Независимая подвеска автомобиля. принцип работы, типы и устройство

Подвески с разными типами упругих элементов

В роли рессоры в общем смысле этого слова могут выступать непосредственно типичные рессорные конструкции из разного материала и с различным количеством листов в наборе, в том числе и переменной жёсткости (с подрессорниками), а также пружины или аналогичные с ними по компоновке пневмобаллоны.

Рессорная подвеска

Рессоры могут располагаться продольно или поперечно, образовывать разные дуги, от четверти эллипса до полного. Классической давно стала подвеска на двух полуэллиптических рессорах, расположенных вдоль кузова. Прочие конструкции применялись ещё в первой половине прошлого века.

Свойства листовой рессоры таковы, что она имеет нормированную жёсткость в вертикальной плоскости, а во всех прочих её деформацией можно пренебречь, поэтому такая конструкция не содержит отдельного направляющего аппарата. Весь мост крепится к раме или к кузову исключительно через рессоры.

В состав такой подвески входят:

• рессоры, содержащие один и более плоских металлических листов, иногда используются композитные материалы;
• хомуты, скрепляющие между собой рессорные листы у наборных конструкций;
• противоскрипные шайбы, снижающие трение и улучшающие акустический комфорт, располагаются между листами;
• подрессорники, представляющие собой дополнительные рессоры меньшего размера, вступающие в действие при выборе части хода подвески и изменяющие её жёсткость;
• стремянки, крепящие рессору к балке моста;
• передние и нижние кронштейны крепления с втулками или сайлентблоками, позволяющие компенсировать изменение длины рессоры при сжатии, иногда их называют серьгами;
• подушки-отбойники, предохраняющие листы от необратимой деформации при максимальном изгибе в конце рабочего хода.

Все зависимые подвески снабжены отдельно установленными амортизаторами, вид и расположение которых от типа упругого элемента не зависит.

Рессоры способны при небольшой деформации передавать от балки моста на кузов тянущее и тормозное усилия, предотвращать закручивание моста относительно собственной оси и противостоять боковым силам в поворотах. Но за счёт противоречивости требований по жёсткости в разных направлениях делают они всё это одинаково плохо. Но не везде это имеет принципиальное значение.

На тяжёлых многоосных автомобилях могут применяться подвески балансирного типа, когда одна пара рессор обслуживает две рядом расположенные оси, опираясь на них концами, а в центре укрепляется на раме. Это типичная для грузовиков подвеска со своими достоинствами и недостатками.

Разновидности зависимых подвесок

Зависимая подвеска бывает двух видов: подвеска на продольных рессорах и подвеска с направляющими рычагами.

Подвеска на продольных рессорах

Шасси состоит из жесткой балки (моста), которая подвешивается на двух продольных рессорах. Рессора представляет собой упругий элемент подвески, состоящий из скрепленных металлических листов. Мост и рессоры соединяются с помощью специальных хомутов. В данном типе подвески рессора также выполняет роль направляющего устройства, то есть обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Несмотря на то, что зависимая рессорная подвеска известна достаточно давно, она не потеряла свою актуальность и по сей день успешно применяется на современных автомобилях.

Подвеска с направляющими рычагами

Зависимая подвеска данного типа дополнительно состоит из четырех диагональных или трех-четырех продольных штанг (рычагов) и одной поперечной штанги, называемой «тягой Панара». Каждый рычаг при этом крепится к кузову автомобиля и к жесткой балке. Эти вспомогательные элементы призваны препятствовать боковому и продольному перемещению оси. Присутствует также демпфирующее устройство (амортизатор) и упругие элементы, роль которых в этом типе зависимой подвески выполняют пружины. Подвеска с направляющими рычагами активно используется на современных автомобилях.

Балансирная подвеска

Балансирная подвеска

Отдельно стоит упомянуть балансирную подвеску – разновидность зависимой подвески, имеющей продольную связь между колесами. В ней колеса, находящиеся на одной стороне автомобиля, соединены продольными реактивными штангами и многолистовой рессорой. Воздействие от неровностей дороги в балансирной подвеске уменьшают не только упругие элементы (рессоры), но и качающиеся балансиры. Перераспределение нагрузки позволяет улучшить плавность хода автомобиля.

Амортизаторы

Из курса школьной физики известно, что любой упругой системе свойственны колебания с некой собственной частотой. А если еще будет воздействовать возмущающая сила с совпадающей частотой, то возникнет резонанс — резкое увеличение амплитуды колебаний. В случае с торсионной или пружинной подвеской бороться с этими колебаниями и призваны амортизаторы. В гидравлическом амортизаторе рассеивание энергии колебаний происходит за счет потери энергии на перекачивание специальной жидкости из одной камеры в другую. Сейчас телескопические амортизаторы распространены повсеместно, от малолитражек до большегрузных автомобилей. Амортизаторы, называемые газовыми, на самом деле тоже жидкостные, но в свободном объеме, а он есть у всех амортизаторов, содержится не просто воздух, а газ под повышенным давлением. Поэтому «газовые» амортизаторы всегда стремятся вытолкнуть свой шток наружу. А вот у следующего вида подвесок без амортизаторов можно обойтись.

Основные типы подвески

Существует несколько типов подвесок. Рассмотрим особенности тех, которые используются в современных автомобилях.

Зависимая подвеска

В зависимой системе подвески колеса на обеих сторонах транспортного средства связаны балкой и работают вместе. Как правило, этот тип подвески включает в себя цельную ось, которая расположена по всей ширине рамы автомобиля. Два колеса соединены этой осью, что означает, что они работают как пара и выполняют одинаковые движения.

Зависимая подвеска чрезвычайно крепкая, но не очень подходит для автомобилей. Как правило, такая подвеска используется на тяжелых грузовиках, полноценных внедорожниках. Такие транспортные средства чаще используются для езды по пересеченной местности.

Независимая подвеска

В системах с независимой подвеской нет оси, которая бы соединяла колеса попарно. Вместо этого каждое колесо по-своему реагирует на дорожные неровности. Это означает, что если одно колесо наезжает на препятствие или попадает в ямку, это не повлияет на другое колесо.

В отличие от зависимой подвески, которая намного жестче и не очень подходит для городских условий, независимая обеспечивает довольно хороший комфорт пассажирам в автомобиле. Это основная причина, по которой большинство современных автомобилей оснащаются независимой подвеской.

Основные виды независимой подвески

МакФерсон

Это одна из самых распространенных систем подвески в автомобилях. Конструкция стойки MacPherson очень проста и, как правило, представляет собой комбинацию амортизатора и спиральной пружины, которые работают синхронно.

Этот тип подвески был впервые использован в автомобилях Ford в 1950-х годах, а затем стал одним из наиболее широко используемых в современных автомобилях. Хотя стойка МакФерсон также может быть установлена ​​на задней подвеске, она обычно используется в основном на передней части машины.

Система стоек MacPherson обязана своей популярностью благодаря таким преимуществам, как простой дизайн, низкие производственные затраты, отличное обслуживание, меньший объем и многое другое.

Двухрычажная подвеска

Особенностью этого типа подвески является то, что на каждой стороне оси имеются два продольных рычага, которые сочетаются с поперечно расположенными упругими элементами подвески.

Преимущества подвески с двумя рычагами — ее компактность и комфорт, который она обеспечивает пассажирам в автомобиле. Его недостатки заключаются в том, что он имеет относительно большую массу, что увеличивает вес автомобиля. В случае сталкивания с препятствием возможно продольное движение, из-за чего система может сломаться.

Подвеска с качающимися осями

Этот тип независимой подвески использует две полуоси вместо одной стабильной. Каждая ось прикреплена к шасси посредством шарнира. Особенностью этого типа подвески является то, что в случае препятствия колесо всегда сохраняет свое положение перпендикулярно осям. Подвеска качающейся оси в основном используется для задней части заднеприводных авто.

Преимуществами этого типа подвески являются простота конструкции, низкие затраты на ее обслуживание и низкая цена. Недостатками являются большие колебания и плохое управление рулем, если скорость увеличивается выше 60 км / ч.

Многоточечная подвеска

Многоточечная подвеска — это тип подвески автомобиля, который имеет три или более боковых рычага и один или несколько продольных рычагов. Этот тип подвески довольно популярен, так как обеспечивает отличную стабильность колес и отличную устойчивость машины на поворотах. Многоточечная подвеска может быть установлена ​​на передней оси, но чаще всего используется в задней части авто.

На двойных поперечных рычагах

Этот тип подвески делится на несколько подтипов (пружинные, пневматические, гидропневматические) в зависимости от используемых упругих элементов. Общей особенностью всех подтипов этой подвески является наличие передних рычагов, которые своими наружными концами подвижно соединены с кузовом или рамой автомобиля, а внутренние соединены шарнирами.

Преимущества этого типа подвески являются как структурными, так и функциональными. Его конструкция уникальна тем, что все его элементы можно прикрепить к специальной перекладине, которая позволяет быстро снять всю подвеску во время ремонта.

Его функциональное преимущество заключается в том, что он позволяет изменять его геометрию и модернизировать. Этот тип подвески чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях, поскольку способствует лучшему управлению автомобилем.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Этот тип подвески устроен следующим образом: с обеих сторон машины 2 рычага установлены поперечно, одна сторона рычагов подвижно прикреплена к кузову (раме), а 2-ая с амортизационной стойкой. В случае с передней подвеской амортизационная стойка поворотная, с шаровыми шарнирами с 2-я степенями свободы, а в задней подвеске с данной конструкцией стойка является не поворотной, с цилиндрическими шарнирами. В данной подвеске упругими элементами могут быть:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На большинстве машинах элементы этого типа подвески крепятся к поперечине, а она жестко прикреплена к кузову. Благодаря этому есть возможность снять всю конструкцию как самостоятельный узел, это удобно при ремонте. Производитель имеет возможность выбрать более подходящий вариант расположения рычагов, жестко задавая при этом требуемые параметры. Таким образом удается получить отличную управляемость. Поэтому в основном данный тип подвески используется на спортивных машинах.

Независимая подвеска с качающимися полуосями

В устройство этой подвески входят 2 полуоси с шарнирными элементами с внутренней стороны, а с внешней стороны полуоси жестко прикреплены к ступице. Упругими элементами в этом типе независимой подвески выступают либо рессоры, либо пружины. Отличительной чертой данной конструкции является то, что положение колеса относительно оси не меняется, остается перпендикулярными даже при проезде каких-то неровностей. Также в данной конструкции могли применяться продольные или поперечные рычаги. Такой тип подвески чаще ставился на российские заднеприводные машины ВАЗ. Сейчас эту подвеску уже не устанавливают, т. к. ее главный недостаток в том, что при езде по плохой дороге, развал колес и ширина колеи могут изменяться в широких пределах, что сильно снижает управляемость. К достоинствам можно отнести ее несложное устройство и вполне недорогой ремонт.

Зависимая или независимая подвеска: какая лучше?

Советы экспертов

Нравится:

О том, что подвеска автомобиля является важным комплексом автомобиля, лишний раз говорить нет нужды. Ведь именно подвеска выполняет задачу по соединению кузова (рамы) автомобиля и дорогой.

Основными функциями подвески являются:
◘ Соединение колеса с кузовом или рамой;
◘ Обеспечивает необходимую плавность хода и необходимый характер перемещения колес относительно несущей части автомобиля;
◘ Передает силы и моменты, которые возникают при взаимодействии колес с дорогой, на насещую часть авто.

Основные элементы подвески:
◘ Направляющие – именно те, которые задают характер перемещения колес;
◘ Упругие – воспринимающие и направляющие вертикальные силы реакции, возникающие при наезде колеса на неровности дороги;
◘ Амортизационные (амортизаторы) – служащие для гашения колебаний несущей части авто, возникающих из-за воздействия дороги.

Классификация подвески автомобиля

По сути подвеска классифицируется на два типа: независимая подвеска и зависимая. Каждый из видов в зависимости от функциональности, уже подразделяется на различные типы подвесок.

Зависимая подвеска – конструкция в которой оба колеса оси жёстко связаны между собой. Перемещение одного из них влияет на другое.

Независимая подвеска – конструкция в которой колеса одной оси никак не связаны друг с другом, либо влияют лишь в малой степени. При работе независимой подвески установочные параметры колес6 развал, база, колея могут меняться при работе подвески.

Подвеска автомобиля сегодня – это достаточно сложная конструкция, которая сочетает в себе элементы гидравлики, механики, пневматики и электроники одновременно. Наличие электронных систем управления подвеской позволяет достигать качественного сочетания параметров подвески, комфортности и управляемости автомобилем.

Основные типы подвесок в легковых автомобилях

Зависимая подвеска автомобиля. Как характерный пример такого типа – задняя зависимая подвеска у заднеприводных автомобилей, например, «классика» Жигули. Основной недостаток этого варианта – большая масса конструкции и, если мост выполнен в качестве ведущего, теряется плавность хода.

Существуют и условно-промежуточные варианты типов подвески – полузависимая и полунезависимая подвеска. Полузависимая подвеска (торсионно-рычажная) применяется, как правило, для компактных автомобилей. Этот тип подвески представляет средне число между зависимой подвеской и подвеской на продольных рычагах. Выполняет, кроме восприятия боковых сил, и функции стабилизатора.

Полунезависимая задняя подвеска. Именно задняя, так как этот тип подвески применяется только сзади. Конструктивно выглядит следующим образом: два продольных рычага соединенные посредине поперечиной. Этот тип подвески применяется только на неведущем мосту. Как положительная характеристика подвески такого типа: легкая масса, компактность и простота монтажа.

Независимая подвеска автомобиля. Основными, традиционными типами независимой подвески массового производства, которые устанавливаются на современные переднеприводные автомобили, являются подвески: McPherson (Макферсона), двухрычажная и многорычажная подвески.

Каждая из этих типов подвески имеет свои недостатки, преимущества и особенности. Наиболее эффективной является многорычажная независимая подвеска, но она дорогая в производстве и используется на автомобилях представительского класса.

Резюмируем. По большому счету, массовому потребителю совершенно без разницы, какое количество рычагов в передней или задней подвеске. В целом автомобиль должен выполнять свою задачу: быть комфортным, удобным и безопасным средством передвижения.

Чего, собственно, и добиваются инженерные отделы автопромышленных компаний – постоянно совершенствуя уже существующие типы подвесок, улучшая их эксплуатационные параметры и потребительские качества.

Что касается выбора типа подвески, вернее модели автомобиля с тем или иным типом подвески, то выбор за вами. Ведь только вы можете знать, для каких целей предназначается ваш автомобиль, и какой у вас стиль вождения. Вот, исходя из этих факторов, и выбирайте тип подвески своего будущего авто.

Удачи вам в эксплуатации подвески любого типа.

//

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Этот тип подвески устроен следующим образом: с обеих сторон машины 2 рычага установлены поперечно, одна сторона рычагов подвижно прикреплена к кузову (раме), а 2-ая с амортизационной стойкой. В случае с передней подвеской амортизационная стойка поворотная, с шаровыми шарнирами с 2-я степенями свободы, а в задней подвеске с данной конструкцией стойка является не поворотной, с цилиндрическими шарнирами. В данной подвеске упругими элементами могут быть:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На большинстве машинах элементы этого типа подвески крепятся к поперечине, а она жестко прикреплена к кузову. Благодаря этому есть возможность снять всю конструкцию как самостоятельный узел, это удобно при ремонте. Производитель имеет возможность выбрать более подходящий вариант расположения рычагов, жестко задавая при этом требуемые параметры. Таким образом удается получить отличную управляемость. Поэтому в основном данный тип подвески используется на спортивных машинах.

Различные типы подвесок

Укрупнённо подвески подразделяются на зависимые, независимые и полузависимые. В последних связь между колёсами оси имеется, но она обладает заданной упругостью, в отличие от жёсткой связи в зависимых конструкциях или отсутствия таковой при независимой организации. Наличие стабилизаторов поперечной устойчивости хотя и обеспечивает данную связь, но тип подвески не изменяет.

Простейшие зависимые подвески

Зависимый тип подвески подразумевает наличие жёсткой связи между колёсами одной оси. Обычно это металлическая балка или кожух ведущего моста. Упругие и демпфирующие элементы могут быть разного типа, на принципиальную схему подвески это не влияет, только не конструктив направляющего аппарата. Например, использование рессор в силу их достаточной поперечной жёсткости позволяет отказаться от дополнительных рычагов или тяг. Иногда дополняется стабилизатором поперечной устойчивости в виде скручивающегося стержня из пружинной стали.

На легковых автомобилях зависимая подвеска с неразрезным мостом или балкой практически не используется, поскольку обладает значительными неподрессоренными массами, что снижает общий комфорт. Управляемость также трудно обеспечивать из-за влияния хода одного из колёс оси на положение второго относительно дороги. При этом такая подвеска обладает высокой прочностью, проста и надёжна. Применяется на внедорожниках и грузовых автомобилях.

Часто на бюджетные автомобили устанавливается полунезависимая схема, когда балка имеется, но она обладает упругой эластичностью. Такой тип совмещает простоту с приемлемой управляемостью.

Независимые

Независимые схемы отличаются широкими возможностями для совмещения взаимоисключающих требований. Здесь каждое колесо обладает запрограммированной свободой перемещения и не влияет на прочие. Конструкция в целом более сложная, но обеспечивает наилучшие условия для работы колёс во всех условиях, от шоссейных видов автоспорта до внедорожной езды.

У каждого колеса имеется свой направляющий аппарат, упругие и демпфирующие узлы. Возможно независимо организовывать траектории перемещения ступичных узлов в любых положениях. Достигается максимальный комфорт при сохранении управляемости. Некоторые неудобства доставляет изменяющийся при работе подвески клиренс автомобиля.

Параллелограммного типа

Направляющий аппарат такой подвески представляет собой два А-образных рычага, верхний и нижний, между которыми на шаровых шарнирах размещается кулак со ступицей. Схематично это представляет собой параллелограмм, благодаря чему плоскость вращения колеса при рабочих ходах не изменяет своего угла относительно дороги, что даёт надёжную сохранность пятна контакта.

Двухрычажная подвеска достаточно проста, но при этом гарантирует управляемость, отсюда её применение даже в самых продвинутых дисциплинах автоспорта. Однако сложности компоновки сильно ограничивают её использование в гражданских легковых автомобилях, где гораздо чаще закладываются иные конструкции.

Многорычажные

Выполнить направляющий аппарат достаточно компактным и вместе с тем точно работающим позволяет многорычажная схема. Её особенность заключается в обеспечении сложной траектории движения колеса, которую нельзя получить двумя рычагами. Такая подвеска сможет максимально сохранить контакт с дорогой при продольных и поперечных кренах кузова, в любой точке рабочего хода от нижнего положения к верхнему. Реализуется и подруливающий эффект, важный для стабилизации машины в поворотах. При этом рычаги компактны и хорошо компонуются в ограниченном пространстве колёсных арок.

МакФерсон

Одна из самых популярных подвесок свечного типа. Состоит из телескопической амортизационной стойки с надетой на неё пружиной. Сверху имеется поворотная опора с подшипником, снизу треугольный рычаг с шаровой опорой и сайлентблоками. Наиболее простая и компактная конструкция с неплохими характеристиками, что вызвало самое широкое её применение на подавляющем числе легковых автомобилей массового производства.

Специальные спортивные

Применение в автоспорте, а также на мощных скоростных автомобилях, накладывает на подвески особые требования. Заключаются они в выделении из общего набора функций наиболее важных для управляемости. Отсюда решения в виде регулируемых амортизаторов и упругих элементов, размещение их в кузове для предельного снижения неподрессоренных масс, исключение податливых сайлентблоков с заменой их на жёсткие шаровые шарниры. Хода подвесок могут быть экстремально большими или минимальными, в зависимости от вида спорта. Нечто подобное используется и в спорткарах.

Что же выбрать в итоге

Выбирая себе машину с тем или иным типом подвески, нужно заранее учесть, где и в каких условиях будет эксплуатироваться транспортное средство. Также учитывайте стоимость обслуживания.

Чем узел сложнее, тем дороже он будет стоить. Элементарная истина применительно к этому вопросу.

Зависимые узлы конструктивно проще, они дешевле и легче в обслуживании, да и срок службы дольше. Но за простотой и надежностью скрывается более низкий уровень комфорта и управляемости. Если вам нужен большой внедорожник для езды по бездорожью, тут очевидным выбором станет мостовая зависимая подвеска.

Когда машина покупается для городской эксплуатации, приоритет на стороне независимой подвески. Она комфортнее, обеспечивает четкое управление, хоть и ресурс несколько ниже. Сейчас нет технических проблем с обслуживанием и ремонтом любого типа подвески. И независимые узлы далеко не такие хрупкие, как уверяют поклонники зависимых подвесок. Особенно на машинах ведущих производителей даже в бюджетной категории. При желании вовсе можно поставить на ВАЗ пневмоподвеску , и наслаждаться необычными ощущениями.

Спасибо за внимание! Подписывайтесь, задавайте вопросы и ждите новых материалов на нашем сайте!

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

На современные авто производители устанавливают два вида подвесок — зависимые и независимые. Многие автолюбители не задумываются о разнице между этими типами конструкций. При этом, от особенностей подвески напрямую зависят очень важные характеристики: управляемость, плавность хода, комфорт и др.

А чем же отличаются зависимая и независимая подвески между собой и какие преимущества они имеют перед друг другом?

Преимущества зависимой подвески. Зависимыми подвесками в основном оснащаются бюджетные кроссоверы, одним из ярких примеров можно назвать модели УАЗа, которые ждет обновление в ближайшее время. Привод может быть задним или передним, так как подвеску сейчас крепят и на задние колеса.

Среди преимуществ зависимой подвески можно выделить:

• Прочность,
• Защита узлов, приводящих колеса в движение,
• Герметичность,
• Защита от влаги,
• Пыльники ШРУСов ломаются не часто.

Из недостатков подобного оснащения можно отметить только валкость, так как шины подобных автомобилей работают не на оптимальных углах при езде по бездорожью и ямам, которых в России очень много.

Преимущества независимой подвески. Как правило, независимую подвеску ставят на премиальные авто, что сразу наводит на мысль о надежности. Стоит отметить, что продаются автомобили с независимой подвеской как с передним, так и с задним приводом, а вариации позволяют выбрать машину с хорошими характеристиками.

В качестве преимущества, независимая подвеска дает большую управляемость машины, езда становится более плавной. Площадь контакта резины с асфальтом остается оптимальной, а пассажиры и водитель могут насладиться более высоким уровнем комфорта.

Такой вариант комплектации идеально подходит для езды по городским улицам, на бездорожье она будет не такой выигрышной. Потому, прежде чем выбирать автомобиль, стоит задуматься, где именно владелец планирует ездить: в городе или по бездорожью.

Итог. Большинство современных водителей предпочитают переплатить, однако получить автомобиль с независимой подвеской, ведь именно она дает высокий уровень комфорта для пассажиров и владельца авто, управляемость и плавность езды.

Тем не менее, подобные характеристики окажутся более подходящими в городских условиях, а вот по бездорожью лучше ездить на зависимой. Она хорошо защищена от влаги и грязь ей не страшна. Не удивительно, что УАЗ, оснащенный зависимой подвеской, занимает лидирующие места по популярности среди автомобилистов, увлекающихся рыбалкой и охотой.

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.