Не подвесишь – не поедешь
Не подвесишь – не поедешь
Как и большая часть систем и агрегатов автомобиля, подвески все в большей и большей степени попадают под контроль электроники. Но сейчас мы не станем распутывать провода управляющих блоков и датчиков – это тема отдельного обозрения.
Разглядим главные, более всераспространенные конструкции авто подвесок.
БОРЬБА ЗА НЕЗАВИСИМОСТЬ
Гидропневматические элементы (на схеме выделены) подвески «Ауди-Q7» под управлением электроники позволяют изменять дорожный просвет, автоматом поддерживают его зависимо от состояния дороги, обеспечивают красивый комфорт. Но в ее базе – соврем С самого зарождения автопромышленности до наших дней дожила зависимая подвеска. Но она становится историей – мосты, агрессивно связывающие колеса, сейчас употребляют разве что на традиционных внедорожниках, как «Ниссан-Патруль» либо «Мерседес-Бенц» G-класса. Еще пореже на легковых автомобилях, к примеру, ветеране российского автопрома «Волге». Минусы конструкции явны – перемещение 1-го колеса передается другому, что вредит и комфорту, и маневренности. Выход – нужно «развязывать» правую и левую сторону.
Традиционные внедорожники, к примеру «Мерседес-Бенц» G-класса, до сего времени опираются на зависимые мосты и впереди, и сзади. Но такую конструкцию можно повстречать очень изредка. Одна из первых независящих схем, еще в первой половине прошедшего века «разделившая» фронтальные колеса, отыскала общее применение и живая до настоящего времени. Это – ставшая традиционной подвеска на двойных поперечных рычагах. Внутренние концы рычагов укрепляют к кузову, раме либо подрамнику, а внешние шарнирно соединяют с поворотными цапфами. Нижние рычаги делают длиннее верхних, чтоб в поворотах, когда кузов накреняется, нагруженное колесо для наилучшего сцепления находилось под углом, близким к прямому. Основной недочет таких подвесок – занимают много места, настолько нужного для размещения агрегата, в особенности размещенного поперечно. Потому ради компактности верхний рычаг поднимают, сразу удлиняя рычаг поворотной цапфы колеса – освобождается драгоценное место под коробку и движок.
Сначала поворотные кулаки укрепляли к рычагам через шкворни. Им на замену пришли более малогабаритные и не требующие ухода шаровые опоры. Кстати, на многих моделях ради упрощения технологии сборки и ремонта опоры составляют единое целое с рычагами. В стремлении к хорошей сборке и поболее прибыльной кинематике подвески иногда делают достаточно необычные конструкции. К примеру, на неких «фольксвагенах» нижний А-образный рычаг поменяли парой тяг. Практически один рычаг разбили на два! Интересно, что любой из этих «подрычагов» держит колесо через личные (!) шаровые опоры. Другой вариант используют инженеры «Ниссана». Длинноватую скобу поворотной цапфы соединяет с верхним рычагом… стоящий практически вертикально рычаг! Такую подвеску, невзирая на оригинальность, все равно считают двухрычажной.
Передняя независящая подвеска «Ауди-А3» на 2-ух поперечных рычагах. Нижние рычаги существенно длиннее верхних для наилучшей стойкости в поворотах. Упростить и удешевить переднюю подвеску удалось в 1950 году «фордовскому» инженеру шотландцу Эрлу Стилу Мак-Ферсону. В его схеме – один либо пара нижних поперечных рычагов, а амортизаторная стойка, крепящаяся одним концом к кузову, а другим к поворотному кулаку, служит в том числе и направляющим элементом, заменяя верхний рычаг. На современных моделях для наилучшей стойкости в поворотах стойки устанавливают не вертикально, а под углом, смещая их верхние опоры к центральной оси автомобиля. Но при вертикальном перемещении колеса угол развала в таковой схеме меняется все таки недостаточно. Другими словами, в повороте подвеска типа «Мак-Ферсон» (еще ее именуют качающаяся свеча), в отличие от двухрычажной, не способен обеспечить рационального положения колеса, а означает, и подабающего сцепления шины с дорогой.
Двухрычажные подвески и конструкция типа «Мак-Ферсон» – сейчас самые всераспространенные схемы для фронтальной оси.
ОТ НОСА К КОРМЕ
На «Мазде-BT50», как и на многих пикапах, роль упругого элемента делают торсионы, работающие на скручивание. Но конструктивно – это древняя хорошая двухрычажная схема. Невзирая на возраст конструкции, ее еще рано отправлять на покой. Сзади подвески, подобные фронтальным, не настолько популярны. А началась история с тех же неразрезных осей, которые на корме выдержали еще подольше и еще встречаются (пример – «Жигули» и «Волга»). Но зависимые схемы практически сдали позиции, уступив место независящим.
Передняя подвеска «Опеля-Вектра» – современное воплощение конструкции «Мак-Ферсон». Рычаги укрепляют не к кузову, а к подрамнику, чтоб придать подвеске огромную твердость, понизить вибрации и упростить сборку. Итак, уже знакомая нам двухрычажная схема принципно фактически не отличается от фронтальной – разница сводится к тому, что колеса не поворачиваются. Двухрычажка стоит, к примеру, на внедорожнике «Мерседес-Бенц ML». Правда, тут применили уже знакомое решение – верхний треугольный рычаг поменяли 2-мя тягами, которые соединяют подрамник с колесом.
Задняя многорычажка «Форда-Фокус» очень малогабаритна. А ее подруливающий эффект – суровый вклад в Законодательство… Либо уникальный рекламный ход? Задняя подвеска типа «Мак-Ферсон» на современных моделях стала редкостью, хотя еще не так давно ею воспользовались многие японские производители. К примеру, на «Тойоте-Авенсис» предшествующего поколения «свечи» качались на всех колесах. Сборка задней схемы «Мак-Ферсон» немногим отличается от одноименной впереди, только стойки фактически вертикальны. Идентичны плюсы и недочеты. С одной стороны, простота и компактность, с другой – худшие по сопоставлению с двухрычажными подвесками комфорт и маневренность.
Скоба поворотной цапфы «Лексуса-LS» разрослась до невообразимых размеров, а верхний рычаг разделили на две совершенно недлинные штанги. Очередной эталон компактности – подвески на продольных рычагах. Чтоб сберечь место, даже рессоры укладывают практически горизонтально, а в качестве упругих частей употребляют недлинные пружины либо торсионы. Кстати, последние можно повстречать на французских автомобилях, к примеру, все еще выпускаемом «Пежо-206» либо «каблучках» вроде «Пежо-Партнер» либо «Ситроен-Берлинго». Стать массовой таковой схеме помешал суровый недочет: в поворотах колеса наклоняются под углом, равным наклону кузова, – из-за малого конфигурации развала усугубляется сцепление колес с дорогой.
Задняя мультирычажная подвеска «Мерседес-Бенца» стает беспорядочным хитросплетением тяг и рычагов. Работает отменно, но стоит недешево. Пожалуй, одной из самых массовых схем, используемой на дешевых и маленьких переднеприводных моделях, стала так именуемая полузависимая. Разработчиков она подкупает дешевизной и удобством монтажа. На самом деле, это подвеска на 2-ух продольных рычагах, только соединенных упругой поперечной опорой. Один из более близких нам примеров – задняя подвеска переднеприводных моделей ВАЗ. Подбирая форму, сечение и размещение балки, изменяют ее упругость, а означает, и свойства подвески. Но кинематические способности ограничены из-за конкретной связи (пусть даже не жесткой, а через шарниры и втулки) колес. Другой суровый недочет – фактически нереально увязать полунезависимую подвеску с ведущими колесами. Потому многие производители «развязывают» колеса совсем не ради рафинированной маневренности, а во благо унификации с вэдовыми версиями.
Посреди независящих схем есть и еще одна, которой сулят огромные перспективы.
БОЛЬШЕ – ЛУЧШЕ!?
Сначала 1980-х инженеры компании «Мерседес-Бенц» заместо пары сдвоенных стали использовать 5 раздельных рычагов. Два из их задерживают колесо, а еще три задают ему нужное положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Мультирычажная схема по сопоставлению с более обычный на двойных поперечных рычагах – благо для сборки узлов и агрегатов. Не считая того, играя размерами и формой рычагов, можно намного поточнее задавать требуемые свойства подвески. А благодаря так именуемой эластокинематике машина, на самом деле, подруливает в поворотах. Так делают, к примеру, пользующиеся популярностью на нашем рынке «Форд-Фокус» и «Мазда-3». Правда, при проектировании таких схем не обойтись без сложных компьютерных программ. К тому же замысловатая архитектура, огромное количество рычагов и сочленений наращивают массу конструкции. Потому для производства частей мультирычажных подвесок все почаще употребляют недешевые дюралевые сплавы, а время от времени даже композитные материалы.
Главный недочет современной схемы – сложность и, соответственно, стоимость. До недавнешнего времени ее применяли лишь на дорогих автомобилях. Сейчас же она «удерживает» задние колеса даже неких машин гольф-класса.
В поисках исконного компромисса меж маневренностью и комфортом поломано много копий. И если поглядеть на эволюцию подвесок хотя бы за последние пару 10-ов лет, разумеется, что развитие даже не идет, а скачет. Но у этой медали есть и оборотная сторона. Маневренность и комфорт, неизвестный праотцам, оплачиваем сложностью и ценой конструкций. А так ли современные подвески со сложной архитектурой и замысловатыми электрическими добавками лучше, как дороже более обычных и всераспространенных (пока!) схем? Наверняка, и инженерам, и рекламщикам стоит почаще задаваться этим вопросом.
РУЛИ Вспять
Компания «Континенталь» предложила схему активной многорычажки. Место 1-го из рычагов задней подвески БМВ занял электромотор с тягой (показано стрелкой). По команде компьютера он малость доворачивает колесо, практически делая заднюю ось управляемой. Подразумевают, что новинка (через пару-тройку лет ее обещают ставить на серийные авто) будет сотрудничать с системой стабилизации и активным рулем. Тяжело представить, что еще будет автоматизировано в автомобиле…
ХУДЕЮЩИЙ МОСТ
Стремясь освободить зависимый задний мост от излишней тяжести, часто применяли подвеску типа «Де Дион», патентованную еще в 1893 году графом Альбертом де Дионом. Изюминка в том, что картер главной передачи закрепляют на поперечине рамы либо на кузове. Вращающий момент передается через качающиеся полуоси, а колеса соединены изогнутой опорой либо подвешены на рычагах. Другими словами такая подвеска может быть как зависимой, так и независящей! К примеру, в «Мерседес-Бенце» R-класса инженеры соединили плюсы различных схем – корпус главной передачи закрепили на подрамнике, колеса, подвешенные на 5 рычагах, приводят качающиеся полуоси, а роль упругих частей играют пневмостойки – уникальная компиляция!
НА ВСЕХ «ПОРОСЯХ»
1 – корпус; 2 – ушки шкворня; 3 – рычаг; 4 – игловатый подшипник; 5 – пружина; 6 – шток поршня; 7 – клапаны. Очень уникальная разновидность независящих схем – подвеска «Дюбоне». Рычаг подвески одной стороной крепится к колесу, а другая заходит в заполненный маслом цилиндр, который за необыкновенную форму окрестили «поросенком». Снутри него размещена пружина, в чашечку которой и упирается рычаг. Кстати, масло не только лишь смазывает подшипники рычага, да и служит амортизаторной жидкостью. Таким макаром, «поросенок» – сразу гибкий и амортизирующий элемент. Но очень сложную в изготовлении и ремонте подвеску «Дюбоне» применяли только в 1930-х на неких американских моделях, «Опеле-Кадет», а от него по наследию она перебежала на «Москвич-400».