Объединение механизмов гарантирующих крепкую зависимость между кузовов автомобиля и его колесами, понижение динамических нагрузок на колеса и кузов, угасание их колебаний и регулирования положения кузова авто при движении.
Подвеска автомобиля должна выполнять трехкратную задачу: везти мягко, точно, а также безопасно. Другими словами одновременно в ней должны сочетаться: хорошая управляемость, удовлетворительный контроль и активная безопасность.
Являясь посредствующим звеном между дорогой и кузов автомобиля, подвеска обязана быть легкой и на наивысшем уровне обеспечивать комфорт и безопасность движения. Для обеспечения этого необходимыми пунктами будут: точная кинематика колес, превосходная информативность управления и изолированность кузова от наружных шумов и качания шин. Прочность и долговечность подвески также должны быть хороши, потому, что подвеска передает возникающие при движении силы на кузов автомобиля. Шарниры, использованные в конструкции подвески, обязаны легко поворачиваться и обеспечить шумоизоляцию кузова. Вес рычагов должен быть не слишком тяжелым, из-за того, что им необходимо передавать тяговые, тормозные моменты во все направления. Элементы конструкции при их использование вынуждены быть компактными и простыми и при этом допускать эффективный ход подвески.
- Благодаря своей упругости, подвеска должна предоставлять отсутствие ударов в ограничителе хода, первоклассную плавность хода автомобиля и противодействие к кренам при поворотах, торможение и разгоне;
- Кинематическая схема обязана формировать условия для возможных изменений угла и колеи установки колес, в сочетании кинематики рулевого привода к колесам, и ликвидировать при этом их колебания.
- Оптимизированная величина угасания колебаний колес и кузова;
- Удовлетворительная долговечность и прочность ее деталей и элементов;
- Небольшая масса элементов конструкции;
- Передача осевых и поперечных усилий от колес кузова раме.
Классифицируются подвески за типом их направляющего аппарата: независимая и зависимая, также за типом их упругих элементов: рессорная, пружинная, торсионная, пневматическая и другие.
В каждом из типов подвески присутствуют как недостатки, так и преимущества. При сравнении зависимой и независимой, первая будет дешевле, обладает постоянной колеей, проще по конструкции, но, не смотря на все выше сказанное, имеет не подрессоренную балку, и из-за этого называть ее легкой не стоит.
До того же при противоположных ходах обеих колес, имеется высокий их наклон, через это проявляются колебания колес.
В независимых подвесках количество преимуществ превышает зависимую, и вследствие этого она более распространенная. Плоскость колес является основным их различием, она может быть: осевой, пересекающей, диагональной на косых рычагах. Количество рычагов также разное: однорычажная, двухрычажная, многорычажная, свечная. Отдельно еще необходимо выделить полузависимую подвеску, которую правильней будет назвать (подвеска с закручивающейся балкой). Зачастую ее устанавливают как заднюю подвеску на переднеприводных автомобилях.
Мак – Ферсон или двухрычажную подвеску как правило используют в передней подвеске легковых автомобилей.
Подвеска Мак — Ферсон
Этот тип подвески, более предпочтенный из-за своей: компактности, легкости, простоте конструкции и выходя из этого небольшой стоимости в изготовление (очень важно для изготовителей) и ремонте (небезразлично для владельца). При установленной такого типа подвески на каждое колесо расположено по рычагу, что дает нам, минимальное количество сален блоков и шаровых опор, вследствие чего получаем минимум веса и максимум безопасности. Поперечный рычаг присоединен к поворотному кулаку колеса при помощи шаровой опоры, а также закреплен к поперечной балке. Верхним рычагом является сам кузов автомобиля, к которому прикреплен амортизатор и пружина (амортизационная стойка).
Благодаря своей компактности, для переднеприводных и автомобилей малого класса, такой вид конструкции еще долго будет актуальным. Но, несмотря на ее удобность, конструируют более новые модели, а от McPherson понемногу отрекаются. Неидеальная кинематика, задаваемая подвеской колесу, является основной причиной этому. Получаемые при движение удары, колесо на том или ином уровне передает их на кузов, чем и снижает комфорт при езде. Но еще хуже будет то, что при получении сильных ударов, как амортизатор так и сам кузов становятся легкоуязвимыми, что может грозить их досрочному износу или вообще разрушению.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Основа этого механизма складывается из двух поперечных рычагов и установленных поворотных опор на поперечине, кузове или раме. Путем шаровых карнизов наружные концы рычагов объединяются с кулаком или поворотной цапфой. Чем больше будет промежуток между поперечными рычагами, тем отчетливее будет кинематика подвески, а также уменьшаться силы, действующие на рычании и их опоры. Верхними рычагами будет обеспеченно эластичное восприятие радиального качания шин.
Такие кинематические свойства: определение высоты поперечного крена и центра продольного крена возможно благодаря взаимному положению рычагов. Также из-за различной длины рычагов, предоставляется возможность влияния на смещение колес при ходе отбоя и сжатости, а также модификацию развала и неподконтрольное от выше сказанных пунктов изменения колеи. При установленных более укороченных верных рычагах, при ходе сжатия, колеса будут наклоняться к отрицательному развалу, а при ходе отбоя, в сторону положительного развала. Вследствие этого можно препятствовать изменениям развала, ограниченного боковым креном кузова. Антиклевкового эффекта можно добиться, модифицировав угол плоскости качания верхнего рычага относительно нижнего.
Многорычажная подвеска
Использую такую конструкцию, как в задних, так и в передних подвесках. За для достижения наилучшей кинематики колес, контролируемости и устойчивости автомобиля, конструкторы устанавливают по 4-е – 5-ь рычагов. Почему столько много? Для удержания колес используется два рычага, остальные предоставляют нужную кинематику. При такой конструкции нет необходимости использования помимо амортизаторов еще и пружин, в некоторых конструкциях пружину упирают о нижний рычаг. Конечно при таких компоновках размещения ШРУСА очень затруднительное, и потому такую конструкцию устанавливают на классические автомобили, то есть с задним приводом. Вследствие установки такого количества рычагов, увеличивается ее вес, она становиться более сложной, да и дорогой.
Так и в многорычажных подвесках задних колес, из-за количества установленных рычагов достигается великолепная управляемость, но также увеличивается ее размер, вес и конструктивная сложность.
Но, для машин с классической компоновкой данная конструкция обязательная, потому что задние колеса, у них ведущие и по этой, же причине в полноприводных легковых автомобилях сзади, зачастую применяют независимую многорычажную подвеску.
Другие типы подвесок
Основным принципом действия торсионов, является их работа на изгиб. Также им предоставлена возможность исполнять роль стабилизатора поперечной устойчивости, но, также иногда могут являться упругими элементами подвески. Благодаря использованию торсионов, установка витых пружин не нужна, вследствие чего добивается уменьшения габаритов подвески, она стает более компактной.
При сравнении надежности торсионной и пружинной подвески, у обеих она практически одинаковая. Чаще всего упругими элементами выступают пружины, которые совмещаются с амортизаторами в единую стойку, а также могут монтироваться и по отдельности – в распоре между опорными чашками подвески. Но, также не стоит забывать об листовых рессорах, которые в наше время используют для коммерческих автомобилей и иногда в легковых моделях таких автомобилей.
Плюсами гидропневматической подвески являются: плавность ее хода, а также выполнимость модификации дорожного просвета. Конструкция системы состоит из упругих элементов (рабочих сфер), энергоаккумулятора, но и единого насоса. Также как и у всех, ее рулевые тормоза снабжаются рабочей жидкостью и введены в единую систему. Прочные эластичные мембраны разделяют каждую из сфер надвое. В одной из частей находиться газ, а во второй высокотекучее минеральное масло (рабочая жидкость). От объема масла в сфере будет зависеть ее жесткость. Вследствие давления жидкости на мембрану, во втором отсеке сферы давление будет возрастать. При регулирование подачи масла в сферу, благодаря насосу и системы клапанов, возможно, изменять дорожный просвет авто, что таки очень немаловажно.
В данной статье открыто далеко не все типы и возможности подвесок. А все из-за того, что типов конструкций очень много, а их разновидностей исполнения еще больше. В зависимости от требований разработчиков автомобилей зависит выбор установленного на него типа подвески. Для достижения минимальных затрат и хорошей компактности, необходимо наперед ставить McPherson, а назад балку с объединенными продольными рычагами. Обязанность достигать высокий комфорт и отточенную управляемость, при небольших габаритах положено на конструкторов автомобиля. При любом выборе обязана присутствовать логика, вот потому большинство конструкторов как спереди, так и сзади устанавливают независимую многорычажную подвеску.