Системы подвески

В настоящее время используется множество типов подвески и все они предназначены для улучшения характеристик автомобиля. В типичной системе подвески для поддержания колес автомобиля в плотном контакте с дорожным полотном используются цилиндрические пружины, листовые рессоры, торсионы или стойки. Система подвески должна поддерживать вес автомобиля и является связующим звеном между шинами и кузовом автомобиля.

Когда шины катятся по неровной поверхности дороги, они перемещаются вверх и вниз, отслеживая рельеф поверхности дороги. Перемещение шин вверх-вниз демпфируется системой подвески. Когда шины перемещаются вверх или вниз, пружины или стойки сжимаются или удлиняются. Сжатие пружин или стоек демпфирует резкие толчки, которые в противном случае воспринимались бы пассажирами автомобиля.
 
Система подвески автомобиля должна балансировать между двумя задачами: поддержкой массы автомобиля и распределением нагрузки на каждую шину при одномоментном обеспечении плавной комфортной езды. Подвеска играет важнейшую роль в той части, что делает автомобиль более комфортабельным для пассажиров.

Обычно используются два типа систем подвески:

•    Зависимая подвески
•    Независимая подвеска

Зависимая подвеска

Зависимые подвески иногда называют неразрезными или жесткими мостами. В них колеса автомобиля устанавливаются на неразрезном мосте, подвешенном с каждой стороны посредством листовой рессоры или цилиндрической пружины. Зависимая подвеска имеет большой ресурс, жесткая при восприятии и может переносить большие нагрузки. Многие спортивно-утилитарные автомобили (так называемые "вседорожники") и грузовики используют зависимую подвеску в качестве задней подвески.

Зависимая подвеска имеет меньшее количество элементов, и проще по конструкции и сборке, чем независимая подвеска. Кроме того, зависимая подвеска обеспечивает большую стабильность углов установки колес. Когда оба колеса жестко связаны с жестким мостом, расстояние между колесами при перемещении подвески вверх и вниз остается почти неизменным. Зависимую подвеску можно использовать и спереди и сзади автомобиля.

Независимая подвеска

Независимая система подвески позволяет каждому колесу одного моста перемещаться независимо от другого. Независимая подвеска обеспечивает индивидуальную поддержку для каждого колеса, предотвращая перенос резких толчков и ударов, испытываемых одним колесом, к другому колесу. Независимые системы подвески легче, чем зависимые системы, и большее количество их массы возлагается на пружины, значительно улучшая качество езды. Независимое действие колес также улучшает управляемость при прохождении поворотов. Независимую подвеску можно использовать и спереди и сзади автомобиля.

Листовые рессоры

Листовые рессоры были первыми пружинами, использованными в автомобилях. Сегодня они, как правило, используются в зависимых подвесках на автомобилях, которые перевозят тяжелые грузы, включая грузовые автомобили. В большинстве случаев они изготавливаются из листовой пружинной стали, нарезанной в виде нескольких искривленных полос, которые располагаются друг над другом с постепенным увеличением или уменьшением по длине в направлении сверху вниз. В качестве листовой рессоры также может использоваться единственный сведенный на клин лист, который имеет наибольшую толщину посередине. Кроме того, может использоваться облегченный стекловолоконный материал (стеклопластик). Листы рессоры скрепляются зажимами и центральным болтом. Мост подсоединяется к рессорам посредством U-образных болтов.

Чтобы увеличивать жесткость рессоры, задний мост автомобиля подсоединяется к листовым рессорам немного впереди их центра. Верхний лист на обоих концах загибается вверх, образуя проушины. Эти проушины используются для присоединения рессор к раме автомобиля. Чтобы избегать жесткого, шумного контакта типа "металл по металлу" между проушинами рессор и рамой, в проушины вставляются резиновые втулки. Между каждой парой листов для уменьшения трения между ними устанавливаются шумопоглощающие прокладки.

Листовые рессоры не уходят вверх, вторгаясь в грузовое пространство автомобиля, как это происходит в случае независимой подвески. Грузоподъемность листовых рессор особенно важна для автомобилей, которые перевозят тяжелые грузы, таких как пикапы и спортивно-утилитарные автомобили ("вседорожники").

Цилиндрические пружины

Цилиндрические пружины представляют собой проволоку из пружинной стали, навитую в виде катушки. Цилиндрическая пружина обеспечивает хорошее качество езды, комфорт и управляемость. Обычно в качестве проставки между цилиндрической пружиной и рамой и подвеской используются пластмассовые или резиновые изоляторы. Они позволяют предотвратить возникновение шума пружины в следствие наличия контакта между металлическими поверхностями. Кроме того, цилиндрические пружины меньше весят и занимают меньше места, чем листовые рессоры.

Торсион

Торсионы получают свой пружинящий эффект благодаря их способности к скручиванию при приложении к ним нагрузки, вызываемой дорожными неровностями, движением на повороте, торможением и ускорением. Торсионы с одной стороны крепятся к раме автомобиля, а с другой стороны - к элементу подвески. Они изготавливаются из пружинной стали. Жесткость торсиона, как пружины, определяется длиной и толщиной торсиона. Чем короче или толще торсион, тем выше его жесткость. Торсионы имеют направленность. Их можно устанавливать только одним определенным образом, и если их установить в неправильном положении, жесткость будет незначительной . Правильное направление установки торсиона должно быть отчетливо отмечено на нем. В зависимости от автомобиля торсионы могут устанавливаться поперек автомобиля или в продольном направлении. Т.к. они теряют жесткость в процессе эксплуатации, для восстановления величины дорожного просвета можно выполнить регулировку. Торсионы занимают очень немного места и популярны во многих грузовых автомобилях с приводом на четыре колеса.

Амортизаторы

Задача амортизатора - демпфировать или останавливать перемещение подвески. Без амортизатора, система продолжала бы двигаться после поглощения удара. При правильно установленном амортизаторе движение быстро затухает. Амортизатор позволяет пружине восстанавливать рабочую длину и готовиться к восприятию следующего удара. Верхняя часть амортизатора крепится к кузову автомобиля или к шасси, а нижняя часть крепится к элементу подвески, который перемещается вместе с колесом. Амортизатор действует параллельно с деформированием пружины.

В амортизаторах для демпфирования колебаний пружины использует гидравлика. Когда перемещается подвеска, амортизатор должен удлиняться или сжиматься. Элемент противодействия колебаниям пружины -это гидравлическая жидкость, находящаяся в амортизаторе, которая должна проходить через калиброванные отверстия в поршне. По мере того как жидкость проходит через эти отверстия, перемещается поршень. Когда перемещается поршень, амортизатор может сжиматься или удлиняться. Управляемое удлинение и сжатие амортизатора ограничивает скорость, с которой может сжиматься или отпускаться пружина.
 
В некоторых амортизаторах для того, чтобы препятствовать вспениванию гидравлической жидкости при быстром ее внутри амортизатора, используется газ, находящийся под давлением. Резиновые опоры, расположенные между кузовом и подвеской, помогают предотвращать возникновение шума и вибрации между амортизатором и кузовом автомобиля.

Стойки

В стойке MacPherson используется телескопический амортизатор и цилиндрическая пружина, которые собраны в один блок. В некоторых конструкциях амортизатор - это заменяемая часть. В других конструкциях замене подлежит вся стойка. Стойка MacPherson имеет два места контакта с автомобилем, обеспечивая эффективную, компактную конструкцию. Посредством уменьшения места, обычно необходимого для пружины или листовой рессоры, амортизаторов и необходимых рычагов системы подвески, конструкция стойки MacPherson оставляет под капотом больше места для других целей. Стойка MacPherson используется во многих автомобилях различных типов.

Так же рекомендуем прочитать Вам интересную статью О компании Toyota

← все статьи