Што такое залежная і незалежная падвеска аўтамабіля?

Што такое залежная і незалежная падвеска аўтамабіля?

Падвеска ўяўляе сабой сістэму, якая злучае кузаў транспартнага сродку з коламі. Яна заклікана гасіць удары і трасяніны, якія ўзнікаюць з-за няроўнасцяў дарогі, і забяспечваць устойлівасць машыны ў розных умовах.

Асноўнымі часткамі падвескі з'яўляюцца пругкія і якія гасяць элементы (рысоры, спружыны, амартызатары і гумовыя дэталі), накіроўвалыя (рычагі і бэлькі, якія злучаюць кузаў і колы), апорныя элементы, стабілізатары і розныя злучальныя дэталі.

Існуе два асноўных тыпу падвесак - залежная і незалежная. Маецца на ўвазе залежнасць або незалежнасць колаў адной і той жа восі падчас руху па няроўнасцях дарожнага пакрыцця.

Залежная падвеска. Колы адной восі цвёрда злучаны сябар з сябрам і перасоўванне аднаго з іх прыводзіць да змены становішча іншага. У найпростым выпадку складаецца з маста і двух падоўжных рысор. Магчымы таксама варыянт на накіроўвалых рычагах.

Незалежная падвеска. Колы на адной і той жа восі не маюць сувязі адна з адной, і зрушэнне аднаго не ўплывае на становішча іншага.

Прынцып працы залежнай падвескі

Калі зірнуць на схему залежнай падвескі, то можна заўважыць, што сувязь уплывае на вертыкальнае перасоўванне колаў і на кутняе іх становішча адносна плоскасці дарогі.

Калі адно з колаў перамяшчаецца ўверх, тое другое будзе апускацца, паколькі пругкія элементы і ўвесь накіроўвалы апарат размяшчаюцца ўсярэдзіне каляін транспартнага сродку. Сціск рысоры або спружыны з левага боку аўтамабіля разгружае кузаў, адпаведна правая рысора часткова выпростваецца, адлегласць паміж кузавам і дарогай справа ўзрастае. Не заўсёды адназначна, паколькі карціна будзе скажоная якія ўзнікаюць нахіламі кузава і шматлікае залежыць ад вышыні цэнтра мас аўтамабіля і адлегласці ўздоўж восі ад рысоры ці рычагоў да кола. Падобныя эфекты, якія выклікаюць валакасць аўтамабіля і схільнасць яго да папярочнага разварушвання, улічваюцца пры разліку падвесак.

Паколькі абодва кола знаходзяцца ў раўналежных плоскасцях, калі занядбаць штучна стваранымі кутамі развалу, то нахіл аднаго з іх, напрыклад, налева выкліча аналагічны па куце ў другога ў той жа бок. Але па стаўленні да кузава імгненны кут развалу зменіцца настолькі ж, але з процілеглым знакам. Які змяняецца развал у кола заўсёды пагаршае счапленне з дарогай, а пры дадзенай схеме гэта адбываецца адразу з абодвума коламі на восі. Адгэтуль і нездавальняльная праца залежных падвесак на вялікіх хуткасцях пры папярочных нагрузках у паваротах. І гэтым недахопы такой падвескі не абмяжоўваюцца.

У ролі рысоры ў агульным сэнсе гэтага слова могуць выступаць непасрэдна тыповыя рысорныя канструкцыі з рознага матэрыялу і з рознай колькасцю лістоў у наборы, у тым ліку і зменнай калянасці (з падрысорнікамі), а таксама спружыны ці аналагічныя з імі па кампаноўцы пнеўмабалоны.

Рысорная падвеска. Рысоры могуць размяшчацца падоўжна або папярочна, утвараць розныя дугі, ад чвэрці эліпса да поўнага. Класічнай даўно стала падвеска на двух паўэліптычных рысорах, размешчаных уздоўж кузава. Іншыя канструкцыі прымяняліся яшчэ ў першай палове мінулага стагоддзя.

Уласцівасці ліставай рысоры такія, што яна мае нарміраваную калянасць у вертыкальнай плоскасці, а ва ўсіх іншых, яе дэфармацыяй можна занядбаць, таму такая канструкцыя не ўтрымоўвае асобнага накіроўвалага апарата. Увесь мост мацуецца да рамы ці да кузава выключна праз рысоры.

У склад такой падвескі ўваходзяць:

• рысоры, якія змяшчаюць адзін і больш плоскіх металічных лістоў, часам выкарыстоўваюцца кампазітныя матэрыялы;
• хамуты, якія змацоўваюць паміж сабой рысорныя лісты ў наборных канструкцый;
• супрацьскрыпныя шайбы, якія зніжаюць трэнне і паляпшаюць акустычны камфорт, размяшчаюцца паміж лістамі;
• падрысорнікі, якія ўяўляюць сабой дадатковыя рысоры меншага памеру, якія ўступаюць у дзеянне пры выбары часткі ходу падвескі і змяняюць яе калянасць;
• драбінкі, якія мацуюць рысору да бэлькі маста;
• перадпакоі і ніжнія кранштэйны мацавання з утулкамі або сайлентблокамі, якія дазваляюць кампенсаваць змену даўжыні рысоры пры сціску, часам іх завуць завушніцамі;
• падушкі-адбойнікі, якія засцерагаюць лісты ад незваротнай дэфармацыі пры максімальным выгіне ў канцы працоўнага ходу.

Усе залежныя падвескі забяспечаны асобна ўсталяванымі амартызатарамі, выгляд і размяшчэнне якіх ад тыпу пругкага элемента не залежыць.

Рысоры здольныя пры невялікай дэфармацыі перадаваць ад бэлькі маста на кузаў якое цягне і тармазное высілкі, прадухіляць закручванне маста адносна ўласнай восі і супрацьстаяць бакавым сілам у паваротах. Але за кошт супярэчлівасці патрабаванняў па калянасці ў розных кірунках робяць яны ўсё гэта аднолькава дрэнна. Але не ўсюды гэта мае важнае значэнне.

На цяжкіх шматвосных аўтамабілях могуць прымяняцца падвескі балансірнага тыпу, калі адна пара рысор абслугоўвае дзве побач размешчаныя восі, абапіраючыся на іх канцамі, а ў цэнтры ўмацоўваецца на раме. Гэта тыповая для грузавікоў падвеска са сваімі добрымі якасцямі і недахопамі.

Спружынная залежная падвеска. Роля пругкага элемента выконваюць цыліндрычныя спружыны ці пнеўмабалоны, таму такому тыпу неабходзен асобны накіроўвалы апарат. Ён можа быць рознай канструкцыі, часцей за ўсё выкарыстоўваецца сістэма з пяці рэактыўных цяг, двух верхніх, двух ніжніх і адной папярочнай (цягі Панара).

Бываюць і іншыя рашэнні, напрыклад, з двух падоўжных цяг пры адной папярочнай, або з заменай цягі Панара на паралелаграмны механізм Уатта, лепш стабілізуючы мост у папярочным кірунку. У любым выпадку, спружыны працуюць толькі на сціск, а ўсе моманты ад маста перадаюцца праз рэактыўныя цягі з сайлентблокамі на канцах.

Прынцып працы незалежнай падвескі

Незалежныя падвескі атрымалі шырокае распаўсюджванне ў перадпакоях кіраваных колах легкавых аўтамабіляў, паколькі пры іх выкарыстанні істотна паляпшаецца магчымасць кампаноўкі маторнага адсека ці багажніка і змяншаецца магчымасць узнікнення аўтавагання колаў.

У якасці пругкага элемента ў незалежнай падвесцы звычайна ўжываюць спружыны, некалькі радзей - тарсіёны і іншыя элементы. Пры гэтым пашыраецца магчымасць ужывання пнеўматычных пругкіх элементаў. Пругкі элемент, за выключэннем рысоры, практычна не ўплывае на функцыі накіроўвалай прылады.

Для незалежных падвесак існуе мноства схем накіроўвалых прылад, якія класіфікуюцца па колькасці рычагоў і размяшчэнню плоскасці пампавання рычагоў.  

У незалежнай пярэдняй падвесцы рычажнога тыпу, ступица кола ўсталяваная двума радыяльна-упартымі канічнымі ролікападшыпнікамі на цапфе паваротнага кулака, які шворнем злучаны са стойкай. Паміж стойкай і паваротным кулаком усталяваны зацяты шарыкападшыпнікамі.

Стойка разьбовымі ўтулкамі шарнірна злучаная з верхнім і ніжнім вільчастымі рычагамі, якія, у сваю чаргу, злучаны з восямі, замацаванымі на папярочках рамы з дапамогай гумовых утулак. Пругкім элементам падвескі служыць спружына, якая ўпіраецца верхнім канцом праз виброизолирующую пракладку ў штампаваную галоўку папярочкі, а ніжнім – у апорны кубак, прымацаваную нітамі да ніжніх рычагоў. Вертыкальныя перасоўванні колаў абмежаваныя ўпорам гумовых буфераў у бэльку.

Тэлескапічны гідраўлічны амартызатар двухбаковага дзеяння ўсталяваны ўсярэдзіне спружыны і злучаны верхнім канцом з папярочнай рамай праз гумовыя падушкі, а ніжнім канцом – з ніжнімі рычагамі.

У апошні час шырокае распаўсюджванне атрымала падвеска тыпу калыхаецца свечка падвеска Мак-Ферсан. Яна складаецца з аднаго рычага і тэлескапічнай стойкі, з аднаго боку цвёрда злучанай з паваротным кулаком, а з іншай – замацаванай у пяте. Пята ўяўляе сабой упарты падшыпнік, усталяваны ў згодлівым гумовым блоку, замацаваным на кузаве.

Стойка мае магчымасць калыхацца за кошт дэфармацыі гумовага блока і паварочвацца вакол восі, якая праходзіць праз упарты падшыпнік вонкавы шарнір рычага.

Да пераваг дадзенай падвескі можна аднесці невялікі лік дэталяў, меншую масу і прастору ва ў маторным адсеку або багажніку. Звычайна стойка падвескі аб'ядноўваецца з амартызатарам, а пругкі элемент (спружына, пнеўмаэлемент) усталёўваецца на стойцы. Да недахопаў падвескі Мак-Ферсан варта аднесці падвышаны знос накіроўвалых элементаў стойкі пры вялікіх хадах падвескі, абмежаваныя магчымасці вар'іравання кінематычных схем і большы ўзровень шуму (у параўнанні з падвескай на двух папярочных рычагах.

Прылада і праца падвесак Макферсон падрабязна апісаны ніжэй.

Падвеска з разгайданай амартызатарнай стойкай мае каваны рычаг, да якога праз гумовыя падушкі далучана плячо стабілізатара. Папярочная частка стабілізатара гумовымі падушкамі і сталёвымі клямарамі мацуецца да папярочкі кузава. Такім чынам, дыяганальнае плячо стабілізатара перадае на кузаў падоўжныя высілкі са боку кола і, такім чынам, складае частку інтэграванага рычага накіроўвалай прылады падвескі. Гумовыя падушкі дазваляюць кампенсаваць перакосы, якія ўзнікаюць пры пампоўцы такога складовага рычага, а таксама гасяць падоўжныя вібрацыі, якія перадаюцца ад кола на кузаў.

Шток тэлескапічнай стойкі замацаваны на ніжняй падставе гумовага блока верхняй пяты і не паварочваецца разам са стойкай і ўсталяванай на ёй спружынай. У такім разе пры любых паваротах кіраваных колаў стойка таксама паварочваецца адносна штока, здымаючы трэнне супакою паміж штоком і цыліндрам, што паляпшае рэагаванне падвескі на малыя дарожныя няроўнасці.

Спружына ўсталёўваецца не сувосева стойцы, а нахіленая ў бок кола для таго, каб паменшыць папярочныя нагрузкі на штоку, яго накіроўвалай і поршні, якія ўзнікаюць пад уздзеяннем вертыкальнага высілка на коле.

Асаблівасцю падвескі кіраваных колаў з'яўляецца тое, што яна павінна дазваляць колу здзяйсняць павароты незалежна ад прагіну пругкага элемента. Гэта забяспечваецца з дапамогай так званага шворневага вузла.

Падвескі могуць быць шкварневымі і бесшкварневымі.:

1. Пры шварневай падвесцы паваротны кулак замацаваны на шворне, які ўсталяваны з некаторым нахілам да вертыкалі на стойцы падвескі. Для памяншэння моманту трэння ў гэтым шарніры могуць ужывацца ігольчастыя, радыяльныя і зацятыя шарыкавыя падшыпнікі качэння. Вонкавыя канцы рычагоў падвескі злучаны са стойкай цыліндрычнымі шарнірамі, звычайна выкананымі ў выглядзе змазваных падшыпнікаў слізгацення. Асноўным недахопам шворневой падвескі з'яўляецца вялікі лік шарніраў. Пры качанні рычагоў накіроўвалай прылады ў папярочнай плоскасці немагчыма дасягнуць «антиклевкового эфекту» з-за наяўнасці цэнтра падоўжнага нахілу падвескі, бо восі пампавання рычагоў павінны быць строга раўналежныя.
2. Значна большае распаўсюджванне атрымалі бесшкворневыя незалежныя падвескі, дзе цыліндрычныя шарніры стойкі заменены сферычнымі. У канструкцыю дадзенага шарніра ўваходзіць палец з паўсферычнай галоўкай, на яго надзеты металакерамічны апорны ўкладыш, які працуе па сферычнай паверхні корпуса шарніра. Палец абапіраецца на ўкладыш са спецыяльнай гумы з нейлонавым пакрыццём, устаноўлены ў спецыяльнай абойме. Корпус шарніра мацуецца да рычага падвескі. Пры павароце кола палец паварочваецца вакол сваёй восі ва ўкладышах. Пры прагіну падвескі палец сумесна з укладышам пампуецца адносна цэнтра сферы для гэтага ў корпусе маецца авальнае адтуліну. Гэты шарнір з'яўляецца апорным, бо праз яго перадаюцца вертыкальныя сілы ад кола да пругкага элемента, спружыне, якая абапіраецца на ніжні рычаг падвескі. Рычагі падвескі мацуюцца да кузава альбо пасродкам цыліндрычных падшыпнікаў слізгацення, альбо з дапамогай гумаметалічных шарніраў, якія працуюць за кошт дэфармацыі зруху гумовых утулак. Апошнія патрабуюць змазванні і валодаюць виброизолирующим уласцівасцю.

Якая падвеска лепш?

Перад тым як адказаць на гэтае пытанне, трэба разгледзець плюсы і мінусы абедзвюх відаў падвесак.

сярод пераваг завісимой падвескі высокая трываласць і надзейнасць канструкцыі, раўнамернае счапленне з дарожным палатном і падвышаная ўстойлівасць у паваротах, а таксама, нязменнасць клиренса, шырыні каляіны і іншых паказчыкаў становішча кола (вельмі карысна на бездараж).

Сярод недахопаў залежнай падвескі:

• калянасць падвескі здольная выклікаць дыскамфорт падчас язды па дрэннай дарозе;
• паніжаная кіравальнасць аўтамабілем;
• працаёмкасць рэгулявання;
• цяжкавагавыя дэталі значна павялічваюць неподрессоренную масу, што негатыўна адбіваецца на плыўнасці ходу і дынамічных характарыстыках машыны, а таксама павялічвае выдатак паліва.

незалежная падвеска і яе перавагі:

• падвышаная камфортнасць язды, бо наезд аднаго з колаў на няроўнасць ніякім чынам не адбіваецца на іншым;
• меншая рызыка перавярнуцца пры трапленні ў сур'ёзную яму;
• лепшая кіравальнасць, асабліва на высокай хуткасці;
• паніжаная маса забяспечвае палепшаныя дынамічныя характарыстыкі;
• шырокія магчымасці рэгулявання для дасягнення аптымальных параметраў.

Да недахопаў можна аднесці:

• з-за складанай канструкцыі сэрвіс абыдзецца нятанна;
• падвышаная ўразлівасць пры яздзе па бездаражы;
• шырыня каляіны і іншыя параметры могуць мяняцца падчас эксплуатацый.

Дык што ж лепш? Падвеска адзін з найболей часта якія рамантуюцца вузлоў машыны. Гэта трэба ўлічыць пры выбары аўта. Рамонт незалежнай падвескі абыдзецца даражэй, чым залежнай. Да таго ж, незалежную, хутчэй за ўсё, давядзецца рамантаваць часцей. Не лішнім будзе пацікавіцца даступнасцю запчастак. Арыгінальныя дэталі належнай якасці для іншамарак, магчыма, давядзецца заказваць асобна.

Для язды пераважна па асфальце лепшы варыянт перадпакой незалежная падвеска і задняя залежная. Для пазадарожніка ці іншага аўтамабіля, які мяркуецца эксплуатаваць на бездараж, аптымальным выбарам будзе залежная падвеска на абедзве восі ці, прынамсі, на заднюю. Мост не затрымае большую частку бруду. А да дэталяў незалежнай падвескі грунт і сьнег будуць прыліпаць вельмі актыўна. Пры гэтым нават з сагнутым на горнай дарозе мастом машына застанецца на хаду. А вось паломка незалежнай падвескі не дазволіць машыне прадоўжыць рух. Праўда, у гарадскіх умовах кіравальнасць пры такой схеме будзе не самай лепшай.

У апошнія гады вытворцы сталі абсталёўваць некаторыя машыны падвескамі, якія здольныя працаваць у некалькіх рэжымах. Іх электроніка дазваляе аператыўна, на ходу змяняць параметры ў залежнасці ад дарожнага становішча. Калі дазваляюць сродкі, варта прыгледзецца да мадэляў, якія маюць такую ​​сістэму.