Как работает подвеска: Для чего нужна подвеска автомобиля — dvd-auto.ru — Штатные головные устройства c GPS навигацией

Содержание

Для чего нужна подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля смягчает удары от неровности дороги и от неё зависит управляемость и безопасность движения. Поговорим для чего нужна, какая бывает и из чего состоит. Как определить основные неисправности в её работе.

Для чего нужна
Какая бывает
Из чего состоит
Как определить неисправности
Весь список поломок

Для чего нужна

Работа подвески заключается в преобразовании удара при наезде на неровности дороги в перемещение упругого элемента. Упругий элемент уменьшает силу удара, передаваемую на кузов, и в результате плавность хода и комфорт увеличиваются. Упругим элементом в авто являются пружины подвески или рессоры.

Но мало смягчить удар, надо еще погасить колебания, которые создают упругие элементы, а этим занимаются амортизаторы. Не будь последних, автомобиль, наехав на неровность, долго бы раскачивался, ухудшая сцепление колес с дорогой и создавая предпосылки «улететь» с неё.

Подвеска также должна передавать толкающее усилие от колес на кузов машины и противодействовать боковым усилиям, возникающим в поворотах. Этим занимаются штанги подвески с пружинами или рессоры, если они есть.

Основное назначение подвески: увеличивает комфорт (плавность хода), устойчивость в движении (способность противодействовать заносам и опрокидыванию) и проходимость машины. Все эти требования входят в противоречие друг с другом, поэтому конструкторы идут на компромиссы. Например, слишком мягкая подвеска ухудшает устойчивость, а слишком жесткая — снижает комфорт и уменьшает ресурс.

Какая бывает

Подвеска машины может быть зависимой и независимой. Зависимая подвеска, это когда оба колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой (задние колеса). При наезде на неровность дороги одного из колес второе наклоняется на такой же угол.

Независимая подвеска, это когда колеса одной оси автомобиля жестко друг с другом не связаны (передние колеса).

Как работает подвеска: Для чего нужна подвеска автомобиля

При наезде на неровность дороги одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.

Из чего состоит

Упругий элемент подвески авто (пружина или рессора) служит для смягчения ударов и колебаний, передаваемых от дороги к кузову. Гасящий элемент подвески — амортизатор необходим для гашения колебаний кузова за счет сопротивления, возникающего при перетекании жидкости через калиброванные отверстия из полости А в полость Б и обратно.

Схема амортизатора: 1 — верхняя проушина; 2 — защитный кожух; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 — поршень с клапанами сжатия и «отбоя»; 6 — нижняя проушина; 7 — рычаг подвески; 8 — кузов автомобиля

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля предназначен для повышения управляемости и уменьшения крена автомобиля на поворотах.

Детали передней подвески: 1 — подшипники ступицы переднего колеса; 2 — колпак ступицы; 3 — регулировочная гайка; 4 — шайба; 5 — цапфа поворотного пальца; 6 — ступица колеса; 7 — сальник; 8 — тормозной диск; 9 — поворотный кулак; 10 — верхний рычаг подвески; 11 — корпус подшипника верхней опоры; 12 — буфер хода сжатия; 13 — ось верхнего рычага подвески; 14 — кронштейн крепления штанги стабилизатора; 15 — подушка штанги стабилизатора; 16 — штанга стабилизатора; 17 — ось нижнего рычага; 18 — подушка штанги стабилизатора; 19 — пружина подвески; 20 — обойма крепления штанги амортизатора; 21 — амортизатор; 22 — корпус подшипника нижней опоры; 23 — нижний рычаг подвески

На повороте кузов автомобиля одним своим боком прижимается к земле, в то время как второй бок хочет уйти в отрыв от земли.

В отрыв ему не дает возможности уйти стабилизатор, который, прижавшись к земле одним концом, вторым своим концом прижимает и другую сторону автомобиля. При наезде какого-либо колеса на препятствие стержень стабилизатора закручивается и стремится побыстрее вернуть это колесо на свое место.

Для ознакомления с дальнейшей работой будут полезны статьи:

Подвеска МакФерсон — что это и как работает
Амортизаторы авто — для чего нужны и какие бывают
Торсионная подвеска — плюсы и минусы, как работает
Что такое развал-схождение машины [когда надо делать]

Как определить неисправности

Надо научиться «слушать» работу подвески и отличать ненормальные стуки (свидетельствующие о неисправности) от обычных. Нормально, когда при наезде на неровности слышны мягкие глухие звуки. Ненормально — если звуки резкие, металлические. При их появлении необходимо обращаться в автосервис для диагностики, где определят изношенные узлы и заменят их.

Тянуть с ремонтом подвески не стоит.

Для проверки автомобиль ставят на яму и поднимают на домкрате. Качаем каждое колесо в двух плоскостях. Это поможет обнаружить чрезмерные люфты: при вертикальном покачивании – в ступичных подшипниках и шаровых опорах, при горизонтальном – в рулевых тягах. Отличить люфт подшипника и шаровой можно, попросив помощника нажать педаль тормоза. Колодки зажмут диск и «устранят» люфт подшипника. Ведущее колесо должно прокручиваться тяжело, но ровно – коробка при этом должна находиться «в нейтрали». Неисправный ШРУС проявляется перещелкиваниями и ступенчатым перемещением. Неприводное колесо должно крутиться легко – без откровенного подклинивания.

Далее оцениваем состояние пружин – не обломаны ли крайние витки? Осматриваем амортизаторы – нет ли коррозии штока, не повреждены ли буферы? Легкие масляные отпотевания допустимы, а сильная течь – повод задуматься о замене. Проверяем состояние стоек стабилизатора поперечной устойчивости – нет ли люфта и порванного пыльника.

Целы ли пыльники шаровых опор и наконечников рулевых тяг. Нет ли трещин на рычагах подвески? На сайлент-блоках не должно быть откровенных разрывов или выпучивания резины.

При изношенных или неисправных амортизаторах кузов машины начинает раскачиваться на неровностях. Определить износ можно нажав на любой из передних углов кузова и резко отпустив его. Кузов должен вернуться в исходное положение и сразу остановиться. Более точно определить состояние амортизаторов смогут мастера на диагностическом стенде автосервиса. Опять же с ремонтом тянуть не стоит.

Какой ресурс пневмпоподвески автомобиля

Не ленитесь проверять состояние резиновых чехлов, защищающих шарниры различных рычагов и тяг подвески. Особенно, если были сильные удары или наезды на «крутые» препятствия. При повреждении чехлов быстрый износ и выход из строя неизбежен. Внимательно осматриваем пыльники ШРУСов: они должны быть покрыты сухой пылью. Проверните привод, чтобы осмотреть пыльники по всей окружности. Посветите фонариком на внутренний ШРУС – нет ли разброса смазки и повреждений.

Весь список поломок

Часто «пробивает» подвеску

Постоянные перегрузки автомобиля.
В шарнирах увеличился зазор или они были повреждены.
Деформация шины или диска.
В подшипниках ступиц передних колес установлен слишком большой зазор.
Деформированы оси нижнего рычага, поворотный кулак, рычаги подвески, элементы передка кузова или поперечины подвески.
Вышел из строя амортизатор.

Повреждена рессора.
Сильная изношенность или повреждение шлицев задней полуоси либо вкладыша крепления заднего амортизатора.
Осадка пружин подвески.

Увод авто в сторону от прямолинейного движения

Нарушены углы установки передних колес.
Неодинаковое давление воздуха в шинах.
Деформация рычагов передней подвески.
Неодинаковая жесткость пружин.
Повреждение верхней опоры одной из телескопических стоек.
Поломка стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля.
Неполное растормаживание тормозного механизма колеса.
Неправильный зазор в подшипниках колес передней подвески.
Значительная разница в износе колёс.
Нарушение параллельности осей переднего и заднего мостов.
Деформация лонжерона рамы.

Подвеска стучит или издает шумы при движении

Ослабли болты крепления амортизаторов или штанги стабилизатора поперечной устойчивости.

Вышли из строя амортизаторы.
Износились резино-металлические шарниры рычагов или шаровые шарниры рычагов подвески.
Люфт в шарнире рулевого наконечника.
Обломалась пружина машины.
Деформация дисков колес.
Значительный дисбаланс колес.
Повышенный зазор или износ в подшипниках колес.

Колебания кузова, раскачивание на поворотах и при торможении

Вышли из строя амортизаторы.
Ослабли или сломались рессоры и детали подвески.
Износился или поврежден поперечный стабилизатор или его втулки.
Повышенное осевое биение шины или колеса.

Повышенные вибрации при движении

Давление в шинах не соответствует норме.
Неудовлетворительное состояние подшипников ступиц колес.
Износились или повреждены шарниры рулевого привода или нижний шарнир подвески.

Неправильно отрегулированы углы установки колес.
Раскрутились гайки или болты крепления колес.
Изношены задние амортизаторы.
Повреждены рессоры.
Не отбалансированы передние колеса. При этом вибрация чувствуется на рулевом колесе.
Не сбалансированы задние колеса. При этом вибрация передается на весь автомобиль.
Повреждение или деформация колес.

Стучат и скрипят амортизаторы

В проушинах износились резиновые втулки.
Вследствие ударов деформировался кожух.
Утечка жидкости.
Ослабло крепление поршня или резервуара.
Амортизаторы недостаточно хорошо закреплены.
Сломались детали амортизаторов.

Подтекание жидкости из амортизаторов

Износ или разрушения сальника штока.
Попадание на уплотнительные кромки сальника посторонних механических частиц.
Забоины, риски, задиры на штоке.

Чрезмерное количество жидкости в амортизаторе.

Повышенный или неравномерный износ шин

Износились шарниры и втулки подвески.
Дисбаланс колес.
Нарушены углы установки передних колес.
Повреждение дисков колес.
Деформация рычага подвески.
Грубый стиль вождения, слишком высокая скорость на поворотах.
Неравномерное торможение колес.

При торможении и на поворотах появляется громкий скрип

Неисправны амортизаторы.
Повреждена или просела пружина подвески или неисправны элементы подвески.
Повреждение стабилизатора поперечной устойчивости или элементов его крепления.

Учитесь «слушать» автомобиль, ведь во многом безопасность на дороге зависит от этого умения. Потому что, неисправная работа подвески — это риск «улететь» с трассы и попасть в аварию. Например, если не работают амортизаторы, то тормозной путь машины увеличивается на 20-30 процентов.

что это и как устроена

Константин Ищенко

осмотрел машину снизу

Профиль автора

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

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.

Тип 1

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.

/guide/wheel-drive/

Какой привод выбрать: RWD, FWD, 4WD или AWD

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

Тип 2

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.

/auto-what-happens/

Что происходит с авторынком в России: главное

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

Тип 3

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.

6 приложений для учета расходов на авто

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.

/audi-80-cheap-restore/

Как я бюджетно привела в порядок 30-летнюю Ауди 80

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.

/guide/anti-lock-braking-system/

Система ABS в машине: как она работает и как помогает при экстренном торможении

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.

Что проверить в машине перед дальней поездкой, чтобы не разориться на ремонте после нее

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.

/guide/shod-razval/

Что такое развал-схождение

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

Запомнить

Если есть сомнения в правильной работе подвески — обратитесь в автосервис. Неисправная подвеска может стать причиной серьезного ДТП.
На СТО сказали, что шаровая разболталась или порвался сайлентблок, — меняйте и то и другое как можно скорее.
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.

Как работают подвески — Vehicle Physics Pro

Подвеска представляет собой демпфированную пружину, создающую противодействующую силу при сжатии. пружины выдерживать вес автомобиля. Демпферы препятствуют движению пружины, рассеивая их энергию и предотвращая их отскок без контроля.

Сила, создаваемая пружинами, зависит от расстояния, на которое они сжаты, и определяется выражением Закон Гука:

, где

жесткость пружины или жесткость пружины в и

глубина контакта или расстояние сжатия дюймов .

Сила, создаваемая амортизаторами, зависит от того, насколько быстро подвеска сжимается или растягивается ( скорость контакта ), противодействующее движению.

Когда колесо отрывается от земли, подвеска не производит усилия. При малейшем контакте возможно, это также не будет производить никакой силы. Чем больше пружина сжимается, тем больше сила производится пропорционально глубина контакта :

Предел сжатия Расстояние подвески . За этой точкой весна достигла своего максимальное усилие и не может сжиматься дальше. Производится жесткий контакт с твердым телом.

Наклон силовой линии определяется жесткостью . Чем больше жесткость , тем круче наклон.

Положение подвески — это глубина контакта , при которой усилие пружины точно соответствует усилие, приложенное к пружине. В транспортных средствах эта сила обычно вызывается вес опирается на колесо:

Чем больше вес нагружен на колесо, тем больше будет сжата его пружина (подвеска положение заметно ниже).
Чем меньше нагрузка на колесо, тем меньше будет сжата его пружина (подвеска положение заметно выше).
Если центр масс транспортного средства перемещается (груз, пассажиры…), вес будет перераспределятся по колесам и их подвески будут сжаты/удлинены в результате новое распределение веса.
Если автомобиль ускоряется, тормозит или поворачивает, вес будет временно смещен между колесами, соответственно изменяя положение их подвески. Например, ускорение делает определенное количество веса (в зависимости от фактического ускорения), которое должно быть перенесено спереди колеса к задним колесам. Аналогичные эффекты возникают при торможении и поворотах.
Аэродинамические поверхности толкают автомобиль вниз со скоростью, увеличивая нагрузку на колеса и соответствующим образом сжимая их подвески.

Сила подвески рассчитывается как:

Когда подвеска не движется, контактная скорость равна 0. Это происходит, когда транспортное средство в покое, в крейсерском режиме с постоянной скоростью или с постоянным ускорением. Положение подвески для конкретное колесо может быть рассчитано как:

, где фактический вес, поддерживаемый этим колесом.

Изучение колебательного поведения

Свойства подвески можно изучать с точки зрения колебательного поведения (Гармонический осциллятор). Связанные концепции используются для изучения реакции суспензии в различных ситуациях.

В то время как подвеска на основе задания колебательных свойств (частота, демпфирование) возможно, моделирование подвески как общего гармонического осциллятора, как правило, плохая идея и может легко давать противоречивые результаты. Это не одна, а четыре (и более) навесных подвески с сложные взаимодействия между ними: перенос веса, груз, аэродинамическая прижимная сила, дорожные условия…

Эффективная подрессоренная масса также может быть использована для изучения поведения демпфирования, то есть скорость, с которой подвеска рассеивает энергию, запасенную в пружине. Мы можем рассчитать коэффициент демпфирования для определения того, будет ли подвеска недостаточно демпфирована, избыточное демпфирование или критическое демпфирование:

Коэффициент демпфирования больше 1,0 означает избыточное демпфирование (вялая подвеска), значение ровно 1,0 имеет критическое демпфирование, а значение меньше 1,0 означает недостаточное демпфирование (подвеска упругая). Значения для реалистичные автомобили находятся в диапазоне от 0,2 до 0,6. Демпферная скорость , предназначенная для определенного Коэффициент демпфирования можно рассчитать, перестроив приведенное выше уравнение:

. Применяя теорему Найквиста, мы сделать вывод, что физически правильное моделирование должно иметь альфа >= 2. Меньшие значения означают, что Частота дискретизации симуляции недостаточна для симуляции заданной скорости пружины.

Подвески в реальных транспортных средствах не всегда имеют постоянную частоту и коэффициент демпфирования. Вы можете отдельно рассчитать и изучить колебательный режим в конкретных ситуациях: в покое, ускорение, торможение… Перенос веса в некоторых из этих ситуаций фактически влияет на поведение подвески. В этом и заключается сложность настройки подвески реальных автомобилей: найти хороший баланс для большинства ситуаций.

Если транспортное средство находится в постоянном ускорении (ускорение/торможение/прохождение поворотов), вес равен перераспределяется между колесами. Колеса будут нести большую или меньшую нагрузку, чем в состоянии покоя. Это эффективно изменяет колебательные свойства подвески в тех конкретных ситуациях, поэтому вызывают разные реакции. Например, представьте себе гоночный автомобиль, резко тормозящий в конце долго прямо перед входом в медленную кривую. Если эта часть трассы представляет собой неровную поверхность, то подвеска должна быть правильно настроена для обеспечения правильной управляемости при торможении на неровностях. Другой пример — прижимная сила, создаваемая аэродинамическими поверхностями. Подвеска будет отличаться поведение на высоких скоростях из-за дополнительной нагрузки. Изучение колебательного поведения подвески в эта деталь имеет решающее значение для настройки гоночных автомобилей, которые должным образом реагируют на любую ситуацию.

Когда подвеска не движется, амортизаторы не действуют. Это происходит, когда автомобиль находится на покоя, крейсерская с постоянной скоростью или с постоянным ускорением. В противном случае происходит перенос веса среди подвесок. Пружины должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать вес автомобиля. предотвращение достижения предела подвески во всех ситуациях, включая перенос веса.

Таким образом, единственным фактором, определяющим частоту нашей подвески, является глубина контакта . Частота подвески будет варьироваться в зависимости от различных ситуаций (ускорение, торможение, поворот…) в соответствии с глубина контакта. Обратите внимание, что эта глубина контакта включает любую предварительную нагрузку пружины внутри подвески. распорка

Подвеска с электронным управлением, которая динамически изменяет свойства подвески для сохранения глубина контакта (и высота дорожного просвета ) постоянна во всех ситуациях: ускорение, торможение, прохождение поворотов или с переменным грузом или пассажирами.

Разработка эффективной подвесной системы — это не только наука, но и искусство. Необходимо найти множество компромиссов между качеством езды и управляемостью, первое из которых касается того, насколько комфортен автомобиль, а второе — насколько хорошо он остается стабильным и управляемым на скорости.

В большинстве современных автомобильных подвесок используются стальные винтовые пружины – по одной на колесо. Однако, если вы заглянете под старую машину или пикап, то вместо рессор увидите узкие полоски металла, уложенные друг на друга. Это листовые рессоры.

Когда автомобиль наезжает на кочку, подвеска смещается, в результате чего руль скручивается и поглощает энергию. Он помогает сдерживать все те центробежные силы, которые действуют на кузов автомобиля в повороте, делая его наклонным, поэтому его часто называют стабилизатором поперечной устойчивости.

Здесь вступает в действие амортизатор или демпфер. Он выглядит как толстый короткий велосипедный насос. В зависимости от типа подвески он либо расположен близко к винтовой пружине, либо фактически находится внутри нее, когда он также известен как стойка.

Каким бы ни был тип демпфера, его задачей является контролируемое высвобождение энергии пружины. Большинство состоит из двух частей. Верхняя часть называется внешней трубой. Он соединен с рамой автомобиля и содержит поршень (похож на поршень).

Однако в следующий момент поршень снова поднимается вверх, когда пружина отскакивает, и в этот момент жидкость меняет направление и возвращается в резервную трубку. Весь этот поток жидкости создает большое давление в демпфере, замедляя поршень и, в свою очередь, замедляя сжатие и отбой пружины.

В автомобиле с независимой подвеской каждое колесо — обычно передняя пара — крепится отдельно к кузову автомобиля, что позволяет ему двигаться независимо от другого. Это важно, учитывая, как много разных сил действуют на автомобиль.

В независимой системе, обычно используемой на грузовиках и фургонах, системы подвески соединены друг с другом осью, оснащенной листовыми рессорами и амортизатором на каждом конце. Силы, действующие на одну сторону автомобиля, будут воздействовать и на другую сторону. Это грубое, но экономически эффективное решение.

Некоторые автомобили, такие как Volkswagen Golf S Mk 7, имеют полураспорную заднюю подвеску, называемую задней подвеской с поворотной балкой. Он допускает более независимое движение, чем ось, но не настолько, как полностью независимая система. Главное его достоинство — простота и низкая цена.

Подвеска на двойных поперечных рычагах является основой независимых систем и состоит из двух штампованных стальных или алюминиевых рычагов на каждое колесо, расположенных один над другим и простирающихся от ступицы колеса до рамы автомобиля. Демпфер внутри винтовой пружины прикреплен к нижнему поперечному рычагу, а другим концом к кузову автомобиля. Система может быть установлена на всех четырех углах автомобиля.

Названная в честь инженера General Motors, разработавшего ее, эта независимая система подвески имеет форму амортизатора внутри винтовой пружины. Верхняя часть амортизатора прикреплена к так называемой турели подвески (видимой, когда вы поднимаете капот).

Все чаще роскошные автомобили и внедорожники оснащаются так называемой пневматической подвеской — системой, в которой вместо традиционных стальных винтовых пружин используются пневматические рессоры (обычно заполненные воздухом контейнеры). Когда каждая пневматическая пружина движется вверх или вниз, система удаляет или добавляет воздух для поддержания комфорта и уменьшения наклона кузова в поворотах.