Зависимая и независимая подвеска грузового автомобиля

Зависимая и независимая подвески—два разных вида системы, объединяющей колеса грузового автомобиля / мосты с кузовной или рамной частью транспортного средства. В ее функции входит снижение вибрации, уменьшение крена, обеспечение плавности хода и т. д. Ниже рассмотрим, какие бывают типы подвесок, и разберем их особенности, поговорим о назначении, функциях и главных отличиях таких конструкций.

Назначение

Передняя и задняя подвески— неизменный элемент любого автомобиля, обеспечивающий возможность его эксплуатации и комфорт движения. Наличие такой системы позволяет решить следующие задачи:

• соединить колеса / мосты с кузовом / рамой;
• снизить вибрации, что особенно актуально при движении по ухабам;
• исключить чрезмерный наклон / раскачивание транспорта;
• увеличить срок службы деталей грузовика;
• уменьшить расход горючего, благодаря более простому прохождению трудных участков;
• обеспечить плавность хода и т. д.

Задняя и передняя подвески являются неизменной частью автомобиля, но конструктивно они могут отличаться. 

Принцип работы

Вне зависимости от типа конструкции, подвеска берет на себя задачу преобразования и смягчения ударной энергии, возникающей при столкновении с неровным участком. После наезда на какой-то элемент, происходит передача удара к элементам подвески, к примеру, амортизаторам и пружинам.

Важно

Благодаря совместной работе всех узлов, снижаются вибрации, сила ударного воздействия и иные негативные моменты, влияющие на кузов. Современные автомобили обладают разными подвесками, отличающимися не только конструктивно, но и по степени жесткости.

С этой позиции они могут быть мягкими и жесткими. Первые обеспечивают большее удобство и высокий уровень комфорта для водителя / пассажиров, а во второй больший упор сделан на управляемость. Производители при изготовлении новых вариантов стараются найти оптимальный баланс.

Элементы подвески

Читайте также: Рулевое управление грузового автомобиля

Конструктивно зависимая и независимая подвеска состоит практически из одного набора элементов. В их состав входят:

• Упругие составляющие. Принимают удары от дорожной поверхности, которые передаются через поверхности. В эту группу входят рессорные механизмы, пружины, пневматически системы и торсионы. Они устанавливаются для обеспечения плавности хода.
• Демпферы. Поглощают колебательные движения кузовной части при проезде неровностей. Их действие направлено на поглощение колебаний и защиту кузова от раскачивания. Также в их функции входит защита от раскачивания, ведь при неисправности амортизаторов машина начинает подпрыгивать.
• Направляющие элементы. Объединяют подвеску с кузовной частью, гарантируют правильную позицию колес при движении по прямой или на поворотах. Представлены тягами разных видов, рычагами и рессорами. В спортивных подвесках используются рокеры.
• Крепежные узлы. Используются для соединения разных элементов системы с кузовной частью. Берут на себя часть нагрузки по смягчению, амортизации и удалению вибраций.
• Стабилизатор. Контролирует поперечную устойчивость, снижает угол крена кузовной части грузовика. Защищает транспортное средство от перекидывания при совершении резких маневров.
• Ограничители хода. Используются для задания крайнего положения при работе подвески.

Выше представлены основные элементы конструкции, состав которых в отношении конкретных деталей может меняться в зависимости от вида.

Что такое зависимая подвеска и ее виды

Простыми словами, зависимая подвеска— это общая жесткая ось, объединяющая оба колеса друг с другом. В комплексе такая конструкция формирует неразрезной мост. Это наиболее древний тип механизма, который использовался еще в каретах и колесницах Древнего Рима. Сегодня на автомобилях устанавливаются следующие виды таких систем:

• С продольными рессорами. Наиболее востребованный вариант для грузовых и иных автомобилей. Как правило, производители применяют полуэллиптические рессоры, которые в дальнейшем были замены на устройства в виде полного эллипса. Конструктивно эти узлы имеют вид группы листов-рессор, объединенных между собой с применением хомутов. Между листами могут находиться шайбы для снижения трения. Сами рессоры фиксируются к мостовой балке. Они могут находиться над ней для увеличения клиренса или под узлом, для снижения центра тяжести и повышения устойчивости.
• На направляющих рычагах. Многие производители пришли к мнению, что рессорная подвеска не обеспечивает должного комфорта. Вот почему на некоторых грузовиках и легковых авто устанавливается более эффективная конструкция с применением специальных пружин и гидравлических амортизаторов с вывешиванием балки на группе тяг / рычагов. Подобная конструкция лучше выдерживает удары разного направления и улучшает управляемость.
• На поперечных рессорах. Такая схема использовалась давно, и на современных машинах не применяется. Причина состоит в ограниченной жесткости по длине, из-за чего система не подходит для грузовиков с мощными двигателями. Да и в целом, конструкция подвески имеет много недостатков, поэтому в большинстве случаев представлена в музеях.
• Балансирная. Встречается на грузовиках с несколькими осями, применяется для упрощения конструкции. Ее принцип построен на соединении с балкой определенной оси и передачей скручивающих усилий на балансирные рычаги. Как результат, подвеска отличается прочностью и компактностью, она более мягкая и имеет хорошую грузоподъемность. При этом колеса связаны по продольной оси.

Независимая подвеска, разновидности

Более востребованная сегодня независимая подвеска колес. Она состоит из группы узлов, обеспечивающих независимость каждого колеса. Иными словами, здесь не предусмотрено единой жесткой связи. К примеру, при изменении одним колесом позиции второе может оставаться в прежнем положении.

При этом развал / сход меняются в моменты сжатия / отбоя. Наиболее популярным представителем серии является подвеска MacPherson, на которой мы подробно остановимся в отдельной главе. 

Если говорить в целом, задняя / передняя независимая подвеска может быть следующий видов:

• С качающимися полуосями. Выделяется наличием пары полуосей, каждая из которых имеет шарнирное соединение и обеспечивает 90-градусный угол колеса относительно полуоси. При резких боковых маневрах грузовик может подбрасывать, что ухудшает устойчивость.
• Дюбоне. Независимая задняя подвеска, которая пользовалась спросом еще на автомобилях 20-го века. С обеих сторон предусмотрен рычаг, оборудованный реактивной тягой, воздействующий на пружину и передающий усилия при нажатии на тормоза. Такой вариант конструкции не применяется из-за постоянного вытекания рабочей смазки из корпуса.
• Продольные рычаги. Для каждого колеса предусмотрен рычаг независимой подвески, зафиксированный на рамной части. При использовании такой конструкции производитель может менять колесную базу, но колея остается неизменной. К минусам системы относится плохое качество сцепления с дорожным покрытием. Кроме того, рычаги принимают на себя 100% нагрузки, что приводит к дефициту жесткости. Но есть и плюсы — возможность выравнивания пола в авто и, соответственно, увеличения внутреннего пространства.
• МакФерсон. Конструктивно состоит из нижнего рычага, пружины и стойки. Пользуется большим спросом, благодаря компактности, небольшой цене и простоте исполнения. Подробнее на ней остановимся ниже.
• На косых рычагах. Оптимизированный вариант продольной версииподески, применяемой для ведущего моста. В такой системе минимальная возможность изменения ширины между колесами. При вхождении в поворот задняя часть авто подсаживается, что приводит к развалу колес на передней оси.
• Двойные поперечные рычаги. С обеих сторон имеется по паре рычагов. Изнутри они фиксируются с помощью эластичного крепежа, а на внешней части объединяются с колесной стойкой. Плюсы системы в возможности регулирования почти всех параметров, а именно колейности, высоты крена, развала и т. д.
• Многорычажка. Один из типов подвески на сдвоенных поперечных рычагах. Используется на заднеприводных авто. Продолжительное время применялась только на переднеприводном транспорте, а после оптимизации стала использоваться на передней оси. 

Подвеска МакФерсон

Один из наиболее распространенных вариантов — задняя / передняя подвеска МакФерсон, состоящая из мощной стойки амортизатора, находящейся на одной оси с пружиной. Из-за конструктивных особенностей такая конструкция называется «качающейся свечой». В качестве опоры выступает подрамник, который жестко закреплен к кузовной части. Задача смягчения колебаний и устранения посторонних шумов ложится на шарниры с резиновой втулкой.

К дополнительным элементам стоит отнести:

• поперечные рычаги — гарантируют необходимую жесткость, крепятся к подрамной части;
• стабилизатор – обеспечивает поперечную устойчивость, оптимальный угол крена;
• поворотный кулак — гарантирует оптимальную управляемость;
• реактивные тяги / растяжки — фиксируются на стойке амортизатора в месте соединения с поворотным кулаком. 

 Сегодня существует множество вариантов MacPherson. Это может быть пружина амортизатора вместо торсиона, конструктивное исполнение стойки амортизатора совместно с пружиной в качестве одной детали.

Плюсы МакФерсон:

• Минимальные затраты на изготовление, если сравнивать с другими системами.
• Увеличенный срок службы верхней опоры амортизатора.
• Компактность и небольшой вес, что позволяет использовать конструкцию на грузовых и легковых автомобилях.
• Простое выявление и устранение неисправностей. Снижение устойчивости и посторонние звуки свидетельствуют о наличии проблем.

Минусы:

• Уменьшение устойчивости при движении на большой скорости или резком нажатии на тормоз.
• Низкая эффективность при перемещении по плохим дорогам.
• Постоянное давление на стойки, из-за чего подвеска не выдерживает больших нагрузок.
• Невозможность точечно поменять какую-то одну деталь — необходимо менять всю систему.

Несмотря на ряд недостатков, подвеска «МакФерсон» считается одной из наиболее популярных сегодня, благодаря надежности, доступности по цене и простоте исполнения.

Сравнение зависимой и независимой подвесок

В большинстве случаев вопрос выбора типа системы ориентирован на требования к клинерсу. Так, в грузовых автомобилях часто используется зависимая подвеска, при которой дорожный просвет постоянный и не меняется при движении колеса. В независимом виде системы клиренс меняется с учетом движения пружин, что может быть актуальным при движении по бездорожью. Конструктивно эти устройства сильно отличаются, но для сравнения лучше привести плюсы и минусы.

Плюсы зависимой подвески:

• простота исполнения и дешевизна;
• легкость ремонта;
• высокая прочность, сложность повреждения и гибкость;
• стабильный клиренс;
• выносливость при движении по плохим дорогам.

Минусы:

• низкая плавность хода при небольшом весе машины;
• плохая устойчивость при движении на большой скорости;
• смазанная реакция на действия водителя.

Если говорить о независимой подвеске, здесь выделяются следующие плюсы:

• хорошая управляемость;
• отличная информативность, возможность подруливания;
• легкость настройки разных параметров;
• повышенный уровень комфорта при движении.

Минусы:

• короткий ход подвески;
• трудности с эксплуатацией при поездках по бездорожью;
• множество деталей, которые могут повредиться;
• высокая цена обслуживания.

Многие производители комбинируют разные типы подвесок. К примеру, на Ниве стоит спереди независимая, а сзади зависимая конструкция. На грузовиках и тягачах чаще всего на обоих осях предусмотрен второй вариант.

Заключение

Вне зависимости от типа подвеска требует предельного внимания со стороны владельца и своевременного ремонта. Что касается производителей, при выборе типа исполнения они стараются найти баланс между надежностью, комфортом, уровнем клиренса и легкостью обслуживания.