Устройство подвески автомобиля – описание и назначение основных элементов

Главная
Подвеска
Устройство подвески автомобиля – описание и назначение основных элементов

09.09.2021

Сегодня рассмотрим из чего состоит подвеска автомобиля. Разберём назначение каждого элемент, их конструкцию и принцип работы.

Назначение

Подвеска в автомобиле необходима для смягчения ударов, которые воспринимают колеса от неровностей дорог. Благодаря ей, кузов машины буквально подвешен над поверхностью на упругих элементах ходовой.

Благодаря этому обеспечивается плавность хода автомобиля и его управляемость в сложных условиях рельефа. Другими словами, она нужна для движения авто с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибрации.

Давайте рассмотрим, что будет происходить с автомобилем, если у него не будет подвески, а колеса жестко соединены с кузовом. В этом случае удары от колеса будут полностью передаваться на кузов, немного смягчаясь шинами.

Если внести в схему подвески упругую пружину, то толчок на кузов значительно смягчится. При этом кузов будет по инерции еще долго по времени раскачиваться. Это делает управление машиной трудным, а движение опасным.

При таком устройстве, существует большая вероятность «пробоя» – когда момент сжатия пружины подвески совпадает с ударом от дороги. Есть такой термин у автомобилистов: «Пробить подвеску». Чтобы исключить этот эффект, в схему добавляют демпфирующий элемент – амортизатор. Он предназначен для гашения колебания кузова при работе пружин.

К Содержанию…

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.

Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры

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.

Устройство подвески

Автомобиль имеет переднюю и заднюю подвеску. О каждой из них будем говорить отдельно, потому что они конструктивно отличаются друг от друга.

Но в каждой из них есть обязательные элементы – пружины и амортизаторы.

На старых автомобилях, а также на грузовом транспорте задняя подвеска имеет рессоры вместо пружин. Это обусловлено:

Дешевизной её изготовления;
Применимостью в зависимой подвеске;
Ремонтопригодностью и меньшим количеством деталей ходовой;
Рессоры выносливее, чем пружины.

К Содержанию…

Неисправности задней подвески и её диагностика

К ним относятся:

Стук и металлический скрежет. Это признак порванных втулок и сайлентблоков.
Потеря устойчивости, машина становится «расхлябанной» даже на ровной дороге.
Утрата упругости задних пружин. Это проявляется касанием колеса локера (подкрылка) при загруженном багажнике на неровной дороге. Если пружины просели, то даже три человека на заднем диване будут виной «чиркания» колесом об подкрылок во время движения по пересеченной местности.
Потеря демпфирующих способностей амортизаторов.

Диагностировать неисправности задней подвески можно по первым признакам в движении, которые озвучил или на подъёмнике. В последнем случае проверка ходовой ничем не отличается от обычной диагностики подвески.

К Содержанию…

Амортизатор

Они бывают трех типов:

Масляные;
Газовые;
Комбинированные – газомасляные.

Первый тип больше подходит для спокойной и комфортной езды. Поэтому они устанавливаются в гражданских автомобилях. В современных машинах встречаются третий тип – комбинированные газомасляные амортизаторы.

Второй тип применяется в спортивных машинах. Он предназначен для минимизации кренов кузова в быстрых поворотах. Когда авто проходит поворот на большой скорости, её кузов сильно крениться. При этом внешнее колесо поднимается над дорогой, теряя сцепление. Чтобы увеличить скорость и безопасность прохождения виражей, применяют газовые амортизаторы. Они более жесткие, менее подвержены инерции, и быстрее придавливают колесо к асфальту.

Как он работает

Амортизатор подвески автомобиля представляет собой цилиндр, в который помещен поршень. Они не связаны друг с другом и могут независимо двигаться. В этом поршне выполнены отверстия. Цилиндр заполнен специальной жидкостью. Верхним своим концом он крепится к кузову машины. Нижним, к рычагу подвески.

При ударе колеса о яму, оно резко поднимается. Поршень в цилиндре сжимается, но это происходит не резко. Ему препятствует масло, которое через маленькие отверстия в поршне не успевает быстро перетекать через них. В результате поршень замедляет свое движение, происходит демпфирование удара, его смягчение.

При работе подвески на разжатие, происходит обратный процесс. Поршень возвращается вверх, масло перетекает обратно и замедляет скорость поднятия поршня. Таким образом, не происходит резкого скачка кузова автомобиля, когда разжимаются пружины подвески.

При неисправном амортизаторе кузов машины будет «скакать», как дикая лошадь при проезде любых неровностей, даже «лежачих полицейских».

Более подробную информацию об амортизаторах можно почитать в блоге «Автолюбитель со стажем». Там описаны все типы амортизаторов, их достоинства и недостатки, принцип работы каждого из них. Это не реклама, рекомендую.

Амортизатор в паре с пружиной называется пружинной стойкой. Ею оснащены все современные автомобили с передним приводом.

К Содержанию…

Элементы передней подвески автомобиля: схема на примере ВАЗ 2107

Ступичный подшипник.
Колпак ступицы.
Регулировочная гайка.
Шайба.
Цапфа поворотного пальца.
Ступица колеса.
Сальник.
Тормозной диск.
Поворотный кулак.
Верхний рычаг подвески.
Корпус подшипника верхней опоры.
Буфер хода сжатия.
Ось верхнего рычага подвески.
Кронштейн крепления штанги стабилизатора.
Подушка штанги стабилизатора.
Тяга стабилизатора.
Ось нижнего рычага.
Подушка тяги стабилизатора.
Пружина подвески.
Обойма крепления штанги амортизатора.
Амортизатор.
Корпус подшипника нижней опоры.
Нижний рычаг подвески.

Рычаги

При помощи рычагов подвески колеса крепятся к ходовой части. Они передают к силовым элементам кузова продольные и поперечные усилия. Контролируют перемещение колеса во время движения автомобиля.

Сколько рычагов в подвеске

В зависимости от типа подвески, количество рычагов может доходить до восьми штук спереди. Еще они могут быть сзади. Такой тип называется «многорычажка».

В недорогих моделях машин обычно применяется подвеска «Макферсон» – один рычаг на сторону с пружинной стойкой. Такой тип получил большое распространение в современных авто. Это обусловлено простотой конструкции, комфортом и дешевизной.

В классических автомобилях ВАЗ в передней подвеске два рычага на одну сторону – верхний и нижний. Это двух рычажная подвеска. Вместо пружинной стойки используется схема с раздельными амортизаторами и пружинами, они не собраны в единую конструкцию.

В зависимой подвеске рычагов нет вообще. При такой схеме противоположные колёса одной оси соединены балкой. Поэтому любое горизонтальное движение одного колеса отражается на поведении другого, они зависят друг от друга.

К Содержанию…

Основные виды независимой подвески

В современных легковых автомобилях в качестве амортизационной системы очень часто используется независимый вариант подвески. Это обусловлено хорошей управляемостью автомобиля (из-за небольшой массы) и отсутствием необходимости в тотальном контроле за траекторией его движения (как, например, в варианте с грузовым транспортом). Специалисты выделяют следующие основные виды независимой подвески. (Кстати, фото позволит более наглядно проанализировать их отличия).

Подвеска на основе двойных поперечных рычагов

Строение данного вида подвески включает в себя два рычага, крепящиеся сайлентблоками к кузову, и соосно расположенные амортизатор и витую пружину.

Подвеска МакФерсон

Это производный (от предыдущего вида) и упрощенный вариант подвески, в которой верхний рычаг заменила амортизационная стойка. На сегодняшний момент МакФерсон – самая распространенная схема передней подвески легковых автомобилей.

Многорычажная подвеска

Еще один производный, усовершенствованный вариант подвески, в котором как бы искусственно два поперечных рычага были «разделены». Кроме того, современный вариант подвески очень часто состоит и из продольных рычагов. Кстати, многорычажная подвеска – это наиболее применяемая сегодня схема задней подвески легковых автомобилей.

Торсионная подвеска

Схема данного вида подвески основывается на специальной упругой детали (торсионе), который соединяет рычаг и кузов и работает на скручивание. Данный вид конструкции активно применяется при организации передней подвески некоторых внедорожников.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Он снижает крены кузова автомобиля и улучшает его управляемость.

Он выполнен в виде русской буквы «П», на картинке хорошо видно. Представляет собой стальной прут с большой упругой деформацией. Простыми словами – его взять на излом тяжело, он всегда будет стремиться принять начальную форму.

Он имеет четыре точки крепления. Противоположными краями он зафиксирован за рычаги подвески. Центральной части крепится к кузову.

Читайте подробнее

о стабилизаторе поперечной устойчивости. Что это такое, для чего нужен, каких типов бывает и из чего состоит. В этом материале рассмотрена тема в полном объёме

Как он работает

При появлении крена, одна часть кузова поднимается, другая опускается – это логично. Часть стабилизатора, которая закреплена на силовом элементе кузова, поднимается и выкручивает стабилизатор.

За счет большой упругости он поднимает свою противоположную точку крепления, а вместе с ней кузов. Таким образом он пытается стабилизировать его в поперечном положение относительно дороги.

Второй случай, когда он работает – наезд одним колесом на яму или кочку. Рассмотрим вариант с кочкой на дороге.

В такой ситуации одно колесо движется вверх относительно кузова. В этом случае прут стабилизатора испытывает упругую деформацию не точкой крепления к кузову, а к рычагу подвески. Стремясь принять исходную форму, он вторым своим краем поднимает противоположное колесо и опускает кузов. Кузов автомобиля прижимается к земле, снижается центр тяжести и машина становиться устойчивее.

К Содержанию…

Как она работает

При наезде на кочку, переднее колесо автомобиля резко поднимается. Инерция удара передается на пружину или пружинную стойку, смотря какой тип подвески установлен. Пружина, сжимаясь, гасит часть энергии удара, а часть передается на кузов, от чего он начинает подниматься.

Чтобы остановить его, в работу включаются амортизаторы. Они не позволяют ему резко подняться. Происходит гашение энергии разжатия пружин. То же самое происходит, когда кузов авто резко идёт вниз, колесо опускается, и пружины разжимаются. Происходит демпфирование, амортизаторы снижают амплитуду колебания автомобиля.

Рычаги не позволяют колесу смещаться в поперечном и продольном направлении. При помощи их оно соединяется с силовыми элементами кузова. На неровностях, колесо может двигаться только в вертикальном направлении.

При прохождении поворотов на большой скорости, в работу вступает стабилизатор поперечной устойчивости. Он минимизирует крены автомобиля. Сохраняется управляемость и комфорт движения. Эта деталь передней подвески является архаизмом. В современных автомобилях его роль заменяет пневмоподвеска. Компьютер самостоятельно контролирует угол наклона авто и корректирует высоту подъема амортизаторов.

Поделиться:

Сайлентблоки

Все подвижные элементы подвески крепятся к кузову через резиновые вставки – сайлентблоки. Они гасят вибрации от одной детали к другой. Представляют собой две втулки из металла, между ними находится резиновый элемент. За счет его пластичности гасятся колебания при работе движущихся частей ходовой и обеспечивается их подвижность.

Например, если бы в месте крепления рычага к раме не было сайлентблока, то рычаг тёрся бы о раму. Такое соединение повышало износ металла и издавало жуткий скрип при движении автомобиля. Кроме того, любые удары по колесу от дороги передавались на кузов, вы слышали бы стуки. Это быстро разбивало бы крепёжный узел.

Поэтому, при самостоятельной диагностике подвески автомобиля, обращайте внимание на состояние сайлентблоков. Они не должны иметь трещин и повреждений. Бывают случаи, когда внутренняя втулка отслаивается от резины, начинает болтаться и стучать.

К Содержанию…

Ремонт и можно ли самому это сделать

Да, отремонтировать заднюю подвеску можно самостоятельно, но цена и усилия зависят от её устройства. Если в ней много рычагов, то стоимость будет высока, а затраченные усилия не компенсируют сэкономленных денег на СТО.

С полузависимой схемой задней подвески работать проще. Она более компактная, есть больше места, чтобы подлезть к болтам и гайкам её элементов. Небольшое количество деталей упрощает их замену. В большинстве случаев ремонт сводится к замене амортизаторов или сайлентблоков с втулками. Они чаще выходят из строя. Могут «просесть» пружины, но это бывает реже.

То же самое касается зависимого типа ходовой. Часто требуют замены резинометаллические элементы и амортизаторы. Если рессорная подвеска, то рессоры «ходят» очень долго, даже обрыв одного листа не повлияет на ходовые качества автомобиля. Поэтому на них часто даже не обращают внимания при диагностике.

Поделиться:

Стойки или тяги стабилизатора

Они связывают стабилизатор поперечной устойчивости с рычагами или стойками амортизатора. Не во всех автомобилях они есть, все зависит от схемы подвески.

Например, в ВАЗ 2107 их нет. Стабилизатор прикручивается к рычагам через резиновые втулки.

На тягах тоже могут быть сайлентблоки или шаровые, как на рулевых наконечниках, чтобы смягчить удары от дороги. Со временем резина дубеет и рвется. Стойка начинает стучать на неровностях. Сайлентблок отдельно от тяги не меняется. При его повреждении нужно менять стойку стабилизатора целиком.

К Содержанию…

Самый надежный тип для России и СНГ

Каждый автолюбитель в России жалуется на плохое состояние дорог. Существует мнение, что все типы подвесок быстро вырабатывают ресурс при езде по российским дорогам.

Но во многом это зависит от стиля вождения автолюбителя. Чтобы продлить срок службы всего автомобиля, не забывайте притормаживать перед кочками и ямами или объезжать их.

Водители спорят на форумах, какой вид лучше. Но все зависит от личных предпочтений – кому-то нравится жесткая подвеска, а кому-то мягкая. Если говорить о надежности, то долговечными считаются пружинный и торсионный виды. Производители прислушиваются к мнениям автовладельцев и выпускают комбинированные виды, например, торсионно-пружинные.

Рекомендуем: Антипробуксовочная система

Подведем итоги

Подвеска состоит:

Амортизаторы – демпфируют колебания кузова;
Пружины – смягчают удары дороги;
Амортизационная стойка – два элемента подвески, озвученные выше, в одной конструкции;
Стабилизатор поперечной устойчивости и его тяги – стабилизирует кузов автомобиля в поперечной плоскости;
Сайлентблоки или резиновые втулки – делают работу подвески тихой;
Рычаги.

Это основные элементы автомобильной подвески. В зависимости от сложности ходовой, их количество и состав может меняться.

К Содержанию…

Подвеска типа «Де Дион»

Этот тип, равно как и подвеска McPherson, был назван в честь изобретателя. Им стал француз Альберт Де Дион. Цель данного типа подвески – максимально снизить нагрузку на задний мост автомобиля, путем отделения картера главной передачи. Если раньше он крепился к самой балке моста, то в данном случае картер держится непосредственно на кузове.

Это позволяет передавать крутящий момент посредством полуосей, закрепленных на ШРУСах, и сделать подвеску как независимой, так и зависимой.

Но от главных недостатков всех зависимых вариантов подвески, типу «Де Дион» избавиться не удалось. К примеру, затормозить без «клевков» практически невозможно, а при резком старте машина просто «приседает» на задние колеса.

Несмотря на попытки ликвидации этих недостатков путем установки дополнительных элементов (направляющих), несбалансированное поведение авто остается главной проблемой.