Схема передней подвески
Схема и устройство передней подвески авто
Назначение и основные элементы подвески
Подвеска колес появилась значительно раньше автомобиля. Впервые она появилась еще на конных экипажах, предназначенных для более комфортного передвижения на большие расстояния. Количество колес таких экипажей было не менее четырех, поэтому их конструкторы вынуждены были предусмотреть возможность вертикального перемещения колес относительно кузова для преодоления неровных дорог.
Именно тогда появились первые конструкции подвесок, которые потом практически без изменений использовались в самых первых автомобилях, скорость которых не превышала 30 км/час. Но автомобили совершенствовались, скорости их движения быстро возрастали, и подход к конструкциям подвесок менялся.
Если на начальном этапе автомобилестроения подвеска рассматривалась только в качестве средства повышения комфортабельности движения, то с ростом скорости автомобилей всѐ большее внимание приходилось уделять вопросам управляемости. В третьем десятилетии 20 века проявилась тенденция создания независимой системы сначала передних, а впоследствии и задних колес автомобилей.
В настоящее время на легковых автомобилях применяется только независимая подвеска передних колес, которая может сочетаться с независимой, полунезависимой и зависимой системой задних. Несмотря на обилие применяемых в настоящее время схем, все они в настоящее время содержат следующие основные элементы:
- Направляющие элементы, обеспечивающие заданную траекторию перемещения колес относительно кузова;
- Упругие элементы, обеспечивающие необходимое усилие перемещения колес;
- Элементы, обеспечивающие гашение колебаний.
К направляющим элементам можно отнести рычаги, стойки, шаровые опоры и резинометаллические шарниры.
К упругим элементам можно отнести пружины, рессоры, торсионы и пневматические камеры.
К элементам, гасящим колебания можно отнести амортизаторы всех типов.
Изложенная выше классификация элементов в значительной мере условна, так как в разных типах подвесок некоторые детали могут совмещать несколько функций.
В качестве примера можно рассмотреть рессору, которая применялась ещё в каретах. Рессора может выполнять роль сразу всех трех основных элементов, так как взаимное трение ее листов позволяет достичь эффекта гашения колебаний, а участки рессор несимметричной формы можно использовать в качестве рычагов.
Именно этими свойствами рессор и объясняется их широкое распространение. Тем не менее, такое разделение основных элементов позволяет лучше понять зависимость изменения ее характеристик от замены какого-либо из вышеперечисленных элементов. То есть положение колес зависит от направляющих элементов, жесткость устройства подвески зависит от упругих элементов, а эффективность гашения колебаний – от амортизаторов.
Наиболее распространенные конструкции и устройство передней подвески
В настоящее время на легковых автомобилях малого и среднего классов наиболее распространенной является устройство типа Мак – Ферсон.
Устройство переднего узла такого типа показана на рисунке.
Главная особенность подвесок этого типа – совместное использование нижнего рычага и телескопической вертикальной стойки. В этой системе основная нагрузка от веса автомобиля передается на кузов в месте верхнего крепления телескопической стойки, так как упругий элемент (на рисунке пружина) располагается непосредственно на стойке.
Нижний рычаг треугольной формы контролирует траекторию перемещения колеса и передает на силовые элементы кузова продольные и поперечные усилия, возникающие при движении автомобиля. Такая система очень хорошо сочетается с приводом передних колес, так как ось вращения колеса проходит выше нижнего ее рычага.
Преимущества узла типа Мак – Ферсон следующие:
- Простота конструкции, позволяющая уменьшить количество деталей и их массу;
- Возможность увеличения ширины моторного отсека;
- Относительно малая трудоемкость обслуживания и ремонта.
Однако такой узел не лишен недостатков:
- Характер изменения угла развала при работе не оптимальный;
- Значительное изменение углов установки колес при изменении загрузки автомобиля;
- Верхняя точка крепления стоек ограничивает возможность понижения линии капота.
В автомобилях, на которых устанавливается такая передняя подвеска, чаще всего используют пружины в качестве упругих элементов. Амортизатор телескопического типа конструктивно выполняет дополнительно функцию направляющего элемента, поэтому штоки амортизаторов Мак – Ферсон имеют увеличенный диаметр.
Для компенсации изгибающих усилий, действующих на амортизатор, пружину на нем часто устанавливают под углом к оси штока (см. рисунок). Для уменьшения крена автомобиля при прохождении поворота предусматривается стабилизатор поперечной устойчивости. Чаще всего применяют стабилизатор торсионного типа из изогнутого стального прутка круглого сечения. Загнутые концы стабилизатора шарнирно соединяют с рычагами или стойками левого и правого колес.
Промежуточные опоры стабилизатора закрепляют на кузове или специальном подрамнике. При крене автомобиля балка стабилизатора работает на скручивание и перераспределяет часть усилия с наиболее нагруженного колеса на менее нагруженное, уменьшая таким образом крен автомобиля.
Соединение нижнего рычага с поворотным кулаком осуществляется через шаровую опору. Такое соединение позволяет не только изменять угол между поворотным кулаком и рычагом, но и поворачивать колесо при изменении направления движения.
Устройство шаровой опоры показано на рисунке:
Для того чтобы облегчить усилие поворота передних колес, в верхней опоре стойки применяют специальный опорный подшипник. Наиболее часто применяют упорный шарикоподшипник.
Для того чтобы стойка в процессе работы имела свободное угловое перемещение, опора содержит либо эластичный резиновый элемент, либо специальный шарнир. Схема устройства верхней опоры и действующих на нее сил показана на рисунке.
Под воздействием ударных знакопеременных нагрузок на подшипник может происходить усталостное разрушение деталей подшипника, что приводит к нарушению его работы.
Внешними признаками неисправности подшипника являются посторонние звуки при повороте колес под нагрузкой. В этом случае подшипник необходимо заменить. Кроме того, в процессе эксплуатации автомобиля может произойти разрушение резиновых элементов опоры.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Менее распространенной в настоящее время является подвеска на двойных поперечных рычагах. Она чаще всего используется на автомобилях классов выше среднего. Один из вариантов такой конструкции показан на рисунке. Подвеска на двойных поперечных рычагах имеет следующие преимущества:
- Большие компоновочные возможности;
- Возможность получения оптимальной характеристики изменения развала колес при работе;
- Возможность значительно понизить линию капота автомобиля.
Наряду с достоинствами такого типа, они имеют следующие недостатки:
Подвеска автомобиля
Что такое подвеска современного транспортного средства и ее предназначение? В первую очередь, это совокупность отдельных узлов и агрегатов, выполняющих роль промежуточного звена между дорожным полотном и собственно автомобилем. Именно эта система кардинально решает проблему сглаживания, или «гашения», колебаний, вызванных неровностями дорожного полотна. Кроме того, подвеска автомобиля, схема которой представлена ниже, обеспечивает надежное соединение кузова транспортного средства и колес.
Функциональное предназначение подвески можно сформулировать следующим образом: осуществление устойчивой связи между кузовом транспортного средства и его колесами с одновременной минимизацией воздействия колебательных процессов, вызванных неровностями дорожного полотна.
Устройство подвески автомобиля
Подвеска современного автомобиля представляет собой достаточно сложную в техническом исполнении систему, состоящую из следующих узлов и агрегатов:
Упругие элементы. Компоненты системы, обладающие специфическими физическими характеристиками и равномерно передающие нагрузку от дороги кузову автомобиля. Подразделяются на неметаллические (резиновые, пневматические, гидропневматические) и металлические (торсионы, рессоры, пружины) детали.
Амортизаторы, или «гасящие» устройства, функциональное предназначение которых заключается в действенном нивелировании колебательных движений кузова автомобиля, получаемых от упругих элементов. Могут иметь пневматическое, гидравлическое или гидропневматическое конструктивное исполнение.
Направляющие элементы – звенья системы, не только обеспечивающие надежное соединение кузова и подвески, но и устанавливающие положение колес относительно кузова и наоборот. К ним относят разнообразные рычаги, как поперечные, так и продольные.
Стабилизаторы поперечной устойчивости, выполняемые в виде упругой металлической штанги, соединяющей кузов транспортного средства с подвеской. Основная функция данного элемента – противодействие росту угла крена автомобиля, возникающего в процессе его движения.
Опоры колес, или специальные поворотные кулаки, предназначенные для восприятия и последующего распределения нагрузок от колес на подвеску.
Элементы крепления отдельных деталей, агрегатов и узлов системы. Выполняются в виде жестких болтовых соединений, шаровых шарниров (опор) или композитных сайлентблоков.
Устройство подвески автомобиля, безусловно, является прерогативой производителя. Тем не менее, в настоящее время, существует несколько основных (наиболее распространенных) вариантов систем подвески, различающиеся конструктивным исполнением направляющих элементов:
Зависимая подвеска
Основным конструктивным элементом данного типа подвески является жесткая балка, выполняющая роль неразрезного моста между колесами (правым и левым). Характерная особенность этого элемента заключается в зависимости (передаче перемещения в поперечной плоскости) одного колеса от другого. Современные производители применяют данный тип подвески на малотоннажных грузовиках, автомобилях коммерческого предназначения, а также в качестве задней подвески на некоторых моделях внедорожников.
Наибольшее распространение получила зависимая подвеска, оснащенная направляющими рычагами или базирующаяся на продольных рессорах.
Видео - Подвеска автомобиля (ходовая часть)
Независимая подвеска
Данная подвеска автомобиля, схема которой предполагает независимость правых и левых колес автомобиля друг от друга, характеризуется повышенными амортизационными качествами, обеспечивающими плавностью хода. Это обусловило достаточно успешное ее применение в качестве передней и задней подвески легковых автомобилей.
Основой независимой подвески служат амортизаторы, или «гасящие» устройства. В настоящее время широко используются пневматические (газовые), гидропневматические (газо-масляные) и гидравлические (масляные) амортизаторы.
Активная подвеска
Третьим вариантом, имеющим более сложное конструктивное исполнение, является активная подвеска автомобиля, схема которой включает возможность изменения технических параметров в зависимости от условий эксплуатации автомобиля. Реализуются эти возможности посредством специализированной системы электронного управления.
Перечень изменяемых параметров:
степень жесткости упругих элементов;
уровень демпфирования «гасящих» устройств;
длину направляющих элементов;
степень жесткости стабилизаторов поперечной устойчивости.
Виды подвесок автомобиля
Подвеска является одним из важнейших узлов любого автомобиля. Она выступает в качестве связующего элемента между кузовом и колёсами машины. Её роль заключается в сглаживании получаемой кинетической энергии методом поглощения вибрации с помощью специальных движущихся сегментов. Типы подвески автомобиля могут быть различными. Однако все они выполняют одни и те же функции. Основное различие заключается в том, как это реализовано. Рассмотрим более подробно виды подвесок автомобилей.
Зависимая подвеска
Конструкция таких систем предусматривает наличие жёсткой балки, которая соединяет противоположные колёса. В случае изменения расположения одного колеса синхронно выполняется смещение и другого. Роль упругих и направляющих компонентов выполняют рессоры. В новых моделях они заменены на 2 продольных рычага. Боковые силы компенсирует поперечная специальная тяга.
Зависимая подвеска имеет несколько существенных преимуществ, в число которых входят:
низкая себестоимость;
небольшой вес конструкции;
высокий фокус поперечного крыла.
Если сравнивать другие типы подвесок легковых автомобилей, то эта схема способна обеспечивать максимальное сцепление с дорогой на прямых участках.
В числе недостатков следует отметить:
ухудшение сцепления на дефектном и неровном дорожном покрытии;
заносы при резких поворотах;
из-за скрещивания продольных рычагов усложняется процедура маневрирования.
Зависимые схемы чаще всего применяются на внедорожниках, грузовых автомобилях и т. п.
Независимая подвеска
В отличие от предыдущего вида, в данных системах противоположные колёса не имеют жёсткой связи в виде объединяющей балки. В независимой подвеске колесо крепится с помощью продольных рычагов и шарниров. Первый элемент обеспечивает необходимую прочность и имеет широкую опору. Поглощение кинетической энергии выполняют втулки. Машины, обустроенные такими системами, отлично показывают себя на больших скоростях.
Подвеска Мак-Ферсон
Эта схема является одним из наиболее распространённых типов ходовых систем. Популярность конструкции объясняется её компактными размерами и высокой эффективностью. Вместо верхнего рычага установлена амортизаторная стойка. Поворотный сегмент связан с ней шарниром. Роль упругого элемента, вместо пружины, может выполнять торсион. Увеличенное расстояние между опорами снижает нагрузки методом равномерного распределения. Такая подвеска устанавливается как на передние, так и на задние колёса. Среди преимуществ, помимо компактности, можно выделить невысокую себестоимость и малую массу. К недостаткам относятся самовольное изменение развала, что происходит на большом ходу, и наличие дополнительных шумов из-за невозможности обустройства хорошей изоляции. Оптимальной средой эксплуатации таких систем является ровная городская дорога.
Торсионно-рычажная подвеска
Данная схема представляет собой гибрид зависимого и независимого решения. Торсион — это стержень кручения, который изготовлен из высокопрочной стали. Он выступает в качестве дополнительного элемента упругости. Один конец торсиона фиксируется к раме, а другой — к движущемуся сегменту. По типу сечения торсионы разделяются на два вида: с квадратным и круглым сечением. Торсионно-рычажная подвеска широко применяется в различных автомобилях, по стоимости она выигрывает у зависимой системы.
Двухрычажная подвеска
Схема обладает достаточно простой конструкцией. На подрамник или кузов шарнирно монтируются 2 поперечных рычага. Концы фиксируются на поворотной цапфе. Эти решения обеспечивают максимально удобную и комфортную регулировку угла наклона рычага, изменение развала и колеи. При возникновении неровностей колёса могут бить вертикально независимыми. К плюсам этого типа относятся максимально высокие показатели сцепления с дорожным покрытием. В качестве минуса можно указать большое количество составляющих узлов и общие габариты системы.
Многорычажная подвеска
Данная система имеет в своей конструкции четыре и более рычага, что даёт ей полную независимость как поперечной, так и продольной калибровки. Многорычажная подвеска по сравнению с двухрычажной схемой обладает лучшими качествами и лишена её недостатков. Она практически бесшумная и удобная в управлении. К минусам относятся сложность конструкции, высокая стоимость и слабая фильтрация на неровном дорожном покрытии.
Подвеска автомобиля - типы подвесок, устройство
| _____________________________________________________________________________________________________________________ |
Многие посетители нашего сайта, наверное, были в деревне, видели конную упряжку, телегу, нелегкий труд крестьянина и тому подобное! Может многим удалось прокатиться в телеге, испытать эти чувства «лягушонка в коробчонке». Так вот, – телега является ярким примером отсутствия какого – либо сглаживающего устройства от неровностей дороги, а именно подвески. А теперь представьте автомобиль, у которого есть только оси, к ним присоединены колеса и скорость авто примерно 90 км\ч… Что будет с пассажирами автомобиля? Жуть!
Для исключения этих неприятных вещей и была разработана подвеска автомобиля, которая устанавливается на задние и передние колеса. Главное предназначение подвесок (передней и задней) заключается в связи колес с кузовом автомобиля, а так же в гашении вибраций от неровностей дороги. В общих чертах все подвески похожи по своему составу, но разные по способу реализации своих свойств.
Устройство подвески автомобиля
Общие элементы для всех типов подвесок:
- элементы обеспечения упругости
- элементы распределения направления силы
- гасящий элемент
- элементы стабилизации поперечной устойчивости
- крепеж
Элементы обеспечения упругости служат своеобразным буфером между неровностями дороги и кузовом авто. Они первыми воспринимают неровности и передают их на кузов автомобиля. К ним относятся витые пружины, рессоры и торсионы.
- Пружины бывают с постоянной жесткостью, у которых диаметр пружины одинаковый по концам и диаметр прутка, из которого они изготовлены, так же одинаков по всей пружине. Пружины с разным диаметром прутка и диаметром пружины называются пружинами с переменной жесткостью. В центре пружины устанавливается резиновый отбойник, который предназначен для сглаживания колебаний, если пружина под нагрузкой сжата практически до конца.
- Рессоры представляют собой набор металлических упругих полос, стянутых своеобразной «стремянкой» и имеющие разную длину.
- Торсионы представляют собой металлическую трубу, внутри которой расположены стержни, работающие по принципу скручивания. То есть, перед установкой торсионы «накручиваются» вдоль своей оси и после установки на авто создают усилие на раскручивание, но поскольку раскручивание ограничено рычагами, амортизаторами, то эту силу используют в качестве элемента упругости.
- Есть еще один вид элементов упругости – пневматический и гидропневматический. Действие первого основано на свойствах сжатого воздуха, второй представляет симбиоз рабочей жидкости и сжатого воздуха в одной камере, разделенной перегородкой. Изготовлен элемент в виде герметичного баллона, который накачивается насосом от ДВС и меняет в зависимости от условий вождения жесткость элемента упругости и дорожный просвет. Попросту - «поднимает» кузов или «опускает» относительно дороги. Широко используется на автомобилях Citroen.
Элементы распределения направления силы служат одновременно для крепления подвески к кузову авто, передачи силы на кузов и правильного расположения колес относительно кузова по вертикали и горизонтали. К этим элементам относятся рычаги сдвоенные, рычаги поперечной и продольной установки.
Гасящий элемент (амортизатор) предназначен для противодействия элементам упругости, а именно сглаживания колебаний. Конструктивно амортизатор выполнен в виде металлической трубы с элементами крепления и использует принцип гидравлического сопротивления, если жидкость перетекает из одной полости в другую, через клапан. Различают два вида амортизаторов – однотрубный и двухтрубный. По способу действия – на масляный, газомасляный и пневматический. Некоторые современные амортизаторы имеют дополнительные гаджеты – изменение калибровочного отверстия клапана, что влияет на свойства амортизации и переменную вязкость рабочей жидкости, при воздействии электромагнитного поля.
Элементы стабилизации поперечной устойчивости – это штанга, вкупе с опорами крепления к кузову, соединяющая рычаги противоположных колес. Предназначены элементы для распределения боковой нагрузки авто на поворотах и уменьшения крена.
Крепление элементов подвески автомобиля к кузову и к опорам колеса осуществляется при помощи болтовых соединений, резинометаллических втулок (сайлент-блоков) и шаровых опор.
- Сайлент-блоки впрессовываются в рычаги и соединяются с кузовом или подрамником болтовым соединением.
- Шаровая опора представляет собой шарнирный механизм, который крепится к рычагам, а своим «пальцем» к опоре колеса. Устанавливается как на передней подвеске, так и на задней у некоторых авто, например, у «Хонды»
Типы подвесок автомобиля
Из-за особенности в конструкции подвесок различают два основных вида – это зависимая подвеска и независимая.
- Зависимая подвеска подразумевает жесткое соединение противоположных колес, перемещение одного в поперечной плоскости вызывает перемещение и второго колеса.
- Независимая подвеска является более сложной конструкции, у которой перемещение колес не зависит друг от друга. Вследствие чего повышается плавность хода.
В свою очередь независимые подвески авто подразделяются на:
Все подвески имеют свои достоинства и недостатки, некоторые нашли широкое применение в современном автомобилестроении, а некоторые вышли из тиража. Более подробно о каждом виде будет рассказано в других тематических разделах.
| РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________ |
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453
Новости
-
Отзывы о Питер-АТ
Спасибо нашим клиентам за отзывы о нас:
-
Акция на ремонт вариаторных трансмиссий
-
Замена масла в двигателе в подарок
При замене масла в АКПП замена масла в двигателе бесплатно! -
Клиенту на заметку
-
Контрактные АКПП в СПб
