Подвеска на двойных поперечных рычагах

Подвеска на двойных поперечных рычагах: принцип работы, фото

В статье описана подвеска автомобиля на двойных поперечных рычагах. Представлены основные неисправности, отличия, а так же на каких автомобилях встречается. В конце статьи – видео-обзор подвески на двойных поперечных рычагах.

Содержание статьи:

• История появления
• Принцип работы и устройство
• Смеха строения подвески
• Плюсы и минусы
• Где устанавливается
• Цена
• Отзывы
• Видео

В предыдущей статье мы уже рассказывали о подвеске МакФерсон, теперь же рассмотрим подвеску автомобиля на двойных поперечных рычагах. Многие специалисты называют еще её классической и относят к классу независимых подвесок, а само наличие двух поперечных рычагов и послужило названием. На сегодня это один из самых совершенных механизмов среди независимого типа. Как правило, её устанавливают на спортивные автомобили и премиум-класс повышенной мощности.

Огромный плюс в том, что она жестко выполняет характеристики, заложенные инженерами автомобиля, а изменение габаритов колеи практически невозможное. Устройство подвески весьма сложное, хотя в случае надобности её можно снять полностью, заменив на новую, или же отремонтировать, не зависимо от автомобиля. Надежность такой подвески говорим сама за себя, так как все современные болиды «Формулы-1» укомплектованы именно подвеской на двойных поперечных рычагах.

История появления подвески на двойных поперечных рычагах

Впервые о подвеске на двойных поперечных рычагах, как разновидность независимой подвески заговорили в 1935 году и почти сразу же её начали ставить на дорогие автомобили. Можно сказать, что именно этот механизм лег в основу современной МакФерсон, но из-за цены и громоздких размеров, использовать её на бюджетных автомобилях попросту не было смысла. Изначально подвеска на двойных поперечных рычагах устанавливалась на переднюю и заднюю ось, но со временем только на переднюю ось. Причиной стала потеря управляемости автомобилем, из-за маневра колес на подвеске и сдвига всей задней оси в противоположную повороту сторону.

Данный тип подвески можно встретить во многих известных автомобилях, как тех времен, так и наших дней. Среди самых известных спорткаров можно назвать Ferarri, Lotus, TVR, Mercedes-Benz и BMW. Еще с самого начала эти компании стали использовать подобную технологию, тем самым повысив управляемость и надежность своих автомобилей. Как же говорили, одним из таких примеров стали болиды «Формулы-1», все без исключения используют подвеску на двойных поперечных рычагах.

Принцип работы и устройство подвески на поперечных рычагах

Учитывая марки автомобилей, на которых применяется подвеска на двойных поперечных рычагах, становится интересно само устройство подвески и принцип работы. Большинство автомобилей, на которых используется данный тип механизма, могут преодолевать большие перегрузки, а так же весьма комфортные в салоне. Основная задача – удержать автомобиль на дороге, и максимум держать управляемость.

Как уже понятно с названия, в основе такой подвески лежит два поперечных рычага, так же в набор входят сайлентблоки, пружины амортизаторов, сами амортизаторы, шаровые опоры и шарниры. В зависимости от производителя могут быть использованы и дополнительные детали, но классический вариант выглядит именно так. По типу скелета существует два типа рычагов – U-образные и L-образные, соответственно и по типу крепления они разные.

Независимо от типа рычага, каждый имеет по три точки крепления, две к кузову автомобиля и одну к поворотному кулаку. Если к кузову рычаги крепятся с помощью сайлентблоков, где движение осуществляется только в одной плоскости, то к поворотному кулаку осуществляется за счет шаровых шарниров (шаровые опоры). Верхний рычаг обычно меньший по габаритам, верхний больше, за счет чего колесо получает отрицательный угол развала при сжатии к центру автомобиля и положительный в случае растяжения от центра.

В результате автомобиль с такой подвеской получает больше устойчивости при прохождении крутых поворотов. Колесо всегда остается перпендикулярно дороге и не зависит от положения кузова машины. Что касается амортизатора и пружины, то они расположены соосно, но отличаются от МакФерсон. Верхняя часть амортизатора крепиться к кузовной части автомобиля, нижняя часть за счет шарнира к нижнему поперечному рычагу. Таким образом, амортизатор вполне отрабатывает поставленные перед ним задачи.

Теперь же рассмотрим принцип работы подвески на двойных поперечных рычагах. Первый вариант это езда по неровной дороге, многие говорят, что такая подвеска очень жесткая и вся вибрация и удары передаются на кузов автомобиля. На самом же деле все зависит от амортизаторов и жесткости пружин. Благодаря современным технологиям эту жесткость можно регулировать с помощью электроники, тем самым сделав подвеску жесткой или мягкой. Колесо, попав на неровность, передает всю силу удара на нижний и верхний рычаг, те в свою очередь на пружину стойки, а для смягчения удара в помощь приходит амортизатор.

Второй вариант, за который так ценят подвеску на двойных поперечных рычагах – это отличная отработка при перегрузках и резких поворотах. Верхний рычаг, как правило, меньше по размерам, нижний – больше. В результате колесо будет отлично держать вертикальное положение, если заходить в резкий поворот на большой скорости, рычаги не дают колесу крен, тем самым удерживая плоскость и хорошее сцепление с дорожным покрытием. Для быстрого разгона рычаги так же играют не малую роль, переключение между передачами не редко дает рывки кузова и перегрузки, а значит и дополнительное давление на колеса. В таком случае механизм не дает колесам разойтись в стороны, а на большой скорости хорошо держит управление автомобилем.

Учитывая характеристики и возможности подвески на двойных поперечных рычагах, можно понять, почему её так часто устанавливают на новые, современные автомобили, несмотря на столь не новую конструкцию. За все года существования механизм только улучшился и неоднократно показал отличные результаты в управлении автомобилем. Стоит еще раз напомнить, что в большинстве случаев такая подвеска устанавливается на переднюю ось машины, в очень редких случаях на заднюю ось.

Схема подвески на двух поперечных рычагах

1. Амортизатор;
2. Пружина амортизатора;
3. Верхний поперечный рычаг;
4. Вал привода колеса;
5. Рулевая тяга колеса;
6. Нижний поперечный рычаг;
7. Шаровая опора;
8. Болты крепления к кузову автомобиля.

Рассмотрим более подробно, за что отвечают основные детали:

Амортизатор – соединен шарниром в нижней части с нижним рычагом, верхняя часть жестко прикреплена к кузову автомобиля. Пружина амортизатора держится за счет верхней части амортизатора и специальной пружинной чашки снизу. За счет своей структуры амортизатор и пружина гасят колебания и смягчают силу удара, минимизировав передачу вибрации на кузов автомобиля. В некоторых случаях подвески (в зависимости от производителя) амортизатор и пружина могут устанавливаться отдельно друг от друга. Привычное соосное расположение позволяет сэкономить пространство для колес и частично уменьшить вес самого автомобиля.

Рулевая тяга – зачастую здесь нет каких-то технических особенностей. Основная задача поворот колес вертикально влево или вправо относительно центра оси. Весь крепеж основан на двух шаровых опорах, снизу и сверху.

Нижний поперечный рычаг, как правило, расположен в нижней части всей конструкции подвески. Крепится с помощью сайлентблоков и болтовых соединений. По разновидности могут встречаться L-образные или U-образные, при этом, несмотря на свою громоздкость, обеспечивают возможность установки привода на колеса автомобиля.

Верхний рычаг – выполнен в такой форме, что вверху, с помощью сайлентблоков он крепится к специальным кронштейнам кузова, а с обратной стороны крепится к поворотному кулаку. Хотя, как показывает практика, есть такие варианты исполнения рычага, когда такие кронштейны считаются частью балки. При разных формах, роль верхнего рычага не меняется, подпирает механизм и противодействует нижнему рычагу.

Плюсы и минусы двухрычажной подвески

Любой механизм имеет свои плюсы и минусы, в чем-то лучше, а чем-то хуже. Подвеска на двойных поперечных рычагах не стала исключением, и чтоб понять более подробно, рассмотрим в деталях.

Подвески на двойных рычагах

Схема подвески на двойных рычагах

Подвеска на двойных рычагах представляет собой классическую независимую подвеску, состоящую из двух рычагов, расположенных друг над другом, раздвоенные стороны которых крепятся к кузову, а противоположные концы с помощью шарниров к верхней и нижней частям поворотной цапфы.

Подвеска на двойных рычагах

Таким образом, ступица переднего колеса может поворачиваться вокруг двух шарниров при повороте. Конструктивно только один из рычагов может иметь вильчатую форму, другой может быть одинарным.
Если рычаги такой подвески будут иметь одинаковую длину, то при вертикальных перемещениях колеса его развал не будет изменяться. Однако при крене кузова на повороте внешнее, более нагруженное, колесо, будет наклоняться под углом, равным углу крена, а это может привести к нарушению устойчивости. Поэтому обычно верхний рычаг делают короче нижнего. При такой конструкции подвески вертикальное перемещение колеса изменяет угол развала, но при поворотах повышается устойчивость, потому что более нагруженное колесо располагается вертикально к дорожной поверхности и имеет лучшее сцепление с дорогой.

Схема торможения автомобиля с подвеской на двойных рычагах. Наклон рычагов подвески дает возможность избежать «клевков» кузова при торможении

Подвески на двойных рычагах современных автомобилей имеют не только разную длину рычагов, но и наклон рычагов в горизонтальной плоскости.
Подвеска с такой геометрией дает возможность избежать «клевков» кузова при торможении и интенсивном разгоне. Обычно с этой целью наклоняют оси, с помощью которых осуществляется крепление подвески к кузову и относительно которых поворачиваются рычаги.

Передняя подвеска автомобиля Jaguar S-type имеет двойные поперечные рычаги и очень длинный рычаг поворотной цапфы. Такая конструкция обеспечивает большое пространство для размещения агрегатов под капотом автомобиля

К недостаткам такого типа подвески следует отнести то, что она занимает довольно много места по ширине автомобиля, а это создает определенные сложности в размещении поперечно расположенного силового агрегата. Сейчас многие конструкторы используют в таких подвесках поворотные цапфы с большой длиной верхнего рычага (больше радиуса колеса), что позволяет увеличить пространство для размещения двигателя и коробки передач.
В последнее время все чаще вместо раздвоенных нижних рычагов используются рычаги, L-образной формы. Более длинная часть такого рычага крепится к кузову через эластичные втулки, обладающие хорошей демпфирующей способностью, что дает возможность эффективно гасить вибрации, передающиеся на кузов, и в то же время не происходит существенного изменения положения колеса. В качестве упругих элементов подвесок на двойных рычагах могут применяться пружины, торсионы, пневматические и гидропневматические устройства.

В чем преимущества подвески на двойных поперечных рычагах перед МакФерсоном

Что такое подвеска на двойных поперечных рычагах?

Вот что делает подвеску с двойными поперечными рычагами превосходящей более распространенную конструкцию типа МакФерсон

Когда начинают говорить о вновь появившемся новом захватывающем спортивном автомобиле или суперкаре, можно заметить, что обычно начинают рассказ с того важного факта, что автомобиль получил «подвеску на двойных поперечных рычагах». Это довольно неплохая конструкция (еще бы она была плохой, иначе ее бы не использовали на дорогих гоночных моделях автомобилей), об этом знают, пожалуй, все. Но в чем преимущества конструкции? Давайте посмотрим.

Прежде чем мы продолжим, нам нужно сказать пару слов о концепции передней подвески типа МакФерсон (McPherson), которая также хорошо знакома многим поколениям автомобилистов. Производители даже используют этот тип подвески чаще, чем ее аналог на двух поперечных рычагах.

Как ни странно, модель подвески передних колес, разработанная Эрлом Стили МакФерсоном, являлась ничем иным как логическим продолжением развития двухрычажной подвески, но со значительными допущениями по части упрощения, удешевления и модернизации как самой конструкции, так и кинематики системы подвески.

Модель обладает только одним рычагом – нижним. Вместо второго рычага – шарнир с усиленным демпфером с конической пружиной, на которые возложена двойная обязанность: гашение вертикальных колебаний и удержание колеса в заданной горизонтальной плоскости.

Конструкция подвески отличается компактными размерами и небольшой толщиной в средней и верхней части по сравнению с многорычажной и двухрычажными подвесками, что делает ее идеальной для моделей автомобилей с поперечными двигателями. Также она проста в исполнении и дешева в конструировании.

В общем, работает такая конструкция на направляющих стойках на удивление хорошо.

Однако конструкция стойки ограничивает возможности инженеров по оптимизации развала.

Разнесенные по краям демпферы делают установку MacPherson экономной и оправданной для экономии поперечного пространства

На фото выше вы видите пример сборки передней подвески со стойками МакФерсон от модели спорткара Audi TT RS. Теперь сравните с расположением элементов на двойных поперечных рычагах R8 ниже. Здесь мы имеем два рычага: один в верхней части и один внизу, амортизатор при этом закреплен за нижним рычагом.

Такая конструкция предлагает более прогрессивную геометрию. В отличие от версии MacPherson, чем больше сжата подвеска с двойными поперечными рычагами, тем больше будет отрицательный развал, что осуществляется благодаря использованию рычагов разной длины. Это положительно сказывается на управлении в такие моменты, когда вы сильно закладываете в поворот и автомобиль начинает соскальзывать с траектории. В эти моменты система подвески на поперечных рычагах будет поддерживать лучший контакт шины с дорогой. А значит, автомобиль будет устойчивее при прочих равных.

Конечно, автомобили с подвеской МакФерсон могут быть улучшены установкой жестких пружин, но добиться таких же характеристик, как на двойных поперечных рычагах, они не способны. Последние могут оставаться мягкими, без ущерба пятну контакта. Например, такая схема идеальна для нового Alpine A110, который, получив передние и задние двойные поперечные рычаги, показывает отличные эксплуатационные характеристики. Подвеска не так жестка, что приводит к тому, что автомобиль остается комфортным даже на ухабистых дорогах.

Анимация, показывающая увеличение отрицательного развала при сжатии подвески

Из-за более сложной конструкции двойные рычаги позволяют выставить развал (наклон средней плоскости вращения колеса к продольной вертикальной плоскости), кастер и углы крена. Конструкция также дает гораздо больше свободы с размещением демпферов, что опять же приводит к возможности разнообразной установки амортизаторов. Правда, подходит такая разнообразная модель установки исключительно для гоночных или некоторых очень дорогих дорожных спортивных автомобилей.

Наконец, в виду того что амортизатор не торчит в верхней части, этот тип подвески гораздо более экономичный по отношению к вертикальному пространству – вы получаете разумную степень перемещения подвески (ее хода) без необходимости поднимать клиренс, что отрицательно повлияет на управляемость, увеличивая центр тяжести.

Как видно, подвеска на двойных рычагах имеет довольно много положительных качеств. Так почему не так много автомашин построено на ней?

Как и все «семерки» Caterham, эта версия английского спорткара получила переднюю подвеску с двойным поперечным рычагом

Важным фактором является стоимость. Там, где МакФерсон проста и дешева, подвеска с двойными поперечными рычагами дороже и сложнее. Конструкция и ее изготовление, как правило, будет увеличивать затраты на производство, поэтому она чаще всего ставится на более дорогие модели, где качество управляемости является более важным приоритетом, чем денежные издержки. Плюс чем больше сочленений и звеньев, тем больше вероятность поломок. Владелец будет обременен более высокими затратами на обслуживание.

Следующая проблема – расположение в подкапотном пространстве. Да, вертикальная установка имеет ряд огромных преимуществ – места здесь хоть отбавляй, но в горизонтальной плоскости ситуация не столь радужная. «Лишний» рычаг сверху делает свое дело, тем самым съедая немного пространства внутри салона, увеличивая ширину автомобиля или делая и то и другое одновременно.

Как это часто бывает с большинством аспектов дизайна автомобиля, весь вопрос – в компромиссе. Двойные рычаги в передней подвеске можно рассматривать как неплохую, качественную технологию, но это не лучшее решение для всех автомобилей.

Все что нужно знать о подвеске на двойных поперечных рычагах

Конструктивное усовершенствование подвески автомобиля ведется по нескольким направлениям на протяжении десятков лет. Наиболее успешные идеи были реализованы и могли кочевать от одного вида конструкции к другому.

Поэтому сегодня возникает множество вопросов о распределении подвесок по типам, отличительных особенностях, плюсах или минусах. Например, подвеска на двойных поперечных рычагах при своем видоизменении превращается в популярную МакФерсон, где роль верхнего рычага играет телескопическая стойка. В то же время, конструкторы, разделив двойной рычаг на два одиночных и добавив некоторые узлы, получили популярную многорычажку. Из-за такого перевоплощения и возникает сложность классификации.

Устройство и принцип работы подвески на двойных поперечных рычагах

Разные варианты исполнения подвески данного типа имеют аналогичные узлы.

В качестве несущей части может выступать подрамник или поперечная балка. Многие автолюбители критично относятся к наличию балки. Она занимает место в подкапотном пространстве и мешает выполнять манипуляции по ремонту двигателя. Зато такая конструкция позволяет демонтировать переднюю подвеску, как единый узел.

Подрамник так же выполняет роль опоры для нижних рычагов. Отличие заключается в том, что он закреплен к кузову посредством сайлентблоков, что позволяет снизить долю вибраций, передающихся элементам кузова.

Что же касается устройства подвески, то она состоит из следующих элементов:

• Верхний поперечный рычаг — 1. Он имеет на оси вращения две точки опоры, а в месте соединения с поворотным кулаком — одну. Вверху через сайлентблоки рычаг крепится к специальным кронштейнам на кузове. Но есть такие варианты исполнения, а которых эти кронштейны являются частью самой балки. Принципиальной разницы в этом нет, так как роль верхнего рычага заключается в своеобразном подпоре, противодействии нижнему.
• Нижний поперечный рычаг. На оси вращения закреплен при помощи сайлентблоков к балке или подрамнику. Встречаются разновидности L-образной формы. Такие же рычаги применяют в Макферсон. Несмотря на громоздкость подвески, имеется достаточно места, чтобы обеспечить привод колеса — 4.
• Поворотный кулак. В этой конструкции нет технических особенностей. Он выполнен в виде корпуса ступицы с отливом для соединения с рулевой тягой — 5. Поворот кулака относительно вертикальной оси осуществляется на двух шаровых опорах.
• Амортизатор. Он шарнирно соединен с нижним рычагом и жестко с кузовам. Вместе с пружиной они смягчают и гасят колебания. Несмотря на то, что располагаются эти элементы соосно, друг с другом они никак не связаны. В некоторых исполнениях подвески пружина и амортизатор установлены отдельно друг от друга. Соосное расположение позволяет освободить пространство, например, для привода колеса.

Работу подвески на двойных поперечных рычагах легче представить, если мысленно убрать верхний рычаг. Получится качание ступицы колеса, ограниченное пружиной. Так как ступице нужна еще и верхняя опора, то ее функцию выполняет верхний рычаг.

Но назначение верхнего рычага более сложное, чем может показаться. По своим размерам он всегда несколько меньше нижнего. А это означает, что при сжатии плоскость колеса отклоняется на отрицательный угол, а при отбое — на положительный угол развала. Учитывая крен кузова на поворотах, колесо остается перпендикулярным дороге. Это обеспечивает лучшее сцепление и, как следствие, лучшую управляемость автомобилем.

Передачу усилия можно представить схематически: нижний рычаг — нижняя шаровая опора — поворотный кулак — пружина (амортизатор).

Основные достоинства подвески на двойных поперечных рычагах

Плюсы

• Хорошая управляемость. За счет того, что при поворотах изменяется угол развала, колесо всегда остается перпендикулярно поверхности дороги, вне зависимости от крена кузова.
• Возможность оперирования параметрами. Изменяя размеры рычагов, можно напрямую влиять на технические параметры подвески. Это позволяет адаптировать ее к разным моделям автомобилей и к специфическим условиям эксплуатации.
• Возможность монтажа-демонтажа подвески целиком. Это касается лишь тех вариантов, которые имеют поперечную балку, а верхние рычаги крепятся к кронштейнам на балке.
• Устойчивость к продольным смещениям. Форма рычага, позволяющая ему иметь две точки опоры на оси вращения, исключила смещения вдоль оси автомобиля. Особенно ярко это сказывается при ускорении или торможении. Они на сленге называются «клевки».
• Возможность использования на спортивных болидах.

Упругая связь. Что нужно знать о современных видах автомобильных подвесок

Разбираем конструкции подвесок, использующихся на современных машинах. Чем они отличаются друг от друга?

Подвеска на двойных поперечных рычагах, гидропружинная, МакФерсон, “многорычажка”, Чепмен… В многообразии подвесок, использующихся на современных машинах, можно легко запутаться. Чем же они отличаются друг от друга?

Прежде чем отвечать на этот вопрос, нужно напомнить, что подвеска в автомобиле упруго связывает между собой колеса и кузов, обеспечивая необходимый уровень плавности хода машины, а также ее устойчивость при воздействии различных сил.

Все типы подвесок можно разделить на три условных класса: зависимые, полунезависимые и независимые. Как видно по названию, отличаются они наличием связи между колесами одной оси. Зависимая подвеска – жесткая связь, полунезависимая – эластичная связь, а независимая – связь отсутствует.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска – самая древняя конструкция, которая уже практически не применяется на легковых автомобилях. А если и используется, то только на задней оси.

Такая подвеска представляет собой простую подпружиненную балку, которая жестко связывает между собой левое и правое колесо. Зависимая подвеска простая, долговечная и устойчивая к повреждениям. Однако очень тяжелая, передает на кузов большое количество ненужных вибраций и на скоростях плохо справляется с боковыми и продольными силами, увеличивая склонность автомобиля к избыточной поворачиваемости.

Зависимая подвеска бывает двух видов: на продольных рессорах (к примеру, на УАЗ “Патриот”) и с направляющими рычагами (на Toyota Land Cruiser 200). В первом случае, в качестве упругого элемента и одновременно демпфера используется металлические пластины, соединенные между собой (рессоры). А во втором – конструкция объединяет один поперечный и несколько продольных рычагов, которые поддерживают ступицу с разных сторон. Особое внимание в такой подвеске нужно уделить поперечному рычагу. Он не допускает сильного бокового смещения конструкции и имеет несколько конструкций с собственными названиями: одноэлементная тяга Панара, а также механизм Уатта и система Скотта-Рассела, в которых используются два рычага с разными размерами и точками креплений (смотрите интерактивное изображение).

Подвеску Де Дион можно также включить в зависимые подвески. Конструктивно тут также имеется подпружиненная балка, но располагается она отдельно от дифференциала и обладает способностью изгибаться. Таким образом, получается так называемая полунезависимая конструкция, в которой неподрессоренными остаются только колеса и ступицы. Такая конструкция позволила добиться более высокого уровня плавности хода зависимой подвески, но не нашла широкого применения из-за дороговизны изготовления (устанавливается на автомобили Smart).

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Подвеска на двойных поперечных рычагах – классический тип независимой подвески, созданный более 80 лет назад. Состоит такая ходовая из двух раздвоенных рычагов, сквозь которые проходит стойка амортизатора (смотрите изображение и кликайте на интерактивные кружки). В итоге получается конструкция, позволяющая держать колесо строго перпендикулярно дороге. Именно поэтому чаще всего подвеску на двойных поперечных рычагах ставят на спорткары (Lamborghini и Ferrari) и машины премиум-класса (на переднюю ось и очень редко на заднюю).

Подвеска на двойных поперечных рычагах отлично борется с “клевками” кузова при торможениях и резких ускорениях. А с технической точки зрения, такая подвеска позволяет инженерам “играть” с геометрией рычагов для получения максимально точных рабочих параметров шасси. Впрочем, при большой нагрузке рычаги начинают работать на изгиб, что может спровоцировать увод задней оси при движении в поворотах (этого недостатка практически лишена более совершенная многорычажная конструкция). Если же говорить о надежности, что в подвеске на двойных поперечных рычагах чаще всего страдают сайлентблоки, замена которых влетит в “копеечку”.

Многорычажная подвеска

Впервые “многорычажка” появилась в 80-х годах двадцатого века на автомобилях Porsche. Многорычажная конструкция является следующей ступенью эволюции независимой подвески после схемы на двойных поперечных рычагах. А если простыми словами, то в “многорычажке” четыре небольших рычага (поперечные и иногда продольные) заменяют пару крупных. Большое количество рычагов с разных сторон перекрывает весь диапазон возможного перемещения колеса относительно кузова, поэтому автомобили с многорычажной подвеской (чаще на задней оси) имеют, пожалуй, лучшую “рулежку”. Также мультилинк в автомобильном мире ценят за высокую плавность работы – за нее “многорычажка” отплачивает сложным и недешевым техобслуживанием.

Подвеска МакФерсон

MacPherson без преувеличения является самым распространенным видом независимой подвески, который появился (благодаря инженеру Эрлу Макферсону) во второй половине 40-х годов прошлого века. По сути, это дальнейшее развитие подвески на двойных поперечных рычагах и конкурент “многорычажки”. Собственно, в МакФерсоне верхний рычаг, пружина и амортизатор соединены в единую стойку, которая жестко крепится к поворотному кулаку (смотрите интерактивное изображение). Такая конструкция получается компактной и легкой, за что стала популярной на огромном количестве автомобилей доступного и среднего ценового сегмента (как на передней, так и на задней оси). Правда, сзади придумал ее использовать Колин Чепмен, поэтому МакФерсон на задней оси (например, на Jeep Renegate) называют подвеской Чепмена.

Впрочем, несмотря на большой ход амортизационной стойки, система не так устойчива к повреждениям: большая вероятность пробить амортизатор или деформировать верхнюю “чашку”. А при агрессивной эксплуатации подвеска требует регулярной проверки сход-развала. Как раз из-за этого MacPherson не устанавливают на спорткары.

Торсионная подвеска

Торсионная подвеска появилась аж в 30-е годы XX века и относится к тому самому полунезависимому типу. Главная ее составляющая – металлический упругий элемент (торсион), который при перемещении колеса работает на кручение и выполняет роль упругого элемента подвески. Автомобиль с торсионами имеет высокую плавность хода и менее склонен к боковым кренам. Торсион чаще всего изготавливают из легированной стали в виде стержней, набора пластин или же балки.

Подвеска с продольным расположением торсионов

В подвеске торсионы могут быть расположены продольно (на передней и задней оси тяжелых машин и внедорожников) или поперечно (чаще всего в задней подвеске легковых автомобилей).

Самым распространенным представителем торсионной подвески является конструкция на основе торсионной балки (поперечный торсион), которая жестко соединяет между собой нижние продольные рычаги одной оси. За счет U-образного сечения торсионная балка обладает малой жесткостью на кручение и высокой на изгиб, за счет чего колеса могут работать практически независимо друг от друга.

Чаще всего торсионную балку используют в качестве задней подвески для доступных переднеприводных автомобилей (Hyundai i20, Chevrolet Cruze). Ведь она легкая, долговечная и недорогая в обслуживании. Впрочем, есть и некоторые “но”: из-за высокой передачи вибраций на кузов автомобили с торсионной балкой не отличаются высоким комфортом для пассажиров, сидящих на заднем сидении. Плюс автомобиль с торсионом на задней оси имеет склонность к избыточной поворачиваемости, поскольку колеса все-таки имеют зависимую связь.

Пневматическая

Пневмоподвеска появилась еще в начале XX века. От любой другой подвески “пневма” отличается наличием упругих резиновых подушек с воздухом, которые заменяют обычные винтовые пружины. Такая конструкция применяется практически со всеми видами подвесок: на двух поперечных рычагах, МакФерсоном, многорычажкой… Управляется подвеска электронным модулем подачи воздуха, который позволяет накачивать/спускать каждую воздушную стойку, регулируя высоту той или иной части кузова (автоматически или принудительно).

Чаще применяется пневмоподвеска на представительских моделях (например, Audi A8 или BMW 7-series) и внедорожниках (Audi Q7), где важны основные ее плюсы – высочайшая плавность хода и отличная геометрическая проходимость. Но, как говорится, все хорошее – стоит дорого: если пневмоподвеска выходит из строя, то требуется сложный недешевый ремонт или же дорогостоящая замена узла целиком.

Существует два схожих понятия, которые часто путают друг с другом: адаптивная и активная подвески. Но все проще, чем кажется. Активная подвеска – конструкция, позволяющая менять характеристики подвесок в ручном режиме (например, нажатием кнопки в салоне). А в адаптивной схеме все происходит автоматически (при помощи различных датчиков, камер и различных устройств). В любом случае цель у этих подвесок одна – улучшение управляемости и устойчивости автомобиля за счет изменения своих настроек под стиль вождения и определенные условия.

Подвеска с адаптивными амортизаторами

Простейший способ сделать подвеску адаптивной – изменить жесткость демпферов, управляя скоростью перетекания жидкости внутри каждого из них. Регулировать эту упругость бесступенчато позволяют две современные технологии: на основе электромагнитных клапанов (например, система EDC у BMW) и при помощи магнитореологической жидкости (на Ferrari F12berlinetta). Принцип работы адаптивных амортизаторов прост: электроника собирает информацию с большого количества датчиков и позволяет (вручную или автоматически) зажать или распустить тот или иной амортизатор на заданную степень и время. Амортизаторы переменной жесткости могут применяться практически в любой подвеске.

Гидропневматическая подвеска

Основное конструктивное различие гидропневматической подвески от конструкции на воздушных пневмобаллонах – отсутствие амортизаторов и использование гидропневматического упругого элемента. Последний представляет собой металлическую сферу, внутри которой находится сжатый газ (упругий элемент) и рабочая жидкость, интенсивность перетекания которой контролируется электромагнитными клапанами. Родоначальник такой схемы подвески – шасси Hydractive от “Ситроена”.

Гидропружинная подвеска

Гидропружинная – пожалуй, самая высокотехнологичная и совершенная адаптивная подвеска. Как видно из названия, она имеет пружину и гидроцилиндр, которые вместе с амортизатором спрятаны внутрь единой стойки. Получая данные от множества датчиков и камер, электронный блок управления подвеской в автоматическом режиме мгновенно реагирует на любые изменения дорожного полотна, условия движения, перемещения кузова и с максимальной точностью регулирует жесткость каждой гидропружинной стойки автомобиля.

Такая подвеска называется Active Body Control и устанавливается на флагманские автомобили компании Mercedes-Benz. Гидропружинное шасси в автоматическом режиме подстраивает свою работу и практически полностью исключает боковые заваливания кузова, благодаря функции “антикрен” (электроника автоматически наклоняет кузов автомобиля к центру поворота). Широкий диапазон контроля за действиями подвески позволил даже не использовать в конструкции традиционный стабилизатор поперечной устойчивости.

Адаптивный стабилизатор поперечной устойчивости

Такой стабилизатор в зависимости от условий движения автомобиля может как отключаться от работы подвески (прямолинейная езда), так и зажиматься (в поворотах), создавая дополнительную упругость всей конструкции. Адаптивный стабилизатор устанавливается на передней и задней осях, позволяя убрать лишние вибрации от колес, а также значительно повысить управляемость (в особенности крупных кроссоверов вроде Porsche Cayenne).

Подвеска на основе адаптивных задних рычагов

В компании Hyundai решили “оживить” заднюю подвеску своих автомобилей при помощи пары дополнительных рычагов с электроприводами на каждом колесе (Active Geometry Control Suspension). В зависимости от условий движения электроника контролирует множество данных и “играет” схождением колес. При прямолинейном движении подвеска имеет статичные настройки, а в повороте электроактуаторы доворачивают одно из задних колес, которое в этот момент находится под нагрузкой. Таким образом, инженеры добились для переднеприводного автомобиля практически нейтральной поворачиваемости (обычно характерна для полноприводных автомобилей).

Полноуправляемое шасси

Подвеска такого типа имеет на каждом колесе задней оси электромотор, который докручивает (до четырех градусов) колесо в определенную сторону (например, на Porsche 911 или Acura TLX). В частности, для лучшей маневренности на низких скоростях колеса поворачиваются в противофазу с передними, на высоких – в одну и ту же, а при резком торможении колеса и вовсе сходятся вместе, как ставит спортсмен лыжи, когда ему нужно притормозить.

Хотите еще больше новостей, фото и видео об автомобилях? Подписывайтесь на нас в Facebook, Вконтакте, YouTube.

Источники:

http://fastmb.ru/auto_shem/3363-podveska-na-dvoynyh-poperechnyh-rychagah-princip-raboty-foto.html
http://wiki.zr.ru/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%BD%D0%B0_%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%80%D1%8B%D1%87%D0%B0%D0%B3%D0%B0%D1%85
http://1gai.ru/publ/521160-v-chem-preimuschestva-podveski-na-dvoynyh-poperechnyh-rychagah-pered-makfersonom.html
http://podveska-avtomobilya.ru/podveskf-na-dvojnyx-poperechnyx-rychagax.html
http://autorambler.ru/razborka/uprugaya-svyaz-chto-nuzhno-znat-o-sovremennyh-vidah-avtomobilnyh.htm?full