Подвеска Автомобили Автомобильная подвеска Ходовка

Автомобильная подвеска ч. 2 "Зависимые подвески"

Ссылка на первую часть
Третья часть

Зависимые подвески
На поперечной рессоре

Этот очень простой и дешёвый тип подвески широко применялся в первые десятилетия развития автомобиля, но по мере роста скоростей движения почти совершенно вышел из употребления. В нём поперечная рессора играет роль как упругого, так и направляющего элемента.

1) Ford T

Подвеска состояла из неразрезной балки моста (ведущего или неведущего) и расположенной над ним полуэллиптической поперечной рессоры. В подвеске ведущего моста возникала необходимость размещения его массивного редуктора, поэтому поперечная рессора имела форму прописной буквы «Л». Для уменьшения податливости рессоры использовались продольные реактивные тяги или дышло.
Наиболее же существенным недостатком схемы с поперечной рессорой было то, что она, обладая большой податливостью в продольном направлении даже несмотря на наличие дышла, при движении непредсказуемо изменяла угол поворота моста, что было особенно чувствительно в передней подвеске с управляемыми колёсами и способствовало нарушению управляемости автомобиля на большой скорости. Даже по меркам конца сороковых годов такая подвеска спереди не обеспечивала автомобилю нормальной управляемости на скорости.

На продольных рессорах
В ней балка моста подвешена на двух продольно ориентированных рессорах. Мост может быть как ведущим, так и неведущим, и расположен как над рессорой (обычно на легковых автомобилях), так и под ней (грузовики, автобусы, внедорожники). Как правило, крепление моста к рессоре осуществляется при помощи стремянок примерно в её середине, часто с небольшим смещением вперёд. Передняя часть продольной рессоры воспринимает, помимо нормальных, также боковые и продольные силы реакции дороги, и по сути играет роль рычага подвески, задающего её кинематику. Таким образом, с точки зрения кинематики подвеска на продольных рессорах работает как подвеска на двух гибких продольных рычагах, имеющих длину, равную расстоянию между передним креплением рессоры и точкой закрепления на ней моста.
Рессора в её классическом виде представляет собой пакет из упругих металлических листов, соединённых хомутами, которые также ограничивают поперечное перемещение листов рессоры друг относительно друга при работе подвески.
Рессоры в такой подвеске могут быть четверть-эллиптическими, полуэллиптическими, 3/4-эллиптическими либо полностью эллиптическими, а также кантилеверными (консольно вывешенными) и балансирными.
Эллиптическая — в плане имеет форму, близкую к эллипсу; такие рессоры использовались в подвеске конных экипажей и ранних автомобилей.


Плюсы - большая мягкость и, как следствие, плавный ход, кроме того, такие рессоры были более надёжны в условиях слаборазвитой металлургии.
Минусы - громоздкость, технологическая сложность и дороговизна при массовом производстве, малая прочность, большая чувствительность к продольным, поперечным и боковым силам.

3/4-эллиптическая — имеет форму трёх четвертей эллипса.


Использовалась на экипажах и ранних автомобилях.
К двадцатым годам вышла из употребления по тем же причинам, что и эллиптическая.

Полуэллиптическая — имеет профиль в виде половины эллипса; наиболее распространённый тип. Представляет собой компромисс между комфортабельностью, компактностью и технологичностью.


Четверть-эллиптическая — конструктивно это половина полуэллиптической рессоры, наглухо заделанная одним концом на шасси. Второй конец консольно вывешен. Как упругий элемент достаточно жёсткая. Применялась как правило для создания независимой подвески, реже — зависимой.

газ 67б

Кантилеверная — полуэллиптическая рессора, которая шарнирно заделана на раме или шасси в двух точках — в одном из концов и посередине, причём во втором случае крепление шарнирное. Второй конец консольно вывешен.

1) ГАЗ-АА


Балансирная — рессора шарнирно заделана на раме в середине, а её концы прикреплены к мостам. Используется на трёх- и четырёхосных грузовиках как с зависимой, так и с независимой подвеской. В такой подвеске рессора включается в работу в полной мере лишь при одноимённых ходах обоих колёс тележки, при разноимённых же их ходах работа подвески главным образом обеспечивается за счёт шарнира её заделки на раме, что позволяет резко увеличить рабочие ходы подвески и, следовательно, проходимость автомобиля.

2,3 картинка подвеска Урала

Продольные рессоры в такой подвеске воспринимают усилия во всех направлениях — вертикальном, боковом, продольном, а также тормозные и реактивные моменты, — что позволяет исключить из конструкции подвески дополнительные элементы (рычаги, реактивные тяги, растяжки, и т. д.).
До конца семидесятых годов продольные полуэллиптические листовые рессоры очень широко применялись в зависимой задней подвеске легковых автомобилей благодаря дешевизне, простоте и хорошей живучести. Длинные рессоры с относительно небольшим количеством листов (малолистовые), применённые на тяжёлом автомобиле, у которого неподрессоренные массы несоизмеримо меньше подрессоренных, обеспечивают благодаря своей мягкости высокую плавность хода, а также более мягко, чем рычаги, воспринимают продольные усилия и рывки, что повышает комфорт. Благодаря этому они долгое время применялись на больших, комфортабельных легковых автомобилях (примеры — «Чайки», легковые автомобили ЗИЛ, все полноразмерные «Крайслеры» вплоть до конца 1980-х годов, целый ряд британских моделей вроде Rolls-Royce Silver Cloud). На грузовых автомобилях продольные рессоры долгое время были основным типом упругих элементов подвески и продолжают использоваться сегодня.

1) Газ-14 "Чайка"
2) 1 – лонжерон рамы; 2 – задний мост; 3 – колесо; 4 – передний кронштейн рессоры; 5 – буфер хода сжатия; 6 – верхние рычаги; 7 – рессора; 8 – серьга


ЗИЛ-114

При работе рессора достаточно сильно изнашивается за счёт межлистового трения, а также издаёт специфический скрип (отчасти устраняется регулярной смазкой либо введением в конструкцию специальных прокладок между листами, однако они со временем изнашиваются, требуя трудоёмкой переборки рессоры).


Ремонт рессоры

С направляющими рычагами

Существуют самые различные схемы таких подвесок с различным количеством и расположением рычагов. Часто применяется четырёхрычажная зависимая подвеска с тягой Панара.


С тягой Панара на Газ-69

Её преимущество в том, что рычаги жёстко и предсказуемо задают движение ведущего моста по всем направлениям — вертикальном, продольном и боковом.

С упорной трубой или дышлом

В этой подвеске для восприятия продольных усилий используется либо англ. torque tube — защитная труба карданной передачи, упирающаяся в шарнир на картере коробки передач, внутри которой пропущен карданный вал, либо дышло (англ. torque rod) — Л-образный или А-образный рычаг, жёстко закреплённый на балке моста и шарнирно соединённый с рамой, кузовом или коробкой передач.


1) Задняя зависимая подвеска с упорной трубой (torque tube), упирающейся в расположенный на картере трансмиссии шаровой шарнир.
2) Задняя подвеска с дышлом (6, 8), упирающимся в поперечину рамы.

По кинематике подвеска с упорной трубой соответствует зависимой рычажной с одним продольным рычагом.
Поперечная рессора способна воспринимать поперечные нагрузки, а продольные рессоры воспринимают также и продольные усилия наряду с упорной трубой или дышлом, чем уменьшают нагрузку на шасси и смягчают возникающие при работе подвески толчки, повышая комфортабельность и долговечность.
Дышло в задней подвеске автомобилей также применяют в качестве вспомогательного элемента, для уменьшения продольных кренов при разгоне и торможении. При разгоне дышло за счёт сил, действующих на балку моста, подталкивает кузов вверх в точке крепления, а при торможении — подтягивает вниз, предотвращая «клевок» кузова. Подвески с дышлом обычно применяются на грузовиках и автобусах с пневмобалонной подвеской.

«Де Дион»

Тип «Де Дион», изобретённый Шарлем-Арманом Трепарду и названный так в честь запатентовавшей её в 1893 году французской фирмы De Dion-Bouton et Trepardoux, подразумевает такое устройство зависимой подвески ведущих колёс, при котором они соединены сравнительно лёгкой, так или иначе подрессоренной неразрезной балкой, а редуктор главной передачи — неподвижно крепится к раме или кузову и передаёт вращение на колёса через полуоси с двумя шарнирами на каждой.


1) De Dion-Bouton Landaulet, 1901 год.
2) Альбер де Дион

Направляющий аппарат и упругие элементы при этом могут быть любого типа — продольные или поперечные рессоры, продольные рычаги в различном количестве с винтовыми пружинами или пневмобаллонами, и так далее.
Такое устройство подвески ведущих колёс позволяет свести к минимуму неподрессоренные массы — даже по сравнению со многими видами независимой подвески.
При работе такой подвески изменяется длина полуосей, что вынуждает либо устанавливать на них подвижные в осевом направлении шарниры равных угловых скоростей (как на переднеприводных автомобилях), либо использовать наряду с карданными шарнирами специальные скользящие шарниры со шлицами.
Сохраняя кинематику зависимой подвески, «Де Дион» объединяет её преимущества — в первую очередь отсутствие изменения установочных параметров (колеи, развала колёс и так далее) при прохождении поворота и одноимённых ходах обоих колёс — с малой неподрессоренной массой, сравнимой с таковой при независимой подвеске или даже меньшей, благодаря чему она не имеет общего недостатка большинства зависимых подвесок ведущих колёс — нарушающего сцепление колёс с дорогой «подпрыгивания» моста при проезде повторяющихся неровностей покрытия.
При этом и себестоимость такой подвески достаточно высока — выше, чем у многих типов независимой, кроме того, она достаточно громоздка из-за необходимости выделения места под рабочие ходы балки и не обеспечивает высокой комфортабельности при движении по неровной дороге — поэтому применялась сравнительно редко, обычно — на спортивных автомобилях, рассчитанных на быстрое перемещение по хорошим дорогам.


Гоночный Miller с передней подвеской типа «де Дион»

Торсионно-рычажная (со связанными или с сопряжёнными рычагами)

Очень распространённый во второй половине 1970-х — 1990-х годах тип полузависимой подвески задних колёс переднеприводного автомобиля с двумя продольными рычагами, соединёнными работающей на скручивание поперечиной, вместе с которой они образуют упругую Н-образную балку.
Первая подвеска со связанными продольными рычагами появилась в 1974 году на Volkswagen Golf I и Volkswagen Scirocco, в ней рычаги были связаны податливым на кручение, но жёстким на изгиб Т-образным профилем, расположенным между точками креплений рычагов к кузову.


Задняя подвеска "Оки"

В середине 1990-х появился улучшенный вариант такой подвески, у которого рычаги соединены U-образным профилем, открытой частью обращённым книзу, что улучшило её характеристики — за счёт более сложного характера деформации балки подвеска приобрела свойство «подруливающего эффекта» (положительное схождение на наружном по отношению к центру поворота колесе).

В следующей части будут описаны независимые подвески.