1. Обзор конструкции. Кузов и салон
 Скачать 1.52 Mb.
|
|
2.Двурычажная Устройство двухрычажной подвески Двухрычажную подвеску можно назвать прототипом других конструкций, так как ее видоизменение привело к ряду новых решений. Разделение верхнего рычага на два отдельных вывело в свет подвеску на двойных поперечных рычагах. Замена верхнего рычага телескопической стойкой лежит в основе идеи МакФерсона.  Двухрычажная подвеска, как видно из названия, состоит из двух поперечных рычагов, верхнего и нижнего, которые установлены один под другим. Нижний рычаг крепится подвижно к кузову. Следует подробно описать способ крепления. Дело в том, что несущей частью такой подвески является балка или подрамник. Такое решение спровоцировано огромными нагрузками на кузов, которые приводили к его разрушению. Подвижность рычага обеспечивают сайлентблоки. Верхний рычаг может крепиться к кузову или к балке. Это не так принципиально, потому что вся нагрузка уходит на пружину, а верхний рычаг играет роль опоры для ступицы. С противоположных сторон на рычагах конструируются шаровые опоры для крепления поворотного кулака и обеспечения его вращения относительно вертикальной оси. Основным упругим элементом, принимающим на себя все удары при проезде неровностей, является пружина. Она выполняется с разным шагом витков, чтобы избежать явления резонанса. Еще один элемент, гасящий колебания — амортизатор. Амортизатор вместе с пружиной упираются в нижний рычаг и закреплены на кузове. В некоторых вариантах исполнения подвески они ориентированы соосно. Но по причине экономии места в ряде случаев амортизатор выносят за пределы пружины. Принцип работы Все устройство подвески предназначено для выполнения ею своих прямых задач: обеспечения связи колес и кузова, снижения доли колебаний, передающихся на кузов и обеспечения постоянного сцепления колес с дорожным покрытием. Первая задача выполняется посредством шаровых опор. Это шарнирные соединения, на которых цапфа выполняет вращение при повороте рулевого колеса. Не стоит забывать и про несущую функцию опор, поэтому их состояние должно диагностироваться периодически. Подвижность рычагов относительно кузова позволяет им участвовать в колебательных движениях. А пружина уменьшает амплитуду колебаний и гасит их за счет сил упругости. В результате работы подвески усилие передается от колеса, попавшего на неровность, к рычагу, далее — к пружине. Амортизатор тоже принимает участие в гашении колебаний. Третья задача двухрычажной подвеской выполняется настолько великолепно, что ее до сих пор применяют на скоростных машинах формулы. Рычаги имеют A или U-образную форму. Расширение у основания позволяют закрепить рычаг к кузову в двух точках. Две точки опоры защищают всю подвеску от продольных смещений во время разгона или торможения. Верхний рычаг имеет меньшие габариты, по сравнению с нижним. При движении колеса вверх изменяется угол его развала. Таким образом, даже во время кренов на повороте, плоскость колеса остается перпендикулярной дороге. В связи с этим достигается отличная управляемость автомобиля. Преимущества подвески
Основные недостатки
О том, насколько удачна та или иная конструкция, судить можно только по опыту в эксплуатации. Двухрычажная подвеска в этом отношении прошла испытания временем. Несмотря на многочисленные дополнения и усовершенствования, ее в изначальном виде применяют ведущие лидеры автомобилестроения. Российскому же пользователю такой тип подвески знаком по классическим моделям автомобилей ВАЗ. 3.Многорычажная подвеска. Многорычажная подвеска устанавливается на автомобили с задне- и переднеприводной компоновкой. Имеет более сложное устройство, поэтому используется на автомобилях дорогого класса. Впервые многорычажная подвеска была установлена на "Ягуар Е-Туре" в начале 60-х годов. Со временем она модернизировалась и сейчас активно используется на автомобилях «Мерседес», «БМВ», «Ауди» и многих других. Многорычажная подвеска предполагает наличие следующих элементов: Подрамник. Поперечный и продольный рычаг. Опоры ступицы. Амортизатор и пружины. Крепление ступицы к колесу осуществляется посредством четырех рычагов. Это позволяет колесу автомобиля беспрепятственно двигаться в поперечной и продольной плоскости. Несущим элементом в конструкции данной подвески является подрамник. К нему крепится поперечный рычаг через специальные втулки с металлическим основанием. Для снижения вибраций, в них используется резина. Поперечные рычаги соединяются с опорой ступицы. Так осуществляется правильное положение колес в поперечной плоскости. Зачастую многорычажная независимая задняя подвеска включает в себя три поперечных рычага: нижний задний, передний, верхний.  Последний осуществляет передачу усилий и соединяет подрамник с корпусом опоры колеса. Нижний передний рычаг подвески отвечает за схождение. Задний элемент воспринимает усилия, которые передаются от кузова при движении автомобиля. Ведение колеса в продольном положении осуществляется благодаря продольному рычагу. Он крепится к кузову машины при помощи опоры. С другой стороны элемент соединяется со ступицей. В легковом автомобиле имеется четыре продольных рычага – по одному на каждое колесо. Сама ступичная опора являет собой основание для колеса и подшипника. Последний крепится при помощи болта. Кстати, если не соблюсти его момент затяжки, можно вывести из строя подшипник. При произведении ремонта, следует оставить небольшой люфт в ступице. Иначе у вас рассыплется подшипник. Также многорычажная передняя подвеска имеет в своей конструкции винтовую пружину. Она опирается на нижний задний поперечный рычаг и воспринимает от него усилия. Отдельно от пружины размещается амортизатор. Обычно он соединяется с опорой ступицы.  Стабилизатор Многорычажная задняя подвеска, в отличие от полузависимой балки, имеет в своей конструкции стабилизатор поперечной устойчивости. Само название говорит за предназначение элемента. Данная деталь снижает крены при прохождении поворотов на скорости. Также на этот параметр влияет жесткость амортизаторов и пружин. Наличие стабилизатора значительно снижает риск заноса при прохождении поворота, так как обеспечивает беспрерывный контакт колес с дорожным покрытием. Элемент являет собой некую металлическую штангу. Выглядит он так, как на фото ниже.  Преимущества. Автомобили с использованием данной подвески являются на порядок комфортнее. В конструкции используется несколько рычагов. Все они крепятся на подрамниках через сайлентблоки. Благодаря этому, при прохождении ямы подвеска отлично сглатывает все неровности. Кстати, работает рычаг только того колеса, которое попало в яму. Если же это балка, все усилия будут передаваться на соседнюю ступицу. В машине, где использована многорычажная подвеска, не чувствуется излишних шумов и вибраций при прохождении неровностей дороги. Также данный автомобиль более безопасный. Объясняется это использованием стабилизатора поперечной устойчивости. По своему весу рычаги намного легче, чем балка. Это снижает снаряженную подрессорную массу автомобиля. Таким образом, многорычажная подвеска – это: Комфорт. Отсутствие сильных ударов на кузов. Увеличенное сцепление колес с дорогой. Возможность поперечной и продольной регулировки. Недостатки. Если поднимается вопрос о том, что лучше - балка или многорычажная подвеска, - стоит рассмотреть минусы последней. Самый большой недостаток – это сложность конструкции. Отсюда дороговизна обслуживания и недешевая цена самого автомобиля. Стоимость многорычажной подвески в 2-3 раза выше, чем обычной полузависимой балки. Следующее – ресурс. Так как в конструкции используется много шарниров, рычагов и стайлентблоков, все они рано или поздно выходят из строя. Срок службы деталей многорычажной подвески составляет 100 тысяч километров. Что касается балки, она практически вечная. Конструкция на порядок надежнее и не требует дорогостоящего обслуживания. Максимум что требуется заменить – это амортизаторы. Они «ходят» по нашим дорогам около 80 тысяч километров. Многорычажной подвеске при езде по неровностям требуется большее внимание. Если машина начала издавать стуки в передней или задней части, стоит осмотреть состояние рычагов и стайлентблоков. При наличии люфтов и свободного хода их следует заменить. Стоимость новых рычагов на «Мерседес» в 124-м кузове составляет 120 долларов на одно колесо. Несмотря на большой возраст и низкую стоимость автомобиля, запчасти для него не стали дешевле. То же самое касается и других машин, на которых используется данный тип подвески. При замене сайлентблоков нужен подъемник или смотровая яма. Обычно такие машины ремонтируются в сервисных центрах. А это дополнительные расходы. 4. Адаптивная. Принцип работы Адаптивной подвеской называют такой тип подвески, которая автоматически изменяет свои характеристики (адаптируется) во время движения. Сразу отметим, что активная подвеска – это общее определение, а адаптивная система подрессоривания является ее разновидностью. Для успешной работы системе необходимо собрать информацию о текущих условиях движения автомобиля – этим занимаются различные датчики и сенсоры. В анализируемую информацию входят тип дорожной поверхности, положение кузова, параметры движения, стиль управления автомобилем и другие данные (зависит от разновидности адаптивного шасси). Далее в работу вступает электронный блок управления, который за доли секунды анализирует данные, полученные от датчиков, и отправляет управляющие сигналы на исполнительные устройства – активные стойки амортизаторов и стабилизаторы поперечной устойчивости. В результате механизм мгновенно подстраивается под конкретные условия. В случае получения команды от блока ручного управления подвеской система подрессоривания начнет адаптироваться под выбранный водителем режим. Обычно используется три режима работы подвески: нормальный, комфортный и спортивный.  Элементы адаптивной подвески Адаптивная подвеска обычно включает в себя следующие элементы:
Автопроизводители могут применять различные системы подрессоривания, при этом их общий принцип действия всегда одинаков. Электронный блок управления элемент системы, управляющий режимами работы подвески. Данный элемент анализирует информацию с датчиков либо получает сигнал от блока ручного управления, которым управляет водитель. Соответственно, в первом случае корректировка происходит автоматически, а во втором – в ручном режиме.  Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости Данный элемент меняет степень своей жесткости по сигналу от блока управления. Стабилизаторы поперечной устойчивости включаются в работу при маневрировании автомобиля. Адаптивная подвеска использует этот компонент для уменьшения крена кузова автомобиля. Современные системы управления подвеской получают, анализируют и отправляют сигналы к исполняющим механизмам за миллисекунды. Это позволяет мгновенно менять настройки подвески.  Активные (регулируемые) стойки амортизаторов Этот элемент оперативно реагирует на тип дорожного покрытия и режим движения автомобиля, изменяя степень жесткости системы подрессоривания. Различают активные стойки амортизаторов с электромагнитным клапаном, а также с магнитно-реологической жидкостью. Первый вид стоек изменяет жесткость подвески с помощью электромагнитного клапана, который имеет переменное сечение. Само сечение меняется в зависимости от напряжения, которое подает электронный блок управления. Второй вид активных стоек амортизаторов заполнен специальной жидкостью, которая изменяет вязкость за счет воздействия электромагнитного поля. Сопротивление прохождению жидкости через клапана амортизатора увеличивает жесткость подвески.  Датчики Датчики адаптивной подвески – это устройства, предназначенные для измерения различных величин и отправки информации в электронный блок управления. Датчик ускорения кузова постоянно оценивает качество дороги и срабатывает при раскачке кузова автомобиля. Датчик неровной дороги реагирует на неровности дорожной поверхности, отправляя сигнал при вертикальных колебаниях. Благодаря этому сенсору электронный блок управления своевременно «узнает» о прохождении неровности. Датчик положения кузова связывается с системой управления при различных маневрах автомобиля (ускорении, торможении), когда задняя часть автомобиля становится ниже передней и наоборот.  Подвески с качающимися полуосями. Такие подвески используют две полуоси вместо одной неразрезной. При этом каждая полуось закреплена на шасси при помощи шарнира, что обеспечивает перпендикулярное положение колеса в отношении своей полуоси. Из-за этого осуществляется независимое подрессоривание колес, что влияет на изменение в больших пределах колеи и развала. Причем, колея и развал тем больше, чем короче полуоси. Кроме этого, при поворотах боковые силы подвески стремятся подбросить автомобиль, что не очень хорошо влияет на его устойчивость.  Подвески на продольных рычагах. Конструкция этой подвески предусматривает, что каждое колесо на одной оси прикреплено к рычагу, который закреплен на кузове или раме подвижно. При работе этой подвески меняется колесная база транспортного средства, при этом изменения могут быть разными с обеих сторон, но колея остается постоянной. Устойчивость подвески при поворотах не очень хорошая, колеса поворачиваются вместе с кузовом, что негативно влияет на сцепку шин с дорогой. Продольные рычаги берут на себя всю нагрузку, исходящую из всех направлений. Поэтому такой подвеске не хватает жесткости, утяжеления. Кроме этого, в таких типах подвесок центр крена расположен очень низко, что неблагоприятно влияет на заднюю подвеску. Из-за большой поворачиваемости на заднеприводных автомобилях установка задней подвески на продольных рычаг быстро приведёт к непригодности. Плюсом же является то, что между рычагами можно сделать ровный пол в автомобиле, что увеличивает объем салона. Такую подвеску часто используют на легких прицепах.  Подвеска «Дюбонне». На некоторых автомобилях первой половины 20 века (Chevrolet, Opel Kadett) спереди была установлена продольно-рычажная подвеска, которую назвали «Дюбонне», по имени французского гонщика. На каждом борте был рычаг и реактивная тяга. Рычаг такой подвески воздействовал на пружину, находящуюся в цилиндрическом кожухе с амортизаторной жидкостью. А реактивная сила соединялась с этим кожухом, передавая на него реактивные усилия во время торможения. В те времена эта конструкция была популярнее подвески на двойных поперечных рычагах, т.к. предоставляла независимое подрессоривание передних колес за меньшую стоимость. Но в дальнейшем такой тип подвески не был распространен, т.к. жидкость из кожуха постоянно подтекала. Независимая подвеска на двойных продольных рычагах. Конструкция этой подвески имеет с каждой стороны по два продольных рычага, объединенных в параллелограмм. Сначала такая подвеска использовалась на передней оси заднемоторных малоскоростных автомобилей: «Запорожец», «Фольксваген Жук», первые модели «Порше». Главным плюсом этой независимой подвески является хорошая компактность в вертикальном и продольном направлениях. Из-за того, что поперечина подвески находится впереди оси передних колес, салон автомобиля позволяет расположить ноги водителя между арками этих колес. Таким образом, можно уменьшить длину транспортного средства, но при этом багажник впереди был небольшим.  Подвеска на косых рычагах. Этот тип является усовершенствованной подвеской на продольных рычагах. Применяется на задней ведущей оси. Конструкция подвески минимизирует изменение колесной базы, а также уменьшает влияние кренов на наклон колес. Но взамен подвеска дает реакцию на изменение подачи топлива при повороте. При усилении подачи топлива во время поворота, задняя часть автомобиля «приседает», что приводит к развалу передних колес. И наоборот, при уменьшении подачи топлива передняя часть опускается, а задняя подымается. На двойных поперечных рычагах. На каждой стороне такой подвески имеется два рычага, которые подвижно крепятся на раму или кузов внутри, а снаружи соединяются также со стойкой колеса. Как правило, верхние рычаги данной подвески короче нижних, что устраняет изменение колеи. Преимуществом данного типа является возможность задать все параметры подвески, ее характер при работе. Это касается изменения колеи, развала колеса, высоты центров крена, как продольное, так и поперечное и т.д. Данный тип очень популярен на спорткарах. |