Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Как работает подвеска автомобиля

Основной принцип работы подвески заключается в поглощении энергии удара благодаря движению ее конструктивных элементов. Выглядит это следующим образом:

• Колесо наезжает на возвышение (например, камень). Поскольку оно связано с остальными частыми авто подвеской, после этого положение некоторых ее частей (рычагов, кулака, тяги) меняется.
• В результате этого энергия с колеса поступает на амортизатор. До этого его пружина находится в состоянии покоя, а вот после – сжимается. Она не позволяет удару перейти с ходовой части на кузов. Большинство толчков гасятся почти полностью за счет упругости пружины. Фактически их энергия уходит на ее сжатие.
• После того, как энергия поглощена, пружина возвращается в свое исходное положение. В нем она будет находиться до того момента, пока колеса транспортного средства вновь не наедет на какую-либо неровность. Также в исходную позицию возвращаются и другие элементы конструкции.

Таким образом, подвеска выполняет следующие функции:

• поглощение толчков, ударов, вибрации;
• стабилизация движения транспортного средства, которая достигается обеспечением постоянного контакта колеса с дорожным покрытием;
• сохранение положения колес в пространстве, благодаря которому возможно точное рулевое управление машиной.

Также существует подвеска двигателя, которая гасит удары, толчки и колебания, которые возникают при функционировании мотора.

Как работает подвеска автомобиля

Основной принцип работы подвески заключается в поглощении энергии удара благодаря движению ее конструктивных элементов. Выглядит это следующим образом:

• Колесо наезжает на возвышение (например, камень). Поскольку оно связано с остальными частыми авто подвеской, после этого положение некоторых ее частей (рычагов, кулака, тяги) меняется.
• В результате этого энергия с колеса поступает на амортизатор. До этого его пружина находится в состоянии покоя, а вот после – сжимается. Она не позволяет удару перейти с ходовой части на кузов. Большинство толчков гасятся почти полностью за счет упругости пружины. Фактически их энергия уходит на ее сжатие.
• После того, как энергия поглощена, пружина возвращается в свое исходное положение. В нем она будет находиться до того момента, пока колеса транспортного средства вновь не наедет на какую-либо неровность. Также в исходную позицию возвращаются и другие элементы конструкции.

Таким образом, подвеска выполняет следующие функции:

• поглощение толчков, ударов, вибрации;
• стабилизация движения транспортного средства, которая достигается обеспечением постоянного контакта колеса с дорожным покрытием;
• сохранение положения колес в пространстве, благодаря которому возможно точное рулевое управление машиной.

Также существует подвеска двигателя, которая гасит удары, толчки и колебания, которые возникают при функционировании мотора.

Виды стабилизатора поперечной устойчивости

Существует два вида стабилизатора поперечной устойчивости: передний и задний стабилизаторы. В некоторых легковых автомобилях задняя поперечная стальная распорка не устанавливается, а передний стабилизатор устанавливается на всех современных автомобилях.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости

Активный стабилизатор поперечной устойчивости дает возможность управлять изменением жесткости под разный тип дорожного покрытия и характер движения. Для более резких поворотов выставляется максимальная жесткость, на грунтовой дороге средняя жесткость, а по бездорожью функция отключается.

Назначение и устройство подвески

К сожалению дорожное полотно не всегда ровное и гладкое, а все возникающие колебания передаются на кузов машины. Подвеска предназначена для смягчения этих колебаний. Другими словами, подвеска предотвращает излишнюю тряску при езде, обеспечивая максимальный комфорт пассажирам. Она, на ряду с колесами, входит в число обязательных элементов ходовой части автомобиля.

Функции подвески:

1. Соединение мостов и колес с кузовом автомобиля. Благодаря наличию подвески, колеса могут поворачиваться, задавая направление движению транспортного средства.
2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
3. Обеспечение плавности хода и сглаживание отдачи от дорожных неровностей. Большая нагрузка на ходовую часть происходит во время движения по разбитому дорожному полотну, что может привести к быстрой поломке.

Подвеска должна быть прочной и долговечной для качественного выполнения своих функций, поэтому все производители ищут всевозможные решения в этом направлении, внедряя нововведения.

В современном автомобиле подвеска представляет собой достаточно сложную техническую систему, в которую входят:

• Упругие элементы. К ним относятся металлические (торсионы, пружины, рессоры) и неметаллические (резиновые, пневматические и гидропневматические) детали, которые принимают на себя нагрузку от колебаний, связанных с неровностью дороги, и равномерно распределяют ее по всему кузову. Эти детали обладают упругими характеристика, в связи с чем и относятся к данной группе элементов.
• Направляющие элементы — детали, обеспечивающие соединение подвески с кузовом. Это различные рычаги (поперечные или продольные), регулирующие взаимодействие колес и кузова по отношению друг к другу.
• Амортизаторы — гасящие устройства, предназначенные для выравнивания колебаний кузова, полученных от упругого элемента. Они имеют гидравлическое (принцип работы основан на протекании масляной жидкости через систему отверстий и создании гидравлического сопротивления), пневматическое (действующим веществом выступает газ) и гидропневматическое (комбинированное) строение.
• Стабилизатор поперечной устойчивости. Это некая металлическая штанга, препятствующая образованию чрезмерного крена в процессе движения автомобиля.
• Опоры колеса — элементы на передней оси, принимающие на себя, и распределяющие по всей подвеске нагрузку, исходящую от колес.
• Крепежные элементы, соединяющие детали между собой (например, болты, втулки шаровые шарниры и т. д.)

СПРАВКА: на передней подвеске обычно располагаются две шаровые опоры, иногда четыре (например на внедорожниках), реже три

Проведение диагностики ходовой части авто

«Легковушки» современности стандартно оснащаются двумя колесными осями. Для обеих осей (мостов) скомпонован индивидуальный комплекс рычагов и амортизирующих устройств, призванных обеспечить более плавное движение машины. Обязательно какой-либо из мостов должен быть ведущим — от него крутящий момент передается от мотора к колесам. Автомобили, обладающие большей проходимостью, оснащаются сразу двумя ведущими мостами.

Производимые в наше время машины, оснащаются передней подвеской независимого типа, включающей целый ряд элементов, среди которых: пружины, опорные подшипники, рычаги, стабилизатор для поперечной устойчивости со стойками и втулками, шаровые опоры, амортизаторы, балка, поворотные цапфы, ступицы с подшипниками.

Обыкновенно встречаются следующие варианты задних подвесок: независимая (многорычажная), зависимая (задний мост) и полузависимая (балка).

В заднюю подвеску любой конструкции обязательно, помимо амортизаторов, входят колесные ступицы и подшипники, рессорный или пружинный механизм, смягчающий толчки во время проезде по неровностям, чтобы ход был плавнее. Помимо этого, на заднюю подвеску монтируются: реактивные тяги, балка, рычаги и задний стабилизатор с втулками.

В результате использования машины, составляющие ходовой постепенно приходят в негодность, из-за чего в подвеске возникают шумы различного типа. Вновь появляющиеся звуки могут отличаться, но с рядом неисправностей, о которых они свидетельствуют, недопустимо ездить. Чтобы выяснить, в чем причина возникшего дефекта, следует продиагностировать ходовую часть.

В основном, в сервисах ходовую диагностируют производят путем внешнего осмотра, проверяя, нет ли люфтов в соединениях устройств, входящих в подвеску. Специалисты автотехцентров для проведения диагностики применяют специализированное оборудование. Новейшая аппаратура позволяет выявить недочеты автомобиля точно и в краткие сроки.

Ремонт ходовой

Замена шаровых и сайлентблоков — это регулярная процедура, которая производится на каждом автомобиле. Периодичность замены зависит от стиля езды и надёжности ипрчности узла. При износе сайлентблока слышны отчетливые металлические звоны в подвеске при проезде неровностей.

Шрус используется для передачи крутящего момента. Его замена делается в тех случаях, когда при повороте руля слышен хруст. При этом легко определить какой шрус подлежит замене, достаточно повернуть в лево – слышен хруст, значит необходима замена или ремонт и наоборот.

При замене тормозных колодок как правило меняются колодки на оси.

Исправная ходовая часть автомобиля — это комфорт и безопасность на дороге. Ведь она является сложной системой, задачей которой является равномерное распределение нагрузок на опорные детали автомобиля.

Ходовая часть автомобиля может быть жесткой и мягкой. Чем жестче, тем менее комфортен авто, но тем лучше управляемость. Для сбалансированности машины устанавливаются амортизаторы одного типа.

Как уже было сказано, подвеска машины играет очень важную роль в управлении машиной, поэтому не вовремя сделанный ремонт ходовой части автомобиля может привести к нежелательным последствиям.

Например, если вовремя не выполнять ремонт, то это может привести к последсвиям, а при крутом повороте на высокой скорости и вообще можно перевернуться. Так из-за таких мелких неисправностей необходимо будет делать более существенный ремонт автомобиля.

Основными причинами неисправности подвески могут быть следующие: не качественное дорожное полотно, плохие детали, отсутствие профессионализма у работников выполняющих ремонт подвески.

Определить неисправность можно по следующим признакам: машину начинает уводить в сторону, на поворотах машина раскачивается, при движении образуется вибрация, различные стуки, неравномерный износ шин.

Проверка пневмоподвески

Это неотъемлемый комплекс диагностических процедур, если речь идёт об обслуживании современных полноразмерных внедорожников или бизнес-седанов. Задача мастеров – проверить целостность пневморукавов, которые испытывают серьёзную нагрузку в повседневной эксплуатации. Рукава производятся из жёсткого, но эластичного материала; периодически их пробивает. Если нельзя активировать диагностическое положение для подвески, то это намёк на неисправность. Также на проблему может указывать шипящий звук и самопроизвольное изменение клиренса вне зависимости от заданного режима.

Движитель

В общем случае движитель — это преобразователь определенного вида энергии в работу по перемещению. Движителем может быть парус, весла, гребной или воздушный винт, сопла реактивного двигателя, электромагнитное поле и многое другое. В наземном транспорте в качестве движителя обычно используются колеса или гусеницы, реже — другие устройства, например, шагающие механизмы.

В легковых автомобилях и большинстве грузовиков используются пневматические колеса, состоящие из обода, диска и шины. На автобусы и большегрузный транспорт устанавливают бездисковые колеса.

Диски

Для легковых машин обычно применяют неразборные диски. В такой конструкции обод приварен к диску с помощью точечной сварки. Диски со съемным ободом встречаются у автомобилей повышенной проходимости. Иногда в дисках делают вырезы для уменьшения их массы и улучшения охлаждения тормозных механизмов.

Колесные диски производят из легких сплавов на основе алюминия или магния либо из стали. Стальными дисками комплектуется большинство автомобилей, сходящих с заводских конвейеров. Их отличает невысокая стоимость и пластичность — при ударе они не трескаются, а деформируются и при этом играют роль демпфера для деталей подвески и рулевого управления, снижая вероятность их повреждения. Во многих случаях деформированный стальной диск возможно восстановить. К недостаткам стальных дисков нужно отнести значительную массу и подверженность коррозии.

Легкосплавные диски изготавливаются методом литья или ковки. Литые диски уменьшают вес колёс и в целом снижают неподрессоренную массу, это приводит к уменьшению нагрузки на подвеску и благоприятно сказывается на плавности хода, устойчивости и управляемости автомобилем. Однако по прочности литые диски уступают стальным, при сильном ударе они могут треснуть и разрушиться. Особенно это относится к магниевым дискам, которые к тому же не выделяются высокими антикоррозионными свойствами.

Кованые диски из легких сплавов имеют наименьшую массу, их отличает высокая прочность и стойкость против коррозии. Их широкое применение сдерживается сложностью изготовления и высокой стоимостью.

Посадочное место для шины — полка обода. Для камерных шин она имеет наклон несколько градусов относительно горизонтальной плоскости, в конструкции для бескамерных шин угол наклона полки составляет примерно 15 градусов. По уровню полок определяется монтажный диаметр диска.

По бокам обода имеются упоры для бортов шины — так называемые закраины, расстояние между ними соответствует ширине обода. Этот размер в норме должен составлять 70…75% процентов от ширины профиля шины. Отклонение в ту или другую сторону ухудшит ходовые качества транспортного средства.

Еще одним важным параметром диска является вылет — расстояние между его вертикальной плоскостью симметрии и плоскостью контакта со ступицей. Вылет должен быть в пределах, рекомендованных автопроизводителем, иначе ухудшится управляемость, особенно при торможении.

Кроме ширины обода, диаметра и вылета при выборе колесных дисков нужно учитывать размер центрального отверстия, а также количество, расположение и диаметр крепежных отверстий.

Виды подвесок автомобиля

Автомобильная подвеска в зависимости от конструктивных особенностей и строения бывает следующих видов.

• Зависимая. Первый вариант конструкции, который был применен в автомобилестроении. Описан выше, в разделе, посвященном истории узла. Отличительная особенность – жесткая связь обеих колесных осей с амортизаторами и рессорами. Несмотря на низкий уровень комфорта при езде, является самой дешевой в производстве и очень надежной – неисправности возникают крайне редко. Оба фактора обусловлены простотой конструкции.
• Независимая. Каждое из колес движется независимо от другого (отсюда и название). Это реализовано за счет рычагов, которые закреплены одной стороной на оси, а второй – на колесах. Они способны передвигаться в вертикальной плоскости. Поэтому при изменении положения колеса второе сохраняет свою позицию. В результате на кузов передается гораздо меньше ударов. Кроме того, колеса всегда имеют сцепление с дорожным покрытием. Иногда независимой оставляют только одну ось (ведомую).
• Полунезависимая. Вместо рычага используется торсионная балка. Она приподнимает вместе с собой часть оси. Благодаря этому удается достичь комфорта, близкого к независимой подвеске, и надежности, близкого к зависимой. Таким образом, полунезависимая конструкция занимает промежуточное положение между ними.
• Пневматическая. Вместо амортизаторов использует цилиндры со сжатым воздухом, по которым передвигаются поршни. Именно они гасят удары. В современных моделях автомобилей уровнем давления воздуха в таких цилиндрах часто управляет ЭБУ. Наиболее широко пневмоподвеска применяется на грузовых транспортных средствах. Однако сегодня ее используют и на легковых авто.
• Гидравлическая. Аналогична пневматической, но вместо воздуха в цилиндрах находится специальная жидкость. Гидравлическая подвеска не только прекрасно гасит удары, но и «умеет» регулировать клиренс, жесткость реакции на неровности дорожного покрытия.
• Торсионная. В такой конструкции используют продольный торсион (штангу), которая движется в вертикально плоскости и наряду с амортизатором гасит колебания. Однако встретить ее в легковых авто достаточно трудно – чаще всего ее применяют на грузовиках.
• Электромагнитная. Роль амортизаторов выполняют электромагниты. Такой вариант обычно устанавливают на авто премиум-класса. Поскольку электромагниты требуют большого расхода энергии, часто подобную подвеску сочетают с гидравлической, получая таким образом составной вариант, экономящий заряд аккумулятора.
• Двухрычажная. Движением колеса в данном случае управляют 2 рычага. Один закреплен сверху, другой снизу. Между ними расположен амортизатор. Такая подвеска считается более эффективной, чем традиционные варианты. Рычажная подвеска может не ограничиваться двумя рычагами – иногда их гораздо больше. Это позволяет более равномерно распределять нагрузку с колеса.
• Интегральная. Состоит из нескольких рычагов, поворотного кулака и соединительной тяги. Обычно устанавливается на ведомые колеса.
• Винтовая. Подразумевает использование специализированных стоек стабилизатора (в народе – косточки) с нанесенной на их поверхность резьбой.

Существуют и другие классификации. Например, в зависимости от способности к сжатию подвеску делят на 2 типа:

• длинноходная;
• короткоходная.

Первая чаще всего применяется на внедорожниках, так как позволяет преодолевать серьезные препятствия и обеспечивает постоянный контакт колес с дорожным покрытием. Вторая обычно используется на легковых (в том числе спортивных) автомобилях, так как улучшает управляемость транспортным средством.

Принцип работы

Устройство подвески автомобиля – это самостоятельное конструкционное решение производителя. Существует несколько типологий подвески автомобиля: их различает критерий, положенный в основу градации.

В зависимости от устройства направляющих элементов выделяются наиболее распространенные типы подвески: независимая, зависимая и полунезависимая.

Зависимый вариант не может существовать без одной детали — жесткой балки, входящей в состав моста автомобиля. При этом колеса в поперечной плоскости перемещаются параллельно. Простота и эффективность конструкции обеспечивает ее высокую надежность, не допуская развала колес. Именно поэтому зависимая подвеска активно применяется в грузовых автомобилях и на задней оси легковых.

Схема независимой подвески автомобиля предполагает автономное существование колес друг от друга. Это позволяет повысить амортизационные характеристики подвески и обеспечить большую плавность хода. Данный вариант активно применяется для организации как передней, так и задней подвески на легковых автомобилях.

Полунезависимый вариант состоит из жесткой балки, закрепленной на кузове с помощью торсионов. Данная схема обеспечивает относительную независимость подвески от кузова. Характерный ее представитель – переднеприводные модели ВАЗ.

Вторая типология подвесок основывается на конструкции гасящего устройства. Специалисты выделяют гидравлические (масляные), пневматические (газовые), гидропневматические (газо-масляные) устройства.

Определенным особняком стоит так называемая активная подвеска. Ее схема включает в себя вариативные возможности – изменение параметров подвески при помощи специализированной электронной системы управления в зависимости от условий движения автомобиля.

Наиболее распространенными изменяемыми параметрами являются:

• степень демпфирования гасящего устройства (амортизаторного устройства);
• степень жесткости упругого элемента (например, пружины);
• степень жесткости стабилизатора поперечной устойчивости;
• длина направляющих элементов (рычагов).

Активная подвеска представляет собой электронно-механическую систему, существенного увеличивающую стоимость автомобиля.

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.

Отличия зависимой и независимой подвески

• 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.

• более дорогая и сложная конструкция;
• меньшая надежность при эксплуатации.

Полузависимая подвеска

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.

• Стабилизатора поперечной устойчивости, или «качающейся свечи». Крепится к кузову шарниром и имеет свойство качаться при вертикальном движении колеса.
• Блока (пружинного элемента и амортизатора телескопического типа);
• Рычага.

Подвеска и ходовая часть – одно и тоже?

Автомобиль не эксплуатируют в идеальных условиях. На дороге бывают ямы и кочки, скользкое покрытие. Важную функцию защиты от колебаний и опасного крена кузова выполняет ходовая машины. Подвеска – основная часть этой конструкции – воспринимает и поглощает внешнюю энергию воздействия на кузов.

Функции систем и элементов ходовой части автомобиля:

1. Остов, к которому крепятся узлы упругого устройства. Несущая конструкция обычно изготовлена из стали и других прочных материалов.
2. Подвеска на задней и передней оси, гасяшая колебания от толчков и принимающая момент движения. Конструкция отличается для разных маток авто.
3. Хорошо защищенный от коррозии мост из прочного металла. На этот узел опирается масса автомобиля.
4. Колеса с шинами, непосредственно принимающие удары от неровностей дороги. Состояние покрышек влияет на управляемость автомобиля и безопасность движения.
5. Дополнительные упругие элементы ходовой части снижают шум и вибрацию. Резиновые и пружинные вставки, гидравлические и пневматические элементы эффективно поглощают энергию колебаний.

Исправная ходовая часть автомобиля – залог безопасного вождения. Поэтому при отклонении от нормальной работы необходимо провести диагностику устройства.

Основные признаки неисправности – уход автомобиля в сторону при движении накатом, сильное раскачивание и крен кузова, стуки в подвеске и вибрация в салоне.

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.

Ходовая часть: устройство,принцип работы,ремонт,диагностика

Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.

Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.

Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.

Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.

Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.

УСТРОЙСТВО ХОДОВОЙ ЧАСТИ

Ходовая часть автомобиля состоит из колес, моста, подвески и рамы или кузова. Может иметь место наличие дополнительных элементов, однако главная роль отдана вышеперечисленным деталям. Каждый элемент играет свою роль, но их общая цель – свести к минимуму колебания, тряску и иные вибрации автомобиля во время езды – в этом и заключается функция ходовой части.

Рама и кузов являются костяком, к которому крепятся основные элементы подвески. Рама принимает участие в формировании ходовой. Для легковых автомобилей используется кузов, и именно к нему крепятся элементы ходовой части, а остальные элементы крепят к каркасу.

Чем прочнее железо кузова, тем лучше автомобиль будет переносить тяготы бездорожья. Остальные участки обшивают профильным листом, который стоек к коррозии.

Подвеска служит для смягчения неровностей и гасит колебания, провоцирующие неровности на поверхности дорожного покрытия за счет исключения жесткого сцепления между кузовом и колесами и других деталей.

Подвеска имеет большой срок службы, однако он зависит от условий эксплуатации автомобиля. Нужно своевременно проводить диагностику и бережно эксплуатировать авто.

Подвески бывают зависимыми и независимыми. Если подвеска зависимая, то задние колеса будут связаны между собой при помощи соединяющей балки. На независимой подвеске соединяющая балка отсутствует.

Мосты служат для соединения двух колес, а также для осуществления опорной функции для остова автомобиля. На легковом авто они крепятся к кузову, на грузовом – к раме. Предназначение мостов – удерживать не только вес самого авто, но и его пассажиров, поэтому материалом для их изготовления служит прочное железо.

Колеса первыми берут на себя удар и страдают от несовершенств дорог, попадая в ямы и наезжая на кочки. Чем бережнее вы относитесь к своему автомобилю, тем дольше прослужат его детали.