Виды подвесок автомобиля

Виды автомобильных подвесок

Подвеска является одной из важнейших частей автомобиля. Именно от ее конструкции зависит, как хорошо машина будет стоять на дороге и насколько комфортным для водителя окажется процесс вождения. За все то время, что автомобили выпускаются в мире, инженеры придумали множество видов подвесок. Некоторые из них обрели большую популярность и с успехом используются уже многие годы, но есть и те, которые уже забыты в силу своей архаичности и несоответствия современным требованиям к машинам.

Виды и типы автомобильных подвесок:

Подвеска типа «МакФерсон»

Эта подвеска появилась целых 55 лет назад. Ее сконструировал Эрл МакФерсон, в честь которого она и названа. Данная схема быстро завоевала популярность и по сей день используется во многих автомобилях.

В конструкции присутствуют 3 элемента – это стабилизатор поперечной устойчивости, рычаг и так называемый блок, состоящий из телескопического амортизатора и пружины. Амортизатор прикреплен к кузову с помощью шарнира и поэтому может изменять свое положение в довольно широком диапазоне при перемещении колеса вверх и вниз.

К плюсам такой схемы относят ее простоту, дешевизну и надежность. Минус, пожалуй, один – негативное влияние на угол развала колес.

Двухрычажная подвеска

Схема двухрычажной подвески очень проста и при этом весьма эффективна, благодаря чему она без существенных изменений используется уже долгие годы (в частности, передняя подвеска классических «ВАЗов» именно такая). Основными элементами ее конструкции являются 2 рычага разной длины (нижний больше верхнего). Благодаря этому отдельное колесо реагирует на неровности независимо от других, что позволяет достичь отличной устойчивости машины на дороге вкупе с низким износом покрышек.

Многорычажная подвеска

Данная схема представляет собой дальнейшее развитие двухрычажной подвески. Ее конструкция довольно сложна и включает в себя несколько рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые закреплены на подрамнике особой конструкции. Вследствие этого подвеска гарантирует отличную плавность хода. Кроме того, все достоинства двухрычажной подвески перешли и к «многорычажке». Единственный недостаток заключается в ее немалой стоимости, и поэтому она устанавливается на автомобили не ниже класса «С».

Адаптивная подвеска

В настоящий момент адаптивная подвеска представляет собой вершину конструкторской мысли. Прародители современной схемы – гидропневматика от «Ситроена» и «Мерседес-Бенц». Несколько десятков лет назад они не получили широкого распространения из-за дороговизны, ненадежности и высокого веса всей конструкции в целом. Однако нынешние технологии решили все эти проблемы.

Главными составными частями адаптивной подвески являются регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости, «умные» амортизаторы, электронный блок, управляющий всей ходовой частью и множество датчиков, собирающих для него информацию о вертикальных и горизонтальных ускорениях, дорожном просвете и пр.

На основе анализа данных от датчиков блок отдает команды по настойке стабилизаторов и амортизаторов под конкретные условия на дороге. В результате выходит, что подвеска моментально подстраивается к стилю вождения, дорожному покрытию и даже учитывает метеоусловия.

Недостатков у нее лишь 2:

Первый – высокая сложность и как следствие меньшая надежность по сравнению с полностью механическими схемами.
Второй – очень большая цена, вследствие чего она устанавливается лишь на автомобили люкс-класса.

Подвеска типа «ДеДион»

Схема, названная по фамилии конструктора Альберта ДеДиона. Создавая данную подвеску для машин с задним приводом, французский инженер преследовал цель снизить нагрузку на заднюю ось автомобиля, для чего решил отделить картер главной передачи от моста и прикрепить его к кузову.

Крутящий момент передавался с помощью полуосей и ШРУСов. Подвеску можно выполнить как зависимой, так и независимой.

На практике конструкция оказалась хуже, чем в теории. Машины с ней «клевали носом» на торможениях и нестабильно вели себя во время интенсивного разгона. В настоящий момент такая схема подвески не используется.

Задняя зависимая подвеска

Если вы – обладатель автомобиля «Жигули», то можете не рассматривать скучные картинки с этой подвеской, а залезть под свою машину и поглядеть на нее в живую.

Важнейшие элементы конструкции данной подвески – это 2 пружины, 4 продольных рычага и поперечная реактивная штанга. Пружины гасят колебания от проезда по неровностям, рычаги крепят балку моста к кузову, а штанга нивелирует крены и улучшает управляемость, насколько это возможно.

Схема отличается своей невероятной простотой и высокой надежностью, но управляемость и плавность хода машины с ней оставляют желать лучшего, а все из-за чрезмерного веса моста, особенно если автомобиль заднеприводный. В настоящий момент практически не используется.

Задняя полузависимая подвеска

Наиболее популярный тип задней подвески среди бюджетных автомобилей, поскольку совмещает простоту конструкции с легкостью в ремонте, невысокой ценой и хорошей эффективностью.

Конструктивно состоит их 2-х продольных рычагов, крепящихся по центру к поперечине. Недостаток этой подвески – ее полная непригодность к использованию на автомобилях с задним приводом.

Подвеска, характерная для внедорожников и пикапов

К автомобилям, которые эксплуатируются в условиях бездорожья, предъявляются совершенно другие требования, нежели чем к обычным легковушкам. Подвеска здесь должна в первую очередь быть надежной, простой и гарантировать хорошую плавность хода. Управляемостью можно пожертвовать – на грунтовых дорогах острые реакции руля не очень-то и нужны. Задняя подвеска таких машин зачастую имеет рессоры в компании неразрезного моста. Это гарантирует большую надежность, способность выдерживать повышенные нагрузки (что очень актуально для пикапов) и простоту в обслуживании и ремонте. Кроме того, она очень дешева.

Если подразумевается, что внедорожник будет часто передвигаться и по асфальту, то сзади обычно ставится пружинная подвеска. Она мягкая и длинноходная, более комфортабельная на твердом покрытии и не сильно сложнее рессорной. Передняя подвеска, как правило, бывает либо пружинной, либо торсионной. Они хорошо подходят для бездорожья, но губительно влияют на управляемость и величину кренов в поворотах.

Подвеска грузовых автомобилей

Самая важное качество для подвески грузовика – способность выдерживать большие нагрузки. Поэтому чаще всего используется схема с зависимой подвеской на продольных или поперечных рессорах. Они зафиксированы в кронштейнах в раме кузова, а к ним подвешены мосты. Амортизаторы же крепятся прямо к мостовой балке. В подавляющем большинстве современных грузовиков используются пневмоэлементы, значительно повышающие плавность хода автомобиля.

Исключение составляют малотоннажные развозные грузовички вроде «Газели» – из-за маленькой грузоподъемности пневматическая система там не нужна, а конструкция передней подвески имеет больше сходства с легковыми авто, чем с грузовиками.

В заключение хотелось бы сказать, что список, приведенный выше, не исчерпывающий. Конструкторская мысль не стоит на месте, и уже сейчас появляется какие-то новые схемы, которые в будущем заменят старые. Тем не менее, те подвески, о которых мы сегодня вам рассказали, в большинстве своем пользуются хорошей популярностью и еще долго не уступят своего места в мировом автомобилестроении.

Какие бывают подвески на автомобиле? Виды и назначение

Автомобильная подвеска выполнена в виде конструкции из отдельных элементов, которые в своей совокупности связывают основание кузова и мосты автомашины. Причем, это соединение должно быть упругим, чтобы была амортизация в процессе следования машины.

Назначение подвески

Подвеска служит для погашения колебаний в определенной степени и для смягчения ударов и прочих кинетических воздействий, негативно влияющих на содержимое автомобиля, грузы, а также на конструкцию самой машины, особенно при передвижении по некачественной дорожной поверхности.

Другая роль подвески – осуществление регулярного соприкосновения колес с дорожным покрытием, а также передача на дорожную поверхность силы тяги двигателя и силы торможения, чтобы колеса при этом не нарушали нужного положения.

В исправном состоянии подвеска работает правильно, в результате чего водителю управлять машиной безопасно и комфортно. Несмотря на внешнюю простоту конструкции, подвеска принадлежит к одним из самых важных устройств в современной машине. Ее история уходит корнями в далекое прошлое, и с момента ее изобретения подвеска прошла через многие инженерные решения.

Немного истории

Еще до автомобильной эпохи были попытки смягчить передвижение карет, у которых изначально оси колес неподвижно прикреплялись к основанию. При такой конструкции малейшая неровность дороги мгновенно передавалась корпусу кареты, что тут же ощущали сидящие внутри пассажиры. Первое время эта проблема решалась при помощи мягких подушек, которые устанавливались на сидения. Но эта мера была малоэффективна.

Впервые для карет были применены так называемые эллиптические рессоры, которые представляли собой гибкое соединение между колесами и днищем кареты. Намного позднее этот принцип использовали и для автомобилей. Но при этом сама рессора изменилась — из эллиптической она превратилась в полуэллиптическую, и это позволяло устанавливать ее поперечно.

Однако машина с такой примитивной подвеской управлялась с трудом даже на самых низких скоростях. По этой причине впоследствии подвески стали монтировать в продольном положении на каждое колесо в отдельности.

Дальнейшее развитие автомобильной промышленности позволило эволюционировать и подвеске. На сегодняшний день эти устройства имеют десятки разновидностей.

Функции и технические данные

Каждая разновидность подвесок обладает индивидуальными признаками, охватывающими комплекс рабочих свойств, от которых непосредственно зависит управляемость машины, а также безопасность и удобство находящихся в ней людей.

Однако несмотря на то, что все типы подвесок разные, они выпускаются для одних и тех же целей:

Погашение вибрации и ударов со стороны неровного дорожного покрытия в целях минимализации нагрузок на корпус кузова, а также для улучшения комфорта водителя и пассажиров.
Стабилизация положения машины в процессе следования путем регулярного соприкосновения резины с дорогой, а также уменьшение возможных кренов корпуса кузова.
Сохранения необходимой геометрии положения и перемещения всех колес для обеспечения точности маневрирования.

Разновидности подвесок по упругости

В отношении упругости подвески можно разделить на три категории:

жесткая;
мягкая;
винтовая.

Жесткая подвеска, как правило, используется на спортивных автомобилях, потому что она больше всего годится именно для быстрой езды, где необходимо оперативное и четкое реагирование на водительское маневрирование. Эта подвеска придает машине максимальную устойчивость и минимальный дорожный просвет. Кроме того, благодаря именно ей усиливается сопротивление крену и кузовному раскачиванию.

Мягкая подвеска устанавливается в основной массе легковых машин. Ее достоинство в том, что она достаточно качественно сглаживает дорожные неровности, но с другой стороны машина с такой конструкцией подвесок более склонна к заваливаниям, и при этом хуже управляется.

Винтовая подвеска нужна в тех случаях, когда возникает необходимость в изменяемой жесткости. Она сделана в виде стоек-амортизаторов, на которых сила тяги пружинного механизма регулируется.

Ход подвески

Ходом подвески принято считать промежуток от нижнего положения колеса в свободном состоянии до верхнего критического положения при максимальном сжатии подвески. От этого параметра во многом зависит так называемая «внедорожность» машины.

То есть, чем больше ход, тем большую по размеру неровность способна пройти машина без ударов по ограничителю, а также без провиса ведущего моста.

Устройство

Каждая подвеска содержит следующие компоненты:

Упругое устройство. Берет на себя нагрузки, предоставляемые дорожными препятствиями. Может состоять из пружины, пневмоэлементов и проч.
Демпфирующее устройство. Необходимо для погашения вибрации кузова в процессе преодолении дорожных неровностей. В качестве этого устройства применяются все разновидности амортизационных приспособлений.
Направляющее устройство. Контролирует необходимое смещение колеса относительно корпуса кузова. Выполняется в виде поперечных тяг, рычагов и рессор.
Стабилизатор поперечной устойчивости. Гасит наклоны кузова в поперечном направлении.
Резино-металлические шарниры. Служат для упругого соединения частей механизма с машиной. Дополнительно они в небольшой степени выполняют роль амортизаторов – частично гасят толчки и колебания.

Ограничители хода подвески. Фиксируют ход устройства в критической нижней и в критической верхней точках.

Классификация

Подвески можно разделить на две категории – зависимые и независимые. Такое подразделение продиктовано кинематикой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

При такой конструкции колеса автомобиля жестко связываются за счет балки или монолитного моста. Вертикальное расположение парных колес всегда одинаковое и изменению не подлежит. Устройство задней и передней зависимых подвесок аналогичное.

Разновидности: пружинная, рессорная, пневматическая. Монтаж пружинной и пневматической подвесок требует использования специальных тяг, чтобы зафиксировать мосты от возможного смещения во время монтажа.

Преимущества зависимой подвески:

большая грузоподъемность;
простота и надежность в применении.

Недостатки:

затрудняет управление;
слабая устойчивость на высокой скорости;
недостаточный комфорт.

Независимая подвеска

При установленной независимой подвески колеса машины способны менять вертикальное положение независимо друг от друга, продолжая при этом находиться в той же плоскости.

Преимущества:

высокая степень управляемости;
надежная устойчивость машины;
повышенный комфорт.

Недостатки:

устройство довольно сложное и, соответственно, затратное в экономическом отношении;
пониженная долговечность в эксплуатации.

Примечание: существует еще полузависимая подвеска или так называемая торсионная балка. Такое устройство — нечто среднее между независимой и зависимой подвесками. Колеса продолжают быть жестко соединенными между собой, но, тем не менее, способность небольшого смещения отдельно друг от друга у них все-таки есть. Такую возможность предоставляют упругие качества мостовидной балки, которая соединяет колеса. Данная конструкция зачастую используется для задних подвесок недорогих автомобилей.

Виды независимых подвесок

Подвеска МакФерсон (McPherson)

Данное устройство характерно для передней оси современных автомобилей. Шаровая опора соединяет ступицу с нижним рычагом. Иногда форма этого рычага позволяет использовать продольную реактивную тягу. Оснащенная пружинным механизмом амортизационная стойка закрепляется к ступичному блоку, а ее верхняя часть фиксируется в основании кузовного корпуса.

Поперечная тяга, которая соединяет оба рычага, крепится на днище машины и служит своеобразным противодействием наклону автомобиля. Колеса свободно поворачивают благодаря подшипнику стойки-амортизатора и шаровому креплению.

Конструкция задней подвески сделана таким же образом. Разница лишь в том, что задние колеса не могут поворачиваться. Вместо нижнего рычага установлены поперечные и продольные тяги, которые закрепляют ступицу.

Преимущества:

несложность изделия;
занимает небольшое пространство;
долговечность;
доступная цена как в приобретении, так и в ремонте.

Недостатки:

легкость управления на среднем уровне.

Двухрычажная передняя подвеска

Эта разработка считается довольно результативной, но и весьма непростой по устройству. Для верхнего крепления ступицы служит второй поперечный рычаг. Для упругости подвески может применяться либо пружина, либо торсион. Задняя подвеска устроена точно так же. Такая сборка подвески придает машине максимальное удобство в управлении.

Пневматическая подвеска

В этих устройствах упругость обеспечивают не пружины, а пневматические баллоны, наполненные сжатым воздухом. С подобной подвеской можно менять высоту кузова. Кроме того, с такой конструкцией ход автомобиля становится более плавным. Как правило, устанавливается на машинах класса люкс.

Гидравлическая подвеска

В данной конструкции амортизаторы соединены с мололитным замкнутым контуром, заполненным маслом для гидравлики. С такой подвеской можно регулировать степень упругости и дорожный просвет. А если в машине имеется электроника, предусматривающая функции адаптивной подвески, то она может сама адаптироваться в самых разных дорожных условиях.

Спортивные независимые подвески

Их еще называют койловерами или винтовыми подвесками. Выполнены в виде амортизационных стоек, у которых можно настраивать степень жесткости непосредственно на машине. Нижняя часть пружины имеет резьбовое соединение, и это позволяет менять ее вертикальное положение, а также настраивать размер дорожного просвета.

Подвески push-rod и pull-rod

Такая конструкция была разработана специально для гоночных автокаров, у которых открытые колеса. Базируется на двухрычажной схеме. Основное отличие от других разновидностей проявляется в том, что демпфирующие механизмы установлены в кузове. Устройство этих двух типов идентично, р азница лишь в размещении тех частей, которые подвергаются наибольшему напряжению.

Спортивная подвеска push-rod. Несущий нагрузку компонент, называемый толкателем, функционирует на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod. Та же часть, которая испытывает наибольшее напряжение, работает на растяжение. Такое решение делает центр тяжести более низким, за счет чего машина становится более устойчивой.

Однако несмотря на перечисленные небольшие различия, эффективность этих двух разновидностей подвесок находится примерно на одном уровне.

Обзор самых популярных типов подвесок

Подвеска МакФерсона – это пожалуй самый популярный вид автомобильной подвески, основным элементом которой служит амортизаторная стойка. Она была получена путем развития подвески с двойными поперечными рычагами, но в отличие от своих предшественников, МакФерсон имела только один поперечный рычаг снизу. Заменой второго рычага служил шарнир, расположенный высоко под крылом, — крепление на брызговике крыла поворотной стойки. Эта стойка также выполняет работу амортизатора, она скрепляет шарнир с нижним рычагом. Роль растяжки в такой конструкции играет стабилизатор поперечной устойчивости, но также встречаются типы подвесок автомобилей, где используются Г-образные и треугольные рычаги.

Самая распространенная схема подвески легковых машин

Наверно основным параметром подвески МакФерсона является наклон амортизаторной стойки. В процессе корректировки ходовых качеств машины применяется и поперечный, и продольный наклон. Иногда упорным элементом в МакФерсоне может служить торсион вместо пружины. Помимо этого, пружина в такой подвеске не обязательно находится вокруг стойки амортизаторов – в некоторых моделях авто, как показала диагностика подвески автомобиля, сделанная своими руками, амортизаторная стойка, линки, установленные на авто, и пружина могут быть смонтированы отдельно друг от друга.

Энергоемкость и кинематика

Так же как и торсионная подвеска автомобиля МакФерсон уступает подвеске на двойных рычагах разве что в параметрах кинематики (из-за весомого изменения развала колес во время хода отбоя и сжатия). Она занимает больше места по высоте, ощутимо передает вибрации и шумы на кузов и сложна в ремонте, так как приходится проводить демонтаж всей стойки.

Но подвеска МакФерсона выигрывает в цене и технологичности в производстве, имеет маленькую массу, что, несомненно, важно для современного автомобилестроения. Такая подвеска может быть вмонтирована в машину своими руками и в домашних условиях. Конструкция не особо сложная, опытный водитель должен справиться.