Виды задних подвесок и Механизмы обеспечения их устойчивости.

Виды задних подвесок и Механизмы обеспечения их устойчивости.

В данной «статье» рассмотрю виды задних подвесок и способы сохранения курсовой устойчивости.

Задняя подвеска должна сохранять курсовую устойчивость и нужную кинематику колеса при разного типа воздействиях:
— при работе подвески (вертикальном перемещении колеса)
— при боковых нагрузках (н-р, в поворотах)
— при передаче воздействия по траектории движения (разгоне, если задний мост ведущий и торможении в любом случае).
— чтобы элементы подвески не «выламывали» друг друга (н-р, если использовать реактивные тяги, параллельные продольным рычагам совместно с мостом, то при «синхронной» работе подвески всё будет хорошо, а вот при перекашивании они будут скручивать мост и сильно нагружать сайлентблоки и места их креплений).

Что такое курсовая устойчивость?
Представьте, например, что при наезде на кочку (вертикальном смещении колеса), колесо меняет плоскость вращения. И не только в вертикальном (что типично), но и в горизонтальном направлении. Т.е. машину при этом «бросит в сторону». Если скорость, как у телеги, то это ерунда, а вот если побольше — может кончиться печально. Этому уделяется довольно много внимания, потому такое поведение — скорее нонсенс.
Более характерно, особенно при неисправной подвеске, изменение направления движения при наборе скорости или торможении. Думаю, те кто ездил на «классике» по «классике» (йэдэт — агонъ!), помнят, что это такое.

Есть целая серия книг по кинематике и эластичности подвесок от тов. Раймпеля: publ.lib.ru/ARCHIVES/R/RA…_Yornsen/_Raympel’_Y.html
mexalib.com/view/18902
«Фишка» в том, что автор рассматривает не только кинематику, но и влияние пластичности (упругой деформации) подвески.
Я не буду вдаваться в тонкости — их лучше почитать у автора, благо, написано и переведено очень хорошо, а я ограничусь «зоосадом».

Итак:
Независимые подвески — кинематика колес независимая, соотв. и независимые механизмы обеспечения устойчивости.
— На поперечных рычагах. Отличная боковая и курсовая устойчивость, кинематика аналогична передним.
Минусы — занимает ОЧЕНЬ МНОГО МЕСТА. Если спереди она размещается по бокам двигателя, то в багажнике гражданского автомобиля это НЕПРИЕМЛЕМО. Ну а если не надо ездить на дачу, то почему бы не использовать? Например, Mercedes McLaren SLR:

Из «фишек» — использование в качестве верхнего рычага полуосей на Ягуаре.

— стойки (типа МакФерсона) боковые нагрузки и вертикальную кинематику воспринимают стойки телескопическим механизмом амортизаторов. Соотв. амортизаторы должны быть ДЛИННЫМИ И КРЕПКИМИ чтобы было, чем воспринимать нагрузки. Кинематика — колесо ходит ровно по амортизатору. Продольные нагрузки и устойчивость обеспечивает поперечный, продольный, или косой рычаг.
— продольный или косой рычаг. Всё то же самое, только колесо жестко связано с рычагом, а не стойкой (амортизатором) и ВСЕ НАГРУЗКИ держит этот рычаг. Кинематика — да, колесо чутка ходит по образующей, бОльше крены колеса, зато нет нагрузки на амортизатор — он может быть коротким и хилым.

Промежуточное положение между продольным рычагом и балкой занимает Полузависимая задняя подвеска. или Торсионная балка. Совмещает в себе функции рычагов и стабилизатора поперечной устойчивости. Торсионных балок 2 типа — которые к кузову перекладиной

и которые перекладиной к колесам .

Полунезависимая — только первый вариант — по кинематике ближе к продольным рычагам.
Второй вариант уже ближе к мосту (зависимой подвеске).

Зависимые подвески — колеса связаны друг с другом. С одной стороны если одно колесо наезжает на кочку, то наклоняется и второе и теряет пятно контакта с дорогой, с другой стороны, на ровном асфальте при любом крене кузова и любом положении подвески, оба колеса стоят ровно и с полным пятном контакта, чего не наблюдается на независимых подвесках. Наверное, хорошо для «Наскара» :-). Ну и у внедорожников мост пользуется заслуженной популярностью. Потому что железный, крепкий и весь привод закрыт от внешних воздействий.
НО возникает ряд сложностей по обеспечению устойчивости моста относительно кузова. А связаны они с тем, что мост жесткий и обеспечение поперечной устойчивости превращается в нетривиальную задачу. Потому что большинство решений, применяемых в независимой подвеске, будет выламывать друг друга через жесткий мост.
Также есть такое понятие как «козление», характерное как раз для мостов.

Ну и так как зависимая задняя подвеска с т.з. кинематики — одна единственная (2 колеса жестко связаны осью), то посмотрим на механизмы обеспечения определенного положения этой оси относительно кузова:
1. Рессоры. Рессоры, как ни странно, не только упругий элемент, но и механизм обеспечения положения подвески. Как они это делают, думаю, понятно. Из плюсов — минимум занимаемого места в кузове (располагаются под кузовом), совмещение функций с упругим элементом, держат и взад-вперед и вправо-влево и воспринимают момент с колес, простота изготовления, замены и регулировки, … . Из минусов — СЛИШКОМ эластичная — читай, держит, но не особо жестко.

2. с направляющими рычагами. Пружина здесь — только упругий элемент. Больше ничего она держать не способна. Рычаги как видим, хорошо держат только взад-вперед, для того, чтобы держало вправо-влево, пару рычагов делают косыми и используют такой механизм, как тяга Панара (о ней позже). Для восприятия момента от колес, используют 2 пары рычагов: одни крепятся снизу моста, вторые — сверху. Когда подвеска работает «синхронно» — это приводит только к небольшому развороту моста относительно оси и изгибу карданного шарнира. Если подвеска работает с перекосом (одно колесо выше, другое — ниже) — это приводит к поперечному смещению моста, или деформации сайлентблоков и скручиванию моста при применении доп. механизмов поперечной устойчивости.
Есть некоторая сложность в понимании кинематики такого моста. Мы все помним, что плоскость можно провести через любые 3 точки, через любые 4 уже не получится. Т.е. кажется, что добавление четвертой точки крепления моста приведет к его скручиванию, выламыванию, … . Но тут не произвольные 4 точки, а 4 рычага, которые связывают 2 плоскости.
Если рычагов 2, то это задает только взаимное расположение 2 линий на этих плоскостях. Плоскости можно крутить вокруг этих линий, а также смещать в 2х направлениях в определенных пределах и «скручивать».
Добавление 3го рычага несколько уменьшит кол-во степеней свободы. Теперь смещение плоскостей связано с их поворотом отн. друг друга. Но смещать можно и скручивать можно.
Добавление четвертой связки еще ограничит степени свободы. Теперь почти все свободы связаны, и если одну плоскость закрепить, то точка на второй плоскости будет двигаться по определенной траектории (кривой линии). Т.е. остается 1 степень свободы.
На практике делается так, что при скручивании подвески, верхнее колесо смещается наружу, нижнее — внутрь. Делается это для экономии места в кузове т.к. иначе придётся делать более глубокие подкрылки.

3. Подвеска с А-образным рычагом. Грубо говоря, взяли предыдущий вариант и сделали два тяги совсем наклонными и соединили их в один А-образный рычаг. Надо сказать, что данный тип подвески не страдает недостатками предыдущего (так как имеет 3 точки крепления к мосту, а не 4), отлично держит мост во всех направлениях и допускает установку шарниров (подшипников) вместо сайлентблоков.

Так оно выглядит в жизни. Здесь странно расположены оси верхних сайлентблоков. Возможно, так более оптимально при скручивании подвески.

Такая подвеска обеспечивает отличные ходы, хорошо держит во всех направлениях, и любима жипперами.

4. Обратный с А-образный рычаг или Треугольный рычаг. А-образный рычаг, только задом-наперед, т.е. 1 точка крепления к кузову и 2 — к мосту. Отлично держит вперед-назад, ничего не скручивает, но занимает очень много места и необходим доп. механизм от поперечного смещения.

Механизмы поперечной устойчивости.

Какие механизмы применяются в этих целях? Самый простой — тяга Панара — просто поперечная тяга. Применяется только с (2) так как при работе подвески приводит к смещению моста вправо-влево. Соотв. рессоры будет «вышатывать». Самая простая и дешевая, но на мой взгляд — самая бестолковая.

механизм Скотта Рассела на мой неискушенный взгляд, пришитие к тяге Панара рукава — попытка за счет деформации сайлентблоков уменьшить поперечное смещение моста, вызванное кинематикой.

Елинственный отличный с кинематической точки зрения механизм — это механизм или параллелограмм Уатта Горизонтальные рычаги ОБЯЗАТЕЛЬНО должны идти под одним углом.

И подборка совмещений:

Тут подробнее рассказано: www.drive2.ru/b/806040/
Видео работы механизма Уатта:

Балка или многорычажка. Что лучше? Сравниваем заднюю подвеску

Конструкций задней подвески достаточно большое количество, но уж так повелось у переднеприводных вариантов, что самые популярные это балка и многорычажная подвеска. Хотя второй вариант с большим количеством рычагов все чаще перестают устанавливать, отдавая предпочтение оппоненту. НО почему? Получается что балка лучше по всем показаниям? Или нет? И что же все таки взять если есть выбор. Давайте подумаем вместе, будет как обычно и видео и голосование в конце статьи …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Как я написал выше вариантов задней подвески, действительно много, ведь конструкция задней подвески может различаться и от конструкции привода (передний — задний, полный). Если их перечислить то получается:

• Балка
• Многорычажная
• McPherson
• Задняя зависимая подвеска
• Подвеска типа «Де Дион»
• Полунезависимая задняя подвеска
• Подвески грузовых автомобилей
• Подвески внедорожников и пикапов. Которые, могут делиться на рессорную и пружинную на 4 продольных рычагах

Есть еще очень специфические варианты, которые перечислять не имеет смысла, все же они скорее исключение из правил. Однако на переднем приводе прижились всего два первых варианта, то есть это «балка» и многорычажный вариант. Разберем каждый опишем все плюсы и минусы того или иного типа, пожалуй начнем с «многорычажки».

Многорычажная подвеска

Стоит отметить, что этот тип является логичным продолжением двухрычажного варианта. Как становится понятно, в ее конструкции используется большое количество рычагов. Именно благодаря им она крепится к кузову, каждый рычаг отвечает за свои нагрузки. В крайних точках имеются специальные крепления, в которых установлены сайлент-блоки, а также шаровые шарниры, которые эффективно гасят удары при резком возникновении препятствий.

Многорычажная подвеска полностью независима. Заднее колесо не имеет жесткой связи ни с одним из других колес.

Так как здесь имеет место быть независимые элементы, такой тип самый комфортный и безопасный. Автомобиль всегда имеет стабильное пятно контакта с дорожным покрытием, что улучшает вождение (отзывчивость на руль всегда четкая). Все элементы крепятся на подрамниках, через достаточно большие сайлент-блоки, это еще увеличивает и шумоизоляцию колес, то есть в кузов проходит меньше вибраций и шума. Также эта подвеска весит меньше, ведь в строении просто рычаги, нет никаких «балок» которые совсем нелегкие, что уменьшает подрессорную массу.

Из-за комфортности, в основном устанавливается на машинах представительского и премиального класса.

Пробежимся по плюсам:

• Полностью независимая
• Уменьшенная подрессорная масса
• Комфортная
• Улучшенное и стабильное пятно контакта с дорожным покрытием
• Независимость продольной и поперечной регулировок
• Может использоваться в системах полного привода (4×4)

Теперь о недостатках, а как же куда же без них. Самый большой минус это дороговизна, цена «многорычажки» в отличие от балки выше почти в два раза, что реально может бить по карману.

Сложность конструкции и ремонт. Используется много рычагов, много сайлент-блоков и шарниров. Что намного усложняет конструкцию подвески, ее сложно устанавливать, ее сложно ремонтировать и обслуживать.

Срок службы. Также «многорычажка» не может похвастаться и сроком службы, обычно ближе к 80 – 100 000 выходит из строя один или несколько шарниров или сайлент-блоков, проявляются стуки, нужно диагностировать и менять нужный элемент. А вот чтобы произвести ремонт, нужно снять чуть ли не все рычаги.

Из-за своей дороговизны и сложности в установке и ремонте, применялась только на дорогих авто, хотя сейчас некоторые производители применяют и на авто «С» класса.

Балка

На данный момент самый распространенный тип задней подвески (для автомобилей с передним приводом). А именно применяется «H» – образная торсионная балка. Жестко крепится к кузову автомобиля на 4 точки. Задние колеса автомобиля крепятся непосредственно к самой балке, через подшипник.

Это зависимая подвеска, здесь правое и левое задние колеса, связаны между собой, жестким элементом, а именно балкой. Если одно колесо резко попадает в яму, то есть оно опускается вниз, то другое колесо поднимается вверх, тем самым стабильность сцепления колес падает.

Назвать этот тип «комфортным» язык не поворачивается. Так как здесь нет большого количества «гасящих» сайлент-блоков, да и колеса связаны друг с другом, все удары которые попадают на одно колесо, передаются сразу и на другое. Тем самым большая часть шума от колес, ударов и прочего проходят в кузов. Конечно, если вы находитесь в основном в городских условиях, то балки вам будет достаточно.

Плюсы этого типа:

• Простая и надежная конструкция
• Дешевая
• Простое и легкое обслуживание
• Легкость монтажа
• Самый большой плюс, это правильная кинематика колеса. Ведь оно жестко сидит на балке и двигается только в нужной ему плоскости

Отрицательные моменты:

• Комфортность. Как я уже писал, выше многие вибрации и шум переходят в кузов, комфортабельной ее назвать сложно
• Тяжелее чем оппонент, а поэтому «неподрессоренные массы» здесь больше.
• Управляемость. Немного хуже из-за жесткой связи колес
• Такую подвеску можно применять только в переднем приводе, на остальных применение невозможно.

Не смотря, на негативные моменты, эта подвеска намного дешевле своего оппонента. Также ее монтаж и ремонт проще в разы. Банально нечему ломаться кроме пружин и амортизаторов. Вот почему сейчас в большом количестве переднеприводных автомобилей применяется именно такой вариант, а не какой – либо другой. Это банально удешевляет производство на 15 – 20 %, а это очень существенно.

Сейчас небольшое видео смотрим

А сейчас голосование, как вы считаете — что лучше «балка» или «многорычажка»?

НА этом заканчиваю, думаю статья была вам полезна искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(18 голосов, средний: 4,17 из 5)

Задняя подвеска автомобиля: виды и какую лучше выбрать

Какая бывает задняя подвеска в легковых автомобилях? Разберём особенности каждой из них и определимся, какая лучшая под конкретные задачи. Как проводится диагностика и ремонт и можно ли это сделать самостоятельно.

Как и передняя подвеска, задняя также бывает зависимая и независимая. Их существует несколько принципиальных схем. Некоторые из них перекачивали с «передка» автомобиля, поэтому не удивляйтесь, если услышите знакомые названия.

Назначение

Здесь кратко скажу. Она предназначена для комфортного перемещения пассажиров и обеспечения безопасности движения. Ничего это не напоминает? – Правильно, передняя и задняя подвеска автомобиля служат одной и той же цели.

Есть одно отличие. Так как, на «передке» машины установлены органы управления авто, то есть, поворачиваемые колеса, то её неисправности могут привести к более печальным последствиям. Задняя подвеска менее критичная в плане обеспечения безопасности, особенно на переднеприводных автомобилях. Но пренебрегать её состоянием не стоит, это чревато серьёзными последствиями.

Из чего состоит

Устройство задней подвески автомобиля частично схоже с передним типом, особенно, когда речь идет о независимой схеме. В каждой из них есть элементы, выполняющие одинаковые функции:

1. Упругие – пружины или рессоры. Смягчение ударов колес о дорогу.
2. Гасящие – это амортизаторы. Они гасят колебания кузова, обеспечивают прижимную силу колеса к поверхности на поворотах и проездах препятствий.
3. Связывающие – они соединяют колеса с силовыми элементами кузова. Задают траекторию движения колес и автомобиля в целом. Это стабилизаторы, рычаги, тяги, стойки.

Те, кто знакомился с устройством подвески автомобиля, уже знают назначение и принцип работы каждого из них. Я не вижу смысла описывать это повторно. Хочется отметить, что задняя подвеска любого транспортного средства является единым узлом. При выходе одной детали, весь узел перестает работать адекватно, поведение автомобиля на дороге ухудшается. Поэтому, при возникновении стука или люфта любого элемента, нужно проводить своевременный ремонт задней подвески автомобиля.

Какие виды существуют

Разделяют зависимую и независимую схему. У каждой из них есть свои отличительные особенности с минусами и плюсами. Каждую из них рассмотрим в отдельности.

Зависимая задняя подвеска автомобиля

Это одна из самых простых и старых типов. История её тянется от конных повозок. Здесь два колеса надежно соединены между собой мостом. При наезде на препятствие одним колесом, второе, расположенное на этой оси, также реагирует на изменение положения «соседа». Грубо говоря, одно колесо зависит от другого. Поэтому этот вид задней подвески называется «зависимым».

В качестве упругих элементов в устройстве применяются пружины. На грузовых автомобилях и старых моделях легковых машины использовались рессоры, например, «Москвич 412». Демпфирующими деталями служат амортизаторы.

Из недостатков можно отметить:

1. Уменьшение пятна контакта одного колеса при наезде на кочку противоположным колесом.
2. Большие крены кузова при прохождении поворотов.
3. Низкий уровень комфорта при движении.

Для устранения второго побочного эффекта от использования такого типа задней подвески, в её устройстве используют стабилизатор поперечной устойчивости. Он минимизирует крены кузова, предотвращает смещение моста в поперечном направлении при прохождении поворотов.

В данной схеме широко применяется система штанг. Они удерживают задний мост от смещения в продольном направлении. Грубо говоря, он держится на раме благодаря им. Поэтому любая неисправность в их устройстве приведет к продольным перемещениям колес, а это чревато потерей устойчивости авто на дороге.

Плюсы:

1. Простота конструкции;
2. Надежность соединения двух колес задней оси;
3. Низкая стоимость обслуживания и ремонта задней подвески.

В последние годы от такого вида ходовой стараются уйти. В современных авто используют два других типа. Их установка зависит от ценового сегмента автомобиля и его комплектации. Рассмотрим их.

Полузависимая задняя подвеска автомобиля

Это переходной вариант между независимым и зависимым типом ходовой. Предназначен для минимизации недостатков последней схемы.

Здесь применяется вместо жесткого моста торсионная балка. Она обладает небольшой упругостью и способностью к скручиванию. Таким образом, уменьшается побочный эффект от жесткого соединения колес. Да, здесь они тоже жестко соединены между собой, что добавляет достоинств этому типу задней подвески.

Другими словами, такой тип ходовой позволяет колёсам, расположенным на одной оси, перемещаться в вертикальном направлении независимо друг от друга до определенного момента. Амплитуда движения ограничено упругостью балки.

В этой схеме также используются амортизаторы и пружины в качестве упругих и демпфирующих элементов. Вместо штанг балка соединяется с кузовом рычагами, которые расположены продольно кузову.

Достоинства:

1. Простота и надежность.
2. Невысокая стоимость обслуживания и ремонта задней подвески.
3. Улучшенная управляемость автомобилем.
4. Повышенный комфорт движения в сравнении с зависимой подвеской.

Применяют такой тип в переднеприводных автомобилях среднего ценового сегмента. В редких случаях его можно встретить в заднеприводных машинах.

Видео, как работает полузависимая задняя подвеска:

Независимая задняя подвеска

Из названия понятно, что два колеса одной оси двигаются независимо друг от друга. Здесь всё просто, наезд на кочку одним колесом никак не сказывается на положении соседнего колеса относительно горизонтального положения. То есть, если одно поднимается, то второе остается в начальном положении.

Популярные типы задних независимых подвесок:

1. Стойки Макферсон;
2. Рычажная схема с двумя или больше рычагами.

Макферсон – устройство и принцип работы идентичен передней подвеске автомобиля. Обладает такими же достоинствами и недостатками.

Рычажный тип бывает двухрычажный и многорычажный.

Первый тип задней независимой подвески автомобиля используется два поперечных рычага, расположенных сверху и снизу колеса. Они крепят колесо к кузову и не позволяют ему перемещаться в продольном направлении.

Из недостатков можно отметить – она менее мягкая, чем Макферсон и хуже «рулится». Наличие дополнительного рычага увеличивает стоимость обслуживания и ремонта задней подвески.

Второй тип – «многорычажка». В её устройстве может насчитываться до восьми рычагов. Это улучшенная версия «двухрычажки». За счет добавления дополнительных рычагов, улучшился комфорт во время движения автомобиля и его управляемость.

Недостатки:

1. Высокая стоимость обслуживания и ремонта.
2. Она увеличивает начальную стоимость машины.
3. Больше элементов в конструкции – сложнее обслуживание и ремонт.

Какую лучше выбрать

Всё зависит от полноты вашего кармана и условий эксплуатации автомобиля.

Для гражданских автомобилей среднего ценового сегмента предпочтительнее скручиваемая балка в задней подвеске. Она не прихотливая в обслуживании и не дорогая в ремонте. Для повседневной эксплуатации авто она хорошо выполняет все свои функции. Её с головой хватит среднестатистическому автолюбителю в городе и на трассе.

Независимая подвеска больше подойдет для внедорожников с полным приводом. На бездорожье необходимо, чтобы колеса задней оси работали независимо друг от друга. Это повышает не только комфорт движения, но и обеспечивает максимальную проходимость транспортного средства.

Допустим, при преодолении препятствия на бездорожье, важны диагональные возможности передней и задней подвески. При проезде через большой холм одной стороной машины, зависимая подвеска не позволит удержать кузов автомобиля в горизонтальном положении. Есть большая вероятность опрокидывания, противоположное колесо будет без толку крутиться, не цепляясь за грунт.

Независимый тип подвески будет удерживать кузов машины в горизонтальном положении максимально долго. Он позволит противоположному колесу не потерять сцепление с дорогой. Это даёт возможность ему при полном приводе эффективно вращаться и преодолеть препятствие (ещё зависит от хода подвески).

Если планируете возить большие грузы, использовать авто в качестве коммерческого транспорта, то присмотритесь к зависимой подвеске с рессорами. Они выносливее пружин, которые быстро теряют упругость и «просаживаются» при длительной перевозки тяжестей. В данном случае на управляемость и максимальный комфорт закрывают глаза.

Немаловажную роль играет цена. Независимая ходовая, особенно «многорычажка» стоит космических денег в обслуживании и ремонте.

Поэтому оптимальным вариантом для гражданских легковых автомобилей является полузависимая подвеска со скручиваемой балкой.

Неисправности задней подвески и её диагностика

К ним относятся:

1. Стук и металлический скрежет. Это признак порванных втулок и сайлентблоков.
2. Потеря устойчивости, машина становится «расхлябанной» даже на ровной дороге.
3. Утрата упругости задних пружин. Это проявляется касанием колеса локера (подкрылка) при загруженном багажнике на неровной дороге. Если пружины просели, то даже три человека на заднем диване будут виной «чиркания» колесом об подкрылок во время движения по пересеченной местности.
4. Потеря демпфирующих способностей амортизаторов.

Диагностировать неисправности задней подвески можно по первым признакам в движении, которые озвучил или на подъёмнике. В последнем случае проверка ходовой ничем не отличается от обычной диагностики подвески.

Ремонт и можно ли самому это сделать

Да, отремонтировать заднюю подвеску можно самостоятельно, но цена и усилия зависят от её устройства. Если в ней много рычагов, то стоимость будет высока, а затраченные усилия не компенсируют сэкономленных денег на СТО.

С полузависимой схемой задней подвески работать проще. Она более компактная, есть больше места, чтобы подлезть к болтам и гайкам её элементов. Небольшое количество деталей упрощает их замену. В большинстве случаев ремонт сводится к замене амортизаторов или сайлентблоков с втулками. Они чаще выходят из строя. Могут «просесть» пружины, но это бывает реже.

То же самое касается зависимого типа ходовой. Часто требуют замены резинометаллические элементы и амортизаторы. Если рессорная подвеска, то рессоры «ходят» очень долго, даже обрыв одного листа не повлияет на ходовые качества автомобиля. Поэтому на них часто даже не обращают внимания при диагностике.

Источник https://www.drive2.ru/l/485241420446171985/

Источник https://avto-blogger.ru/podav/balka-ili-mnogorychazhka.html

Источник https://avtoyoutube.ru/zadnyaya-podveska-avtomobilya.php