведения ремонтных работ в полевых условиях.
В чём сходство и различие независимой и зависимой подвесок?
Оба эти типы подвесок объединяет одно предназначение — сделать нахождение в транспортном средстве более комфортным и безопасным.
Конструктивно независимую и зависимую подвеску объединяет наличие упругих элементов, направляющих элементов и амортизаторов. Эти функции может совмещать в себе одна деталь, например рессора.
Благодаря различной конструкции, зависимая и независимая подвеска имеют ряд отличий:
- В зависимой два колеса жёстко соединены, зависят друг от друга. В независимой каждое действует самостоятельно; воздействие на одно не отразится на другом.
- В независимой меньше неподрессоренных масс, так как отсутствует мост, в противоположность зависимой.
- Независимая подвеска чувствительна к установке колес отличного от положенного размера, поскольку они являются частью кинематики подвески.
- Необходимым условием эффективного действия независимой подвески является нахождение кинематического центра над поверхностью дороги, другими словами при максимальных отклонениях подвеска должна находиться выше уровня дороги.
- Независимая подвеска имеет меньший риск опрокидывания при попадании в яму на большой скорости, благодаря отсутствию жёсткого взаимодействия противоположных колёс.
В пользу какой подвески сделать выбор решает покупатель. Следует обратить внимание не только на уровень комфорта, но и на стоимость обслуживания и запчастей, отзывы по срокам эксплуатации элементов подвески и репутацию производителя.
vchemraznica.ru
