Как устроена подвеска легкового автомобиля

Как работает подвеска на автомобиле

Константин Ищенко
осмотрел машину снизу

Если жестко закрепить колеса на кузове, то при наезде на неровность машина станет неуправляемой, а людей в салоне будет сильно трясти.

В обиходе подвеской называют все, что находится между кузовом или рамой и тормозным диском. Эта статья расскажет, как устроена подвеска легкового автомобиля, как она работает и почему ее важно отремонтировать как можно быстрее, если что-то в ней выйдет из строя.

Что вы узнаете

• Какие бывают подвески и чем они различаются
• Из каких деталей состоит подвеска автомобиля
• Когда менять детали подвески и как их проверить

Типы подвесок легкового автомобиля

Описать все возможные конструкции сложно. Их очень много, есть немало эксклюзивных вариантов. Мы будем говорить о самых распространенных.

Элементы подвески автомобиля крепятся к несущему кузову. У некоторых тяжелых внедорожников и пикапов — к несущей раме. Вот какой может быть их конструкция.

Зависимая конструкция

При такой конструкции подвески колеса автомобиля на одной оси жестко связаны между собой. Между ними может быть балка или мост — когда эта ось ведущая.

Если наехать одним колесом на неровность, то второе колесо изменит свое положение — наклонится. Это отрицательно влияет на комфорт и управляемость, но зато такая конструкция очень простая. В ней меньше элементов, которые изнашиваются, а значит, ее придется реже обслуживать.

В основном такой тип подвески встречается на задней оси бюджетных переднеприводных автомобилей и в редких случаях — на передней оси внедорожников старой конструкции.

Зависимые задние подвески устанавливают на популярные корейские седаны — Киа Рио и Хендай Солярис, а также на переднеприводные версии кроссоверов. Если привод полный, то задняя подвеска скорее будет независимой. Исключение — старые машины, тяжелые внедорожники, а также пикапы. Например, зависимая задняя подвеска у УАЗа, Мерседеса Гелендвагена первого поколения и Ниссана Пасфайндер до 2014 года.

Полузависимая конструкция

Этот тип подвески часто путают с зависимой, но это не совсем верно. Их конструкции схожи, между колесами балка. Главное отличие — наличие упругого элемента, торсиона. Он позволяет снизить влияние колес друг на друга и при этом не сильно удорожает конструкцию. Когда одно колесо попадает в яму и перемещается вниз, торсион скручивается, а второе колесо отклоняется меньше.

Полузависимую конструкцию применяют на задней оси переднеприводных автомобилей, чаще французского производства. В этом случае в ней может не быть пружин: только амортизаторы и балка, от нее по рычагу на каждое колесо. Рычаги на подшипниках, балка жестко прикреплена к кузову. Внутри балки — по торсиону на каждое колесо, они работают вместо пружин.

Самый популярный автомобиль с такой конструкцией задней подвески — Пежо 206. О проблемах с его торсионной балкой знают во многих сервисах. Ремонтировать ее обычно сложно и дорого.

Рассылка для автолюбителей и тех, кто подумывает ими стать

Главное о том, сколько стоит владеть машиной, к чему быть готовым и как отстаивать свои права, — в вашей почте дважды в месяц. Бесплатно

Независимая конструкция

Между колесами одной оси нет жесткой связи. При перемещении одного колеса второе сохраняет свое положение. Это серьезно улучшает комфорт и делает управление автомобилем более простым. Передняя подвеска всех современных автомобилей — независимая. Чем дороже или больше машина, тем больше вероятность, что у нее и задняя подвеска будет независимой. Но такая подвеска состоит из многих изнашиваемых деталей, а ремонтировать ее может быть сложнее и дороже.

Независимая подвеска может быть разной, есть три распространенных варианта.

Макферсон (MacPherson) носит имя создателя — инженера Эрла Стила Макферсона. Конструкция состоит из одного рычага и совмещенной стойки из амортизатора и пружины. У такой подвески далеко не идеальная кинематика, но из-за простой конструкции и низкой стоимости ее производства ее используют на передней оси в большинстве переднеприводных легковых автомобилей.

Конструкцию с одним рычагом можно увидеть в Фольксвагене Гольфе и Тигуане, Ниссане Кашкае и многих других. Задняя подвеска такой конструкции встречается очень редко.

Двухрычажная. Амортизационная стойка такая же , как у подвески Макферсон, но конструкция сложнее. Нижний и верхний рычаги могут быть разных размеров и формы, хотя двигаются по параллельным траекториям. Кинематика такой подвески лучше, чем у подвески Макферсона: машиной проще управлять на неровной дороге.

Из-за дополнительных элементов — рычага и шаровых опор — такая подвеска стоит дороже, ее устанавливают на автомобили среднего класса. Например, такой подвеской оснащают крупные кроссоверы — Киа Спортейдж первого и второго поколения, Инфинити М и старые модели Ауди.

Многорычажная. Конструктивно эта подвеска похожа на двухрычажную, но рычаги в ней другой формы и их больше. Разные точки крепления и их большое количество позволяют сделать кинематику ходовой части почти идеальной.

Автомобиль с такой подвеской комфортнее, управлять им проще, но зато при ремонте есть риск потратить серьезные деньги. Как правило, такие подвески ставят на автомобили среднего и высокого класса. Многорычажная подвеска — важная черта заднеприводных Мерседесов и БМВ.

Какие детали бывают в подвеске автомобиля

Про амортизаторы и пружины мы уже рассказывали в отдельных материалах, поэтому в списке их не будет. Поговорим об остальных деталях.

Подрамник — основа конструкции независимой подвески, самая большая и тяжелая деталь. К подрамнику крепятся рычаги, кулаки и различные опоры. Также на нем расположена рулевая рейка и стабилизатор.

Балка — основа конструкции зависимой подвески. К ней крепятся тормозные механизмы, амортизаторы и ступицы колес. Если у автомобиля привод на эту ось, то вместо балки будет мост.

Поворотный кулак — деталь сложной формы, к которой крепится ступица колеса, а также рычаги подвески. На поворотный кулак устанавливаются также тормозные суппорты, а рулевые наконечники тянут за эту деталь и обеспечивают поворот колес автомобиля.

Рычаги. Главная связующая деталь в подвеске. Они отвечают за направление движение колеса и задают его траекторию.

Рычаги делают из железа или алюминия. Алюминиевые легче, но менее надежны — в них легко сорвать резьбу, а еще они ломаются при сильном ударе. Железный рычаг в таком случае, скорее всего, погнется.

Шаровые опоры — металлические шарниры в специальной резиновой обойме. С их помощью соединяют некоторые элементы подвески. Например, рычаги с подрамником или рычаги с поворотным кулаком.

Когда автомобиль проезжает неровности, колесо перемещается относительно кузова вверх или вниз. Благодаря шаровым опорам оно может ограниченно перемещаться в вертикальной плоскости и почти не меняет своего положения в горизонтальной — по крайней мере относительно других деталей подвески.

Сайлентблоки — упругие шарниры. Они нужны, чтобы гасить удары и вибрации. Если собрать всю подвеску на шаровых опорах, то управляемость будет прекрасна, но о комфорте придется забыть. Эту проблему решают сайлентблоки.

Конструктивно это два металлических цилиндра и связующий упругий материал между ними — резина или полиуретан. Сайлентблок ставится в местах соединений рычагов с другими элементами подвески там, где нужно ограниченное движение в трех плоскостях.

Стабилизаторы поперечной устойчивости работают на скручивание, почти как торсион. Но торсион работает всегда, вместо пружины, а стабилизатор — только когда появляется разность между высотой колес на одной оси. Если на препятствие наезжает только одно колесо, стабилизаторы будут скручиваться, чтобы выровнять кузов. С ними машина меньше кренится, водителя и пассажиров меньше кидает в стороны, управлять ей комфортнее.

В очень редких случаях стабилизатора на одной из осей может вообще не быть, но это больше характерно для зависимых подвесок.

Конструктивно это железный пруток сложной формы толщиной около 20 мм. В современных автомобилях высокого класса стабилизатор может быть активным и управляться электроникой — его жесткость не постоянна. При проезде неровностей стабилизатор мягче, а в поворотах, наоборот, становится более жестким. Это позитивно влияет и на комфорт, и на управляемость.

Когда менять детали подвески и как их проверить

Все подвижные и упругие элементы подвески постоянно изнашиваются и со временем требуют замены. Из-за сильной коррозии может потребоваться замена и железных деталей — рычагов, стабилизаторов, кулаков. Автопроизводители не всегда продают каждый элемент подвески отдельно. Часто, чтобы поменять один сайлентблок, приходится покупать целый рычаг.

Если при проезде неровностей вы слышите посторонние звуки или есть вопросы к управляемости автомобиля — запишитесь в автосервис. Самостоятельно и без подъемника найти неисправность довольно сложно. Вот как автосервисы проверяют подвеску.

Проводят инструментальный осмотр. Машину поднимают на подъемнике, а потом мастер с помощью монтажки имитирует движение отдельных элементов подвески. Здесь важно знать, на что обращать внимание и какое усилие нужно приложить, когда нужно нажать на рычаг. Никаких цифр и признанных стандартов здесь нет, все зависит от квалификации мастера.

Проверяют подвеску на вибростенде. Машину ставят на специальный стенд, который имитирует движение машины по неровностям. После испытания он выдает оцифрованный результат о состоянии подвески. Такой способ хорош только для поиска неисправных амортизаторов или пружин.

Осматривают машину с применением стенда для развала-схождения. Иногда только он помогает найти изогнутый рычаг или другое нарушение геометрии подвески. Такие вещи сложно заметить, но с помощью лазерных датчиков стенда все становится понятнее.

Детали подвески можно менять по одной. Если требуется замена рычага, то не обязательно покупать сразу два на каждую сторону. Исключение — пружины и амортизаторы, в большинстве случаев на автомобилях с пробегом их нужно менять парой.

Не стоит затягивать с ремонтом подвески. Одна изношенная деталь увеличивает нагрузку на остальные, а они из-за этого раньше выходят из строя. Особенно тяжело приходится владельцам премиальных автомобилей с многорычажной подвеской.

Запомнить

1. Если есть сомнения в правильной работе подвески — обратитесь в автосервис. Неисправная подвеска может стать причиной серьезного ДТП.
2. На СТО сказали, что шаровая разболталась или порвался сайлентблок, — меняйте и то и другое как можно скорее.
3. Старайтесь обращаться за ремонтом в сервис, который специализируется на ремонте автомобилей вашей марки. Иногда они позволяют серьезно сэкономить. Например, там могут поменять сайлентблоки в дорогом рычаге, который продают только в сборе.

Подвеска автомобиля — принцип работы, виды и неисправности

Подвеска представляет собой совокупность деталей и узлов, которые связывают между собой колеса транспортного средства с другими элементами его конструкции. Она является неотъемлемым элементом любого автомобиля. Действительно, система играет важное значение, делая передвижение на машине куда более комфортным, а управление – более предсказуемым. Поговорим более подробно, когда она появилась, как устроена, как работает и какие неисправности у нее чаще всего возникают.

Краткая история автомобильной подвески

Система подвески появилась задолго до изобретения автомобилей. Ее использовали для крепления конных экипажей к осям колес. В глубокой древности для этого применяли ремни, сделанные из нескольких толстых полос прочной кожи. Позднее, когда люди научились хорошо обрабатывать сталь и изготавливать из нее сложные изделия, их место заняли пружины, которые были более прочными, надежными и эффективными.

К современному состоянию подвеска приблизилась в XIX веке. Именно тогда были изобретены рессоры. Изначально их использовали на железной дороге чтобы смягчить ход вагона. Однако им быстро нашли применение на конных экипажах.

Когда в начале ХХ века были сконструированы первые автомобили, в них также использовали рессоры. Подвеска того времени была зависимой. Это означает, что колеса жестко закреплены на одной оси, которая опирается на рессоры. Из-за этого большая часть толчков и вибрации ощущается водителем и пассажирами, поэтому ехать зачастую некомфортно.

В 1933 году впервые увидела свет независимая подвеска. Ее применили на модели Mercedes-Benz-380. Ведущие задние колеса на ней по-прежнему находилась на одной оси. А вот передние колеса двигались независимо друг от друга. Благодаря этому гасилось гораздо больше толчков, чем прежде.

Такая схема применялась в легковых автомобилях до 1960-х годов. В начале 1970-х ее заменила другая. Она тоже была позаимствована у другого немецкого автомобиля – Фольксваген Жук образца 1961 года. В ее основе были продольные рычаги. Систему отдаленно напоминала разработка Макферсона, которая применялась на автомобилях Форд.

На сегодняшний день существует огромное количество самых разных подвесок. Каждая из них использует свою, уникальную технологию. Некоторые варианты и вовсе управляются бортовым компьютером. Тем не менее, в основе конструкции осталась система рычагов и стоек.

Как работает подвеска автомобиля

Основной принцип работы подвески заключается в поглощении энергии удара благодаря движению ее конструктивных элементов. Выглядит это следующим образом:

Похожие статьи

• Масляный автомобильный насос: устройство, принцип работы и виды
• Сцепление автомобиля — принцип работы и устройство
• Автомобильные цепи противоскольжения: история, установка, применение
• Клапан EGR — что это такое и для чего он нужен

• Колесо наезжает на возвышение (например, камень). Поскольку оно связано с остальными частыми авто подвеской, после этого положение некоторых ее частей (рычагов, кулака, тяги) меняется.
• В результате этого энергия с колеса поступает на амортизатор. До этого его пружина находится в состоянии покоя, а вот после – сжимается. Она не позволяет удару перейти с ходовой части на кузов. Большинство толчков гасятся почти полностью за счет упругости пружины. Фактически их энергия уходит на ее сжатие.
• После того, как энергия поглощена, пружина возвращается в свое исходное положение. В нем она будет находиться до того момента, пока колеса транспортного средства вновь не наедет на какую-либо неровность. Также в исходную позицию возвращаются и другие элементы конструкции.

Таким образом, подвеска выполняет следующие функции:

• поглощение толчков, ударов, вибрации;
• стабилизация движения транспортного средства, которая достигается обеспечением постоянного контакта колеса с дорожным покрытием;
• сохранение положения колес в пространстве, благодаря которому возможно точное рулевое управление машиной.

Также существует подвеска двигателя, которая гасит удары, толчки и колебания, которые возникают при функционировании мотора.

Устройство подвески

Подвеска на разных моделях автомобилей имеет разное устройство. Однако элементы, из которых она состоит, можно разделить на несколько групп в зависимости от назначения. Они будут встречаться практически на каждой модели транспортного средства. Вот эти группы.

• Упругие элементы. Включает в себя пружины, рессоры, торсионы. Главная задача этих частей конструкции – перенимать часть энергии, полученной с дорожного покрытия, на себя, а остальную часть, которую не удалось поглотить, равномерно распределять по кузову транспортного средства.
• Гасящие устройства. Представляют собой узлы, которые используют гидравлику или пневматику для гашения ударов, поступающих с дорожного покрытия. Также могут быть совмещенными (в таком случае их называют гидропневматическими).
• Направляющие элементы. К их числу относятся рычаги, тяги, балки, ограничитель хода, поворотные кулаки. Главная задача этих узлов и деталей – обеспечение правильного направления колеса при прямом движении или поворотах, благодаря которому будут обеспечены наилучшая амортизация и правильное распределение нагрузки по другим элементам подвески.
• Дополнительные элементы. К ним относят различные мелкие металлические детали, которые скрепляют между собой остальные элементы конструкции. Кроме того, в их число входят резиновые прокладки, основное назначение которых – снижение уровня шума и вибрации во время передвижения транспортного средства.
• Стабилизатор поперечной устойчивости. Устройство, которое предназначено для выравнивания движения авто при поворотах. Облегчает управление и предотвращает резкие заносы.

Виды подвесок автомобиля

Автомобильная подвеска в зависимости от конструктивных особенностей и строения бывает следующих видов.

• Зависимая. Первый вариант конструкции, который был применен в автомобилестроении. Описан выше, в разделе, посвященном истории узла. Отличительная особенность – жесткая связь обеих колесных осей с амортизаторами и рессорами. Несмотря на низкий уровень комфорта при езде, является самой дешевой в производстве и очень надежной – неисправности возникают крайне редко. Оба фактора обусловлены простотой конструкции.
• Независимая. Каждое из колес движется независимо от другого (отсюда и название). Это реализовано за счет рычагов, которые закреплены одной стороной на оси, а второй – на колесах. Они способны передвигаться в вертикальной плоскости. Поэтому при изменении положения колеса второе сохраняет свою позицию. В результате на кузов передается гораздо меньше ударов. Кроме того, колеса всегда имеют сцепление с дорожным покрытием. Иногда независимой оставляют только одну ось (ведомую).
• Полунезависимая. Вместо рычага используется торсионная балка. Она приподнимает вместе с собой часть оси. Благодаря этому удается достичь комфорта, близкого к независимой подвеске, и надежности, близкого к зависимой. Таким образом, полунезависимая конструкция занимает промежуточное положение между ними.
• Пневматическая. Вместо амортизаторов использует цилиндры со сжатым воздухом, по которым передвигаются поршни. Именно они гасят удары. В современных моделях автомобилей уровнем давления воздуха в таких цилиндрах часто управляет ЭБУ. Наиболее широко пневмоподвеска применяется на грузовых транспортных средствах. Однако сегодня ее используют и на легковых авто.
• Гидравлическая. Аналогична пневматической, но вместо воздуха в цилиндрах находится специальная жидкость. Гидравлическая подвеска не только прекрасно гасит удары, но и «умеет» регулировать клиренс, жесткость реакции на неровности дорожного покрытия.
• Торсионная. В такой конструкции используют продольный торсион (штангу), которая движется в вертикально плоскости и наряду с амортизатором гасит колебания. Однако встретить ее в легковых авто достаточно трудно – чаще всего ее применяют на грузовиках.
• Электромагнитная. Роль амортизаторов выполняют электромагниты. Такой вариант обычно устанавливают на авто премиум-класса. Поскольку электромагниты требуют большого расхода энергии, часто подобную подвеску сочетают с гидравлической, получая таким образом составной вариант, экономящий заряд аккумулятора.
• Двухрычажная. Движением колеса в данном случае управляют 2 рычага. Один закреплен сверху, другой снизу. Между ними расположен амортизатор. Такая подвеска считается более эффективной, чем традиционные варианты. Рычажная подвеска может не ограничиваться двумя рычагами – иногда их гораздо больше. Это позволяет более равномерно распределять нагрузку с колеса.
• Интегральная. Состоит из нескольких рычагов, поворотного кулака и соединительной тяги. Обычно устанавливается на ведомые колеса.
• Винтовая. Подразумевает использование специализированных стоек стабилизатора (в народе – косточки) с нанесенной на их поверхность резьбой.

Существуют и другие классификации. Например, в зависимости от способности к сжатию подвеску делят на 2 типа:

• длинноходная;
• короткоходная.

Первая чаще всего применяется на внедорожниках, так как позволяет преодолевать серьезные препятствия и обеспечивает постоянный контакт колес с дорожным покрытием. Вторая обычно используется на легковых (в том числе спортивных) автомобилях, так как улучшает управляемость транспортным средством.

Основные неисправности подвески и как их устранить

О неисправности подвески могут свидетельствовать следующие «симптомы»:

• посторонние звуки при движении транспортного средства (шум, стук);
• машину «ведет» в сторону;
• нельзя отрегулировать углы передних колес авто;
• самопроизвольно возникающее угловое колебание передних колес;
• проседание передней части кузова авто;
• крен нагруженного транспортного средства на один бок.

Если один из этих признаков замечен, значит, с подвеской или ходовкой проблемы.

Из-за чего могут возникнуть подобные неприятности? Вот наиболее распространенные неисправности.

• Поломка амортизаторов. Проблема решается ремонтом или заменой неисправного узла.
• Ослабление болтов крепления штанги стабилизатора поперечной устойчивости. Решается путем подтягивания болтов или замены резиновых шайб.
• Физический износ деталей шаровых опор. Решает полной заменой деталей.
• Зазор в подшипниках колес вследствие физического износа. Решается заменой подшипников.
• Деформация поворотного кулака. Если деталь изогнута не сильно, то ее можно попробовать выпрямить (правда, самостоятельно это сделать очень сложно. При сильной деформации требуется полная замена.
• Нарушение параллельности задней и передней осей. Решается проблема выравниванием осей по отношению друг к другу.

Источник https://journal.tinkoff.ru/guide/podveska-basics/

Источник https://novinki-krossoverov.ru/avto-v-detalyah/podveska-avtomobilja/

Источник