Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.
Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.
Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры
Первым способом создать упругую «прослойку» между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.
Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.
У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:
Дрифт-кар с жесткой подвеской Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.
Автомобиль класса «Люкс» с энергоемкой подвеской В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.
Внедорожник с длинноходной подвеской Ход подвески — расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет «внедорожные» возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.
Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:
В основном подвески подразделяются на два больших типа: и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.
Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.
Отличия зависимой и независимой подвески Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.
Полузависимая подвеска Полузависимая подвеска или торсионная балка — это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.
— самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.
Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.
Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.
Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.
Пневмоподвеска Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.
Регулировка высоты и жесткости гидроподвески Lexus Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.
Винтовая подвеска (койловеры) Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.
Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу. Она состоит из трех устройств:
Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.
Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна
Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.
Демпфирующее устройство () 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.
Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.
Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.
Рис. Схема зависимой подвески колес
Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.
Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях. К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.
Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.
На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.
Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником
Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей применяются винтовые цилиндрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.
На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообразную (фасонную) пружину с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.
Рис. Спиральные пружины:
а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина
На ряде автомобилей для обеспечения прогрессивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасонных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.
Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стабилизатора.
Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.
Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.
Рис. Схема независимой рычажной подвески колес
Рис. Схема независимой подвески Макферсона
Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.
В настоящей статье рассмотрены лишь основные виды подвесок автомобилей, в то время как их видов и подвидов на самом деле существует намного больше и, к тому же инженерами постоянно разрабатываются новые модели и дорабатываются старые. Для удобства приведем список наиболее распространенных. В последующем каждая из подвесок будет рассмотрена подробней.
Конструкций задней подвески достаточно большое количество, но уж так повелось у переднеприводных вариантов, что самые популярные это балка и многорычажная подвеска. Хотя второй вариант с большим количеством рычагов все чаще перестают устанавливать, отдавая предпочтение оппоненту. НО почему? Получается что балка лучше по всем показаниям? Или нет? И что же все таки взять если есть выбор. Давайте подумаем вместе, будет как обычно и видео и голосование в конце статьи …
Как я написал выше вариантов задней подвески, действительно много, ведь конструкция задней подвески может различаться и от конструкции привода (, полный). Если их перечислить то получается:
Есть еще очень специфические варианты, которые перечислять не имеет смысла, все же они скорее исключение из правил. Однако на переднем приводе прижились всего два первых варианта, то есть это «балка» и многорычажный вариант. Разберем каждый опишем все плюсы и минусы того или иного типа, пожалуй начнем с «многорычажки».
Стоит отметить, что этот тип является логичным продолжением двухрычажного варианта. Как становится понятно, в ее конструкции используется большое количество рычагов. Именно благодаря им она крепится к кузову, каждый рычаг отвечает за свои нагрузки. В крайних точках имеются специальные крепления, в которых установлены сайлент-блоки, а также шаровые шарниры, которые эффективно гасят удары при резком возникновении препятствий.
Многорычажная подвеска полностью независима. Заднее колесо не имеет жесткой связи ни с одним из других колес.
Так как здесь имеет место быть независимые элементы, такой тип самый комфортный и безопасный. Автомобиль всегда имеет стабильное пятно контакта с дорожным покрытием, что улучшает вождение (отзывчивость на руль всегда четкая). Все элементы крепятся на подрамниках, через достаточно большие сайлент-блоки, это еще увеличивает и шумоизоляцию колес, то есть в кузов проходит меньше вибраций и шума. Также эта подвеска весит меньше, ведь в строении просто рычаги, нет никаких «балок» которые совсем нелегкие, что уменьшает подрессорную массу.
Из-за комфортности, в основном устанавливается на машинах представительского и премиального класса.
Пробежимся по плюсам :
Теперь о недостатках , а как же куда же без них. Самый большой минус это дороговизна, цена «многорычажки» в отличие от балки выше почти в два раза, что реально может бить по карману.
Сложность конструкции и ремонт. Используется много рычагов, много сайлент-блоков и шарниров. Что намного усложняет конструкцию подвески, ее сложно устанавливать, ее сложно ремонтировать и обслуживать.
Срок службы. Также «многорычажка» не может похвастаться и сроком службы, обычно ближе к 80 – 100 000 выходит из строя один или несколько шарниров или сайлент-блоков, проявляются стуки, нужно диагностировать и менять нужный элемент. А вот чтобы произвести ремонт, нужно снять чуть ли не все рычаги.
Из-за своей дороговизны и сложности в установке и ремонте, применялась только на дорогих авто, хотя сейчас некоторые производители применяют и на авто «С» класса.
На данный момент самый распространенный тип задней подвески (для автомобилей с передним приводом). А именно применяется «H» – образная торсионная балка. Жестко крепится к кузову автомобиля на 4 точки. Задние колеса автомобиля крепятся непосредственно к самой балке, через подшипник.
Это зависимая подвеска, здесь правое и левое задние колеса, связаны между собой, жестким элементом, а именно балкой. Если одно колесо резко попадает в яму, то есть оно опускается вниз, то другое колесо поднимается вверх, тем самым стабильность сцепления колес падает.
Назвать этот тип «комфортным» язык не поворачивается. Так как здесь нет большого количества «гасящих» сайлент-блоков, да и колеса связаны друг с другом, все удары которые попадают на одно колесо, передаются сразу и на другое. Тем самым большая часть шума от колес, ударов и прочего проходят в кузов. Конечно, если вы находитесь в основном в городских условиях, то балки вам будет достаточно.
Плюсы этого типа :
Отрицательные моменты :
Не смотря, на негативные моменты, эта подвеска намного дешевле своего оппонента. Также ее монтаж и ремонт проще в разы. Банально нечему ломаться кроме пружин и амортизаторов. Вот почему сейчас в большом количестве переднеприводных автомобилей применяется именно такой вариант, а не какой – либо другой. Это банально удешевляет производство на 15 – 20 %, а это очень существенно.
Сейчас небольшое видео смотрим
Понятие подвески вошло в обиход еще на заре автомобилестроения. Но собственных разработок в то время еще не было и автомобили получили этот узел по наследству от гужевых повозок. Такие моменты, как мягкость, комфорт, управляемость даже не упоминались.
При максимальной скорости первых автомобилей в 6 км/ч эти вопросы были совсем не актуальны. Но со временем подвески на продольных эллиптических рессорах стали непригодными для эксплуатации.
На больших скоростях требования к шасси изменились, поэтому в довоенные годы была изобретена двухрычажная конструкция, которая успешно применяется до настоящего времени.
Двухрычажную подвеску можно назвать прототипом других конструкций, так как ее видоизменение привело к ряду новых решений. Разделение верхнего рычага на два отдельных вывело в свет . А замена верхнего рычага телескопической стойкой лежит в основе идеи .
Двухрычажная подвеска, как видно из названия, состоит из двух поперечных рычагов, верхнего и нижнего, которые установлены один под другим.
Нижний рычаг крепится подвижно к кузову. Следует подробно описать способ крепления. Дело в том, что несущей частью такой подвески является балка или подрамник. Такое решение спровоцировано огромными нагрузками на кузов, которые приводили к его разрушению. Подвижность рычага обеспечивают сайлентблоки.
Верхний рычаг может крепиться к кузову или к балке. Это не так принципиально, потому что вся нагрузка уходит на пружину, а верхний рычаг играет роль опоры для ступицы. С противоположных сторон на рычагах конструируются шаровые опоры для крепления поворотного кулака и обеспечения его вращения относительно вертикальной оси.
Основным упругим элементом, принимающим на себя все удары при проезде неровностей, является пружина . Она выполняется с разным шагом витков, чтобы избежать резонанса.
данная статья написана при работе с автомобилем Skoda Octavia, передний привод. На прочих моделях могут иметься некоторые отличия, но они не влияют на общий объём или метод ремонта.
Задняя многорычажная независимая подвеска призвана обеспечить комфорт и точность руления на любых скоростях и любых покрытиях. В ней так много составляющих, что на одном рисунке даже схематично невозможно разместить
И как любая подвижная конструкция, имеет свой ресурс.
Машины этой платформы ездят достаточно давно, что бы набрать статистику по наиболее часто заменяемым компонентам. К ним можно смело причислить так называемые подруливающие тяги и сайлентблоки в задних нижних поперечных рычагах. Но на самом деле и в остальных рычагах сайлентблоки практически такого же диаметра. А значит и ресурс у них примерно одинаковый. Но диагностировать их состояние визуально почти невозможно. И получается, что руки до них доходят только тогда, когда на стенде развал/схождения не получается стронуть регулировочные болты. Их, к слову, 4 штуки.
И если нижние ещё есть шанс расшевелить или даже срезать болгаркой, то верхние весьма труднодоступны
Поэтому в данной статье рассмотрим переборку всех элементов задней подвески, со снятием балки.
Пока всё крепко прикручено к кузову, имеет смысл «стронуть» все гайки и болты, которые потом потребуется откручивать
-отсоединяем троса ручника от суппортов. Для этого «усы» на рубашке троса необходимо сжать
Вытаскиваем троса из направляющих, прикреплённых к рычагам
Теперь можно открутить сами суппорта, и подвесить их на локере с помощью крючков из проволоки, например
Что бы не разгерметизировать тормозную систему нужно отсоединить трубки от балки. Для этого вынимаем фиксаторы
Теперь можно и трубку и шланг вывести в сторону через прорезь
Трубку, идущую на правый суппорт вдоль балки, отщёлкиваем из фиксаторов
Откручивает датчик положения кузова от рычага (для тех версий, у кого он есть)
Приступаем в демонтажу. Ставим упор под задний рычаг и создаём упор. Выкручиваем болт крепления рычага к поворотному кулаку
Опускаем стойку, опускаем рычаг, вынимаем пружину
Откручиваем нижний болт крепления амортизатора
С левой стороны снимаем резинку крепления глушителя
Отсоединяем разъёмы с датчиков ABS
Устанавливаем гидравлическую стойку под балку
Откручиваем болты крепления продольных рычагов
Откручиваем 4 болта крепления балки к кузову
Балку можно извлекать
Теперь приступаем к разбору.
Откручиваем наружные болты верхних рычагов
Переходим ко внутренним.
И если гайку открутить не очень сложно, то сам болт чаще всего оказывается закисшим внутри втулки сайлентблока. К слову: даже в таком положении определить состояние самого сайлентблока практически невозможно
Берём в руки «болгарку» и обрезаем болт
Вынимаем нижние болты крепления подруливающих тяг к поворотному кулаку
Пробуем открутить заднюю стойку стабилизатора от рычага
Скорее всего не получится.
Тогда берём опять «болгарку» в руки
Открученные детали раскалываем так, что бы не запутаться при сборке
Откручиваем болты крепления продольных рычагов к поворотным кулакам
Переворачиваем балку и откручиваем нижние задние рычаги. И опять есть вероятность, что гайки то открутятся, а болты – нет
Берём в руки (хором!) «болгарку…
Откручиваем болты крепления стабилизатора
Откручиваем последние рычаги, те самые подруливающие тяги.
Подвеска разобрана
А вот комплект новых запчастей, в ожидании установки
не спешите переписывать номера с коробок. В этой статье не обсуждаются производители и способ ремонта (замена сайлентблоков или рычага целиком)
Первыми устанавливаем подруливающие тяги. Не перепутать левую с правой! (у некоторых моделей с определённого года они могут быть симметричными)
-перед запрессовкой новых сайлентблоков необходимо очистить посадочное место
Сам сайлентблок нужно правильно ориентировать относительно рычага. На нём есть две выступающие полоски
Их нужно совместить с выступами рычага
Что бы избежать смещения, можно нанести метку маркером
А ещё нужно учитывать, что обойма сайлентблока уже, чем сам рычаг
И тут поможет маркер
Запрессовываем
Впрочем, можно использовать и более точный измерительный инструмент
Устанавливаем рычаги в балку, вставляем новые болты и новые эксцентриковые шайбы
Прикручиваем на место стабилизатор, уже с новыми стойками
Переворачиваем балку, берёмся за верхние рычаги
Обратите внимание, сайлентблоки внешне почти одинаковые, различаются только внутренним диаметром.
Перепрессовываем тем же способом, только головка потребуется другого диаметра
Прикручиваем рычаги к балке, так же используя новые болты и шайбы
Теперь берёмся за продольные рычаги. ELSA предписывает выдерживать определённые размеры при монтаже и запрессовывании,
я же делаю так: перед откручиванием центрального болта замеряю расстояние между рычагом и корпусом
Затем уже можно откручивать центральный болт
Перед удалением старого сайлентблока удобно сделать метку, по которой ориентировать новый сайлентблок
Кстати и отрыв этого сайлентблока удаётся рассмотреть уже только после демонтажа
Уже привычная процедура извлечения
зажимаем рычаг в тиски, устанавливаем корпус, наживляем центральный болт. Выставляем необходимое расстояние, затягиваем предварительно, затем зажимаем в тиски сам корпус, и производим окончательную затяжку динамометрическим ключом.
Остались сайлентблоки в самих поворотных кулаках. Что бы их заменить с помощью пресса, нужно открутить скобу суппорта, снять тормозной диск, ступичный подшипник, и открутить пыльник. Но при наличии небольшого количества оправок и длинного винта всё можно провести на месте
Поделюсь небольшим секретом: обойма этих сайлентблоков пластиковая, и для облегчения извлечения можно привлечь промышленный фен или даже компактную газовую горелку. Выскакивают «на ура»
Обратный процесс значительно проще
Все сайлентблоки заменены, можно приступать к обратной сборке. Описывать всю процедуру нет смысла, но стоит обратить внимание на несколько моментов:
— в связке болт-гайка присутствует несколько шайб.
Размещаются они так:
Прикручивая продольный рычаг к поворотному кулаку, не затягивайте их сразу, так как нужно сначала вставить болт стойки стабилизатора.
И вообще, нельзя затягивать ни одного крепления до определённого момента, только наживить и подкрутить.
Что бы удобнее было вставлять балку на место, у пары старых болтов можно отрезать шляпки, и использовать их как направляющие
Так будет проще совмещать отверстия
Пружины нужно устанавливать в строго определённом положении. Помочь этому может выступ на резиновой подошве, который нужно вставить в ответное отверстие рычага
Под рычаг ставится домкрат или гидравлическая стойка.
Совместить отверстия, вставить болт, наживить гайку.
Поддомкрачивать рычаг до тех пор, пока вес не ляжет на пружину
Помочь определить этот момент можно по упору, между ним и кузовом должен появиться зазор
И вот именно в этот момент необходимо затягивать все болты и гайки.
Вставить тормозную трубку в фиксаторы
Надеть разъёмы на датчики ABS
После этого можно прикручивать колёса и ехать прямиком на стенд развал/схождения.
Для собственного спокойствия можно перезатянуть все болты и гайки крепления рычагов, когда машина стоит на колёсах.
