Підвіска автомобіля – все, що потрібно знати про неї автовласникам. Підвіска автомобіля: види, пристрій та принцип роботи Що включає в підвіска автомобіля

13 жовтня 2017

Ступиці передніх та задніх коліс не кріпляться до кузова транспортного засобу безпосередньо. Для поглинання нерівностей дорожнього полотна, пом'якшення ударів та покращення загальної керованості автомобіля застосовуються різні види підвісок. Кожна з них є сукупністю важелів, тяг і демпфуючих пристроїв (пружини, амортизатори), що з'єднують колісну та кузовну базу. Ходові якості авто, вантажопідйомність та ступінь комфорту при їзді залежить від конструкції підвіски.

Різновиди підвісок

Існує кілька типів підвісних систем, що застосовуються на вантажних та легкових автомобілях, а також мікроавтобусах:

одноважільний варіант під назвою Макферсон (McPherson);
з двома важелями;
залежна та напівзалежна;
задня багатоважільна конструкція;
гідропневматична адаптивна;
конструкція «Де Діон».

Як правило, вузли типу McPherson, двоважільні та пневматичні варіанти систем встановлюються на передню вісь машини, решта використовується для задньої колісної бази. Нерідко трапляються винятки, наприклад, деякі позашляховики оснащуються спереду балкою нерозрізною, а це варіант залежної підвіски.

Будь-яка з перерахованих конструкцій включає такі основні елементи:

Важелі призначені для кріплення ступиць коліс до деталей кузова. Вони здатні гойдатися за рахунок гумометалевих втулок – сайлентблоків.
Стабілізатор - металевий стрижень, що забезпечує поперечну стійкість автомобіля. Зв'язує важелі передніх коліс.
Пружина - елемент пружності, встановлений між важелем, що коливається, і кузовним лонжероном. Сприймає статичне навантаження від ваги автомобіля з пасажирами та динамічне – з боку коліс.
Амортизатор (інакше – стійка) згладжує коливання кузова, не даючи пружин різко розпрямлятися і стискатися.
Реактивні тяги забезпечують додатковий зв'язок колісних маточок з кузовом і протистоять бічним зусиллям, що діють на важелі (балки) у процесі руху.

На вантажівках та іншому комерційному транспорті замість пружин використовуються ресори чи пневматичні балони.

Залежні типи підвісок, що застосовуються на задніх осях, також включають поперечні балки різних конструкцій – нерозрізні та торсіонні. Найчастіше задній міст об'єднаний з елементом трансмісії – редуктором, що передає момент, що крутить, від карданного валу півосям провідних коліс.

Одноважільна система типу «Макферсон»

Даний тип підвіски вважається найдешевшим і практичним. Встановлюється на передню вісь більшості бюджетних легкових автомобілів та складається з таких деталей:

підрамник - металева конструкція, що прикріплюється до нижньої частини кузова;
нижні нижні важелі, встановлені на підрамнику;
поворотний кулак зі маточкою кріпиться до важеля за допомогою кульової опори;
роль верхнього важеля грає сама стійка у зборі з пружиною, що спирається верхнім кінцем у склянку кузовного лонжерона;
стабілізатор, що зв'язує поперечні важелі;
наконечники рульової тяги, приєднані до поворотних кулаків на шарнірах.

Принцип дії підвіски McPherson досить простий: амортизатор, встановлений усередині пружини, працює разом з нею як головний елемент, що демпфує. Стійка здатна обертатися разом із поворотним кулаком за рахунок опорного підшипника у верхній частині. Важель тримає колесо знизу, а поворот здійснюється під впливом кермової тяги, прикріпленої шарніром до кулака. Від кренів автомобіль оберігає стабілізатор, з'єднаний з підрамником та обома важелями.

Довідка. Стійки підвіски Макферсон розташовані не строго вертикально, а відхилені назад під невеликим кутом (так званий кут кастору).

Основні плюси даної підвіски - компактність, низька вартість і можливість без проблем підключити до колес ШРУСи від мотора, що поперечно стоїть. Додаткова перевага – великий хід, практично на всю довжину розкриття амортизатора, що оберігає деталі кузова від пробоїв підвіски.

Тепер про мінуси:

Опорна стійка схильна до ударних навантажень з боку колеса і нерідко виходить з ладу. Це слабке місце конструкції McPherson.
Через великий хід і рухоме кріплення елемента пружності на шарнірах істотно змінюється розвал передніх коліс.

Зазначені недоліки не дозволяють встановлювати незалежну підвіску Макферсона на важкі машини преміум-класу, позашляховики та спорткари.

Конструкція з двома важелями

Двоважільна незалежна підвіска автомобіля також застосовується на передній осі та відрізняється від попередньої конструкції за такими ознаками:

Амортизатор і пружина не становлять єдиний вузол, хоча перший вбудований усередину другий. Кріпляться деталі окремо - стійка до шарніра кузова, а пружина просто впирається у склянку.
Доданий верхній важіль із кульовою опорою, прикрученою до поворотного кулака. По довжині елемент коротший за нижній важіль, оскільки кріпиться до лонжерона зсередини колісної арки.
Поворот колеса робиться тією ж кермової тягою, але за рахунок двох кульових опор, встановлених на кінцях важелів.
Стійка з пружиною проходить крізь технологічний отвір верхнього важеля та прикріплюється до нижнього. Відповідно, пружні елементи не обертаються разом з колесом, що повертається, верхній опорний підшипник відсутній.

В іншому підвіска ідентична «Макферсону» – знизу стоїть підрамник, з'єднаний з важелями на шарнірах та за допомогою стабілізатора поперечної стійкості. У деяких випадках останній прикручується не до передньої балки, а до деталей кузова.

Завдяки особливостям конструкції всі динамічні та статичні навантаження рівномірно розподіляються на всі елементи підвіски – пружини, амортизатори, важелі та стабілізатор. В результаті термін служби стійки та інших деталей значно збільшується. Підвіска набагато «м'якша» і надійніша, ніж McPherson, тому успішно використовується на автомобілях преміум-класу та позашляховиках.

Довідка. Двохважільна система встановлювалася на всі класичні моделі ВАЗ 2101-2107. Незважаючи на безліч інших недоліків, ці старі автомобілі вважалися досить комфортними для їзди нашими дорогами.

Підвіска з 2 важелями зі зрозумілих причин дорожча та складніша в ремонті. Але «чаклувати» над нею доводиться рідше, оскільки деталі зношуються рівномірно.

Задні підвіски

У передньопривідних легкових автомобілях конструкція задньої ходової частини набагато простіше і надійніше передньої. Причина – у відсутності поворотних елементів і приводних півосей. Найбільш підходящий варіант для таких машин - напівзалежна підвіска з торсійною балкою, що коливається або хитається.

Напівзалежна конструкція з балкою, що хитається, поширена на бюджетних автомобілях, оснащених переднім приводом. Система включає такі деталі:

суцільнометалева балка, прикріплена до кузова на шарнірах;
пружини, вставлені між кузовними склянками та спеціальними майданчиками на балці;
амортизатори встановлені усередині пружин чи окремо;
тяги поперечної стійкості та реактивні, що утримують задній міст при впливі поздовжніх зусиль.

Система працює наступним чином: у процесі руху важільна балка хитається на шарнірах, що підтримується з іншого боку тягами та амортизаторами. Нерівності згладжуються за рахунок пружини. Ступиці коліс жорстко прикріплені до заднього мосту та обертаються на підшипниках.

Другий різновид напівзалежної підвіски має розрізну балку з торсіоном посередині. Коли одне з коліс потрапляє в яму, цей елемент скручується і прагне повернути колишнє положення. Завдяки такому ефекту торсіонна підвіска створює комфортніші умови пасажирам авто..

Повністю залежна підвіска автомобіля оснащена цільною балкою з вбудованим редуктором і півосями, що ведуть рух задні колеса. Конструкція тримається за рахунок системи реактивних тяг та спирається на пружини з амортизаторами. На відміну від попереднього варіанта, ходова частина призначена для машин із заднім приводом.

У вантажівках та комерційних автомобілях задні пружини замінені пакетом ресор – пружних сталевих пластин. Середина ресорного вузла спирається на балку, а кінці на кузовні кронштейни. Конструкція розрахована на перевезення важких вантажів: чим більше аркушів задіяно в пакеті ресор, тим вища вантажопідйомність транспортного засобу.

Цікавий факт. Популярний мікроавтобус Mercedes Sprinter обладнаний попереду єдиною ресорою, встановленою впоперек кузова. Причому оригінальна деталь зроблена із пластику.

Багатоважільний варіант

Конструкція цього різновиду підвіски має певну схожість із двоважелевою системою, тільки більш досконалою. Суть у наступному: колісна маточина тримається на кількох важелях, що дозволяють успішно гасити коливання від різноспрямованих впливів. Переваги такого пристрою незаперечні:

повна незалежність кожного колеса;
відмінне зчеплення із дорожнім покриттям;
підвищений комфорт та керованість автомобілем;
надійність та довговічність вузлів, обумовлена розподілом навантаження на кілька деталей.

Недолік багатоважільного підвіски - складність, яка тягне за собою підвищення вартості ремонту. Найчастіше доводиться міняти шарніри та гумові втулки, рідше – сайлентблоки. У різних марках автомобільна система зустрічається на передній і задній осі.

Підвіска адаптивна та «Де Діон»

Обидві конструкції є різновидом інших підвісок легкових автомобілів. Особливість варіанта "Де Діон" - редуктор головної передачі заднього моста, встановлений окремо від поперечної балки та інших деталей ходової частини. Елемент трансмісії прикручений до кузова власними кріпленнями, а від нього до маточини коліс підключені півосі.

Подібне технічне рішення дозволяє ґрунтовно розвантажити задню підвіску автомобіля та покращити умови її роботи. Окремий редуктор впроваджується виробниками разом із балкою чи многорычажной системою.

Ідея адаптивної підвіски полягає в автоматичному пристосуванні до дорожніх умов, завантаженні авто, швидкості руху тощо. Для цього традиційна конструкція доповнена такими елементами:

електронний блок керування;
пневматичні балони замість пружин;
амортизатори активного типу;
регульований стабілізатор;
комплект датчиків.

Орієнтуючись за сигналами датчиків, контролер блоку керує роботою стійок та стабілізатора, а також регулює розмір кліренсу. Адаптивна схема досить дорога, зате найефективніша з усіх різновидів підвісок. Пневмобалони, що змінюють висоту, також застосовуються в підвісці вантажівок.

Підвіска коліс з'явилася значно раніше за автомобіль. Вперше вона з'явилася ще на кінні екіпажі, призначені для більш комфортного пересування на великі відстані. Кількість коліс таких екіпажів була не меншою за чотири, тому їх конструктори змушені були передбачити можливість вертикального переміщення коліс щодо кузова для подолання нерівних доріг.

Саме тоді з'явилися перші конструкції підвісок, які потім практично без змін використовувалися в перших автомобілях, швидкість яких не перевищувала 30 км/год. Але автомобілі вдосконалювалися, швидкості їхнього руху швидко зростали, і підхід до конструкцій підвісок змінювався.

Якщо на початковому етапі автомобілебудування підвіска розглядалася тільки як засіб підвищення комфортабельності руху, то зі зростанням швидкості автомобілів все більшу увагу доводилося приділяти питанням керованості. У третьому десятилітті 20 століття виявилася тенденція створення незалежної системи спочатку передніх, а згодом і задніх коліс автомобілів.

В даний час на легкових автомобілях застосовується лише незалежна підвіска передніх коліс, яка може поєднуватися з незалежною, напівнезалежною та залежною системою задніх. Незважаючи на велику кількість застосовуваних в даний час схем, всі вони в даний час містять такі основні елементи:

Напрямні елементи, що забезпечують задану траєкторію переміщення коліс щодо кузова;
Пружні елементи, що забезпечують необхідне зусилля переміщення коліс;
Елементи, що забезпечують гасіння коливань.

До напрямних елементів можна віднести важелі, стійки, кульові опори та гумометалеві шарніри.

До пружних елементів можна віднести пружини, ресори, торсіони та пневматичні камери.

До елементів, що гасять коливання, можна віднести амортизатори всіх типів.

Викладена вище класифікація елементів значною мірою умовна, оскільки у різних типах підвісок деякі деталі можуть поєднувати кілька функций.

Як приклад можна розглянути ресора, яка застосовувалася ще в каретах. Ресора може виконувати роль відразу всіх трьох основних елементів, так як взаємне тертя її листів дозволяє досягти ефекту гасіння коливань, а ділянки ресор несиметричної форми можна використовувати як важелі.

Саме цими властивостями ресор і пояснюється їх широке поширення. Тим не менш, такий поділ основних елементів дозволяє краще зрозуміти залежність зміни її характеристик від заміни якогось із перерахованих вище елементів. Тобто положення коліс залежить від напрямних елементів, жорсткість пристрою підвіски залежить від пружних елементів, а ефективність гасіння коливань від амортизаторів.

Найбільш поширені конструкції та пристрій передньої підвіски

В даний час на легкових автомобілях малого та середнього класів найбільш поширеним є пристрій типу Мак-Ферсон.

Пристрій переднього вузла такого типу показано малюнку.

Головна особливість підвісок цього типу – спільне використання нижнього важеля та телескопічної вертикальної стійки. У цій системі основне навантаження від ваги автомобіля передається на кузов у місці верхнього кріплення телескопічної стійки, оскільки пружний елемент (на малюнку пружина) розташований безпосередньо на стійці.

Нижній важіль трикутної форми контролює траєкторію переміщення колеса і передає на силові елементи кузова поздовжні та поперечні зусилля, що виникають під час руху автомобіля. Така система дуже добре поєднується з приводом передніх коліс, тому що вісь обертання колеса проходить вище за нижній її важіль.

Переваги вузла типу Мак – Ферсон:

Простота конструкції, що дозволяє зменшити кількість деталей та їх масу;
Можливість збільшення ширини відсіку моторного;
Відносно мала трудомісткість обслуговування та ремонту.

Однак такий вузол не позбавлений недоліків:

Характер зміни кута розвалу під час роботи не оптимальний;
Значна зміна кутів установки коліс при зміні завантаження автомобіля;
Верхня точка кріплення стійок обмежує можливість зниження лінії капота.

У автомобілях, на яких встановлюється така передня підвіска, найчастіше використовують пружини як пружні елементи. Амортизатор телескопічного типу конструктивно виконує додатково функцію напрямного елемента, тому штоки амортизаторів Мак-Ферсон мають збільшений діаметр.

Для компенсації згинальних зусиль, що діють на амортизатор, пружину часто встановлюють під кутом до осі штока (див. малюнок). Для зменшення нахилу автомобіля при проходженні повороту передбачається стабілізатор поперечної стійкості. Найчастіше застосовують стабілізатор торсійного типу із вигнутого сталевого прутка круглого перерізу. Загнуті кінці стабілізатора шарнірно з'єднують із важелями або стійками лівого та правого коліс.

Проміжні опори стабілізатора закріплюють на кузові або спеціальному підрамнику. При крен автомобіля балка стабілізатора працює на скручування і перерозподіляє частину зусилля з найбільш навантаженого колеса на менш навантажене, зменшуючи таким чином крен автомобіля.

З'єднання нижнього важеля з поворотним кулаком здійснюється через кульову опору. Таке з'єднання дозволяє не тільки змінювати кут між поворотним кулаком та важелем, але й повертати колесо при зміні напрямку руху.

Пристрій кульової опори показано на малюнку:

Для того, щоб полегшити зусилля повороту передніх коліс, у верхній опорі стійки застосовують спеціальний опорний підшипник. Найчастіше застосовують завзятий шарикопідшипник.

Щоб стійка у процесі роботи мала вільне кутове переміщення, опора містить або еластичний гумовий елемент, або спеціальний шарнір. Схема влаштування верхньої опориі сил, що діють на неї, показана на малюнку.

Під впливом ударних знакозмінних навантажень на підшипник може відбуватися втомне руйнування деталей підшипника, що призводить до порушення його роботи.

Зовнішніми ознаками несправності підшипника є сторонні звуки під час повороту коліс під навантаженням. У цьому випадку підшипник слід замінити. Крім того, у процесі експлуатації автомобіля може статися руйнування гумових елементів опори.

У цій статті розповімо Вам про різновид автомобільних підвісок.

На жаль, якість покриття наших доріг стає все гіршою і гіршою. Тому, щоб пересування автомобілем приносило максимум комфорту, і не так сильно відчувалися несподівані купи і ями, що траплялися по дорозі, були розроблені різні конструкції підвісок. Завдяки ним здійснюється взаємозв'язок між колісними парами та кузовом автомобіля, суттєво знижується вібрація при русі. Більшість автомобілістів вважають, що різні типи підвісок виготовляються під конкретні транспортні засоби. То це чи ні, спробуємо розібратися.

Конструкція підвіски

Підвіска досить складна система, що складається з наступних елементів:

Гаситель коливань;

Колісні опори;

Спеціальний пристрій (стабілізатор), що забезпечує стійкість транспортного засобу шляхом придушення відцентрової сили;

Напрямні;

Елементи кріплення.

Кожна деталь підвіски багатофункціональна. Наприклад, ресора грає роль напрямної, гасителя коливань, і забезпечує амортизацію коліс. У сучасних транспортних засобах незалежно від їх типів складові підвіски можуть бути незалежними, маючи при цьому складний пристрій. Пружні елементи забезпечують наявність постійного зв'язку між конструкцією кузова та дорожнім полотном, вирівнюючи коливання. Це можливо завдяки наявності в конструкції підвіски амортизаторів, торсіонів та пружин. Зазначимо, що пружини можуть бути як одного діаметра по всій довжині, так і змінного. У цьому жорсткість останніх постійно змінюється. У конструкцію пружини входить спеціальний відбійник із щільної гуми, який не допускає її повного стиснення, виступаючи при цьому як гасник коливань при ударах об ями.

Ресори та торсіони

Конструкція ресорних елементів складається з металевих смуг. У свою чергу всі ресорні елементи поділяються на:

Пружинні;

Листові;

Торсіонні.

Останній вигляд являє собою стрижні, що крутяться, що знаходяться всередині металевого корпусу-труби. Також до торсіонів відноситься все пневмо-і гідропневматичні конструкції підвіски. У пневматичних елементах основною рушійною силою є повітря, а гідропневматичних – рідина і газ. Під час руху ці деталі забезпечують правильне просторове становище кузова.

Стабілізатор поперечної стійкості дозволяє досягти рівномірного розподілу навантаження між елементами підвіски в момент виконання повороту. Виконується він у вигляді торсійного елемента.

Інші деталі підвіски сприяють зміцненню кузова, правильному розташуванню щодо нього передніх та задніх колісних пар. Напрямні деталі дозволяють правильно розподілити відцентрові сили, що виникають в момент руху.

Амортизатори дозволяють згладити коливання кузова і вібрації, що постійно зростають. Конструктивно вони є трубки з металу, у яких перебуває робоча рідина (масло) чи газ.

Всі елементи підвіски кріпляться за допомогою болтів, сайлентблоків та кульових опор.

Види автомобільних підвісок

Відомо, що всі підвіски, що існують сьогодні, бувають незалежними, залежними та іншими довільними від них видами. Розглянемо кожен тип.

Особливістю залежної підвіски є наявність у її конструкції спеціальної балки, яка дозволяє поєднати колеса, що знаходяться з протилежних сторін. Якщо з якихось причин відбудеться зміщення одного з коліс, те саме станеться і з другим. Цей вид використовується на транспортних засобах протягом багатьох років, щоправда, останнім часом залежна підвіска була значно модернізована. Сьогодні в ній ресорна система, яка використовувалася тривалий час, замінена поздовжніми важелями, а як стабілізатор встановлено спеціальну поперечну тягу. Не можна не відзначити позитивні сторони останнього типу конструкції, до яких крім невеликої маси та стійкості величини кута розвалу також відноситься висока жорсткість конструкції, що особливо актуально з урахуванням стану наших доріг.

Підвіска забезпечує транспортному засобу постійне зчеплення з покриттям дороги незалежно від умов і типу їзди. Однак, є і мінуси, до яких належить можливість втрати стійкості автомобіля при виконанні повороту або наїзду на перешкоду одним з коліс. Також через наявність поперечного розташування тяги знижується керованість.

Підвіска залежного типу є переважно прерогативою вантажівок і деяких моделей повнопривідних автомобілів, де вона встановлюється ззаду.

Що стосується незалежного типу підвіски, то вона представлена складнішим конструктивним рішенням з відсутністю взаємозв'язку між колесами. Наприклад, підвіска, де основними несучими елементами виступають поздовжні важелі, які мають шарнірне кріплення з кузовом. Завдяки міцності всіх елементів системи досягається чітке паралельне розташування колісних пар. Автомобіль з таким типом підвіски має кращу маневреність і хорошу керованість, однак, при входженні в поворот необхідно суттєво скидати швидкість, оскільки при виконанні маневрів, кузов транспортного засобу нахрещується, внаслідок чого відбувається втрата стійкості.

До напівзалежних типів підвісок відноситься торсіонно-важільна, конструкція, якої об'єднує воєдино два описані вище типи. Пружним елементом замість пружин, амортизаторів і ресор тут виступає торсіон, який може мати круглий або квадратний переріз, і є сполучною ланкою між рамою і колесами. Завдяки своїй простоті та компактності, ця напівзалежна підвіска в основному входить у конструкцію невеликих міських малолітражок. Єдиний мінус - має підвищену жорсткість, в результаті чого підходить тільки для їзди хорошими дорогами.

Одним з найпоширеніших типів підвіски є «свічка, що гойдається», або відомий всім автомобілістам Макферсон. Встановлюватися він може як перед, так і зад транспортного засобу, при цьому добре працює в будь-якому положенні за рахунок збільшеної відстані між основними елементами опори. Це один з найдешевших, компактніших і найпростіших в обслуговуванні типів ходових частин автомобільної техніки.

Однак, Макферсон, як і торсіонно-важільний тип підвіски не любить поганих доріг і досить часто страждає від зміни кута розвалу. Але це все одно не заважає бути йому сьогодні одним з найбільш затребуваних видів.

Першим типом підвіски, яка встановлювалася на старі спортивні автомобілі, стала двоважільна. У ній поперечно розташовані важелі з'єднуються з підрамником чи кузовом автомобіля. Завдяки такій конструкції досить легко проводити регулювання параметрів розвал-сходження. Даний тип хороший тим, що, незважаючи на всі нерівності дорожнього покриття, колеса займають постійне вертикальне положення, в результаті чого забезпечується плавність ходу та менший знос гуми. Єдиний недолік – складна, багатоелементна конструкція.

За складністю за нею йде багатоважільний тип ходової частини. Ця підвіска також як і двоважільна забезпечує автомобілю плавний хід, маневреність та відмінну керованість. З огляду на це встановлюється на всіх моделях дорогих транспортних засобів. У пристрій цього типу підвіски входить щонайменше чотири важелі, внаслідок чого збільшується її вартість, і виникають деякі проблеми під час обслуговування. Однак якою б складною її конструкція не була, дорожні нерівності однаково добре відчуваються під час пересування.

Назвати ідеальним якийсь із описаних типів ходових частин, на жаль, не можна, оскільки кожен з них має свої переваги та недоліки.

Ці відеоролики наочно покажуть і розкажуть про види підвісок та принципи їхньої роботи:

Як працює підвіска:

Робота передньої підвіски ВАЗ 2106:

Стаття про автомобільну підвіску - історія, типи підвісок, класифікація та призначення, особливості функціонування. Наприкінці статті – цікаве відео за темою та фото.

Зміст статті:

Автомобільна підвіска виконана у вигляді конструкції з окремих елементів, які у своїй сукупності пов'язують основу кузова та мости автомашини. Причому це з'єднання має бути пружним, щоб була амортизація в процесі прямування машини.

Призначення підвіски

Підвіска служить для погашення коливань до певної міри і для пом'якшення ударів та інших кінетичних впливів, що негативно впливають на вміст автомобіля, вантажі, а також на конструкцію самої машини, особливо при пересуванні по неякісній дорожній поверхні.

Інша роль підвіски – здійснення регулярного зіткнення коліс з дорожнім покриттям, а також передача на дорожню поверхню сили тяги двигуна та сили гальмування, щоб колеса при цьому не порушували потрібного положення.

У справному стані підвіска працює правильно, внаслідок чого водієві керувати машиною безпечно та комфортно. Незважаючи на зовнішню простоту конструкції, підвіска належить до одного з найважливіших пристроїв у сучасній машині. Її історія сягає корінням у далеке минуле, і з моменту її винаходу підвіска пройшла через багато інженерних рішень.

Трохи історії про підвіску автомобіля

Ще до автомобільної епохи були спроби пом'якшити пересування карет, у яких спочатку осі коліс нерухомо прикріплювалися до основи. За такої конструкції найменша нерівність дороги миттєво передавалася корпусу карети, що відразу відчували пасажири, що сиділи всередині. Спочатку ця проблема вирішувалася за допомогою м'яких подушок, які встановлювалися на сидіння. Але цей захід був малоефективним.

Вперше для карет було застосовано звані еліптичні ресори, які були гнучке з'єднання між колесами і дном карети. Набагато пізніше цей принцип використовували і для автомобілів. Але при цьому сама ресора змінилася - з еліптичної вона перетворилася на напівеліптичну, і це дозволяло встановлювати її поперечно.

Однак машина з такою примітивною підвіскою керувалася важко навіть на найнижчих швидкостях. Тому підвіски стали монтувати в поздовжньому положенні на кожне колесо окремо.

Подальший розвиток автомобільної промисловості дозволив еволюціонувати і підвіску. На сьогоднішній день ці пристрої мають десятки різновидів.

Функції підвіски та технічні дані

Кожен різновид підвісок має індивідуальні ознаки, що охоплюють комплекс робочих властивостей, від яких безпосередньо залежить керованість машини, а також безпека і зручність людей, що знаходяться в ній.

Однак незважаючи на те, що всі типи підвісок автомобіля різні, вони випускаються для тих самих цілей:

Погашення вібрації та ударів з боку нерівного дорожнього покриття з метою мінімалізації навантажень на корпус кузова, а також для покращення комфорту водія та пасажирів.
Стабілізація положення машини в процесі прямування шляхом регулярного зіткнення гуми з дорогою, а також зменшення можливих кренів корпусу кузова.
Збереження необхідної геометрії положення та переміщення всіх коліс для забезпечення точності маневрування.

Різновиди підвісок по пружності

Щодо пружності підвіски можна розділити на три категорії:

жорстка;
м'яка;
гвинтова.

Жорстка підвіска, як правило, використовується на спортивних автомобілях, тому що вона найбільше підходить саме для швидкої їзди, де необхідне оперативне та чітке реагування на водійське маневрування. Ця підвіска надає машині максимальної стійкості та мінімального дорожнього просвіту. Крім того, завдяки саме їй посилюється опір крену та кузовного розгойдування.

М'яка підвіска встановлюється переважно легкових машин. Її перевага в тому, що вона досить якісно згладжує дорожні нерівності, але з іншого боку машина з такою конструкцією підвісок схильніша до завалювань, і при цьому гірше управляється.

Гвинтова підвіска потрібна в тих випадках, коли виникає необхідність змінної жорсткості. Вона зроблена у вигляді стійок-амортизаторів, у яких сила тяги пружинного механізму регулюється.

Хід підвіски

Ходом підвіски прийнято вважати проміжок від нижнього положення колеса у вільному стані до верхнього критичного положення при максимальному стисненні підвіски. Від цього параметра багато в чому залежить так звана позашляховість машини.

Тобто чим більше хід, тим більшу за розміром нерівність здатна пройти машина без ударів по обмежувачу, а також без провисання провідного мосту.

Кожна підвіска містить такі компоненти:

Пружний пристрій.Бере він навантаження, надані дорожніми перешкодами. Може складатися із пружини, пневмоелементів та ін.
Демпфуючий пристрій.Необхідно для погашення вібрації кузова у процесі подолання дорожніх нерівностей. Як цей пристрій застосовуються всі різновиди амортизаційних пристроїв.
Напрямний пристрій.Контролює необхідне усунення колеса щодо корпусу кузова. Виконується у вигляді поперечних тяг, важелів та ресор.
Стабілізатор поперечної стійкості.Гасить нахили кузова у поперечному напрямку.
Гумо-металеві шарніри.Служать для пружного з'єднання механізмів частин з машиною. Додатково вони невеликою мірою виконують роль амортизаторів – частково гасять поштовхи та коливання.
Обмежувачі ходу підвіски.Фіксують хід пристрою в нижній критичній і в критичній верхній точках.

Класифікація підвісок

Підвіски можна розділити на дві категорії – залежні та незалежні. Такий підрозділ продиктований кінематикою напрямного пристрою підвіски.

За такої конструкції колеса автомобіля жорстко зв'язуються за рахунок балки або монолітного моста. Вертикальне розташування парних коліс завжди однакове і не підлягає зміні. Пристрій задньої та передньої залежних підвісок аналогічний.

Різновиди:пружинна, ресора, пневматична. Монтаж пружинної та пневматичної підвісок вимагає використання спеціальних тяг, щоб зафіксувати мости від можливого усунення під час монтажу.

Переваги залежної підвіски:

велика вантажопідйомність;
простота та надійність у застосуванні.

Недоліки:

ускладнює управління;
слабка стійкість на високій швидкості;
недостатній комфорт.

При встановленій незалежної підвіски колеса машини здатні змінювати вертикальне положення незалежно один від одного, продовжуючи при цьому знаходитись у тій же площині.

Переваги незалежної підвіски автомобіля:

високий рівень керованості;
надійна стійкість машини;
підвищений комфорт.

Недоліки:

пристрій досить складний і, відповідно, витратний в економічному плані;
знижена довговічність в експлуатації.

Є ще напівзалежна підвіска або так звана торсіонна балка. Такий пристрій - щось середнє між незалежною та залежною підвісками. Колеса продовжують бути жорстко з'єднаними між собою, проте здатність невеликого зміщення окремо один від одного у них все-таки є. Таку можливість надають пружні якості мостоподібної балки, яка з'єднує колеса. Ця конструкція найчастіше використовується для задніх підвісок недорогих автомобілів.

Види незалежних підвісок

Підвіска МакФерсон (McPherson)

На фото підвіска McPherson

Цей пристрій характерний для передньої осі сучасних автомобілів. Кульова опора з'єднує маточину з нижнім важелем. Іноді форма цього важеля дозволяє використовувати поздовжню реактивну тягу. Оснащена пружинним механізмом амортизаційна стійка закріплюється до ступичного блоку, а верхня частина фіксується в основі кузовного корпусу.

Поперечна тяга, яка з'єднує обидва важелі, кріпиться на днище машини і є своєрідною протидією нахилу автомобіля. Колеса вільно повертають завдяки підшипнику стійки-амортизатора та кульовому кріпленню.

Конструкція задньої підвіски зроблена так само. Різниця лише в тому, що задні колеса не можуть повертатися. Замість нижнього важеля встановлені поперечні та поздовжні тяги, які закріплюють маточину.

Переваги підвіски МакФерсон:

нескладність виробу;
займає невеликий простір;
довговічність;
доступна ціна як у придбанні, так і ремонті.

Недоліки підвіски McPherson:

легкість керування на середньому рівні.

Двоважільна передня підвіска

Ця розробка вважається досить результативною, але й дуже непростою за пристроєм. Для верхнього кріплення маточини служить другий поперечний важіль. Для пружності підвіски може застосовуватися пружина, або торсіон. Задня підвіска влаштована так само. Така збірка підвіски надає машині максимальної зручності в управлінні.

У цих пристроях пружність забезпечують пружини, а пневматичні балони, наповнені стисненим повітрям. З такою підвіскою можна змінювати висоту кузова. Крім того, з такою конструкцією перебіг автомобіля стає більш плавним. Як правило, встановлюється на машинах класу люкс.

Гідравлічна підвіска

У даній конструкції амортизатори з'єднані з замкнутим мололітним контуром, заповненим маслом для гідравліки. З такою підвіскою можна регулювати ступінь пружності та дорожній просвіт. А якщо в машині є електроніка, що передбачає функції адаптивної підвіски, то вона може сама адаптуватися в різних дорожніх умовах.

Спортивні незалежні підвіски

Їх ще називають койловер або гвинтовими підвісками. Виконані у вигляді амортизаційних стояків, у яких можна налаштовувати ступінь жорсткості безпосередньо на машині. Нижня частина пружини має різьбове з'єднання, що дозволяє змінювати її вертикальне положення, а також налаштовувати розмір дорожнього просвіту.

Підвіски push-rod та pull-rod

Така конструкція була розроблена спеціально для гоночних автокарів, які мають відкриті колеса. Базується на двоважільній схемі. Основна відмінність від інших різновидів проявляється в тому, що механізми, що демпфують, встановлені в кузові. Пристрій цих двох типів ідентичний, різниця лише в розміщенні тих частин, які зазнають найбільшої напруги.

Спортивний підвіска push-rod. Несучий навантаження компонент, званий штовхачем, функціонує на стиск.

Спортивна підвіска "Pull-rod". Та ж частина, яка зазнає найбільшої напруги, працює на розтягнення. Таке рішення робить центр ваги нижчим, за рахунок чого машина стає стійкішою.

Однак, незважаючи на перераховані невеликі відмінності, ефективність цих двох різновидів підвісок знаходиться приблизно на одному рівні.

Відео про підвіску автомобіля:

Дорога, якою водій вибирає маршрут руху, не завжди буває рівною і гладкою. Дуже часто на ній можуть бути такі явища, як нерівності покриття - тріщини в асфальті і навіть купи і вибоїни. Не варто забувати і про «лежачих поліцейських». Цей негатив негативно позначався б на комфорті руху, якби не існувала амортизаційна система - підвіска автомобіля.

Призначення та пристрій

Під час руху нерівності дороги як коливань передаються на кузов. Підвіска автомобіля призначена для гасіння або пом'якшення подібних коливань. У її прикладні функції входить забезпечення зв'язку та з'єднання між кузовом та колесами. Саме деталі підвіски дають колесам можливість пересуватися незалежно від кузова, забезпечуючи зміну напрямку руху автомобіля. Поряд із колесами, вона є обов'язковим елементом ходової частини автомобіля.

Підвіска автомобіля – це технічно складний агрегат, що має таку будову:

пружні елементи - металеві (пружини, ресори, торсіони) та неметалічні (пневматичні, гідропневматичні, гумові) деталі, які, в силу своїх пружних характеристик, приймають навантаження від нерівностей дороги та розподіляють її на кузов автомобіля;
гасять пристрої (амортизатори) – агрегати, що мають гідравлічну, пневматичну або гідропневматичну будову та призначені для нівелювання коливань кузова, отриманих від пружного елемента;
напрямні елементи – різні деталі у вигляді важелів (поперечних, поздовжніх), що забезпечують з'єднання підвіски з кузовом та визначають переміщення коліс та кузова відносно один одного;
стабілізатор поперечної стійкості - пружна металева штанга, що з'єднує підвіску з кузовом і перешкоджає збільшенню нахилу автомобіля в процесі руху;
опори колеса - спеціальні поворотні кулаки (на передній осі), що сприймають навантаження, що виходять від коліс, та розподіляють їх на всю підвіску;
елементи кріплення деталей, вузлів та агрегатів підвіски – це засоби з'єднання елементів підвіски з кузовом та між собою: жорсткі болтові з'єднання; композитні сайлентблоки; шарові шарніри (або шарові опори).

Принцип роботи

Схема роботи підвіски автомобіля грунтується на перетворенні енергії удару, що виникає від наїзду колеса на нерівність покриття дороги, переміщення пружних елементів (наприклад, пружин). У свою чергу, жорсткість переміщення пружних елементів контролюється, супроводжується і пом'якшується дією пристроїв, що гасять (наприклад, амортизаторів). В результаті завдяки підвісці сила удару, яка передається на кузов автомобіля, зменшується. Цим забезпечується плавність ходу. Найкращий спосіб побачити роботу системи – це використовувати відео, яке наочно демонструє всі елементи підвіски автомобіля та їхню взаємодію.

Автомобілі мають різні за жорсткістю підвіски. Чим жорсткіша підвіска, тим інформативніше та ефективніше керування автомобілем. Однак при цьому серйозно страждає комфорт. І, навпаки, м'яка підвіска влаштована так, що забезпечує зручність в експлуатації та жертвує керованістю (чого не можна допустити). Саме тому виробники автомобілів прагнуть знайти їх найбільш оптимальний варіант – поєднання безпеки та комфорту.

Різноманітність варіантів підвіски

Пристрій підвіски автомобіля – це самостійне конструкційне рішення виробника. Існує кілька типологій підвіски автомобіля: їх розрізняє критерій, покладений основою градації.

Залежно від пристрою напрямних елементів виділяються найпоширеніші типи підвіски: незалежна, залежна та напівнезалежна.

Залежний варіант не може існувати без однієї деталі - твердої балки, що входить до складу мосту автомобіля. При цьому колеса в поперечній площині рухаються паралельно. Простота та ефективність конструкції забезпечує її високу надійність, не допускаючи розвалу коліс. Саме тому залежна підвіска активно застосовується у вантажних автомобілях та на задній осі легкових.

Схема незалежної підвіски автомобіля передбачає автономне існування коліс один від одного. Це дозволяє підвищити амортизаційні характеристики підвіски та забезпечити більшу плавність ходу. Даний варіант активно застосовується для організації передньої, так і задньої підвіски на легкових автомобілях.

Напівнезалежний варіант складається з твердої балки, закріпленої на кузові за допомогою торсіонів. Ця схема забезпечує відносну незалежність підвіски від кузова. Характерний її представник – передньопривідні моделі ВАЗ.

Друга типологія підвісок ґрунтується на конструкції пристрою, що гасить. Фахівці виділяють гідравлічні (олійні), пневматичні (газові), гідропневматичні (газо-олійні) пристрої.

Певним особняком стоїть так звана активна підвіска. Її схема включає варіативні можливості – зміна параметрів підвіски за допомогою спеціалізованої електронної системи управління залежно від умов руху автомобіля.

Найбільш поширеними змінюваними параметрами є:

ступінь демпфування пристрою, що гасить (амортизаторного пристрою);
ступінь жорсткості пружного елемента (наприклад, пружини);
ступінь жорсткості стабілізатора поперечної стійкості;
довжина напрямних елементів (важелів).

Активна підвіска є електронно-механічною системою, що істотно збільшує вартість автомобіля.

Основні види незалежної підвіски

У сучасних легкових автомобілях як амортизаційну систему дуже часто використовується незалежний варіант підвіски. Це зумовлено гарною керованістю автомобіля (через невелику масу) та відсутністю необхідності в тотальному контролі за траєкторією його руху (як, наприклад, у варіанті з вантажним транспортом).
Фахівці виділяють такі основні види незалежної підвіски. (До речі, фото дозволить наочно проаналізувати їх відмінності).

Підвіска на основі подвійних поперечних важелів

Будова даного виду підвіски включає два важелі, що кріпляться сайлентблоками до кузова, і співвісно розташовані амортизатор і кручена пружина.

Підвіска МакФерсон

Це похідний (від попереднього вигляду) та спрощений варіант підвіски, в якій верхній важіль замінила амортизаційна стійка. На сьогоднішній момент МакФерсон – найпоширеніша схема передньої підвіски легкових автомобілів.

Багатоважільна підвіска

Ще один похідний, удосконалений варіант підвіски, в якому хіба що штучно два поперечні важелі були «розділені». Крім того, сучасний варіант підвіски дуже часто складається з поздовжніх важелів. До речі, багатоважільна підвіска - це схема задньої підвіски легкових автомобілів, що найбільш застосовується сьогодні.

Схема цього виду підвіски ґрунтується на спеціальній пружній деталі (торсіоні), який з'єднує важіль і кузов і працює на скручування. Цей вид конструкції активно застосовується при організації передньої підвіски деяких позашляховиків.

Регулювання передньої підвіски

Важливим компонентом комфортного руху є правильне регулювання передньої підвіски. Це звані кути установки керованих коліс. У просторіччі таке явище називається «схід-розвал».

Справа в тому, що передні (керовані) колеса встановлюються не строго паралельно до поздовжньої осі кузова і не строго перпендикулярно поверхні дороги, а з деякими кутами, що забезпечують нахили в горизонтальній і вертикальній площинах.

Правильно виставлений «схід-розвал»:

по-перше, створює найменший опір руху транспортного засобу, а отже, спрощує процес керування автомобілем;
по-друге, суттєво зменшує знос протектора шин; по-третє, значно знижує витрати палива.

Виконання установки кутів – це технічно складна процедура, яка потребує професійного обладнання та навичок роботи. Тому виконувати її слід у спеціалізованій установі – автосервісі чи СТО. Навряд чи варто пробувати робити це самому з відео чи фото з Інтернету, якщо немає досвіду у подібних справах.

Несправності та обслуговування підвіски

Відразу ж обмовимося: згідно з російськими правовими нормами жодна несправність підвіски не віднесена до «Переліку» несправностей, з якими забороняється рух. І це суперечливий момент.

Припустимо, що амортизатор підвіски (передньої або задньої) не працює. Таке явище означає, що проїзд кожної нерівності буде пов'язаний з перспективою розгойдування кузова та втратою керованості автомобіля. А що можна сказати про кульову опору передньої підвіски, що вкрай розбовталася і прийшла в непридатність? Результат несправності деталі – «вилетіла кульова» – загрожує серйозною ДТП. Пружний елемент підвіски (найчастіше пружина), що лопнув, призводить до виникнення крену кузова і часом абсолютної неможливості продовжувати рух.

Описані вище несправності – це вже кінцеві найбільш одіозні несправності підвіски автомобіля. Але, незважаючи на вкрай негативний вплив на безпеку руху, експлуатація транспортного засобу з такими проблемами не забороняється.

Велику роль обслуговуванні підвіски грає контроль за станом автомобіля у процесі руху. Скрипи, шуми та стуки в підвісці повинні насторожити та переконати водія у необхідності сервісного обслуговування. А тривала експлуатація автомобіля змусить його застосувати радикальний метод - "змінити підвіску по колу", тобто замінити практично всі деталі і передньої, і задньої підвіски.

печатка