1. Обзор конструкции. Кузов и салон
 Скачать 1.52 Mb.
|
|
5. Типа «Де Дион». Важным достижением «Де Дион» является создание агрегата, который способствовал балансу массы транспортного средства. Технические объекты, которые перемещаются только по земле, имеют подрессоренный и неподрессоренный вес. Последний включает в себя вес колёс и всех элементов, которые прикреплены к ним. Подрессоренная масса, в свою очередь, гораздо больше, она состоит из всех комплектуемых машину деталей. Максимизация этого параметра позволяет сделать езду более комфортной, а управление более лёгким и стабильным. Важно учитывать силу, выдаваемую неподрессоренными частями и воздействующую на транспортное средство, так как её должна компенсировать подрессоренная масса. На практике составляющие зависимой подвески имеют огромнейший вес, что напрямую влияет на утяжеление неподрессоренного веса, которые не позволяет испытывать комфорт во время езды. Созданная в те времена, подвеска «Де Дион» помогала убрать дополнительный неподрессоренный вес и переместить его на кузов транспортного средства. Устройство, позволяющее крутиться колёсам, соединили с кузовом, редуктор, в свою очередь, функционировал посредством пары полуосей и шарниров. Внедрённая De Dion подвеска помогла сохранить зависимость колёсной базы и одновременно минимизировала неподрессоренный вес.  ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СИСТЕМЫ «Де Дион», как и типовые зависимые конструкции, имеет один важный недостаток: корпус транспортного средства способен заметно «ходить» в разные стороны во время быстрого разгона или внезапного торможения. Что касается достоинств, следует отметить простоту установки и незначительную массу агрегата. Зачастую отказавшиеся от независимой системы концерны устанавливают на своих транспортных средствах подвеску «Де Дион». 6. Задняя зависимая. Зависимая подвеска обычно используется на задней оси автомобиля. Однако на многих моделях настоящих внедорожников она применена в качестве подвески спереди. Жаль только, что с каждым годом таких полноценных внедорожников становится все меньше и меньше. Такой тип подвесок являлся основным в первой половине 20 века, до 1930-х годов. Комплектация зависимой подвески включала еще рессоры или спиральные пружины. Проблемами, сопровождающими установку этих подвесок, являются: 
Этот тип подвески – самый старый, его история начинается еще от гужевых повозок и телег. Основным принципом ее работы является жесткая связь колес между собой единой балкой, которую еще называют мост. Мост обычно закрепляется либо на рессорах, либо на направляющих рычагах и пружинах (такие конструкции встречаются чаще всего). В первом случае конструкция обладает высокой надежностью, но не комфортностью и управляемостью, а во втором – управляемость и комфорт на высшем уровне, лишь надежность немного ниже. Применяют ее в тех случаях, когда необходимо прежде всего крепкое и исключительно надежное соединение. А крепче трубы из стали, внутри которой можно расположить, к примеру, приводные полуоси, трудно представить что-то еще. Современные легковушки практически не имеют таких конструкций (конечно, есть исключения, яркий пример — Ford Mustang). В основном зависимой подвеской пользуются внедорожники (Land Rover Defender, Jeep Wrangler, Mercedes Benz G-Class, Mazda BT-50, Ford Ranger и другие). Однако всеобщая тенденция к переходу все-таки на независимые конструкции очевидна, потому что скорость и хорошая управляемость сегодня более востребованы, чем повышенная надежность конструкции. Итак, преимущества зависимой подвески:
Основной недостаток – жесткая связка колес, из-за чего они все время движутся вместе, по схожей траектории, в том числе при прохождении препятствий. Это в совокупности с неизбежно высокой массой моста очень серьезно сказывается на управляемости и стабильности движения автомобиля. ПОДВЕСКА НА ПОПЕРЕЧНОЙ РЕССОРЕ Данный тип подвески, довольно простой и недорогой, имел широкое применение на протяжении нескольких десятилетий после появления первых автомобилей. По мере того, как прогресс шагал вперед, росли скорости движения, эти подвески практически из употребления исчезли. Такая подвеска имела в своем строении неразрезную балку моста и поперечную рессору, расположенную над ним, и имеющую форму полуэллипса. В подвеске моста, выполняющего ведущие функции, появлялась необходимость расположения его довольно габаритного редуктора, поэтому рессора была выполнена в виде буквы Л. А для того, чтобы она была более податливой, применялись реактивные продольные тяги. Подвесками данного типа оснащались такие автомобили, как Ford A и Ford T, а также ГАЗ-А. На моделях Ford они использовались по 1948 год. Что же касается автомобилей ГАЗ, то инженеры автозавода уже на модели ГАЗ-М-1 (а она создавалась на основе Ford B), перестали применять подвеску, полностью переоснастив ее, обеспечив продольными рессорами. В данном случае объяснением такого решения служит то обстоятельство, что подвеска на поперечной рессоре, как показал опыт эксплуатации ГАЗ-А, оказалась не приспособлена к отечественным дорожным условиям. ПОДВЕСКА С ПРОДОЛЬНЫМИ РЕССОРАМИ  Этот тип подвески можно с уверенностью причислить к самым древним. Здесь балка моста подвешивается на две продольно расположенные рессоры. При этом мост может выполнять ведущие функции, и наоборот. В легковых автомобилях обычно он располагается над рессорой, а в грузовиках, кроссоверах и автобусах – под ней. Мост к рессоре крепится обычно с помощью хомутов из металла по ее центру или чаще с незначительным смещением вперед. Классическая рессора выглядит как совокупность листов металла, скрепленных хомутами. Тот лист, где расположены ушки крепления, называют коренным, он обычно самый толстый. В последнее время идет тенденция перехода к рессорам, состоящим из как можно меньшего количества листов, есть даже однолистовые рессоры. При этом и листы могут изготавливаться не из металла, а заменяющего его углепластика и других неметаллических композитов. ПОДВЕСКА С НАПРАВЛЯЮЩИМИ РЫЧАГАМИ  Такие подвески имеют множество различных схем, отличающихся друг от друга количеством рычагов и их размещением. Довольно часто встречается зависимая подвеска с пятью рычагами и тягой Панара. Основное ее преимущество в том, что рычаги четко, стабильно и с высокой жесткостью задают направление движения ведущего моста – продольное, вертикальное и боковое. Подвески с меньшим количеством рычагов являются более примитивными. Например, если рычагов в такой подвеске всего два, то при ее работе у них идет перекос. Появляется необходимость или делать рычаги более податливыми, или в соединении рычагов с балкой использовать особые шарниры, или добиваться податливости на кручение от самой балки. Как пример для первого случая – использование упругих пластинчатых рычагов в пружинной задней подвеске, как в начале 60-х годов было осуществлено на некоторых моделях Fiat, а также английских спорткарах. Что касается последнего случая – податливости балки добились созданием торсионно-рычажной подвески, имеющей сопряженные рычаги, которая до сих пор достаточно широко используется на автомобилях с передним приводом. Упругими элементами служат витые пружины или пневмобаллоны (особенно в автобусах и грузовых автомобилях). Полузависимая задняя подвеска. ОНА ЖЕ ТОРСИОННО-РЫЧАЖНАЯ ПОДВЕСКА, ОНА ЖЕ ПОДВЕСКА НА ТОРСИОННОЙ ИЛИ СКРУЧИВАЕМОЙ БАЛКЕ, ОНА ЖЕ ПОДВЕСКА С СОПРЯЖЕННЫМИ ИЛИ СВЯЗАННЫМИ РЫЧАГАМИ. КАК И СВЕЧНЫЕ И ДВУХРЫЧАЖНЫЕ ПОДВЕСКИ, КОТОРЫМ МЫ ПОСВЯТИЛИ СТАТЬИ В ПРЕДЫДУЩИХ НОМЕРАХ ЖУРНАЛА, ОНА ВХОДИТ В НАБОР РЕШЕНИЙ, НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ПРИМЕНЯЕМЫХ КОНСТРУКТОРАМИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ В НАШИ ДНИ.  Несмотря на кажущуюся простоту данной схемы, это более позднее изобретение, чем конструкция Макферсона и, разумеется, «двухрычажка». Придумали полузависимую подвеску во второй половине 50-х инженеры шведской фирмы SAAB для своих малолитражек моделей 95 и 96 – машин интересных, но слишком уж необычных, чтобы стать образцом для подражания. Популярной идею сделали инженеры Volkswagen, применившие скручиваемую балку на первом поколении Golf и Scirocco (1974). Значение «Гольфа» для мирового автомобилестроения переоценить трудно, поэтому ничего удивительного нет в том, что многие технические решения, применяемые в его конструкции, на долгие годы стали шаблонами. Устройство торсионно-рычажной задней подвески на первый взгляд совсем несложно. Она состоит из двух продольных рычагов, которые жестко соединены между собой торсионной, то есть сделанной из гибкой стали, балкой. С одной стороны продольные рычаги крепятся к ступицам колес, а с другой – к кузову. Балка имеет, как правило, U-образное сечение, следствием чего является малая жесткость на кручение и большая на изгиб. Это свойство балки дает возможность колесам независимо друг от друга двигаться вверх и вниз. Упругим элементом служат вертикальные витые пружины. А вот кинематика данной подвески достаточно сложна, причем ее кинематические свойства – характер изменения развала и схождения колес – задаются на стадии проектирования положением оси балки относительно колесной оси и точек шарнирного крепления балки к кузову. Если поперечина расположена строго между точками креплений, тогда кинематика подвески будет очень близка к независимой подвеске на продольных рычагах, поскольку угол развала колес окажется в точности равным углу бокового крена кузова. Если же балка смещена назад, к колесам, то при противоположных ходах подвески колесо, совершающее ход сжатия, наклоняется в сторону отрицательного развала, а совершающее ход отбоя – в сторону положительного.  БАЛКА ИМЕЕТ, КАК ПРАВИЛО, U-ОБРАЗНОЕ СЕЧЕНИЕ, СЛЕДСТВИЕМ ЧЕГО ЯВЛЯЕТСЯ МАЛАЯ ЖЕСТКОСТЬ НА КРУЧЕНИЕ И БОЛЬШАЯ - НА ИЗГИБ Ключевой параметр работы полузависимой задней подвески – изменение величины развала относительно изменения величины бокового крена кузова. Чем меньше это отношение, тем лучше будет сцепление колес с дорогой при прохождении поворота. Обычно у полузависимой подвески это значение лежит в пределах от 0,5 до 0,6. Для сравнения: у независимой подвески на продольных рычагах – примерно единица, у неразрезного моста – вообще ноль, но у него хватает своих специфических недостатков. В общем, чем сильнее балка смещена назад, тем лучше кинематические свойства подвески. Правда, при этом она «отъедает» больше пространства под полом багажника и выше оказываются неподрессоренные массы. Основными преимуществами задней подвески с сопряженными рычагами являются малое количество деталей и простота монтажа. Отсюда и невысокая себестоимость – сейчас примерно на 100 евро дешевле «многорычажки», компактность – остается больше места для багажника, долговечность и простота обслуживания. Также в случае применения торсионной балки отпадает потребность в заднем стабилизаторе поперечной устойчивости, поскольку сама балка играет примерно ту же роль. Иными словами, для переднеприводного автомобиля при преимущественно городской эксплуатации это одновременно адекватное и дешевое решение. По этой причине на большинстве компактных и субкомпактных машин вы обнаружите именно торсионно-рычажную схему, исключая наиболее продвинутых представителей «гольф-класса», перешедших на многорычажную подвеску. Недостатки тоже есть. Уровень вибраций и шумов ощутимо выше, чем у полностью независимых подвесок. Износ шин на неровной дороге также идет несколько более интенсивно. Кроме того, жесткая связка колес становится причиной поперечного сноса оси при повороте на высокой скорости (центробежная сила от внутреннего колеса передается на внешнее без потерь), а это приводит к избыточной поворачиваемости. Для компенсации данного эффекта U-образный профиль балки с середины 90-х стали поворачивать открытой частью книзу. В этом случае характер деформации таков, что на наружном по отношению к центру поворота колесе возникает положительное схождение, следствием которого является небольшой «подруливающий эффект». Чтобы еще сильнее уменьшить поперечный снос оси, некоторые производители дополняют подвеску на торсионной балке механизмом Уатта. Но это делает конструкцию дороже, и встречается он, как правило, только на скоростных версиях массовых малолитражек. 9. Пневматическая подвеска. Пневматическая подвеска автомобиля – это разновидность подвески, при помощи которой имеется возможность регулировки клиренса (высоты кузова относительно дорожного полотна). В настоящее время пневмоподвеска довольно широко применяется на грузовиках и полуприцепах. Легковые автомобили также оборудуются пневмоподвеской, однако это касается в большей степени машин бизнес-класса. В пневматической подвеске в качестве упругих элементов применяются пневмоупоры на каждом колесе. Стоит отметить, что пневматическая подвеска не является отдельным видом подвески автомобиля. Пневмоподвеска может основываться на конструкциях уже имеющихся подвесок. Пневмоэлементы могут быть смонтированы на стойках МакФерсон, многорычажной подвеске, упругой балке и прочих. Основным предназначением пневмоподвески является обеспечение более высокого уровня безопасности и комфорта при вождении. Стоит отметить, что адаптивная подвеска многих автомобилей бизнес-класса основана именно на пневматических упругих элементах с динамически изменяющейся жесткостью. Разновидности пневматических подвесок Можно выделить три основных типа пневмоподвески: одно-, двух- и четырехконтурная. Также следует отметить, что пневмоподвеска может входить в комплектацию автомобиля, а может устанавливаться и самостоятельно. При самостоятельной установке наиболее часто пневмоподвеска позволяет лишь изменять высоту кузова в ручном режиме. 
Устройство пневмоподвески Простейшая пневматическая подвеска имеет в конструкции следующие основные элементы: 
Упругие пневмоэлементы являются исполнительными механизмами подвески, в задачи которых входит регулировка и поддержание клиренса. Регулировка может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме. Изменение высоты кузова относительно дороги осуществляется за счет изменения давления воздуха в пневмоэлементах. Пневмоэлемент может иметь разные исполнения – самостоятельный узел или совмещенный с амортизатором. Во втором случае упругий пневмоэлемент наиболее часто называется пневматической амортизаторной стойкой. Пневматические стойки могут быть установлены практически на любой тип подвески. Конструктивно пневмоэлемент состоит из корпуса, штока с поршнем и манжеты. Компрессор предназначен для подачи сжатого воздуха в ресивер и далее в исполнительные механизмы. Стоит отметить, что компрессор является основным конструктивным элементом подвески, так как без сжатого воздуха работа пневмоподвески просто невозможна. Воздушный ресивер предназначен для осуществления регулировок клиренса в малых пределах без участия компрессора. Также за счет ресивера достигается быстрая и адекватная работа адаптивных подвесок. Воздушные магистрали соединяют все элементы пневматической подвески в единую пневмосистему. Электронные датчики позволяют отслеживать такие параметры как положение кузова относительно дороги, наклон кузова, ускорение автомобиля и прочие параметры. Блок управления предназначен для обработки сигналов датчиков и осуществления автоматической или ручной регулировки подвески.  |