Передняя подвеска автомобиля: устройство, назначение и принцип работы

Как устроена подвеска легкового автомобиля

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

Зависимая задняя подвеска переднеприводного автомобиля. Кажется, что она ржавая и покрыта большим слоем грязи. Но это не всегда означает, что ее нужно полностью менять. Фото: Boot Worrarong / Shutterstock

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.

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.

Независимая и зависимая подвески по-разному ведут себя при проезде неровностей. Машина с независимой подвеской обычно более комфортна и лучше управляется

Независимая и зависимая подвески по-разному ведут себя при проезде неровностей. Машина с независимой подвеской обычно более комфортна и лучше управляется

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.

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

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.

Общая схема передней подвески переднеприводного автомобиля системы Макферсон. Форма и размер подрамника могут быть разными, все зависит от модели машины и особенностей ее конструкции. Фото: Vlad Kochelaevskiy / Shutterstock

Общая схема передней подвески переднеприводного автомобиля системы Макферсон. Форма и размер подрамника могут быть разными, все зависит от модели машины и особенностей ее конструкции. Фото: Vlad Kochelaevskiy / Shutterstock

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.

Конфигурация двухрычажной подвески лучше позволяет сохранить положение колеса при проезде неровностей, его положение остается более вертикальным. Управлять автомобилем с такой подвеской приятнее, чем с подвеской Макферсон. Фото: patruflo / Shutterstock

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.

Конструкция независимой подвески многорычажного типа — самая сложная. Как правило, ее устанавливают только на дорогие автомобили. Фото: Matveev Aleksandr / Shutterstock

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.

В поворотных кулаках обычно нет элементов, которые могли бы износиться. Повредить его можно только при серьезном ДТП. Источник: BACHTUB_DMITRII / Shutterstock

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.

Алюминиевые рычаги. На концах могут быть сайлентблоки или шаровые опоры. Источник: maksimee / Shutterstock

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.

Шаровые опоры используют не только в рычагах: они также установлены в рулевых наконечниках и в стойках стабилизатора. Фото: 1989studio / Shutterstock

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.

Сайлентблок может меняться отдельно от рычага или только вместе с ним, тогда ремонт будет значительно дороже. Фото: Tatiana_Khlopkova / Shutterstock

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.

У стабилизатора обычно 4 точки опоры — две ближе к центру, через резиновые втулки, и две ближе к колесу, через шаровые опоры. Фото: RoClickMag / Shutterstock

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.

Опознать изношенный сайлентблок легко по трещинам и отслоению резиновой части. Но за толстым слоем песка и грязи это видно не всегда. Фото: ilmarinfoto / Shutterstock

Передняя подвеска автомобиля: устройство, назначение и принцип работы

Сегодня займемся рассмотрением устройства передней подвески автомобиля, из каких деталей она состоит, какие типы существуют. Зачем она нужна, как её самостоятельно диагностировать, что делать, если появился стук. Как она работает.

Сегодня рассмотрим большой вопрос, поэтому некоторые моменты, которые требуют пристального внимания, затронем в другой статье. Пишите в комментариях, если эта тема вам интересная.

Назначение передней подвески

Основное предназначение – обеспечить комфортное и безопасное перемещение пассажиров и грузов в автомобиле. Она соединяет колеса с кузовом машины.

Комфорт

Если бы не было передней и задней подвески в автомобиле, то все неровности дорожного покрытия передавались бы на кузов. В салоне было не комфортно ездить, все удары от дороги пассажиры чувствовали бы «пятой точкой».

Представьте себе телегу. Поездка по кочкам на таком транспортном средстве превращается в «зубодробительное» приключение. Поэтому в устройстве подвески автомобиля предусмотрены пружины, которые поглощают энергию и смягчают удары от колёс.

Безопасность

Благодаря ей, колеса постоянно прижаты к дорожному полотну. При наезде на кочку, колесо подпрыгивает. В это время оно теряет сцепление с дорогой, автомобиль становиться неконтролируемым. Чтобы минимизировать время отрыва от земли, используют амортизатор. Он придавливает колесо к поверхности.

Это в большей степени важно для передней подвески автомобиля. Так как спереди находятся управляемые колеса, которые задают направление движение транспортного средства, потеря сцепления с дорогой чревато аварией.

Такой же эффект достигается во время прохождения поворотов, особенно на большой скорости. Внутреннее колесо хочет «взлететь» над дорогой. Чтобы не вылететь в кювет, детали передней подвески придавливают колесо и минимизируют крены кузова. Повышается управляемость и безопасность движения.

Представьте, у вас на скорости лопнуло колесо. Если это произойдет сзади, просто услышите хлопок и машина завиляет задом. Если это произойдет спереди, очень трудно будет удержать авто, можно вылететь с дороги. Поэтому, стук в передней подвеске или любая другая её неисправность сильно повлияет на безопасность поездки.

Устройство

В зависимости от типа автомобильной подвески, она состоит из таких основных деталей:

1. Пружины или рессоры. Последние устанавливаются на грузовых машинах.
2. Амортизаторы. Бывают регулируемые и нет.
3. Рычаги. Их в конструкции может насчитываться от 2 до 8 штук. Это зависит от типа передней подвески.
4. Стойки и стабилизатор поперечной устойчивости.
5. Шаровые опоры, сайлентблоки и втулки.

Все детали передней подвески можно разделить на несколько классов в зависимости от назначения.

Отвечающие за положение колес относительно кузова. К ним относятся рычаги, стойки стабилизатора и сам стабилизатор поперечной устойчивости, шаровые шарниры, сайлентблоки.

Обеспечивающие гашение ударов колеса об дорогу. Пружины, рессоры, торсионные элементы, пневмобаллоны.

Демпфирующие детали. Они должны гасить раскачку кузова при работе упругих элементов. К ним относятся амортизаторы.

Какие типы передней подвески существуют

Различают зависимую и независимую переднюю подвеску. Первый тип в современных авто почти не применяется, а второй встречается повсеместно. Он обладает рядом неоспоримых преимуществ: улучшенная управляемость, повышенный комфорт на неровной дороге, безопасность передвижения.

Среди передних подвесок легкового автомобиля большую популярность заслужила схема Макферсон – с направляющими стойками.

Основное отличие этого типа – совместное использование амортизатора и пружины в едином узле и одного рычага. Амортизационная стойка принимает на себя нагрузки во время движения машины по дороге. Она отвечает за поворот колеса, смягчение и демпфирование ударов. Нижний рычаг только контролирует траекторию колеса. Он распределяет все усилия от него на кузов авто.

Такая схема передней подвески отлично подходит для легковых автомобилей с передним приводом. Потому что точка крепления рычага к ступице находиться ниже оси вращения колёс. Это обеспечивает удобное соединение приводов коробки с колесом.

В таком типе используется стабилизатор поперечной устойчивости торсионного типа. В его конструкции движущимися деталями являются стойки крепления к амортизатору.

Достоинства:

1. Простота конструкции и дешевизна изготовления.
2. Занимает мало места в подкапотном пространстве машины.
3. Небольшое количество деталей подвески обеспечивает простоту диагностики, низкую стоимость эксплуатации и ремонта.

Двухрычажный тип

В такой схеме используется два поперечных рычага. Верхний крепиться к брызговику, нижний – к поперечной балке или подрамнику. Пружина и амортизатор не является единой конструкцией, поэтому менять их проще. Стабилизатор поперечной устойчивости крепится к рычагам, в этой конструкции нет стоек.

Такая схема передней подвески используется в заднеприводных автомобилях, где нет необходимости присоединения приводов коробки передач к колесам. Ярким примером такого типа служит ВАЗ 2107.

Недостатки:

1. Больше элементов в конструкции.
2. Громоздкость.
3. Дороговизна ремонта и обслуживания.

Существует многорычажка, пневмоподвеска на пневмобаллонах, магнитная, с регулируемыми амортизаторами и стабилизаторами. О других типах подвески автомобиля я расскажу в следующий раз.

Как проверить

Диагностику подвески можно провести самостоятельно если услышали стук или посторонний металлический звук. Это нужно делать с определенной периодичностью. Потому что все детали, содержащие в своей конструкции резину, приходят в негодность. Резина имеет свой срок эксплуатации, по истечению которого, она теряет свои упругие свойства.

Первым делом проверяются сайлентблоки и втулки. Наличие на них трещин или разрывом потребует их замены. Частой причиной стука в подвеске является разрушение резино-металлических шарниров.

Диагностика шаровых опор проводится при помощи монтировки. Проверяется наличие люфта пальца и корпуса. Исследуется защитный пыльник. На нём не должно быть трещин и разрывов.

На резиновых втулках проверяется люфт. Если он есть, значит они своё отслужили. Это может привести не только к появлению стука, но ухудшению управляемости автомобиля на дороге. Как говорят: «Машина стала расхлябанной».

Как она работает

При наезде на кочку, переднее колесо автомобиля резко поднимается. Инерция удара передается на пружину или пружинную стойку, смотря какой тип подвески установлен. Пружина, сжимаясь, гасит часть энергии удара, а часть передается на кузов, от чего он начинает подниматься.

Чтобы остановить его, в работу включаются амортизаторы. Они не позволяют ему резко подняться. Происходит гашение энергии разжатия пружин. То же самое происходит, когда кузов авто резко идёт вниз, колесо опускается, и пружины разжимаются. Происходит демпфирование, амортизаторы снижают амплитуду колебания автомобиля.

Рычаги не позволяют колесу смещаться в поперечном и продольном направлении. При помощи их оно соединяется с силовыми элементами кузова. На неровностях, колесо может двигаться только в вертикальном направлении.

При прохождении поворотов на большой скорости, в работу вступает стабилизатор поперечной устойчивости. Он минимизирует крены автомобиля. Сохраняется управляемость и комфорт движения. Эта деталь передней подвески является архаизмом. В современных автомобилях его роль заменяет пневмоподвеска. Компьютер самостоятельно контролирует угол наклона авто и корректирует высоту подъема амортизаторов.

Подвеска автомобиля. Изучаем… запоминаем…

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность узлов и механизмов, при помощи которых осуществляется упругая взаимосвязь кузова (рамы) с колесами. За всю историю развития автомобилестроения, на легковых автомобилях применялись подвески различных типов. Сегодня наиболее распространенной подвеской является McPherson (МакФерсон).

Подвеска данного типа используется преимущественно для передних колес и устанавливается на многих легковых автомобилях и малых грузовиках. Для задних колес подвеска МакФерсон также используется, но реже. Подвеска МакФерсон представляет собой несколько видоизмененную систему на двух рычагах. Однако, в случае с МакФерсон, верхний рычаг отсутствует и его роль выполняет верхняя шарнирная опора стойки амортизатора, которая обычно размещена на крыле автомобиля. Данная подвеска устанавливается на автомобили бюджетного и среднего классов.

Для спортивных машин и автомобилей премиум-класса используются более совершенные типы подвесок. Система McPherson обязана широкому распространению благодаря ряду преимуществ: простое устройство; небольшие затраты на производство; прекрасная ремонтопригодность; разгрузка мест крепления к кузову за счет больших расстояний между верхней и нижней опорой; большой ход подвески.

Однако существуют и отрицательные черты у данной подвески: чрезмерно большой ход способствуют нежелательным, пусть и кратковременным изменениям угла развала колес автомобиля; требуется усиление кузова в месте крепления верхней опоры (опорного подшипника стойки); невозможность качественно шумоизолировать арку колеса; несколько худшие параметры в плане кинематики в целом. Тем не менее, низкая стоимость изготовления данной подвески и ремонтопригодность даже в условиях гаража позволяют не учитывать отрицательные черты.

Устройство подвески МакФерсон Подвеска типа МакФерсон имеет весьма простое устройство и состоит из следующих основных конструктивных элементов: подрамник; нижний поперечный рычаг; ступица и поворотный кулак колеса; шаровая опора поворотного кулака; стойка амортизатора; пружина; верхняя опора стойки амортизатора. Подрамник представляет собой основной элемент подвески.

Данный узел крепится непосредственно к кузову автомобиля при помощи сайлентблоков или жестким креплением. Крепление подрамника на сайлентблоках позволяет уменьшить передачу вибрации на кузов автомобиля. Стоит отметить, что подрамник, как отдельный конструктивный элемент, может отсутствовать. Нижние поперечные рычаги крепятся к подрамнику или непосредственно к силовому кузову автомобиля при помощи сайлентблоков.

Каждый из рычагов имеет по две точки опоры на кузове. На противоположном конце рычага закреплена шаровая опора поворотного кулака, которая обеспечивает подвижность во всех плоскостях последнего. Ступица и поворотный кулак предназначены для крепления колеса. За счет специального шарнирного соединения через шаровую опору с нижним рычагом и рулевой тягой, поворотный кулак обеспечивает поворот управляемых колес.

Верхней точкой крепления поворотного кулака является нижняя часть амортизаторной стойки. Амортизаторная стойка является связующим элементом между кузовом и поворотным кулаком. Нижняя часть стойки при помощи клеммового соединения закреплена в поворотном кулаке, а верхняя часть соединена с кузовом при помощи специального опорного подшипника. Опорный подшипник чаще всего представляет собой втулку из толстой резины, в которой закреплен шариковый подшипник.

Шток амортизаторной стойки крепится в шариковом подшипнике, а резиновая втулка компенсирует отклонения стойки при работе подвески. Помимо этого, на амортизаторной стойке крепится пружина подвески. Помимо основных конструктивных элементов, подвеска МакФерсон в различных вариациях может содержать дополнительные узлы, такие как стабилизаторы поперечной устойчивости, стойки стабилизатора и прочее.

Стабилизатор поперечной устойчивости может иметь различное конструктивное исполнение на разных автомобилях, однако предназначение его от этого не меняется. Стабилизатор крепится в двух точках к подрамнику или к кузову и соединен с амортизаторными стойками при помощи соединительных тяг с шарнирами или резинометаллическими втулками. Основным предназначением стабилизатора является снижение боковых кренов машины и противостояние продольным перемещениям поворотного кулака или ступицы.

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

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

Источник https://www.drive2.ru/b/1756695/