Большинство автомобилей - плод некоего технического компромисса. Прежде всего, это связано с относительной универсальностью выполняемых ими задач. Речь идет, конечно, об автомобилях «общего назначения», предназначенных для передвижения и перевозки грузов, а не о специальных монофункциональных снарядах, которые, с одной стороны, представлены болидами «Формулы», а с другой - трофи-рейдовыми «котлетами» класса ТР-3.
Со специальными машинами все просто - они заточены под конкретные условия (асфальтовый трек или болото). А вот если машина должна ехать и по асфальту, и по бездорожью, то тут без компромиссов не обойтись. Уж слишком разные требования предъявляются к ним одновременно. Особенно это касается серийных внедорожников, владельцы которых хотят сразу и проходимости, и комфорта.
Если машина должна ехать и по асфальту, и по бездорожью, то тут без компромиссов не обойтись.
|
|
| Зависимая подвеска представляет собой неразрезной мост на рессорах или пружинах. От перемещений мост удерживается продольными и поперечными тягами. | Независимая подвеска построена по схеме, когда колеса одной оси не связаны жестко между собой. Каждое колесо отдельно крепится к подрамнику внедорожника с помощью одного, двух или даже нескольких рычагов, число которых может доходить до пяти. В большинстве случаев в качестве упругих элементов в таких подвесках используется амортизатор и пружина, но нередко бывает, что на передних независимых подвесках вместо пружин применяются торсионы. |
Начнем с подвески независимой. В отличие от сплошных мостов, которые достались автомобилям непосредственно от телег, это относительно новое (не старше 100 лет) техническое решение.
В отличие от сплошных мостов, независимая подвеска - относительно новое (не старше 100 лет) техническое решение.
Понятно, что если бы зависимая подвеска идеально выполняла свои функции, то изобретать столь замысловатую конструкцию было бы ни к чему. А значит, независимая подвеска имеет некие преимущества. Какие же?
Во-первых, у независимой подвески меньше неподрессоренные массы. Кстати, «подрессоренные массы» не расположены «под рессорами». На самом деле, это суммарная масса деталей и элементов конструкции, которая воздействует на дорогу через упругие элементы. Соответственно, то, что воздействует на дорогу непосредственно, является «неподрессоренными массами».
У независимой подвески меньше неподрессоренные массы.
Что к ним относить, определяется техническими стандартами. Например, согласно стандарту DIN к неподрессоренным массам автомобиля относятся колеса, рычаги, амортизаторы и пружины (рессоры), торсионы уже «подрессорены», а стабилизаторы можно рассматривать и так и сяк, т.к. половина их массы подрессорена, а другая половина нет.
Очевидно, что во многом такое деление условно, однако важность вопроса от этого не снимается. Ведь чем меньше неподрессоренная масса относительно подрессоренной (вес подвески против веса кузова), тем меньше ее влияние на управляемость.
Проще говоря, тяжелая подвеска обладает большой кинематической инерцией, поэтому при увеличении скорости она хуже отрабатывает неровности дороги. Взлетевшее на кочке колесо не успевает под воздействием упругого элемента опуститься обратно на дорогу, как встречает новую кочку.
В общем, большие неподрессоренные массы негативно влияют на управляемость.
Независимая подвеска обладает гораздо большей свободой настройки кинематики колеса.
|
|
|
У внедорожника с зависимой подвеской при наезде на возвышение колесо идет вверх вместе с балкой моста, сохраняя запас клиренса. |
|
|
|
|
На внедорожнике с независимой подвеской при наезде на возвышение (камень, кочка и т.д.) колесо отдельно уходит вверх и под подрамником или рычагом подвески просвет уменьшается. На фото также наглядно видно, как въезд левым передним колесом на рампу уменьшил дорожный просвет не только спереди: автомобиль одновременно «присел» и на правое заднее колесо. |
|
Во-вторых, независимая подвеска обладает гораздо большей свободой настройки кинематики колеса. Прежде всего, это позволяет играть с его вертикальным наклоном. Если в зависимой подвеске при наезде одного из колес оси на препятствие, второе наклоняется, уменьшая тем самым пятно контакта, а значит и сцепление с дорогой, то в независимой второе колесо сохраняет перпендикулярность по отношению к поверхности.
В независимой второе колесо сохраняет перпендикулярность по отношению к поверхности.
Более того, конструкция независимой подвески позволяет динамически регулировать наклон колеса в повороте, причем, в зависимости от крутизны поворота. Например, для борьбы с недостаточной поворачиваемостью передние колеса наклоняются в вертикальной плоскости внутрь поворота. Причем угол их наклона увеличивается по мере увеличения угла поворота руля (подвески на двойных поперечных рычагах).
Конструкция независимой подвески позволяет динамически регулировать наклон колеса в повороте.
Кроме того, независимая подвеска позволяет отчасти компенсировать крены кузова в поворотах, сохраняя максимально возможное пятно контакта. Простейшее решение - разная длина рычагов (верхний короче). Но современные технологии пришли к сложным многорычажным конструкциям, которые могут поддерживать заданный угол развала колес во всем диапазоне работы подвески, что обеспечивает управляемость на любой дороге. А если добавить к этому изменяемую в реальном времени упругость элементов и мгновенно регулируемое усилие отбоя амортизаторов, что достигается компьютерным управлением?
В общем, тут фантазия разработчиков ограничивается только кошельком покупателя.
Так что в области управляемости на высоких скоростях независимая подвеска определенно лучше зависимой.
При всей привлекательности независимой подвески, определенных недостатков она все-таки не лишена. И недостатки эти лежат именно в нашей, джиперской, плоскости. Один из главных - малая артикуляция (ход переднего колеса вверх относительно заднего, при котором наступает полная разгрузка заднего колеса).
Малая артикуляция, - ход переднего колеса вверх относительно заднего, при котором наступает полная разгрузка заднего колеса.
Следует учитывать, что контакт колес с землей важен не только для хорошего их сцепления с грунтом, что и обеспечивает возможность движения машины, но и для устойчивости автомобиля. Теоретически это кажется абсурдным, ведь независимые подвески колес должны давать им большую свободу перемещения относительно кузова, однако на практике этому мешают два фактора.
Первый - чисто конструктивный. Ходы колес ограничиваются длиной рычагов и допустимыми углами их наклона относительно положения покоя. Понятно, что чем короче рычаг, тем меньший ход вверх-вниз будет у колеса, и длину рычага невозможно увеличить, оставаясь в пределах кузова.
Конечно, если ширина колеи некритична и колеса не обязательно должны оставаться в габаритах кузова, то возможности резко возрастают. Это легко доказать на примере специализированных вездеходов с вынесенными далеко в стороны на длинных рычагах колесами («Лопасня» и прочие болотоходы). Однако на дорогу такое не выпустишь.
|
|
|
Бич внедорожника с зависимой подвеской - массивный картер редуктора моста, который заметно съедает дорожный просвет и в колее начинает пахать землю не хуже плуга. Чтобы снизить этот эффект, редуктор часто смещают вбок от осевой линии автомобиля. Зато неразрезной мост при движении по снегу или глубокому сыпучему грунту, словно нож, режет мягкую почву и пускает все это поверх себя. Рычаги же независимой подвески, словно лопаты, нагребают землю или снег перед собой. |
|
|
|
|
В силу своей конструктивной геометрии, независимая подвеска зачастую обеспечивает не меньший, а иногда даже больший дорожный просвет по центру днища внедорожника, чем подвеска зависимая. Особенно это преимущество в клиренсе актуально при движении по колее. Там, где машина с зависимой подвеской уже скребет землю редуктором моста, внедорожник с независимой подвеской может проехать, не «замкнувшись» на грунт. |
|
Еще один фактор, ограничивающий артикуляцию независимых подвесок, - предельные углы излома ШРУСов. Это тоже конструктивное ограничение, которое преодолеть можно либо за счет удлинения рычагов, либо за счет значительного усложнения системы привода. В общем, сложно, дорого и не особо нужно.
Предельные углы излома ШРУСов - конструктивное ограничение.
Второй недостаток независимой подвески - низкая ось поперечного крена. Тут надо разобраться в терминологии. Существуют так называемые «центры поперечного крена», которые представляют собой виртуальные точки, находящиеся в вертикальной плоскости, проведенной через центры колес; при крене автомобиля эта точка остается неподвижной.
Есть также «ось поперечного крена» - воображаемая линия, соединяющая передний и задний центры поперечного крена. В общем, это ось, вокруг которой вращается кузов при крене. У независимой подвески эта ось находится на уровне дороги или даже ниже, что связано с необходимостью сохранения постоянной ширины колеи при кренах.
Однако низко расположенная ось крена, особенно на высоком внедорожнике, порождает большое плечо крена, а значит и значительные углы наклона кузова. Чтобы с этим бороться, приходится искусственно увеличивать угловую жесткость подвески, зажимая ее стабилизатором. Применение стабилизатора повышает ось поперечного крена, поднимая ее к центру тяжести, и в то же время препятствует артикуляции подвески.
|
|
|
|
Чтобы наглядно увидеть разницу в артикуляции независимых и зависимых подвесок, достаточно загнать автомобили на эстакаду. Стоящий ниже Mitsubishi Pajero с независимой подвеской спереди и сзади уже оторвал от земли правое переднее колесо и вот-вот вывесит левое заднее. «Мостовой» Land Rover Defender, напротив, уже близок к опрокидыванию, но за счет огромных ходов подвесок все три его колеса по-прежнему сохраняют контакт с грунтом. Кстати, у полностью груженого внедорожника на сильнопересеченной местности момент начала вывешивания разгруженных колес немного отодвигается за счет того, что под весом пассажиров и багажа ход подвески на сжатие используется полнее, вплоть до упора в ограничитель хода. Веса же пустого автомобиля часто не хватает, чтобы полностью «продавить» подвеску наехавшего на возвышение колеса, и разгрузившееся противоположное колесо вывешивается раньше. |
||
«Непрочность» независимой подвески является непростой проблемой. Скажем, «ниваводы» гораздо чаще гнут об камни тонкий задний мост, чем кованые рычаги передней подвески, но при этом часто происходит и обрыв оси рычага, шаровой опоры или пыльника шруса. На большинстве современных внедорожников с независимой передней и задней подвесками их конструкция довольно сложна, углы установки колес имеют много точек регулировки, и сама регулировка точна.
Если ездить по действительно тяжелому бездорожью, а не по грязьке, то можно эти регулировки сбить. Вроде бы ничего страшного - заехал на стенд, там все отрегулировали и «всех делов». Но во-первых, такая работа уже недешева, а во-вторых, ее не всегда удается произвести из-за закисших болтов. Для того чтобы их заменить, нужно менять сайлентблок, в котором они закисли.
Эта операция не из дешевых, поскольку требует разборки части или всей подвески, в зависимости от того сколько болтов закисло. И еще хорошо, если конструкцией предусмотрена замена только сайлентблоков, а не замена всего рычага вместе с ними. А бывает еще, что и шаровая опора меняется тоже только вместе с рычагом. В момент оплаты такого ремонта не покидает мысль о том, что за эту сумму можно купить более-менее живой «уазик», и его долбить, долбить, долбить, а потом выкинуть, вот как сейчас эти самые рычаги и сайлентблоки.
Способность пропускать сквозь себя мягкий грунт, (песок, ил, снег, грязь и т.д.) независимой подвески оставляет желать лучшего.
«Проницаемость» независимой подвески оставляет желать лучшего, и это третий существенный недостаток. Проницаемость - это способность пропускать сквозь себя мягкий грунт, т.е. песок, ил, снег, грязь и т.д. Проходимость автомобиля в этих условиях определяется не только дорожным просветом, но и расстоянием между подвеской и рамой.
Труба цельного моста спокойно режет мягкий грунт, имея относительно небольшую площадь лобового сопротивления и пропуская грунт над собой, а вот рычаги-пружины-тяги независимой подвески моментально забиваются грязью, превращаясь в монолитный якорь. Помимо этого стандартные машины с независимой подвеской имеют более низкую «посадку» над дорогой, чем внедорожники на цельных мостах.
|
|
| Зависимая подвеска. | |
Т.е. расстояние от земли до рамы (кузова) у них меньше, а это ухудшает обычную проходимость (т.к. машина легче повисает на брюхе при движении, например, в глубоком снегу или заболоченном грунте) и геометрическую (углы въезда, съезда, продольной проходимости)
Еще один фактор, важный для серьезного бездорожья - критичность повреждений. Гнутый мост позволяет худо-бедно двигаться своим ходом. Сильно гнутый мост можно отключить (или снять кардан) и все равно доползти. Поломать шкворень можно (хотя и тяжело), но поломать его до невозможности движения практически нереально. А вот вырванная шаровая или разлетевшийся ШРУС - это дальний пеший поход за трактором. (ШРУСЫ вообще больное место внедорожников с независимой подвеской - их пыльники очень не любят контакта с грунтом).
Для тех, кто ездит по бездорожью часто, немаловажно и то, что зависимая подвеска легко поддается внедорожному тюнингу - т.н. лифтовке.
Зависимая подвеска легко поддается внедорожному тюнингу - т.н. лифтовке.
Проще всего это делается на пружинных машинах: поставил более длинные и более жесткие пружины с амортизаторами и убил сразу кучу зайцев - и машина от земли приподнялась (а значит геометрическая проходимость лучше стала), и места в колесных арках прибавилось (значит колеса можно больше поставить, а это еще проходимость увеличит), и подвеска стала более энергоемкой (теперь ее на кочке не пробьешь, и в повороте сильно не кренит), и вес дополнительного оборудования (всяких бамперов, лебедок и пр.) компенсирован возросшей жесткостью пружины, а еще и вся подвеска новая стоит.
И последний по порядку, но не последний по важности фактор - зависимая подвеска попросту, при прочих равных, дешевле в производстве и в эксплуатации. Малое количество деталей, их «кондовость», большой ресурс и простота ремонта существенно экономят бюджет владельца.
Малое количество деталей, их «кондовость», большой ресурс и простота ремонта существенно экономят бюджет владельца.
Особое место занимают машины с комбинированной подвеской - независимой спереди и зависимой сзади. Это сегодня очень распространенный вариант в конструкции «гражданских» внедорожников. Отчасти он позволяет собрать преимущества обоих типов подвесок. Управляемость машины при такой конструкции выше, поскольку на нее влияет преимущественно передняя подвеска, но при этом сохраняется простота, прочность и дешевизна задней.
Угловая жесткость независимой подвески (с учетом непременного стабилизатора) больше угловой жесткости зависимой, что положительно сказывается на поворачиваемости. Кроме того, рессорная колея (расстояние между упругими элементами подвески) у независимой передней подвески больше, что тоже влияет на управляемость в повороте. В общем, комбинированная подвеска - компромисс, но компромисс, в целом, удачный.
Машины с комбинированной подвеской - независимой спереди и зависимой сзади, - сегодня очень распространенный вариант в конструкции «гражданских» внедорожников.
Чем выше скорость и лучше дорога, тем привлекательнее независимая подвеска.
Достоинства
Хорошая управляемость
Обратная связь руления
Малые крены
Отличная настройка параметров
В большинстве случаев высокий уровень комфорта при движении (но бывают неудачные модели)
Недостатки
Короткоходность
Уязвимость деталей
Сложность и дороговизна в эксплуатации
Большое количество деталей
Тонкость настройки, легко нарушаемая в тяжелых условиях
Сложность или отсутствие серьезных возможностей для внедорожного тюнинга
Отличное решение для скоростных асфальтовых машин. Приемлемое для кроссоверов. Слабо подходит внедорожникам, которым нужно ездить по реальному бездорожью.
2. Зависимая подвеска.
Чем ниже скорость и хуже дорога, тем меньше вас волнует управляемость, и тем больше хочется чего-то помассивней.
Достоинства
Прочность
Простота конструкции
Большая артикуляция
Устойчивость к повреждениям
Дешевизна в эксплуатации
Проходимость
Возможность и в большинстве случаев простота осуществления высокоэффективного внедорожного тюнинга
Недостатки
Большие неподрессоренные массы
Плохая управляемость
Низкие информативность и острота рулевого управления
Не всегда хорошая курсовая устойчивость
Не всегда хороший уровень комфорта во время движения
Зависимая подвеска - отличное решение для внедорожника. Но при этом придется смириться с его неуклюжестью в городе и невысокой безопасной скоростью по трассе. Впрочем, первый же серьезный выезд заставит забыть об этих мелких неудобствах. К сожалению, таких автомобилей становится все меньше и меньше…
3. Комбинированная подвеска.
Независимая спереди, мост сзади. Относительно приемлемый компромисс для тех, кто ездит в основном по асфальту, но не чужд и толики внедорожных радостей.
Достоинства
Сочетание приличной управляемости, курсовой устойчивости, информативности рулевого управления и приемлемой проходимости машины
Относительно невысокая цена решения и дальнейшего обслуживания
Универсальность
Большой выбор машин
Недостатки
Ни рыба, ни мясо. И управляемость не идеальна, и проходимость не блещет.
Отличное решение в широком диапазоне: от паркетников до почти серьезных внедорожников. Устраивает 90% пользователей, кроме тех самых пресловутых могучих, грязных и небритых джиперов, которым всё мосты на рессорах подавай.
К азалось бы, раз подвеска независимая, то перемещения одного колеса от другого никак не зависят. Такое чаще встречается в теории. На практике же полностью независимые подвески – большая редкость.
Почти всегда в конструкции подвески предусмотрена такая деталь как стабилизатор поперечной устойчивости. Благодаря ей вертикальные перемещения одного колеса через упругий торсион передаются на другое. Подобное «нарушение независимости» нужно для улучшения управляемости автомобиля, а точнее, для уменьшения кренов в поворотах. Решение не самое изящное, имеющее и ряд недостатков, но при этом недорогое, ведь активные подвески дороже на порядки. А так достаточно простая деталь не дает машине заваливаться в повороте.
Конечно, управляемость можно настроить и без этой детали, и даже плавность хода улучшится. Примеров тому немало: вот Renault Logan, например, после первого рестайлинга лишился стабилизатора спереди, а у классических Жигулей в задней подвеске его и не было никогда. Но большинство современных машин его имеет и в передней, и в задней подвесках.
Не редкость и «активные» стабилизаторы, которые умеют менять угловую жесткость торсиона или вообще отключаться. Такие есть, например, или на внедорожниках Nissan. Это позволяет снизить негативные факторы от использования стабилизатора.
На фото: Nissan Patrol "2014–н.в.
Получается, подвески у абсолютного большинства машин не абсолютно независимые, перемещение одного колеса все же вызывает перемещение и другого. Пусть и в меньшей степени, чем при наличии связи в виде общей жесткой оси, как у зависимой подвески, когда перемещение одного колеса всегда однозначно связано с перемещением второго.
С неразрезными мостами, кстати, стабилизатор поперечной устойчивости также применяют: крены есть у машин с любыми подвесками.
Если стабилизатор все равно нужен, то может быть, его можно сделать частью несущей конструкции подвески? Наверное, именно так рассуждали инженеры, когда придумали переднюю подвеску МакФерсон для . Не удивляйтесь, но МакФерсон у нее – полузависимый, ведь вместо переднего нижнего рычага подвески тут используется мощный стабилизатор поперечной устойчивости. Оба колеса связывает единая упругая деталь, являющаяся частью несущей конструкции. Восьмидесятые годы были щедры на интересные технические решения, так что я не удивлюсь, если на каких-то еще машинах использовали подобную схему, ведь торсион стабилизатора очень удобно использовать в качестве рычага. По кинематике подвеска Audi может считаться полностью независимой за одним существенным «но»: вертикальное перемещение одного из колес обязательно вызывает перемещение второго колеса на существенную величину, связанную с достаточно высокой жесткостью торсиона.
Очень распространенная схема полузависимой подвески со скручиваемой балкой – в том числе и плод усилий инженеров концерна Volkswagen. Ведь появилась она именно на VW Golf в 1974 году. Гениальность идеи была в том, что тут направляющий аппарат обоих задних колес был единой деталью, которая крепилась к кузову всего в двух точках. А эластокинематика движения каждого из колес была почти подобна кинематике подвески на продольных рычагах. Балка в форме буквы Н крепится к кузову в двух крайних точках, а ступицы колес расположены на нижних концах буквы. Самая важная часть конструкции – поперечина, которая соединяет конструкцию воедино и обеспечивает необходимую жесткость. Если балку расположить вплотную к точкам крепления к кузову (когда балка превратится в букву П), то подвеска по кинематической схеме будет полностью подобна конструкции на продольных рычагах, а если перенести ближе к точкам крепления колес, то будет больше похожа на зависимые подвески. Центральная часть балки в этой конструкции обязательно имеет податливость и может изгибаться, обеспечивая колесам возможность независимого перемещения. Отнести такую подвеску к зависимым можно лишь конструктивно: колеса связаны единой деталью несущей конструкции. Но в работе такая подвеска все же подобна именно независимым.
На фото: Volkswagen Golf "1974–83
Конструкция настолько удобна для массового автомобилестроения, что ее применяют для , а порой используют и в сочетании с ведущим задним мостом. Например, сзади стоит именно скручиваемая H-образная балка, даже на вариантах с полным приводом.
Секрет подобного успеха прост. Во-первых, конструкция предельно надежна: мощные боковые рычаги связаны мощным торсионом, а к кузову она крепится большими и прочными сайлентблоками. Эти детали служат долго, а сломать их тяжело. И такая конструкция недорога как в изготовлении, так и в эксплуатации.
Кинематика движения колес изначально удачна и может варьироваться в широких пределах путем изменения жесткости креплений, жесткости торсиона, боковых рычагов и их взаимного расположения. К тому же подвеска очень компактна, позволяет разнести амортизаторы максимально широко, что обеспечивает отличные условия их работы. Можно расположить пружины и амортизаторы очень низко и плотно, что увеличивает внутренний объем задней части машины. Из всех типов независимых подвесок для неведущих колес лучшей кинематикой обладают разве что многорычажные конструкции на базе двухрычажных подвесок или стоек МакФерсона, но они значительно более дороги.
Недостатки у такой схемы тоже есть. Эластокинематика Н-образной балки такова, что угловая жесткость балки всегда связана с податливостью подвески в поперечном направлении и нагрузкой. В результате балка всегда избыточно жесткая для ее роли стабилизатора поперечной устойчивости. Неподрессоренные массы у такого типа подвески тоже достаточно высоки, а попытка уменьшить массу балки за счет уменьшения длины продольных рычагов ведет к ухудшению кинематики ее работы и увеличению жесткости связи. И развязать жесткость резинометаллических элементов в продольном и поперечном направлении тоже конструктивно сложно, они будут всегда связаны, ведь это всего два сайлентблока, работающих на кручение и разрыв.
Усложнение конструкции введением реактивной тяги, например, в виде механизма Уатта - ход не новый. Сравнительно недавно его применяли в серийном производстве на Opel Astra J/Chevrolet Cruze, а спортсмены при подготовке машин с Н-образной балкой часто использовали дополнительные реактивные рычаги для улучшения управляемости и контроля кинематики.
Механизм Уатта
Опорные элементы балки стараются ставить под углом к плоскости качения балки: так обеспечивается уменьшение передачи вибраций на кузов при снижении податливости блоков в поперечном направлении и улучшение кинематики. Дополнительные хитрости в виде выноса опорных площадок пружин на внешние кронштейны позволяют обеспечить необходимый угол доворота колес под нагрузкой. Но в любом случае этот тип подвески остается конструктивно простым и дешевым. И именно поэтому его применяют столь массово.
Сравнение различных автомобилей с различными типами задней подвески не дает возможности выбрать однозначного лидера. Разумеется, многорычажную подвеску проще наделить и хорошей управляемостью, и высокой плавностью хода в сочетании с высокой нагрузочной способностью. Но вот беда: сравнивая даже авто одного класса, нельзя сделать вывод о том, какая применяется подвеска лишь на основании их ходовых характеристик. Настоящим подарком для любителей выяснить, что лучше, а что хуже, являются машины на платформе MQB: у многих из них в зависимости от мотора в задней подвеске может применяться как балка, так и многорычажная конструкция.
Интенсивное развитие отрасли автомобилестроения привело к созданию новых типов двигателей, ходовой части, модернизации систем безопасности и т. п. Мы же в данной статье поговорим о независимой подвеске автомобиля. Она имеет целый ряд особенностей, преимуществ и недостатков. Именно данный вид подрессоривания кузова мы сейчас и рассмотрим.
Стоит сразу же отметить, что существует большое количество видов подвесок. Все они разрабатывались для улучшения технических характеристик автомобиля и повышения комфорта во время езды. Некоторые типы лучше подходят для внедорожья, другие же отлично справляются с городской ездой. Первым делом поговорим о независимой подвеске на продольных рычагах. Эта конструкция была популярна в 70-80-е годы во французских автомобилях, а в дальнейшем нашла применение в мотороллерах. В качестве упругого элемента используются торсионы или пружины. Колесо соединено с продольным рычагом, а последний - с кузовом автомобиля (подвижно). Преимущества такой системы - это простота и дешевизна обслуживания, а недостатки - крен и изменение колесной базы во время движения авто.
Что касается косых рычагов, то ключевое отличие от вышеописанной конструкции заключается в том, что ось качания продольного рычага находится под углом. Такой подход позволил минимизировать изменение колесной базы и крен. Но управляемость все же была далека от идеала, так как при проезде неровностей изменяются углы развала колес. Зачастую такая компоновка применялась на задней независимой подвеске автомобилей.
Еще один популярный вид независимой подвески. Устройство достаточно простое. Имеются две полуоси, на внутренних концах которых есть шарниры, соединяющиеся с дифференциалом. Соответственно внешний конец полуоси жестко крепится к ступице колеса. В качестве упругих элементов применяются все те же пружины или же рессоры. Одно из основных преимуществ такой конструкции в том, что колесо остается перпендикулярно оси постоянно, даже при наезде на препятствия. Собственно в таком типе подвесок используются и продольные рычаги, которые снижают вибрации от дорожного полотна.
Что касается недостатков, то они тут имеются. При движении по пересеченной местности в широких значениях изменяется не только развал, но и ширина колеи. Это значительно снижает управляемость транспортным средством. Данный недостаток наиболее заметен на скорости 60 км/час и выше. Что же касается сильных сторон, то это простота конструкции и относительно дешевое обслуживание.
Один из наиболее дорогостоящих видов, который встречается крайне редко ввиду сложности конструкции. По сути, подвеска выполнена по типу "Макферсон" с небольшими отличиями. Конструкторы решили снять нагрузку с брызговика и поэтому разместили пружину несколько дальше амортизатора. Один ее конец упирается в моторный отсек, а второй - в салон. Для передачи усилия с амортизационной стойки к пружине конструкторы добавили качающийся рычаг. Он мог перемещаться в вертикальной продольной плоскости. По центру рычаг соединялся с пружиной, один его конец крепился на амортизатор, а второй - в перегородку.
Собственно практически все соединения шарнирные, а это является существенным недостатком, так как "Макферсон" и славился их небольшим количеством. Собственно, такая передняя независимая подвеска встречается на автомобилях "Ровер". Особых преимуществ не имеет, поэтому популярностью не пользуется, да и обслуживать ее сложно и дорого.
Данный тип подвесок встречается достаточно часто. Он имеет следующую конструкцию. Поперечно расположенные рычаги с одной стороны крепятся к кузову, обычно подвижно, а с другой стороны - к амортизационной стойке. В задней подвеске стойка не поворотная с шаровой опорой и с одной степенью свободы. Для передней подвески - поворотная стойка и две степени свободы. В такой конструкции используются различные упругие элементы: витые пружины, рессоры, торсионы или гидропневматические баллоны.
Зачастую конструкция предусматривает крепление рычага к поперечине. Последняя с кузовом закреплена жестко, то есть неподвижно. Такая реализация позволяет целиком снимать переднюю подвеску автомобиля. С кинематической точки зрения подвеска лишена недостатков и является предпочтительной для установки на гоночные автомобили. Но обслуживание дорогостоящее за счет большого количества шаровых опор и трудоемкости работ.
Конструктивно наиболее сложный вид подвесок. По своему принципу похожа на подвеску с двойными поперечными рычагами. Чаще всего ставится сзади на авто класса "Д" или "С". В такой подвеске каждый рычаг определяет поведения колеса. Именно за счет такой конструкции удается добиться максимальной управляемости и эффекта "подруливания" задней оси. Последнее преимущество позволяет не только лучше входить в повороты, но и несколько сократить радиус разворота.
С эксплуатационной точки зрения недостатков нет. Все минусы заключаются в том, что тут используется не один рычаг независимой подвески, а гораздо больше. Каждый из них оснащается парой сайлентблоков и шаровыми опорами. Поэтому обслуживание обходится приличных денег.
Торсионно-рычажная подвеска классики, устанавливаемая на заднюю ось, считается полузависимой. Конструкция обладает как своими преимуществами, так и недостатками. Для улучшения управляемости автовладельцы нередко устанавливают независимую подвеску. Не сложно догадаться, что все переделки выполняются на переднеприводных автомобилях.
Сама подвеска продается в сборе. Со слов производителя, она не требует доработок и монтируется узлом без внесения изменений в конструкцию автомобиля. Но на практике это не совсем так. Мешает бочка глушителя, поэтому стоит купить укороченную версию. Не обошлось и без доработки креплений. Некоторые необходимо доработать напильником, а другие разместить в нужных для этого местах. Но что самое главное, такая конструкция существенно увеличивает управляемость автомобилем, хотя сносить заднюю ось станет резче и менее предсказуемо.
При выборе автомобиля желательно обращать внимание на тип его подвески. Независимая - отличный выбор для городской езды, а зависимая - незаменимая для путешествий по ухабам и поездок на дачу. Преимущество последней заключается в том, что клиренс остается неизменным. Это актуально для бездорожья и совершенно бессмысленно для асфальта. Многие современные внедорожники имеют рессорную при этом спереди обычно многорычажка.
Никогда не нужно забывать об обслуживании ходовой части автомобиля, а подвески в частности. Ведь даже многорычажка с "убитыми" сайлентблоками и шаровыми опорами не даст ощущения безопасности и комфорта. Кроме того, передвижение на таком автомобиле опасно для жизни. Поэтому своевременное ТО обязательно. В настоящее время наиболее предпочтительным типом подвески можно считать многорычажную. Но ее обслуживание обходится довольно дорого, хотя многое зависит от условий эксплуатации и качества запасных частей. Зависимая подвеска подходит для грузовых автомобилей и внедорожников, где важна проходимость, ремонтопригодность в полевых условиях и надежность, а не комфорт.
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.
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:
Рассмотрим и сравним два типа подвесок, нашедших наиболее широкое распространение: зависимую и независимую.
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:
Отрицательные стороны зависимой 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.
К преимуществам независимой подвески можно отнести:
Минусами этого типа подвески можно назвать:
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 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.
Независимая подвеска - конструкция подвески, в которой между правым и левым колесом одной пары нет жесткой связи. Активно применяется в современных автомобилях, так как обеспечивает хорошую управляемость на высокой скорости.
Ходовая частьВ самой общей классификации автомобильная подвеска делится на два типа: зависимую и независимую. Основной признак зависимой подвески в том, что два колеса, находясь на одной оси, жестко соединены с друг с другом. В независимой подвеске общей оси нет. Как следствие, управляемость и общий комфорт для водителя у автомобилей с такой подвеской значительно выше.
Построена, как это ясно из названия, на снабженных шарнирами полуосях. Применялась в сочетании с рессорами, но большого распространения не получила за счет несовершенства - слишком уж большую степен свободы получают колеса, что не лучшим образом влияет на управляемость.
Учитывая эти особенности, чаще всего такой подвеской снабжали автомобили с задней ведущей осью. Такая подвеска, в частности, была применена сзади в отечественном "Горбатом" Запорожце ЗАЗ-956.
Этот тип независимой подвески отличается простотой, обеспечившей ей достаточно широкое распространение. Из названия понятно, что основой конструкции являются прикрепленные к кузову продольные рычаги, обладающие способностью качаться вверх и вниз. Недостатком такой подвески была и остается ее относительная "зависимость", так как при кренах колесо на противоположной стороне кузова слишком сильно поднимается, частично теряя сцепление с дорогой. Благодаря этому негативному качеству встречается, преимущественно, на задней оси переднеприводных автомобилей. Подвеской этого типа во второй половине двадцатого века, оснащались автомобили Citroen и другие «французы». Относительным достоинством продольных рычагов можно считать то, что они практически не занимают места под кузовом, позволяя увеличить объем багажника.
В восьмидесятые годы подвеска на продольных рычагах была постепенно вытеснена системой «макферсон», а позже, подвеской на двойных поперечных рычагах.
Подвеска "Макферсон"
Наиболее распространенный вид независимой подвески. Часто применяется в передней оси автомобиля, вне зависимости от того, ведущая она или нет. Подвеска МакФерсон - разновидность подвески на двойных поперечных рычагах, в которой верхний поперечный рычаг удален, и роль второй опоры выполняет амортизаторная стойка.
Компактность подвески McPherson позволяет успешно использовать конструкцию на переднеприводных легковых автомобилях, так как не мешает устанавливать двигатель и коробку поперечно и оставляет достаточно места для ведущих приводов (ШРУС).
Это модификация подвески на продольных рычагах, созданная в стремлении избавить конструкцию от "врожденных болезней". Косыми рычаги называются потому, что устанавливаются не строго параллельно кузову, а под определенным углом, что мешает колесам «разъезжаться» в перпендикулярном оси движения направлении. Это обстоятельство позволило повысить управляемость в сравнении с автомобилями, оснащенными подвеской на продольных рычагах. Косые рычаги можно видеть в ранних автомобилях BMW третьей серии, Ford Granada, Sierra и Scorpio, то есть на заднеприводных моделях.
Достаточно редкий в наше время тип подвески с двумя продольными рычагами с каждой стороны. Использовалась в основном на передней оси заднемоторных автомобилей. Наиболее яркий пример «Фольксваген Жук» и первые два поколения микроавтобусов «Транспортер».
Этим типом подвески мир обязан небезызвестному Фердинанду Порше. В отечественной автомобильной истории наиболее известный пример применения - конструкция подвески передней оси "Горбатого" Запорожца. Автомобилисты с большим стажем наверняка помнят заключенные в трубы торсионы, выполнявшие роль упругих элементов в подвеске ЗАЗ-956, наиболее заметную ее деталь, однако едва ли знают, что именно они вкупе с двойными продольными рычагами составляют основу "Системы Порше"
В этой конструкции с каждой стороны автомобиля расположены два поперечных рычага, одним концом подвижно закрепленные на кузове, подрамнике или раме, а вторым, внешним, на стойке, к которой либо прикреплен поворотный кулак, несущий колесо (передняя ось), либо ступица (задняя ось).
Основное преимущество подвески этого типа - возможность даже без регулировочных винтов или иных элементов, подбором длины рычагов, задать все основные характеристики (к примеру, параметры развала колес). Благодаря этому крайне важному фактору в большинстве современных автомобилей подвеска как передней, так и задней оси основана на принципе двух рычагов.
Активная подвеска
В принципе, подвеска этого типа может быть разновидностью любой из вышеперечисленных. Суть концепции, отраженной в названии, заключается в способности изменять положение и жесткость элементов, работающих на упругость по команде от блока управления. Строится на основе пневматических баллонов, гидравлических или пневмогидравлических цилиндров. В легковых автомобилях встречается редко из-за сложности и дороговизны. Классическим примером можно считать систему изменения клиренса, которую можно найти в автомобилях Citroen, от DS начала пятидесятых, до Xantia середины девяностых.
Малый вес неподрессоренных масс. Неподрессоренной массой считается вес всех элементов подвески (в том числе и вес колеса). Чем меньше вес, тем лучше подвеска работает, легче гасятся колебания, дольше «жизнь» элементов подвески.
Больше настроек подвески.
Лучше управление и сцепление с дорогой на больших скоростях.
Сложнее конструкция, больше деталей и соответственно сложнее и дороже ремонт.
