Подвеска и амортизаторы

На продольных и поперечных рычагах

Это сложный и очень редко  встречавшийся тип подвески. По сути он был вариантом подвески макферсон, но для разгрузки брызговика крыла пружины располагались не вертикально, а горизонтально продольно, и упирались задним торцом в перегородку между моторным отсеком и салоном (щит передка). Для передачи усилия от амортизаторной стойки на пружины было необходимо введение дополнительного качающегося в вертикальной плоскости продольного рычага с каждого борта, передний конец которого шарнирно закреплялся наверху стойки, задний — также шарнирно на щите передка, а в его средней части имелся упор для переднего торца пружины. Из-за своей сравнительной сложности такая подвеска потеряла основные преимущества схемы макферсон — компактность, технологическую простоту, небольшое количество шарниров и малую себестоимость, сохранив все её кинематические недостатки.

На двойных продольных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны  имеется по два продольных рычага. Как правило такая подвеска применялась на передней оси сравнительно малоскоростных заднемоторных автомобилей

На двойных поперечных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны  автомобиля расположены два поперечных рычага, внутренние концы которых  подвижно закреплены на кузове, поперечине или раме, а внешние соединены со стойкой, несущей колесо — как правило, поворотной в передней подвеске и неповоротной в задней. Обычно верхние рычаги короче нижних, что обеспечивает выгодное с точки зрения кинематики изменение развала колёс в сторону большего отрицательного при ходе сжатия подвески. Рычаги могут быть как параллельны друг другу, так и находиться друг относительно друга под определённым углом в продольной и поперечной плоскостях. Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях. Если подвеска на поперечных рычагах используется для подрессоривания поворотных колёс, её конструкция должна обеспечивать их поворот на необходимые углы. Для этого либо саму соединяющую рычаги стойку выполняют поворотной, используя для её соединения с рычагами специальные шаровые шарниры с двумя степенями свободы (их часто называют «шаровые опоры», но на самом деле опорой из них является только нижний шарнир, на который стойка действительно опирается), либо стойка выполняется неповоротной и качается на обычных цилиндрических шарнирах с одной степенью свободы (например, резьбовых втулках), а поворот колёс обеспечивается за счёт вращающегося в подшипниках вертикального стержня — шкво́рня, играющего роль реально существующей оси поворота колёс.Даже если в подвеске конструктивно отсутствуют шкворни, и стойка выполнена поворотной на шаровых шарнирах — всё равно часто говорят о шкворне («виртуальном») как оси поворота колёс, а также об углах его наклона — продольном («кастер») и поперечном.В настоящее время шкворни используются как правило в подвесках грузовиков, автобусов, тяжёлых пикапов и внедорожников, а в подвесках легковых автомобилей при необходимости обеспечения поворота колёс применяются стойки с шаровыми шарнирами, так как они не требуют частой смазки.

Пружинные

Передняя  подвеска на двойных поперечных рычагах. Задняя  подвеска автомобилей «Ягуар» (1961—1996 годы), в которой роль верхних  рычагов играют полуоси.

Классический  вариант передней независимой подвески для легковых автомобилей. В качестве упругого элемента используются винтовые пружины, как правило расположенные  между рычагами, реже — вынесенные в пространство над верхним рычагом и опирающиеся на брызговик крыла, как в подвеске «Макферсон».Главное преимущество — возможность задать за счёт геометрии рычагов требуемое минимальное изменение развала и колеи колёс в ходе работы подвески.Появилась в тридцатых годах и быстро стала основным типом передней подвески на легковых автомобилях. До распространения в семидесятых-восьмидесятых годах менее удачной с точки зрения геометрических параметров и кинематики, но дешёвой и компактной подвески «макферсон» этот тип для передней подвески легковых автомобилей использовался чаще всего.В настоящее время такую подвеску имеют только сравнительно дорогие автомобили, например Audi A4 или дорогие серии автомобилей Jaguar, причём как правило сразу и на передней, и на задней оси.

Торсионные

В качестве упругих элементов используются продольно расположенные торсионы — работающие на скручивание стержни. Как правило торсионы крепятся к нижним рычагам. Торсионы могут располагаться как продольно (в этом случае они служат одновременно и осями рычагов), так и поперечно (во втором случае каждый из них может быть уподоблен принципу действия стабилизатору поперечной устойчивости в традиционной подвеске, с той разницей что поперечные торсионы имеют с одной стороны неподвижное крепление, а стабилизатор закреплён лишь на рычагах подвески, в точках же крепления к раме или кузову он может свободно проворачиваться, поэтому стабилизатор и не работает при сжатии или отбое подвески одновременно с двух сторон — только при разноимённом ходе противоположных колёс).

 

Рессорные

В этой подвеске в качестве упругого элемента используются поперечные рессоры (одна или две). Поперечная рессора может быть закреплена в двух точках или в одной. Жёстко закреплённая в одной точке (центрально) поперечная рессора обладает меньшей податливостью в поперечном направлении, но большей в продольном по сравнению с закреплённой в двух точках. Закреплённая в двух точках поперечная рессора работает как стабилизатор поперечной устойчивости, зачастую вообще исключая его из конструкции подвески. Подвеска с двумя поперечными рессорами иногда применялась на тракторах и малоскосростной сельскохозяйственной технике благодаря своей дешевизне и простоте (показано на иллюстрации).

Гидропневматические и  пневматические 

В качестве упругих элементов используются пневмобаллоны (лоурайдеры, очень многие модели легковых автомобилей североамериканского производства конца пятидесятых годов, некоторые исторические модели Mercedes-Benz, Austin, Borgward и иных фирм) или гидропневматические упругие элементы (знаменитые подвески фирмы Citroёn, завязанные в единую гидросистему с гидроусилителем руля и тормозами, способные в большом диапазоне изменять дорожный просвет автомобиля).

Подвеска Макферсона

Самый распространённый в наши дни  тип независимой подвески легкового  автомобиля. Характеризуется простотой, дешевизной, компактностью и сравнительно оптимальной кинематикой.В последние десятилетия наблюдается тенденция к замене её на более совершенную с двойными поперечными рычагами в подвеске сравнительно дорогих автомобилей. Например, на Audi 80 и Audi 100 использовался «МакФерсон» спереди (и полузависимая подвеска со связанными продольными рычагами сзади), а на сменивших их моделях Audi A4 и Audi A6 — уже подвеска на двойных поперечных рычагах, причём и спереди, и сзади. На бюджетных же моделях «МакФерсон» и сейчас считается оптимальным решением с точки зрения сочетании экономии, компактности и кинематики.

Торсионно-рычажная (с  сопряжёнными рычагами)

Очень распространённый в наше время тип полузависимой  подвески задних колёс с двумя  продольными рычагами, соединёнными работающей на скручивание торсионной балкой. Была разработана фирмой Audi в семидесятых годах, после чего очень широко использовалась (и используется сейчас, как правило на бюджетных моделях) в качестве задней на переднеприводных автомобилях.

Активная  подвеска

Упругий элемент пневмоподвески

Активной называется подвеска, которая  может изменять положение и жесткость  упругих элементов по команде  от управляющего устройства, которое  в свою очередь получает данные о  положении кузова от различных датчиков. Основные виды активной подвески: пневматическая, гидравлическая и пневмогидравлическая. Наиболее широкое применение активная подвеска получила в автобусах и троллейбусах, где она позволяет избежать кренов кузова при неравномерном распределении пассажиров по салону, и в грузовиках. В легковых автомобилях применяется реже из-за сложности и дороговизны.

 

 

 

 

 

 

 

4. СХЕМЫ ПОДВЕСОК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передняя  подвеска

 

1 – нижняя  шаровая опора;   2 – болт крепления тормозного суппорта;   3 – тормозной диск;   4 – скоба;   5 – подшипники ступицы колеса;   6 – колпак ступицы;   7 – гайка ступицы;   8 – шайба;   9 – ступица;   10 – манжета;   11 – маятниковый рычаг;   12 – поперечная рулевая тяга;   13 – поперечина;   14 – дистанционные шайбы и регулировочные скобы;   15 – болт крепления оси верхнего рычага;   16 – верхний рычаг;   17 – верхняя шаровая опора;   18 – стойка передней подвески;   19 – пружина;   20 – щит;   21 – стойка стабилизатора;

22 – штанга стабилизатора;   23 – нижний рычаг;   24 – продольная рулевая тяга;   25 – растяжка;   26 – кронштейн растяжки;   27 – гайки;   28 – шайба;   29 – подушка стабилизатора;   30 – скоба подушки;   31 – сайлентблок верхнего рычага;   32 – ось нижнего рычага;   33 – сайлентблок нижнего рычага;   34 – гайки;   35 – чашка подушки;   36 – подушки стабилизатора;   37 – гайки;   38 – чашка подушки;   39 – подушки амортизатора;   40 – амортизатор;   41 – шарнир амортизатора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задняя подвеска

 

 

 

 

1 – проушина  рессоры;   2 – резиновая втулка;   3 – кронштейн;   4 – втулка;   5 – болт;   6 – шайбы;   7 – палец;   8 – резиновые втулки;   9 – пружинная шайба;   10 – гайка;   11 – кронштейн;   12 – втулка резиновая;   13 – втулка;   14 – пластина серьги;

15 – болт;   16 – штанга стабилизатора;   17 – коренной лист;   18 – листы рессоры;   19 – резиновый буфер хода сжатия;   20 – стремянки;   21 – накладка;   22 – балка заднего моста;   23 – амортизатор;   24 – хомут;   25 – лонжерон рамы;   26 – кронштейн стабилизатора;   27 – серьга стабилизатора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. АМОРТИЗАТОРЫ 

Амортизатор - (от фр. amortisseur) — устройство, превращающее механическую энергию в тепловую. Служит для гашения колебаний (демпфирования) и поглощения толчков и ударов, действующих на корпус (раму). Амортизаторы применяются совместно с упругими элементами пружинами или рессорами, торсионами, подушками и т.п. Не следует путать амортизатор и газовую пружину. Последние также часто встречаются в автотехнике и быту но имеют другое назначение. Справедливости ради надо отметить что чистых амортизаторов почти не встречается, они всегда подпружинены избыточным давлением газа в бустере. Чистые газовые пружины (без дополнительного сопротивления движению) наоборот, встречаются довольно часто.

           Классификация амортизаторов

• по принципу действия — на фрикционные или механические (сухого трения), гидравлические (вязкостного трения) и реласакционные;
• по характеру действия сил трения — на амортизаторы одностороннего и двустороннего действия (с сопротивлением на прямом и обратном ходах);
• конструктивно гидравлические амортизаторы делятся на рычажно-лопастные, рычажно-поршневые и телескопические (двух- и однотрубные)с газовым подпором или без него;
• по характеру изменения силы сопротивления, в зависимости от перемещения катков, скорости и ускорения этого перемещения амортизаторы подразделяются на:
• амортизаторы с примерно постоянной силой трения (например, простой механический амортизатор танка «Ландсверк»);
• амортизаторы с силой трения, зависящей от перемещения («Леопард-2»), при этом сила трения может быть как пропорциональна перемещению, так и иметь нелинейную зависимость;
• амортизаторы с силой трения пропорциональной скорости перемещения катка (подавляющее большинство современных гидравлических амортизаторов);
• амортизатор, сопротивление которого меняется пропорционально ускорению.

Устройство  гидравлического амортизатора двойного действия

Основные части

Гидравлический амортизатор двойного действия состоит из:

• Корпус с ушком.
• Шток с ушком и кожухом.
• Поршень с кольцами и клапанами сжатия и отдачи.
• Цилиндр.
• Клапаны сжатия и отдачи на дне цилиндра.
• Гайка.
• Уплотнения.

Двухтрубный амортизатор

Однотрубный амортизатор

 

 

Литература

• Раймпель, Йорнсен Шасси автомобиля /сокр. пер. с нем./— Москва: Машиностроение, 1983. — 356 с.
• Большая Советская энциклопедия
• Устройство автомобиля
• Интернет