Ни для кого не является секретом, что любой автомобиль имеет переднюю и заднюю подвески, представляющие собой совокупность амортизаторов пружин, рычагов. Подвеска обеспечивает плавность хода транспортного средства и оказывает непосредственное влияние на его динамические характеристики.

Существует несколько видов подвесок автомобиля: двухрычажная, многорычажная, подвеска МакФерсона, подвеска «Де Дион», зависимая задняя подвеска, полунезависимая задняя подвеска. Любая подвеска имеет свои преимущества и недостатки и может применяться на определенном типе транспорта. Рассмотрим подробнее все виды подвесок автомобиля.

Двухрычажная подвеска

Данный вид подвески имеет короткий верхний рычаг и длинный нижний рычаг. Благодаря конфигурации поперечного рычага каждое колесо автомобиля независимо воспринимает неровности дороги, оставаясь в оптимальном вертикальном положении. Таким образом обеспечивается хорошее сцепление с дорогой и минимальный износ шин.

Подвеска МакФерсона

Подвеска МакФерсона — это подвеска, которая имеет в своем составе один рычаг, стабилизатор поперечной устойчивости, блок из пружинного элемента. В конструкцию подвески МакФерсона входит также телескопический амортизатор, который получил название «качающаяся свеча», так как во время движения колеса он может раскачиваться вверх и вниз. Несмотря на несовершенство конструкции, подвеска МакФерсона широко используется в современном автомобилестроении из-за технологичности и дешевизны.

Многорычажная подвеска

Данный вид подвески, во многом напоминающей двухрычажную, обеспечивает плавный ход и улучшенную управляемость транспортного средства. В конструкцию многорычажной подвески входят сайлент-блоки и шаровые шарниры, эффективно смягчающие удары во время преодоления автомобилем препятствий. Все элементы подвески закрепляют через сайлент-блоки на подрамнике. Таким образом удается улучшить шумоизоляцию машины от колес.

Независимая многорычажная подвеска обычно используется на авто представительского класса, которые отличаются улучшенной управляемостью и стабильным контактом колес с любым дорожным покрытием. Среди основных преимуществ многорычажной подвески можно выделить независимость колес машины друг от друга, низкую неподрессорную массу, независимую продольную и поперечную регулировки. Многорычажная подвеска отлично подходит для установки в схему 4×4.

Задняя зависимая подвеска

Подвеска, где роль упругих элементов исполняют цилиндрические винтовые пружины - это и есть задняя зависимая подвеска, которую часто устанавливают на «Жигули». Самым большим недостатком такого типа подвески является большой вес, который имеет балка заднего моста. Вес еще больше увеличивается, если задний мост является ведущим, так как на балке размещается редуктор, картер главной передачи. Это, в свою очередь, вызывает увеличение неподрессорных масс, что ухудшает плавность хода автомобиля и приводит к возникновению вибраций.

а - зависимая подвеска; б - независимая подвеска

Подвеска «Де Дион»

Данный вид подвески отличается «облегченным» задним мостом, так как картер отделяется от балки и прикрепляется непосредственно к кузову. Двигатель передает крутящий момент на ведущие колеса через полуоси, которые качаются на шарнирах угловых скоростей. Подвеска «Де Дион» может быть как зависимой, так и независимой. Главным недостатком зависимой подвески является «приседание» машины при старте. Во время торможения автомобиль начинает явно наклоняться вперед. Чтобы избежать такого эффекта, в зависимых подвесках используют специальные направляющие элементы.

Задняя полунезависимая подвеска

Полунезависимая задняя подвеска представляет собой два продольных рычага, соединенных посредине поперечиной. Задняя подвеска применяется только сзади, но на большинстве переднеприводных авто. Плюсы данной конструкции состоят в легкости монтажа, компактности, небольшом весе, уменьшенной неподрессорной массе, что в итоге положительно сказывается на кинематике колес. Единственным минусом задней полунезависимой подвески является то, что она может использоваться только на неведущих задних мостах.

Подвески грузовых автомобилей

Наиболее распространенным типом зависимой подвески является подвеска с поперечными или продольными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Такой тип подвески широко используется на грузовиках, а также на некоторых внедорожниках. Этот вариант считается самым легким, так как мост размещают на продольных рессорах, которые крепят в кронштейнах кузова. Сразу же заметна очевидная простота подобной конструкции, которая и является главным преимуществом задней зависимой подвески, имеющим значение в первую очередь для производителя. Автомобилист получает только недостатки, заключающиеся в неэффективной работе рессор в качестве направляющих. Мягкость рессор отрицательно сказывается на управляемости автомобиля на высоких скоростях и на сцеплении шин с дорогой.

Подвески пикапов и внедорожников

Если говорить о внедорожниках и пикапах, то для данных типов автомобилей наиболее часто используют несколько типов подвесок:

Зависимую переднюю и заднюю подвески;
- независимую переднюю и независимую заднюю подвески;
- полностью независимую подвеску.

Среди наиболее распространенных задних подвесок внедорожников и пикапов встречаются пружинные и рессорные. Рессорные отличаются надежностью и простотой конструкции. Пружинные подвески конструктивно более сложны, но выделяются компактностью и мягкостью, поэтому устанавливаются на легких пикапах и внедорожниках. «Паркетники» обычно оборудуются независимыми рычажными задними подвесками. Что касается передней подвески внедорожников, то наиболее часто производители отдают предпочтение торсионным и независимым пружинным подвескам.

Подвески легковых автомобилей

Если говорить о легковых автомобилях, которые в основном имеют передние ведущие колеса, то в качестве передней подвески используется независимая подвеска Макферсона или независимая двухрычажная подвеска. Говоря же о задней подвеске, стоит заметить, что производители обычно выбирают независимую многорычажную либо полузависимую заднюю подвеску.

Многорычажная подвеска стала устанавливаться на автомобили еще с середины двадцатого века. В настоящее время она наиболее популярна. Подвеска автомобиля состоит из узлов и деталей. Она предназначена для создания упругой связи между рамой автомобиля и его колесами. С ее помощью уменьшается нагрузка на колеса и кузов, она гасит колебания, а также помогает управлять положением кузова машины на дороге при движении, особенно на поворотах. Таким образом, подвеска делает машину на дороге более устойчивой с плавным ходом.

Многорычажная подвеска устанавливается чаще всего на заднюю ось, но вполне возможен вариант установки ее и на переднюю ось. Кроме того, она устанавливается на все типы приводов: переднеприводные автомобили, заднеприводные и с полным приводом. Многорычажная подвеска – это объединенное понятие, на что указывает название «многорычажная». У нее нет четкой конструкции, но в ней объединены преимущества двухрычажной подвески с продольными и поперечными рычагами. Таким образом, удалось добиться оптимальной кинематики и эффекта регулирования. Многорычажная подвеска делает движения автомобиля более плавными, снижает уровень шума, позволяет легко управлять машиной на дороге.

Конструкция подвески состоит в том, что ступицы колес крепятся благодаря четырем рычагам, что позволяет осуществлять регулировку как в продольной, так и в поперечной плоскости. Для корректной работы подвески необходимо правильно рассчитать жесткость шарниров и податливость рычагов. Чтобы размеры были оптимальными, подвеска монтируется на подрамнике. Проектирование сложное и выполняется с помощью компьютера.

В конструкцию многорычажной подвески входят следующие узлы и детали:

• подрамник, служащий для крепления рычагов;
• ступичная опора;
• продольные и поперечные рычаги;
• пружины;
• амортизаторы;
• стабилизатор поперечной устойчивости.

Основой конструкции является подрамник. К нему крепятся поперечные рычаги, соединяющиеся с опорой ступицы. Они обеспечивают положение ступицы в поперечной плоскости. Их количество может быть от трех до пяти. В самой простой конструкции используются три: один верхний и два нижних – передний и задний.

Верхний рычаг предназначен для соединения опоры колес с подрамником и осуществляет передачу поперечных усилий. Задний испытывает основную нагрузку от веса рамы автомобиля, которая передается через пружину. Передний нижний отвечает за схождение колеса. Продольный рычаг крепится к кузову благодаря опоре, его функцией является удержание колеса в направлении продольной оси. Другая сторона соединяется с опорой ступицы. Каждое колесо оснащено своим продольным рычагом.

На ступице находятся подшипники и крепления для колес. Подшипники прикрепляют на опору с помощью болтов. Для нагрузок в подвеске предназначена винтовая пружина. Ее опорой являются задние нижние поперечные рычаги. Одной из составляющих многорычажной подвески является стабилизатор поперечной устойчивости, служащий для снижения крена кузова автомобиля, когда он проходит повороты. Кроме того, стабилизатор обеспечивает хорошее сцепление задних колес с дорогой. Крепление стабилизатора поперечной устойчивости обеспечивается резиновыми опорами. С опорами ступицы штанги соединяются специальными тягами. Амортизаторы имеют соединение со опорой ступицы и чаще всего не связаны с пружиной.

Плюсы и минусы

При оценке подвески учитывают ее потребительские свойства: устойчивость автомобиля на дороге, легкость управления и комфортность. Чаще всего автолюбителей мало интересует технические подробности автомобиля. Этими вопросами занимаются инженеры, которые его создают. Они выбирают тип подвески, подбирают оптимальные габариты и технические характеристики отдельных узлов. Машина при разработке проходит множество испытаний, поэтому отвечает всем требованиям потребителя.

Известно, что комфорт и управляемость – свойства, которые часто противоположны, так как зависят от жесткости подвески. Совместить их можно только в сложных многорычажных подвесках. Плавность хода автомобиля обеспечивается сайлентблоками и шаровыми шарнирами, а также четко выверенной кинематиой. При наезде на препятствия хорошо гасятся удары. Все элементы подвески крепятся к подрамнику благодаря мощным сайлентблокам, поэтому салон изолирован от шума колес. Основным преимуществом является управляемость.

Используется эта подвеска на дорогих машинах, обеспечивая хорошую сцепляемость колес с дорожным покрытием и возможность четко контролировать автомобиль на дороге.

Основные достоинства многорычажной подвески:

1. колеса не зависят друг от друга;
2. небольшая масса подвески, благодаря алюминиевым деталям;
3. хорошее сцепление с дорожным покрытием;
4. хорошая управляемость на поворотах;
5. возможность использования в схеме 4×4.

Для многорычажной подвески нужны качественные дороги, поэтому она быстро изнашивается на отечественных дорогах. Сложность конструкции делает стоимость подвески очень дорогой. Многие производители используют неразборные рычаги на своих моделях. Из-за этого их стоимость довольно высокая.

Диагностика и ремонт подвески

Многорычажная подвеска требует постоянного ухода и в случае необходимости своевременного ремонта. Несмотря на сложность конструкции, проверить состояние многорычажной подвески можно самостоятельно.

Для диагностики автомобиль надо загнать на смотровую яму или поднять домкратом. Во время проверки следует иметь под рукой руководство по обслуживанию автомобиля, где описаны основные его детали и даны необходимые рекомендации.

В первую очередь снимаются амортизаторы, которые проверяются на наличие трещин. Затем проверяется целостность шаровых опор, штанг, рычагов, сайлентблоков. Проверяются все крепежные болты и резиновые уплотнители. Все детали не должны иметь никаких повреждений. Если найдены поврежденные детали их надо заменить: либо самостоятельно, пользуясь схемами в руководстве, либо на станции техобслуживания.

На задней подвеске кроме амортизаторов, надо проверять тяги и уплотнители. Рядом с задней подвеской находится выхлопная труба, которая может быть причиной появления посторонних звуков. Глушитель следует внимательно осмотреть, покачать его в разные стороны, проверить крепления. Эти действия могут убрать возникающий посторонний звук.

Если регулярно делать диагностику автомобиля и выполнять своевременно его ремонт, это продлит срок его службы и повысить безопасность при движении.

Видео “Ремонт передней многорычажной подвески”

На записи показано, как провести замену задних сайлентблоков передних рычагов на Ford Focus.

Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрес­соренной и неподрессоренными массами Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу. Она состоит из трех устройств:

• упругого
• направляющего
• демпфи­рующего

Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются дина­мические нагрузки и улучшается плавность хода.

Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна

Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.

Демпфирующее устройство () 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.

Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.

Рис. Схема зависимой подвески колес

Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.

Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях. К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.

На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.

Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником

Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей применяются винтовые ци­линдрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.

На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообраз­ную (фасонную) пружину с прогрессивной харак­теристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.

Рис. Спиральные пружины:
а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина

На ряде автомобилей для обеспечения прогрес­сивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасон­ных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.

Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стаби­лизатора.

Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, распо­ложенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Независимая подвеска

Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.

Список видов подвесок легковых автомобилей

В настоящей статье рассмотрены лишь основные виды подвесок автомобилей, в то время как их видов и подвидов на самом деле существует намного больше и, к тому же инженерами постоянно разрабатываются новые модели и дорабатываются старые. Для удобства приведем список наиболее распространенных. В последующем каждая из подвесок будет рассмотрена подробней.

• Зависимые подвески
  • На поперечной рессоре
  • На продольных рессорах
  • С направляющими рычагами
  • С упорной трубой или дышлом
  • «Де Дион»
  • Торсионно-рычажная (со связанными или с сопряжёнными рычагами)
• Независимые подвески
  • С качающимися полуосями
  • На продольных рычагах
    • Пружинная
    • Торсионная
    • Гидропневматическая
  • Подвеска «Дюбонне»
  • На двойных продольных рычагах
  • На косых рычагах
  • На двойных поперечных рычагах
    • Пружинная
    • Торсионная
    • Рессорная
    • На резиновых упругих элементах
    • Гидропневматическая и пневматическая
    • Многорычажные подвески
  • Свечная подвеска
  • Подвеска «Макферсон» (качающаяся свеча)
  • На продольных и поперечных рычагах

• Активные подвески
• Пневматические подвески

Названа по имени американского инженера фирмы Ford Эрла Стили МакФерсона (Earle Steele MacPherson), впервые применившего её на серийном автомобиле модели Ford Vedette 1948 года. Позднее она использовалась на автомобилях Ford Zephyr (1950) и Ford Consul (1951). Является самым распространенным видом независимой подвески, который применяется на передней оси автомобиля.

По своей конструкции подвеска МакФерсон является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, в которой верхний поперечный рычаг заменен на амортизаторную стойку. Благодаря компактности конструкции подвеска McPherson широко используется на переднеприводных легковых автомобилях, так как позволяет поперечно разместить двигатель, коробку передач и другое навесное оборудование в подкапотном пространстве. Основное преимущество данного типа подвески - простота конструкции, а также большой ход подвески, препятствующий пробоям. Вместе с тем, конструктивные особенности подвески (шарнирное крепление амортизаторной стойки, большой ход) приводят к значительному изменению развала колес (угла наклона колеса к вертикальной плоскости). В повороте развал уходит в плюс, колесо как бы подворачивается под машину, в связи чем резко ухудшается способность автомобиля проходить поворот на большой скорости. Это основной минус подвески Макферсон, именно поэтому данный тип подвески не применяется на спортивных автомобилях и автомобилях премиум-класса.

Подвеска МакФерсон имеет следующее устройство:

1. пружина

2. стойка амортизатора

3. тяга стабилизатора поперечной устойчивости

4. поперечный рычаг с шаровой опорой

5. подрамник

6. поворотный кулак

Подвеска крепится к кузову через подрамник, который является несущей конструкцией. Он жестко крепится к кузову либо через сайлентблоки,чтобы снизить вибрации передающиеся на кузов. Сбоку к подрамника крепятся два треугольных поперечных рычага, которые через шаровое соединение соединяются с поворотным кулаком. Поворотный кулак осуществляет поворот колеса за счет рулевой тяги которая крепится к нему сбоку. Непосредственно к рулевому кулаку крепятся амортизаторы с установленными на них пружинами. К амортизаторам через шаровые соединения подходят две тяги от амортизатора поперечнойустойчивости, которые отвечает за поперечную устойчивость. Как видите устройство подвески достаточно простое, чтобы описать его в 3 строчки.

Плюсы и минусы

Плюсы

+ низкая стоиомость

+ легко обслуживается

+ компактность

- Плохая управляемость в поворотах

- Передача шумов дорожного покрытия на кузов

Видео работы подвески Макферсон:

http://www.youtube.com/watch?v=I7XJO3F476M

2. Двухрычажная подвеска(Double wishbone suspension )

К сожалению до сих пор достоверно не известно, кто первый изобрел двухрычажную подвеску , впервые она появилась в начале 30-х годов на автомобилях марки Packard. Эта компания базировалась в сердце американского автомобилестроения городе - Детройт. Первый автомобиль марки Пакард сошел с конвейера в 1899 году, последний был построен в 1958. После 30-ых годов множество американских автомобилей стало оснащаться двухрычажной подвеской, чего нелья сказать о Европе, т.к. из-за размеров автомобиля не хватало места для размещения такой подвески. С тех прошло много времени и сейчас подвеска на двойных поперечных рычагах считается идеальным видом независимой подвески. Из-за своих конструктивных особенностей она обеспечивает лучший контроль за положением колеса относительно дороги, ведь двойные рычаги всегда держат колесо перпендикулярно дороге, по этой причине управляемость таких автомобилей гораздо лучше.

Двухрычажная подвеска может применяться на передней и задней оси автомобиля. Подвеска используется в качестве передней подвески на многих спортивных автомобилях, седанах представительского и бизнес класса, а также на болидах формулы один.

Устройство двухрычажной подвески:

1. верхний поперечный рычаг
2. амортизатор
3. пружина
4. приводной вал
5. рулевая тяга
6. нижний поперечный рычаг

Конструкция подвески на двойных поперечных рычагах включает два поперечных рычага, пружину и амортизатор.

Рычаг может иметь Y-образную или U-образную форму. В отличии от Макферсона, тут два рычага, каждый из рычагов крепится к кузову через сайлентблоки и к поворотному кулаку через шаровое соединение.Верхний рычаг, как правило, имеет меньшую длину, что дает отрицательный угол развала колеса при сжатии и положительный – при растяжении (отбое). Данное свойство придает дополнительную устойчивость автомобилю при прохождении поворотов, оставляя колесо перпендикулярным дороге независимо от положения кузова.

Плюсы и минусы

Плюсы

+ перпендикулярное положение колеса относительно дороги в поворотах

+ сопротивление клевкам

+ улучшенная управляемость

Минусы

- большой размер

- стоимость

- трудоемкое обслуживание

Видео работы двухрычажной подвески

3. Многорычажная подвеска (Multilink).

Дальнейшее развитие двухрычажной подвески. Это самая распространенная подвеска на задней оси на сегодняшний момент. Это вызвано тем что при использовании двухрычажной подвески при торможении или сбросе газа (на заднеприводных автомобилях) происходит изменение угла схождение задних колес. Т.к. подвеска крепится к подрамнику через сайлент блоки, которые при торможении деформируются и задние колеса начинают смотреть наружу. В этом явлении казалось бы ничего страшного, но представьте что вы перебрали со скоростью в повороте и решили прибегнуть к торможению, тормозить в поворте сама по себе уже не очень хорошая идея. А тут еще и внешнее нагруженное колесо начинает смотреть наружу поворота, автомобиль очень быстро приобретает избыточную поворачиваемость и последствия могут быть самыми печальными. Можно предотвратить данное явление заменив сайлент блоки на шарнирные соединения, но тогда очень сильно пострадает комфорт, ведь никому не хочется стучать зубами на кочках. Поэтому инженеры пошли другим путем.