Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.

История появления

Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.

Первым способом создать упругую “прослойку” между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.

Основные функции и характеристики подвески автомобиля

У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:

1. Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
2. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
3. Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.

Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.

В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.

Ход подвески – расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет “внедорожные” возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.

Устройство подвески

Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:

1. Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, торсионы, пневмоэлементы и т.д.
2. Демпфирующее устройство – гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы амортизаторов.
3. Направляющее устройство – обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
4. Стабилизатор поперечной устойчивости – уменьшает поперечный крен кузова.
5. Резино-металлические шарниры – обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
6. Ограничители хода подвески – ограничивают ход подвески в крайних положениях.

Классификация подвесок

В основном подвески подразделяются на два больших типа: зависимые и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.

• простая и надежная в эксплуатации;
• высокая грузоподъемность.

• плохая управляемость;
• плохая устойчивость на больших скоростях;
• меньшая комфортабельность.

Независимая подвеска

Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.

• хорошая управляемость;
• хорошая устойчивость автомобиля;
• большая комфортабельность.

Полузависимая подвеска или торсионная балка – это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.

Виды независимых подвесок

МакФерсон

Подвеска McPherson – самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.

Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.

Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.

• простота конструкции;
• компактность;
• надежность;
• недорогая в производстве и ремонте.

• средняя управляемость.

Двухрычажная передняя подвеска

Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.

Пневматическая подвеска

Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При пневматической подвеске есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.

Гидравлическая подвеска

Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. Гидравлическая подвеска дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Спортивные независимые подвески

Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.

Подвески типа push-rod и pull-rod

Данные устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. В основе – двухрычажная схема. Основная особенность заключается в том, что демпфирующие элементы расположены внутри кузова. Конструкция данных типов подвески очень схожа, отличие заключается лишь в расположении воспринимающих нагрузку элементов.

Спортивная подвеска push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.

Такая конструкция снижает центр тяжести и обеспечивает лучшую устойчивость автомобиля. Подвеска pull-rod имеет более низкий центр тяжести, чем push-rod. Однако на практике их общая эффективность примерно одинакова.

Из чего состоит ходовая часть автомобиля

За качество и надежность перемещения машины отвечает сразу несколько узлов. Основным элементом считается ходовая часть автомобиля. Конструкция состоит из нескольких частей, которые позволяют автомобилисту комфортно перемещаться на транспортном средстве.

Из чего состоит ходовая часть

Для обеспечения нормального передвижения основные элементы ходовой части крепятся к кузову машины. В результате получается многофункциональная конструкция узлов, которая соединяет колеса с кузовом. В перечень функций ходовой части входит:

• смягчение движения;
• гашение колебаний кузова;
• прием поперечных и продольных усилий, толчков.

Благодаря установке упругих деталей подвески, транспортное средство не подвергается тряске, а также излишней вибрации.

Подвеска отвечает за уровень комфорта передвижения

Устройство ходовой части автомобиля выглядит следующим образом:

• рама;
• балки мостов;
• передняя и задняя подвески;
• колеса.

Элементы ходовой

Первой габаритной деталью ходовой части является управляемый мост. Элемент выполнен в виде балки повышенной прочности. В нее вмонтированы поворотные цапфы, которые фиксируются при помощи специальных шарниров. Также данная конструкция оснащается специальными соединительными деталями.

В основе управляемого моста лежит жесткая балка штампованного типа. При таком строении мост в передней части автомобиля представлен поперечной балкой, к которой крепятся управляемые колеса.

Крутящий момент от мотора к данному узлу не подводится. Мост является не ведущим и выполняет функцию несущей конструкции. Управляемые системы бывают различных типов и применяются как на легковом, так и на грузовом транспорте.

Список того, что входит в ходовую часть автомобиля достаточно большой. Ключевыми элементами можно назвать упругие детали подвески. Детали позволяют смягчать сильные удары и толчки во время езды. Также данные узлы способны снижать вертикальное ускорение и динамическую нагрузку на конструкцию.

Благодаря разнообразию упругих элементов, кузов автомобиля практически не подвергается пагубному воздействию неровностей на дорожном покрытии. Управление транспортным средством становится плавным и контролируемым.

На многих разновидностях автомобилей могут применяться следующие элементы ходовой:

Типы подвесок

По своему предназначению подвеска является той частью, которая отвечает за вертикальное движение колеса относительно кузову. Именно данная конструкция напрямую взаимодействует с кузовом и дорожным покрытием.

На данный момент в автомобилестроении применяется два основных типа подвесок:

• зависимая;
• независимая.

Также на некоторых машинах устанавливается полузависимая подвеска. Однако этот образец чаще всего относят к зависимой схеме.

Ранее на различном транспорте широко применялась зависимая конструкция. Сейчас этот образец постепенно отходит на второй план. Чаще всего система балок устанавливается на грузовые автомобили, которые постоянно подвергаются большим нагрузкам. Также балки нашли применение на внедорожниках рамного типа. На фото подвеска отличается простотой строения. Однако, основное преимущество заключается в надежности. Ее дешево и удобно обслуживать.

Основная часть зависимой системы – рессора. Узел представлен в виде пакета листов, которые выполнены в изогнутой форме. Большинство производителей во время создания рессор используют пружинистую сталь, которая отлично справляется с функцией балансировка кузова.

Независимая подвеска

Большей популярностью пользуется независимый тип подвески. Данная конструкция считается более сложной в плане технического обслуживания ходовой части автомобиля. Основная характеристика этой системы заключается в наличии индивидуальных точек крепления и упругих элементов для каждого колеса. На неровной дороге преимущество несравнимо – колеса не взаимодействуют друг с другом, что делает передвижение авто более плавным.

Благодаря отсутствию общих мостов, процесс ремонта становится проще. При возникновении неисправностей с одной осью нет необходимости восстанавливать противоположную сторону конструкции.

Подвеска типа Макферсон

Типа Макферсон

90% автомобильных компаний применяют наиболее надежный тип подвески – Макферсон. Это независимый образец системы, который лучше всех показал себя на различных типах транспорта. Элементы ходовой части составляют одну цельную схему, которая отличается высокой надежностью. Данный узел выглядит следующим образом:

• на ступицу одевают колесный диск;
• ступица шарнирным образом фиксируется к кузову;
• роль держателей выполняют жесткие рычаги.

Существует большое разнообразие рычагов, которые могут располагаться согласно разным схемам. Наиболее распространенными являются одинарные, сдвоенные, А-образные рычаги. Детали могут быть верхними и нижними. В состав простой независимой подвески входит один рычаг, располагающийся снизу.

Что еще относится к системе:

• ступицы;
• шаровые опоры;
• тормозные диски;
• поворотные рычаги;
• опорные чашки, располагающиеся снизу;
• пружины;
• буфер сжатия;
• верхние опоры стойки;
• гайки;
• штоки;
• поворотные кулаки;
• валы привода;
• защитные чехлы.

Элементом, гасящим колебания ступицы, является стойка. Деталь состоит из амортизатора и наружной пружины. Качественное крепление стойки к кузову обеспечено подушкой. Внутри узел оснащен упорным подшипником, благодаря которому стойка может вращаться вокруг своей оси.

Со временем стойка начинает передавать все больше колебаний на кузов. Проверку стойки в случае выхода из строя можно выполнить самостоятельно путем раскачивания кузова. При сильном качении неисправный узел не стабилизирует кузов.

Заключение

Ходовая часть машины состоит из целого ряда элементов, которые нуждаются в своевременном обслуживании. Оба типа подвесок необходимо поддерживать в отличном техническом состоянии, чтобы на дороге не возникало неприятностей. Наиболее часто заменяемыми деталями ходовой принято считать сайлентблоки, втулки и шаровые опоры. Реже приходится менять стойки стабилизаторов.

Конструкция ходовой части автомобиля на примере ваз 2109

Ходовая часть ваз 2109 несколько отличается от схемы подвески более ранних моделей волжского автозавода. Давайте рассмотрим ее устройство — передний и задний мост в отдельности.

Передний мост

Передний мост имеет независимую телескопическую подвеску, в которой применяются как гидравлические амортизаторы, так и витые пружины. Поперечный рычаг — нижний с растяжками. Ходовая часть снабжена стабилизатором поперечной устойчивости. Устройство подвески ваз 2109 практически идентично с машинами ваз моделей 2108, 21099.

Узлы и детали ходовой части переднего моста

Передний мост ваз 2109 является, пожалуй, самым сложным элементом ходовой, это связано с тем, что схема трансмиссии автомобиля переднеприводная, но количество основных узлов в его устройстве не так уж и велико. Это:

;
1. Поворотный кулак;
2. Поперечный рычаг;
3. Растяжки;
4. Узлы крепления ходовой части к кузову и трансмиссии;

Описание конструкции передней подвески

Ходовая часть переднего моста ваз 2109 содержит довольно много элементов, но все является типичной для машин подобного класса и ее конструкция перекликается с множеством однотипных автомобилей. Основной деталью служит телескопическая стойка с гидравлическим амортизатором. Поверх гидравлического цилиндра устанавливается витая пружина с буфером хода. Верхняя опора также изготавливается из полиуретана и обеспечивает качание стойки, и гашение вибраций. Устройство крепления стойки к кузову (тремя болтами) позволяет гасить вибрации. Также внутри опоры находится шарикоподшипник, который обеспечивает поворот стойки совместно с колесом. Внизу поворотного кулака имеется шаровая опора, для связи с нижним рычагом подвески.

Для компенсации усилий имеются растяжки с резинометаллическими шарнирами. Для установки ступицы колеса в поворотном кулаке монтируется двухрядный упорный подшипник. Ступица крепится одним болтом. Также устройство подвески включает в себя стабилизатор, он через стойки с резиновыми шарнирами связывается с нижними рычагами подвески.

Задний мост

Устройство ходовой заднего моста ваз 2109 гораздо проще, это объясняется тем, что в отличие от автомобиля классической заднеприводной схемы, в нем нет деталей связанных с трансмиссией. А нагрузка, которую воспринимает ходовая часть, гораздо меньше, чем у грузового автомобиля.

Детали ходовой заднего моста

Из-за более мягкого режима работы (по сравнению с задним приводом предыдущих моделей), у конструкторов появилась возможность упростить схему и устройство этого узла ваз 2109. Так в задней подвеске ходовой части отсутствуют растяжки и детали для передачи вращающего усилия колесам, стабилизаторы (так как их роль выполняет балка), это незначительно ухудшило динамические параметры автомобиля, зато значительно повысило безотказность. В схему этого узла ходовой входят:

• Продольные рычаги;
• Центральная балка;
• Кронштейны крепления моста автомобиля к лонжерону;
• Гидравлические амортизаторы; (пара);
• Фланцы для крепления колес.

Конструкция заднего моста

Основным элементом устройства заднего моста ходовой части автомобиля ваз 2109 является балка, которая в свою очередь состоит из трех деталей — двух продольных рычагов и соединителя. Эти три узла соединены сваркой с усилительными накладками. На рычаги привариваются кронштейны для установки амортизаторов автомобиля и фланцы для установки полуосей колес.

В передней части рычагом установлены шарниры, через них проходят болты крепления ходовой части к шарнирам, смонтированным на лонжеронах кузова. Амортизаторы заднего моста автомобиля ваз 2109 — гидравлические с добавленными цилиндрическими пружинами. В своей верхней части через резинометаллические втулки они закрепляются в деталях кузова машины.

Как проверить исправность подвески машины

Пожалуй, наиболее ответственным узлом после рулевого управления и тормозной системы, влияющим на безопасную эксплуатацию является ходовая часть автомобиля. Поэтому необходимо постоянно контролировать ее состояние. Конечно у легковой машины износ этого узла не такой сильный, как у грузовой, но чаще всего (и машины ваз не исключение) конструкторы закладывают стойкость и долговечность схемы подвески с учетом мягкого режима.

Для квалифицированного заключения о том, что подвеска находится в исправном или неисправном состоянии, лучше обратиться на станцию технического обслуживания, где смогут на специальных стендах полностью диагностировать состояние вашей машины, а мастера, для которых схема подвески не имеет секретов, смогут точно выявить поломку или небольшую неисправность. Но все же, даже не зная досконально устройство необходимо знать наиболее важные симптомы того, что с машиной что-то не так. Желательно обращать пристальное внимание на малейшие изменения в поведении автомобиля на дороге, которые могут быть симптомами неисправности мостов.

Признаки износа или повреждения ходовой части

1. Подтекания под автомобилем в районе размещения деталей подвески. Машины модели ваз 2109 как правило имеют уже большой срок службы (а устройство гидравлических цилиндров рассчитано на определенный ресурс, который они возможно уже давно выработали). Есть большая вероятность того что могут износиться сальник или зеркало штока амортизатора, поэтому обращайте внимание на возможную утечку гидравлической жидкости (в принципе, внимательно нужно относится к любым утечкам из автомобиля); , рыскание по дороге — наиболее часто встречающийся признак неисправности. Как правило, свидетельствует об износе или ослаблении крепления узлов, внимательно осмотрите подвеску, а лучше всего обратитесь в мастерскую;
2. При воздействии на подвеску (попробуйте надавить на капот или наоборот приподнять ваш автомобиль, опытные автомеханики при первом знакомстве с легковыми машинами, не только с ваз 2109, так ориентировочно оценивают — в каком состоянии ходовая часть) подвеска не оказывает достаточного сопротивления — первый признак неправильной работы гидравлических цилиндров. Причин может быть множество — недостаточное количество жидкости, протекание из-за износа сальников, фторопластовой втулки, износ штока, неисправность клапанного механизма. Нужно обязательно заменить изношенные детали, пополнить масло в цилиндрах или устранить неисправность клапанного механизма;
3. При движении (особенно по неровной дороге) эпизодически появляются жесткие удары с характерным звуком, которые могут ощущаться даже на рулевом управлении (так называемый «пробой» подвески). Появление этого симптома сигнализирует об утрате пружинами (чаще всего задней ходовой части) своих свойств, вследствие усталости металла, могут также неправильно работать гидравлические амортизаторы. В любом случае необходимо осмотреть устройство вашей подвески и произвести ремонт.

Мы еще не упомянули о неравномерном износе покрышек — если ваши колеса отрегулированы на развал-схождение и отбалансированы, а ШРУСы (так как ваз 2109 собран по схеме переднего привода) правильно работают, значит, причина — ходовая часть, где-то есть поломка, излишний люфт или выработка.

В заключение нужно отметить, хотя ходовая часть автомобиля ваз 2109 и не подвергается таким перегрузкам как подобный узел грузового транспорта, схема ее все-таки довольно сложна и нуждается в постоянном внимании, благо, устройство подвески позволяет производить техническое обслуживание и ремонт без больших материальных затрат.

Источник https://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/podveska-avtomobilya.html

Источник https://tolkavto.ru/raznoe/iz-chego-sostoit-hodovaya-chast-avtomobilya.html

Источник https://znanieavto.ru/hodovaya/xodovaya-chast-avtomobilya-ustrojstvo-i-sxema.html