Подвеска автомобиля из чего состоит

Подвеска автомобиля. Изучаем… запоминаем…

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность узлов и механизмов, при помощи которых осуществляется упругая взаимосвязь кузова (рамы) с колесами. За всю историю развития автомобилестроения, на легковых автомобилях применялись подвески различных типов. Сегодня наиболее распространенной подвеской является McPherson (МакФерсон).

Подвеска данного типа используется преимущественно для передних колес и устанавливается на многих легковых автомобилях и малых грузовиках. Для задних колес подвеска МакФерсон также используется, но реже. Подвеска МакФерсон представляет собой несколько видоизмененную систему на двух рычагах. Однако, в случае с МакФерсон, верхний рычаг отсутствует и его роль выполняет верхняя шарнирная опора стойки амортизатора, которая обычно размещена на крыле автомобиля. Данная подвеска устанавливается на автомобили бюджетного и среднего классов.

Для спортивных машин и автомобилей премиум-класса используются более совершенные типы подвесок. Система McPherson обязана широкому распространению благодаря ряду преимуществ: простое устройство; небольшие затраты на производство; прекрасная ремонтопригодность; разгрузка мест крепления к кузову за счет больших расстояний между верхней и нижней опорой; большой ход подвески.

Однако существуют и отрицательные черты у данной подвески: чрезмерно большой ход способствуют нежелательным, пусть и кратковременным изменениям угла развала колес автомобиля; требуется усиление кузова в месте крепления верхней опоры (опорного подшипника стойки); невозможность качественно шумоизолировать арку колеса; несколько худшие параметры в плане кинематики в целом. Тем не менее, низкая стоимость изготовления данной подвески и ремонтопригодность даже в условиях гаража позволяют не учитывать отрицательные черты.

Устройство подвески МакФерсон Подвеска типа МакФерсон имеет весьма простое устройство и состоит из следующих основных конструктивных элементов: подрамник; нижний поперечный рычаг; ступица и поворотный кулак колеса; шаровая опора поворотного кулака; стойка амортизатора; пружина; верхняя опора стойки амортизатора. Подрамник представляет собой основной элемент подвески.

Данный узел крепится непосредственно к кузову автомобиля при помощи сайлентблоков или жестким креплением. Крепление подрамника на сайлентблоках позволяет уменьшить передачу вибрации на кузов автомобиля. Стоит отметить, что подрамник, как отдельный конструктивный элемент, может отсутствовать. Нижние поперечные рычаги крепятся к подрамнику или непосредственно к силовому кузову автомобиля при помощи сайлентблоков.

Каждый из рычагов имеет по две точки опоры на кузове. На противоположном конце рычага закреплена шаровая опора поворотного кулака, которая обеспечивает подвижность во всех плоскостях последнего. Ступица и поворотный кулак предназначены для крепления колеса. За счет специального шарнирного соединения через шаровую опору с нижним рычагом и рулевой тягой, поворотный кулак обеспечивает поворот управляемых колес.

Верхней точкой крепления поворотного кулака является нижняя часть амортизаторной стойки. Амортизаторная стойка является связующим элементом между кузовом и поворотным кулаком. Нижняя часть стойки при помощи клеммового соединения закреплена в поворотном кулаке, а верхняя часть соединена с кузовом при помощи специального опорного подшипника. Опорный подшипник чаще всего представляет собой втулку из толстой резины, в которой закреплен шариковый подшипник.

Шток амортизаторной стойки крепится в шариковом подшипнике, а резиновая втулка компенсирует отклонения стойки при работе подвески. Помимо этого, на амортизаторной стойке крепится пружина подвески. Помимо основных конструктивных элементов, подвеска МакФерсон в различных вариациях может содержать дополнительные узлы, такие как стабилизаторы поперечной устойчивости, стойки стабилизатора и прочее.

Стабилизатор поперечной устойчивости может иметь различное конструктивное исполнение на разных автомобилях, однако предназначение его от этого не меняется. Стабилизатор крепится в двух точках к подрамнику или к кузову и соединен с амортизаторными стойками при помощи соединительных тяг с шарнирами или резинометаллическими втулками. Основным предназначением стабилизатора является снижение боковых кренов машины и противостояние продольным перемещениям поворотного кулака или ступицы.

Доступ к сервису временно запрещён

С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.

Что мне делать?

Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.

Как устроена подвеска легкового автомобиля

Если жестко закрепить колеса на кузове, то при наезде на неровность машина станет неуправляемой, а людей в салоне будет сильно трясти.

В обиходе подвеской называют все, что находится между кузовом или рамой и тормозным диском. Эта статья расскажет, как устроена подвеска легкового автомобиля, как она работает и почему ее важно отремонтировать как можно быстрее, если что-то в ней выйдет из строя.

Что вы узнаете

Типы подвесок легкового автомобиля

Описать все возможные конструкции сложно. Их очень много, есть немало эксклюзивных вариантов. Мы будем говорить о самых распространенных.

Элементы подвески автомобиля крепятся к несущему кузову. У некоторых тяжелых внедорожников и пикапов — к несущей раме. Вот какой может быть их конструкция.

Зависимая конструкция

При такой конструкции подвески колеса автомобиля на одной оси жестко связаны между собой. Между ними может быть балка или мост — когда эта ось ведущая.

Если наехать одним колесом на неровность, то второе колесо изменит свое положение — наклонится. Это отрицательно влияет на комфорт и управляемость, но зато такая конструкция очень простая. В ней меньше элементов, которые изнашиваются, а значит, ее придется реже обслуживать.

В основном такой тип подвески встречается на задней оси бюджетных переднеприводных автомобилей и в редких случаях — на передней оси внедорожников старой конструкции.

Зависимые задние подвески устанавливают на популярные корейские седаны — Киа Рио и Хендай Солярис, а также на переднеприводные версии кроссоверов. Если привод полный, то задняя подвеска скорее будет независимой. Исключение — старые машины, тяжелые внедорожники, а также пикапы. Например, зависимая задняя подвеска у УАЗа, Мерседеса Гелендвагена первого поколения и Ниссана Пасфайндер до 2014 года.

Полузависимая конструкция

Этот тип подвески часто путают с зависимой, но это не совсем верно. Их конструкции схожи, между колесами балка. Главное отличие — наличие упругого элемента, торсиона. Он позволяет снизить влияние колес друг на друга и при этом не сильно удорожает конструкцию. Когда одно колесо попадает в яму и перемещается вниз, торсион скручивается, а второе колесо отклоняется меньше.

Полузависимую конструкцию применяют на задней оси переднеприводных автомобилей, чаще французского производства. В этом случае в ней может не быть пружин: только амортизаторы и балка, от нее по рычагу на каждое колесо. Рычаги на подшипниках, балка жестко прикреплена к кузову. Внутри балки — по торсиону на каждое колесо, они работают вместо пружин.

Самый популярный автомобиль с такой конструкцией задней подвески — Пежо 206. О проблемах с его торсионной балкой знают во многих сервисах. Ремонтировать ее обычно сложно и дорого.

Рассылка Т—Ж для автомобилистов

Независимая конструкция

Между колесами одной оси нет жесткой связи. При перемещении одного колеса второе сохраняет свое положение. Это серьезно улучшает комфорт и делает управление автомобилем более простым. Передняя подвеска всех современных автомобилей — независимая. Чем дороже или больше машина, тем больше вероятность, что у нее и задняя подвеска будет независимой. Но такая подвеска состоит из многих изнашиваемых деталей, а ремонтировать ее может быть сложнее и дороже.

Независимая подвеска может быть разной, есть три распространенных варианта.

Макферсон (MacPherson) носит имя создателя — инженера Эрла Стила Макферсона. Конструкция состоит из одного рычага и совмещенной стойки из амортизатора и пружины. У такой подвески далеко не идеальная кинематика, но из-за простой конструкции и низкой стоимости ее производства ее используют на передней оси в большинстве переднеприводных легковых автомобилей.

Конструкцию с одним рычагом можно увидеть в Фольксвагене Гольфе и Тигуане, Ниссане Кашкае и многих других. Задняя подвеска такой конструкции встречается очень редко.

Двухрычажная. Амортизационная стойка такая же , как у подвески Макферсон, но конструкция сложнее. Нижний и верхний рычаги могут быть разных размеров и формы, хотя двигаются по параллельным траекториям. Кинематика такой подвески лучше, чем у подвески Макферсона: машиной проще управлять на неровной дороге.

Из-за дополнительных элементов — рычага и шаровых опор — такая подвеска стоит дороже, ее устанавливают на автомобили среднего класса. Например, такой подвеской оснащают крупные кроссоверы — Киа Спортейдж первого и второго поколения, Инфинити М и старые модели Ауди.

Многорычажная. Конструктивно эта подвеска похожа на двухрычажную, но рычаги в ней другой формы и их больше. Разные точки крепления и их большое количество позволяют сделать кинематику ходовой части почти идеальной.

Автомобиль с такой подвеской комфортнее, управлять им проще, но зато при ремонте есть риск потратить серьезные деньги. Как правило, такие подвески ставят на автомобили среднего и высокого класса. Многорычажная подвеска — важная черта заднеприводных Мерседесов и БМВ.

Какие детали бывают в подвеске автомобиля

Про амортизаторы и пружины мы уже рассказывали в отдельных материалах, поэтому в списке их не будет. Поговорим об остальных деталях.

Подрамник — основа конструкции независимой подвески, самая большая и тяжелая деталь. К подрамнику крепятся рычаги, кулаки и различные опоры. Также на нем расположена рулевая рейка и стабилизатор.

Балка — основа конструкции зависимой подвески. К ней крепятся тормозные механизмы, амортизаторы и ступицы колес. Если у автомобиля привод на эту ось, то вместо балки будет мост.

Поворотный кулак — деталь сложной формы, к которой крепится ступица колеса, а также рычаги подвески. На поворотный кулак устанавливаются также тормозные суппорты, а рулевые наконечники тянут за эту деталь и обеспечивают поворот колес автомобиля.

Рычаги. Главная связующая деталь в подвеске. Они отвечают за направление движение колеса и задают его траекторию.

Рычаги делают из железа или алюминия. Алюминиевые легче, но менее надежны — в них легко сорвать резьбу, а еще они ломаются при сильном ударе. Железный рычаг в таком случае, скорее всего, погнется.

Шаровые опоры — металлические шарниры в специальной резиновой обойме. С их помощью соединяют некоторые элементы подвески. Например, рычаги с подрамником или рычаги с поворотным кулаком.

Когда автомобиль проезжает неровности, колесо перемещается относительно кузова вверх или вниз. Благодаря шаровым опорам оно может ограниченно перемещаться в вертикальной плоскости и почти не меняет своего положения в горизонтальной — по крайней мере относительно других деталей подвески.

Сайлентблоки — упругие шарниры. Они нужны, чтобы гасить удары и вибрации. Если собрать всю подвеску на шаровых опорах, то управляемость будет прекрасна, но о комфорте придется забыть. Эту проблему решают сайлентблоки.

Конструктивно это два металлических цилиндра и связующий упругий материал между ними — резина или полиуретан. Сайлентблок ставится в местах соединений рычагов с другими элементами подвески там, где нужно ограниченное движение в трех плоскостях.

Стабилизаторы поперечной устойчивости работают на скручивание, почти как торсион. Но торсион работает всегда, вместо пружины, а стабилизатор — только когда появляется разность между высотой колес на одной оси. Если на препятствие наезжает только одно колесо, стабилизаторы будут скручиваться, чтобы выровнять кузов. С ними машина меньше кренится, водителя и пассажиров меньше кидает в стороны, управлять ей комфортнее.

В очень редких случаях стабилизатора на одной из осей может вообще не быть, но это больше характерно для зависимых подвесок.

Конструктивно это железный пруток сложной формы толщиной около 20 мм. В современных автомобилях высокого класса стабилизатор может быть активным и управляться электроникой — его жесткость не постоянна. При проезде неровностей стабилизатор мягче, а в поворотах, наоборот, становится более жестким. Это позитивно влияет и на комфорт, и на управляемость.

Когда менять детали подвески и как их проверить

Все подвижные и упругие элементы подвески постоянно изнашиваются и со временем требуют замены. Из-за сильной коррозии может потребоваться замена и железных деталей — рычагов, стабилизаторов, кулаков. Автопроизводители не всегда продают каждый элемент подвески отдельно. Часто, чтобы поменять один сайлентблок, приходится покупать целый рычаг.

Если при проезде неровностей вы слышите посторонние звуки или есть вопросы к управляемости автомобиля — запишитесь в автосервис. Самостоятельно и без подъемника найти неисправность довольно сложно. Вот как автосервисы проверяют подвеску.

Проводят инструментальный осмотр. Машину поднимают на подъемнике, а потом мастер с помощью монтажки имитирует движение отдельных элементов подвески. Здесь важно знать, на что обращать внимание и какое усилие нужно приложить, когда нужно нажать на рычаг. Никаких цифр и признанных стандартов здесь нет, все зависит от квалификации мастера.

Проверяют подвеску на вибростенде. Машину ставят на специальный стенд, который имитирует движение машины по неровностям. После испытания он выдает оцифрованный результат о состоянии подвески. Такой способ хорош только для поиска неисправных амортизаторов или пружин.

Осматривают машину с применением стенда для развала-схождения. Иногда только он помогает найти изогнутый рычаг или другое нарушение геометрии подвески. Такие вещи сложно заметить, но с помощью лазерных датчиков стенда все становится понятнее.

Устройство автомобилей

Подвеской называется совокупность механизмов и устройств, соединяющих несущую систему (раму или кузов) автомобиля с его колесами. Подвеска предназначена для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения.

Плавностью хода называют свойство автомобиля гасить динамические воздействия, передаваемые колесам от неровности дороги во время движения. Кроме того, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой, подвеска способствует повышению безопасности движения, поскольку отрыв колес (или даже одного колеса) от дорожного полотна способен привести к потере управляемости автомобилем.

Через подвеску вес автомобиля передается на колеса и распределяется между ними. В то же время удары и толчки, возникающие при движении по неровностям дороги, передаются прежде всего элементам подвески, и уже через них на несущую систему автомобиля.

Наличие подвески обеспечивает возможность вертикального перемещения колес относительно корпуса автомобиля.

Составные элементы подвески

Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части: подрессоренные и неподрессоренные.

Подрессоренными называют массы частей автомобиля, опирающиеся на подвеску. К подрессоренным массам автомобиля относятся кузов, рама, а также расположенные на них механизмы.

Неподрессоренные массы – массы частей автомобиля, расположенные между подвеской и дорогой – колеса, мосты, тормозные механизмы и пр.

В состав подвески входят:

• упругие элементы, которые смягчают толчки и удары, возникающие при движении автомобиля по неровностям дороги;
• гасящие элементы, предназначенные для быстрого гашения колебаний, возникающих в результате работы упругих элементов при прохождении колесами неровностей дороги;
• направляющие устройства, которые определяют характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля и дороги, а также передают продольные и поперечные усилия, возникающие между колесами и кузовом автомобиля;
• стабилизирующие устройства, которые уменьшают боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля при прохождении поворотов и на косогорах.

К упругим элементам подвески могут относятся рессоры, пружины, торсионные валы, пневмобаллоны, а также различные демпфирующие элементы, например, выполненные из резиновых материалов.

К гасящим элементам относятся амортизаторы различных конструкций.

Направляющими устройствами являются рычаги и реактивные штанги. Часто роль направляющего элемента выполняет сама рессора. К направляющим элементам следует относить и балки мостов, однако, по установившимся определениям их относят к другим составным частям автомобиля.

Иногда стабилизирующие устройства могут выполнять часть функций упругих элементов подвески.
Стабилизирующее устройство 4 (рис. 1) или стабилизатор поперечной устойчивости является дополнительным упругим элементом в подвеске легкового автомобиля и представляет собой упругий стержень, установленный поперек автомобиля. Средней частью такой стабилизатор связан с кузовом, а концами – с направляющими устройствами 1 – рычагами подвески.
При боковых кренах концы стабилизатора перемещаются в разные стороны: один опускается, другой поднимается. Вследствие этого средняя часть стабилизатора закручивается, препятствуя тем самым крену и поперечным колебаниям кузова автомобиля.

Типы автомобильных подвесок

Автомобильные подвески классифицируются по различным определяющим показателям.

По типу направляющего устройства различают независимые, зависимые подвески, при этом зависимые подвески в свою очередь подразделяются на автономные и балансирные.

По типу применяемых упругих элементов различают рессорные, пружинные, торсионные, пневматические, гидропневматические и комбинированные подвески.

По наличию в конструкции гасящего устройства подвески бывают с амортизаторами и без амортизаторов.

По применяемым стабилизирующим устройствам различают подвески со стабилизаторами и без них.

Принципиальная схема работы подвески автомобиля

Крутящий момент М_к на ведущих колесах создает между ними и дорогой силу тяги Р_т, которая приводит к возникновению толкающей силы Р_х. Толкающая сила передается на кузов автомобиля через направляющее устройство (рычаги), а при возникновении толчков от неровности дороги деформируется упругий элемент 1 (в данном случае пружина) 2, смягчая эти толчки. Колесо при этом перемещается в вертикальной плоскости вокруг точек О₁ и О₂.

Чтобы после сжатия пружины кузов вместе с ней совершал затухающие колебания и не раскачивался долгое время, между кузовом и балкой моста установлен амортизатор. Поршень амортизатора, закрепленный через шток к кузову, перемещается с сопротивлением в цилиндре, закрепленном на мосту, что и приводит к быстрому гашению колебаний кузова.

Кинематическая схема подвески определяет характер связи отдельных колес между собой и с рамой автомобиля, а также кинематику перемещения колес относительно рамы. В зависимости от этого подвески делят на зависимые и независимые.

В зависимой подвеске (рис. 2, а) колеса располагаются на общей оси и колебания одного колеса в вертикальной или горизонтальной плоскостях неизбежно вызывает колебания второго колеса, поскольку между ними существует жесткая кинематическая связь.

При независимой подвеске (рис. 2, б) каждое колесо автономно соединяется с кузовом или рамой посредством рычагов или отдельных элементов связи, и перемещение одного колеса не вызывает существенного перемещения другого.

Для трехосных автомобилей наиболее типична автономная зависимая подвеска передних колес (рис. 3) и зависимая балансирная подвеска колес среднего и заднего мостов.

При балансирной подвеске средний и задний мост образуют балансирную тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 2 (по принципу детских качелей), в результате чего обеспечивается постоянный контакт всех колес с дорогой, даже если автомобиль движется по неровной дороге. Этим обеспечивается высокая проходимость автомобиля и хороший контакт всех колес тележки с дорогой.