Независимая подвеска – самый популярный вид подвесок. Он отличается от других тем, что каждое колесо не влияет на другие, и между колесами нет жесткой связи. Типов независимой подвески существует много, но самой популярной остается многорычажная «МакФерсон». Она отличается от других хорошими характеристиками и сравнительно низкой стоимостью.
Независимая подвеска
В современных марках машин устройство гашения колебаний работает отдельно на каждом колесе. Наезд автомобиля на препятствие одной стороной, в принципе, не оказывает большого воздействия на кузов. Независимая подвеска эффективно работает, что означает полное гашение вибрации и толчков от неровностей дороги.
Сложная конструкция устройства состоит из целого списка элементов, которые согласованно участвуют в поддержании устойчивого положения кузова авто в движении.
На обслуживание и ремонт независимой подвески придется потратиться. Этот вид пружинного устройства выбирают ради комфорта и хорошей управляемости грузовой или полноприводной машины. Популярная в списке независимых у многих марок легковых автомобилей – задняя ходовая часть бренда «Макферсон».
Независимая подвеска
Немного теории
Подвеску автомобиля в зависимости от ее конструкции можно разделить на две основных категории: зависимую или независимую. В зависимой подвеске на одной оси колёса жёстко взаимосвязаны, соответственно воздействие, которое приходится на левое или правое колесо, будет неизменно сказываться на всю жесткую балку и второе колесо на оси. Кузов при прохождении неровностей будет наклоняться или же содрогаться, причём если одно колесо на дорожном полотне находится выше другого, то в подобном случае увеличивается вероятность опрокидывания кузова.
В независимой подвеске отсутствует жесткая балка, соответственно колёса на оси не взаимосвязаны жёстко друг с другом, что позволяет существенно повысить комфорт на борту, улучшая управляемость автомобиля. Если одно из колес наезжает на какое-либо препятствие или попадает в яму, то по причине отсутствия взаимосвязи такие удары не передаются на второе колесо и кузов автомобиля. Подобное существенно улучшает показатели управляемости автомобиля.
Что лучше – зависимая или многорычажная подвеска
Назначение любого пружинного устройства – защита кузова машины от внешних ударов неровностей дороги по передним и задним колесам. Хорошо выполняет эту работу многорычажка – сложная упругая конструкция. Зависимая подвеска проще и дешевле полунезависимой. Но в современных машинах это устройство практически не применяют.
Разные виды многорычажной или полунезависимой ходовой части легкового автомобиля или грузовика имеют как достоинства, так и недостатки.
Преимущество полузависимой подвески – в малом весе, хорошей управляемости и бесшумной работе. Это означает плотное сцепление с дорожным покрытием даже на больших скоростях.
Достоинства же зависимой передней или задней подвески грузовой или легковой машины – в простой долговечной конструкции и надежности.
Подвеска с виртуальной осью поворота колеса
Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.
Рис. Подвеска с виртуальной осью поворота колеса: 1…4 — направления продольных осей рычагов; R — центр колеса; A — центр опорной поверхности колеса; n — вынос оси поворота по отношению к центру опорной поверхности; nv — вынос оси поворота по отношению к центру колеса; p — плечо обката; a — плечо действия возмущающих сил; AS — точка пересечения оси поворота колеса с плоскостью дороги
Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса. Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.
Типы независимых подвесок
Расположение и соединение в систему целого списка деталей демпфирующего устройства зависит от вида ходовой автомобиля. Основное назначение – гашение толчков, колебаний кузова и удержание курсовой устойчивости.
Список видов независимых передних и задних подвесок:
- качающиеся полуоси;
- продольные, косые и двойные поперечные рычаги;
- многорычажка.
По рейтингу, преимущество отмечено у ходовой типа «Макферсон», которая стоит обычно на задних мостах многих легковых марок машин благодаря хорошему соотношению цена-качество. Все независимые подвески отличаются тем, что позволяют каждому колесу реагировать на препятствие отдельно.
Подвеска с качающимися полуосями
В старых отечественных марках машин ходовая часть обеспечивает вертикаль оси колес относительно дороги. Сама ось выглядит разделенной на две половины. Каждая часть жестко соединена со ступицами колес. Работу демпфера в устройстве выполняют амортизаторы и пружинные блоки.
Полуоси с внутренней стороны объединены шарнирным узлом. На неровной дороге колея и развал передних и задних дисков имеет большую амплитуду, что снижает безопасность.
Подвеска на продольных рычагах
Упругое устройство стабилизирует положение кузова с помощью пружин или торсионов. Конструкцию часто применяют на автомобилях с передним приводом. Продольные рычаги одной стороной крепятся к кузову, другой – к колесам машины.
Подвеска проста в обслуживании и ремонте, но с одним недостатком: плохо справляется с креном кузова на поворотах. Ходовая не позволяет удерживать постоянную колесную базу в движении.
Подвеска на косых рычагах
В этом демпфирующем устройстве детали выглядят расположенными под углом к колесу. Что значит, что конструкция эффективно поддерживает устойчивость кузова машины при любых маневрах. И сохраняет постоянный угол наклона колес в поворотах. Но при наезде на кочки и ямы устойчивость машины снижается.
Для нейтрализации негативных свойств подвески на косых рычагах применяют торсионы и пружины. Эти упругие устройства повышают устойчивость машины на неровной дороге.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Конструкция имеет жесткое крепление к кузову автомобиля и работает, как самостоятельный узел. Что обеспечивает управляемость и хорошую устойчивость машины на дороге.
Рычаги в независимой передней или задней подвеске расположены поперечно и соединены с опорами стоек. На передних колесах амортизаторы могут вращаться вокруг вертикальной оси. Упругие детали ходовой части – пружины, пневматические и гидравлические устройства.
Многорычажная подвеска
Эта конструкция чаще используется в элитных автомобилях на задней оси. Множество деталей в устройстве лучше гасит разнонаправленные колебания, за счет чего повышается курсовая устойчивость машины.
Многорычажная подвеска
Принцип многорычажной автомобильной подвески – поперечное расположение работающих независимо деталей. Особенность пружинной конструкции – хорошая плавность хода и управляемость, что также значит бесшумную работу при движении.
Технические нюансы
А сейчас перейдём к технической стороне вопроса и разберёмся с конструкцией и устройством зависимой системы, а также её разновидностями. К подобным типам подвесок причисляют такие:
- на продольных рессорах (рессорная);
- с направляющими рычагами (зависимая пружинная);
- подвеска Де Дион.
Первый вариант является одним из самых старых. Состоит такая конструкция из балки моста, соединяющей два колеса, а также двух продольных рессор, на которых она крепится.
Рессора в данном варианте выступает в качестве универсального упругого элемента – она принимает на себя нагрузки в вертикальной и поперечной плоскости, а также гасит колебания кузова. Конечно, высокого комфорта от работы подвески подобной системы не добиться, к тому же на больших скоростях начинают появляться проблемы с управляемостью.
Более совершенной и современной можно назвать конструкцию с направляющими рычагами. Вариантов исполнения в плане количества рычагов и их конфигурации есть масса – это и подвеска с тягой Панара, и с механизмом Уатта или Скотта-Рассела. По сравнению с рессорными, у этих систем гораздо лучше управляемость и поведение в поворотах. Главным упругим элементом тут является пружина, а помогает ей амортизатор.
Что же касается подвески Де Дион, то тут есть один нюанс. Дело в том, что данную систему нельзя назвать полностью зависимой из-за хитрого расположения элементов, которое обусловлено тем, что разрабатывалась она для задней оси заднеприводных авто. В ней дифференциал и балка, соединяющая колёса, разделены.
Рекомендуем: Как ездить на механике
Дифференциал жёстко соединён с корпусом автомобиля, а вращение от него на колёса передаётся через качающиеся ведущие валы. По мнению экспертов, подвеска Де Дион по многим параметрам превосходит лучшие образцы независимых конструкций, и единственным существенным её недостатком является цена, из-за чего встретить её можно не часто, да и то преимущественно на спорткарах.
Недостатки и преимущества независимых подвесок
Положительная сторона пружинной конструкции – возможность регулировки ходовой части легкового автомобиля для поддержания комфортных условий вождения. А это значит, что упругие элементы создают хороший контакт на любом дорожном покрытии.
Список основных достоинств независимой подвески:
- управляемость в движении;
- плавный ход машины;
- уменьшенный крен на поворотах;
- независимое регулирование положения передних и задних колес.
Однако рычаги и балки, другие элементы узла быстро изнашиваются во время эксплуатации.
Отсюда список недостатков независимых подвесок:
- сложная конструкция;
- дорогое изготовление и обслуживание устройства;
- невысокая ремонтопригодность из-за множества деталей.
Поэтому сложные пружинные конструкции обычно используют в дорогих марках легковых авто.
Сходство и различия
Обе подвески преследуют одинаковую цель. Она нужны, чтобы сделать поездки на автомобилях безопаснее и комфортнее.
В плане конструкции общее между ними то, что в обоих случаях используются упругие элементы, амортизаторы и направляющие. Ярким примером можно считать применение рессор. Некоторые активно монтируют пневмоподушки в пружины для увеличения комфорта.
Но отличий между ними куда больше:
Применение
Как сказано выше, конструкция независимой подвески сложная. Узел состоит из множества деталей. Из-за увеличения площади контакта зависимых движущихся частей падает надежность всей конструкции. В связи с этим многорычажка редко используется в легковых автомобилях марки эконом. Независимую подвеску чаще устанавливают на заднюю ось кроссоверов и полноприводных внедорожников.
Значение устройства — в обеспечении хорошего сцепления с дорожным покрытием и устойчивости машины с передним или полным приводом. При этом многорычажную подвеску на двух осях можно найти только в списке современных марок автомобилей высшего класса.
Какое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля в разных режимах
- Колеса зависимой системы имеют жесткое соединение, делающие их зависимыми друг от друга. У конкурента колеса работают самостоятельно;
- У независимых узлов неподрессоренных масс больше, что обусловлено отсутствием моста;
- Независимая более чувствительная в отношении колес, которые не соответствуют требованиям автопроизводителя;
- Вероятность опрокинуться при резком повороте или при попадании в яму на машине с независимой автоподвеской меньше из-за отсутствия жесткого соединения колес.
Как видите, разница действительно есть, и она во многом существенная. На чем именно остановить свой выбор, каждый решает сам.
Основные элементы подвески автомобиля
Любая подвеска состоит из нескольких основных элементов:
Шины. Это первая ступень в системе сглаживания неровностей дорожного полотна. Имея определенную степень упругости, шина способна гасить небольшое количество колебаний, возникающих в процессе движения. При наличии нарушений в работе подвески шины колеса могут выступать в роли индикатора неисправности, так как срок службы шины в такой ситуации быстро сокращается и возникает неравномерный износ.
Основные упругие элементы. К упругим элементам подвески автомобиля относятся пружины, рессоры и торсионы. Назначение этих элементов заключается в обеспечении упругой связи кузова с поверхностью дороги. Вся нагрузка автомобиля приходится именно на пружины, а за счет их упругости кузов держится на определенной высоте. В процессе эксплуатации и больших перегрузок металл упругих элементов изнашивается, из-за чего меняется их жесткость. Такие изменения негативно сказываются на работе подвески в целом. Изменяется угол положения колес, уменьшается дорожный просвет, снижается грузоподъемность. Проседание кузова в разгруженном состоянии – это главный сигнал о необходимости замены пружин.
Дополнительные упругие элементы. К дополнительным упругим элементам относятся буферы сжатия, их применение необходимо для гашения высокочастотных колебаний, а также вибраций, образующихся в процессе соприкосновения металлических элементов. Благодаря наличию таких упругих элементов, срок службы остальных компонентов подвески значительно увеличивается
Крайне важно следить за их исправным состоянием и вовремя производить замену изношенной детали.
Направляющие устройства. Главная задача направляющих устройств – обеспечение перемещения колеса в установленной плоскости. Благодаря системе рычагов в процессе движения по неровной поверхности колесо перемещается в вертикальном направлении, сохраняя при этом перпендикулярное положение относительно поверхности дороги
Любые нарушения в направляющих элементах приведут к быстрому и неравномерному износу шины колеса, а также других элементов подвески.
Демпфирующий элемент. Элементом демпфирующего устройства является амортизатор. Использование амортизаторов в системе подвески позволяет решить такие проблемы, как вибрация кузова при движении по неровной дороге, а также сглаживание вибраций на других элементах подвески автомобиля. Благодаря функции демпфирования обеспечивается постоянный контакт колеса с дорогой, автомобиль становится более устойчивым при движении.
Стабилизатор поперечной устойчивости. Во время выполнения поворота на скорости стабилизатор поперечной устойчивости препятствует крену кузова автомобиля. При совершении маневра поворота колеса одной стороны автомобиля начинают отрываться от дороги, что может повлечь переворачивание транспортного средства. В этот момент на стабилизаторе создается напряжение, которое стремится вернуть на место поднимающийся край автомобиля.
Элементы крепления отдельных деталей. К элементам крепления относятся шаровые шарниры, сайлентблоки и болтовые соединения, которые связывают между собой остальные элементы подвески автомобиля.
Принцип работы
Схема работы подвески автомобиля основывается на преобразовании энергии удара, возникающего от наезда колеса на неровность покрытия дороги, в перемещение упругих элементов (к примеру, пружин). В свою очередь, жесткость перемещения упругих элементов контролируется, сопровождается и смягчается действием гасящих устройств (например, амортизаторов). В результате, благодаря подвеске, сила удара, которая передается на кузов автомобиля, уменьшается. Этим и обеспечивается плавность хода. Лучший способ увидеть работу системы – это использовать видео, которое наглядно демонстрирует все элементы подвески автомобиля и их взаимодействие. » alt=»»> Автомобили обладают самыми различными по жесткости подвесками. Чем жестче подвеска, тем информативнее и эффективнее управление автомобилем. Однако при этом серьезно страдает комфорт. И, наоборот, мягкая подвеска устроена так, что обеспечивает удобство в эксплуатации и жертвует управляемостью (чего нельзя допустить). Именно поэтому производители автомобилей стремятся найти их наиболее оптимальный вариант – сочетание безопасности и комфорта.
