📖 Что представлеят собой рессорная подвеска, и для каких автомобилей она подходит
— Подвеска является важнейшей составляющей автомобиля – ведь без подвески это будет уже не автомобиль, а просто телега c мотором. Помимо обеспечения упругой связи между кузовом и колесами, подвеска выполняет еще несколько ключевых функций. Она регулирует плавность хода, благодаря чему езда становится комфортной. Также подвеска контролирует проходимость машины, её устойчивость во время различных маневров, помогает противодействовать заносам и опрокидыванию, а значит, служит залогом безопасности движения.
— У любой подвески есть три базовых элемента – гасящий, упругий и направляющий. В роли гасящего элемента выступают, как правило, амортизаторы. Амортизаторы работают на сцепление шин с дорогой и смягчают удары машины о различные неровности. Направляющие элементы – это рычаги. Именно они соединяют кузов и колеса. Что касается упругих элементов, то они предназначены для того, чтобы обеспечивать так называемую подпружиненность кузова и препятствовать образованию кренов.
• Подвеска бывает механической и пневматической:
— Рессорная подвеска – один из видов механической подвески. В качестве упругих элементов в ней выступают листовые рессоры (от фр. resort – пружина). Несколько десятков лет назад этот тип упругих элементов был самым распространенным. Сегодня рессорная подвеска используется обычно в конструкции автомобилей, обладающих высокой грузоподъемностью.
— История рессорной подвески насчитывает сотни и даже тысячи лет. Еще в I веке до н.э. римляне сооружали подрессоренные телеги, незаменимые в военных походах и мирных путешествиях. Роль подвески выполняли кожаные ремни либо цепи. В Китае эпохи династии Чжоу подобные транспортные средства также были в ходу. Правда, после упадка цивилизации их секрет был утрачен. В России рессорные подвески начали применять в начале XIX века. Они пришли на замену пружинам в конструкции карет. В грузовых автомобилях рессоры располагаются над мостом – такая подвеска у отечественных КамАЗ, ЗИЛ, и у российского внедорожника УАЗ. Рессорная подвеска легковых машин, напротив, находится под мостом. Такой подвеской с рессорами, к примеру, были оборудованы автомобили «Волга».
• Устройство и принцип работы:
— Листовая рессора подвески состоит из стальных листов различной длины, соединенных между собой специальными хомутами. Посередине листовая рессора крепится к мосту, на котором ось с колесами. Концы рессоры соединяются с кузовом автомобиля серьгами или шарнирами. Иногда встречаются конструкции, в которых листовая рессора изгибается, подобно упругой балке. Листов может быть от одного до нескольких. В последнее время наблюдается тенденция более частого использования монолистовых (или однолистовых) рессор. Разумеется, работают они в паре с амортизаторами, помогающими гасить колебания кузова. Такие рессоры долгое время были популярны в США, а в Европе их начали применять только в 1970 году. Монолистовые рессоры использовались в старых моделях Ford. В современных легковых автомобилях рессорная подвеска используется очень редко. Дело в том, что во время движения листы испытывают большую нагрузку, а из-за этого ухудшается управляемость машины на большой скорости.
+- Плюсы и минусы. Вопросы эксплуатации:
— Среди безусловных преимуществ рессорной подвески – дешевизна, надежность и простота конструкции. В процессе движения она реагирует не только на вертикальные нагрузки, но и на боковые, возникающие во время поворота, а также на продольные, сопровождающие разгон и торможение. Рессорная подвеска устойчива к перегрузам и отлично переносит плохие дороги. Использование рессор позволяет отказаться от применения дополнительных элементов и сложных устройств, таких как реактивные штанги, различные рычаги, втулки и др.
— К минусам данного вида подвески обычно относят недолговечность – при постоянной загруженности рессоры быстро проседают. Также во избежание скрипящих и дребезжащих звуков во время езды необходимо регулярно менять прокладки и смазывать листы. Многие водители отмечают, что в сравнении с гидропневматической подвеской, устройство которой несравнимо сложнее, обслуживание рессорной выходит несколько дороже.
— Подвеска на коротких рессорах весьма жесткая. Но её можно сделать и очень мягкой – достаточно лишь увеличить размер рессор. К примеру, советские «Чайка» и «ЗИЛ» имели весьма комфортабельную рессорную подвеску именно за счет таких манипуляций.
Подвеска осуществляет упругую связь рамы или кузова автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде колес на неровности дороги.
вы найдете информацию о подвеске автомобиля,
кузове, раме, колесах, балках мостов.
Требования, предъявляемые к подвескам:
• оптимальная характеристика жесткости — зависимость между нормальной (перпендикулярно опорной поверхности) нагрузкой на колесо и деформацией (прогибом) подвески, измеряемая как нормальное перемещение центра колеса относительно кузова;
• оптимальная кинематика; работа направляющего устройства подвески при вертикальных перемещениях, крене либо галопировании (продольные угловые колебания) кузова автомобиля вызывает не только вертикальные перемещения колес, но также боковые и угловые перемещения как относительно дороги, так и относительно кузова; • оптимальные характеристики демпфирования — гашение колебаний колес и кузова автомобиля, возникших в результате воздействия главным образом дорожных неровностей; может происходить вследствие трения в некоторых типах упругих элементов и в шарнирах направляющего устройства подвески; • минимальное число не подрессоренных частей; к ним относятся колеса и шины, тормозные механизмы колес, поворотные кулаки, стойки подвески, мосты и т. п.; • хороший контакт колеса с дорогой; при переезде автомобилем на большой скорости выпуклых неровностей (трамплинов) на дорожной поверхности из-за недостаточного хода отбоя подвески, либо большой ее инерционности, возможен отрыв колеса от дороги;
• низкие уровень шума и вибрации; при эксплуатации автомобиля возникают скрипы из-за трения подвески в металлических шарнирах, резиновых опорах и упругих элементах и стуки в шарнирах из-за их изнашивания и образования зазоров; • рациональная компоновочная схема.
Рессорная подвеска: принцип работы, плюсы и минусы
Статья про рессорную подвеску: ее основные функции, принцип работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о том, какая подвеска лучше. Статья про рессорную подвеску: ее основные функции, принцип работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о том, какая подвеска лучше.
Подвеска играет немаловажную роль в конструкции автомобиля — именно от ее работы зависит плавность перемещения машины по дорогам. А поскольку дороги бывают не очень хорошего качества, нагрузка на подвеску возрастает в несколько раз. Рессорная подвеска отлично продемонстрировала себя как раз-таки в тяжелых условиях эксплуатации автомобилей. На ее конструкции и принципе работы мы и остановимся.
Основные функции подвески
Прежде всего, следует отметить, что именно подвесные элементы соединяют кузов автомобиля с шинами. Без этого элемента машина превращается в самую обыкновенную телегу, которую трясет при появлении малейших неровностей.
Второй и также важной функцией подвесных элементов можно назвать усиление устойчивости автомобиля. Во время выполнения поворотов и разворотов автомобиль подвергается внешним боковым нагрузкам, которые могут привести к опрокидыванию. Подвеска обеспечивает устойчивость авто, обеспечивая безопасность находящимся в салоне.
И, наконец, третья функция, про которую уже говорилось ранее – подвеска соединяет шасси с кузовом.
Конструкция подвесных элементов
Любая подвеска состоит из трех компонентов:
Гасящий компонент, если судить по названию, нужен для гашения различных неровностей, которые встречаются на пути следования автомобиля. В качестве этого компонента чаще всего используют амортизаторы.
Направляющий компонент представлены рычагами, которые служат для соединения шасси и кузова автомобиля.
Принято считать, что существует два типа подвесок: механические и пневматические. Однако некоторые подвесные элементы также сочетают в себе электрические и гидравлические составляющие, что помогает добиться более плавного передвижения по дороге. Иногда за работу подвески отвечает электронный блок управления.
История рессорной подвески
Системы подрессоривания данного типа появились много лет назад. Во древнем Риме на телегах иногда использовались рессоры. В качестве упругих элементов выступали ремни из кожи или металлические цепи. Применение таких систем подрессорирования позволяло перевозить крупногабаритные грузы без потенциальной опасности повредить мосты и колеса.
Большинство грузовых автомобилей имеет в своей конструкции именно рессорную подвеску, что позволяет перевозить крупногабаритные грузы на большие расстояния и по плохим дорогам, не боясь за неожиданные поломки мостов и колес.
Конструкция и работа рессорной подвески
Данный подвесной элемент представлен металлическими рессорами – стальными листами отличающейся длины, которые скреплены между собой хомутами. Центр стальных листов отвечает за крепление подвески к мосту автомобиля. Окончания листов присоединяются к раме машины при помощи шарниров или серёг.
Необязательно использовать несколько листов, поэтому в середине прошлого века в Америке применялись системы подрессоривания с одним металлическим листом. Подобные системы устанавливались на автомобили марки Форд, и только спустя несколько лет данная система снискала свою популярность у европейских автопроизводителей.
При попадании на препятствие рессорные листы немного сгибаются, гася таким образом все колебания, появившиеся в результате наезда. Если листов несколько, большая нагрузка приходится на нижнюю рессору, поэтому ее изготавливают короче, добиваясь при этом наименьшего изгиба. Верхние рессоры наоборот делают длиннее, чтобы добиться большей гибкости и погасить оставшиеся колебания после нижних листов.
Плюсы и минусы рессор
Самым очевидным плюсом металлических листов можно назвать простоту в изготовлении, а следовательно — меньшую стоимость. Такие конструкции также отличаются надежностью, поскольку сломать толстые слои металла крайне сложно.
Машины с рессорными системами неприхотливы к качеству дорог — они могут свободно перемещаться и по пустынным магистралям. К тому же груз, находящий в багажнике, никоим образом не скажется на проседании автомобиля, поскольку все нагрузки от него будет гасить рессора.
Основной недостаток у рессор – низкий срок службы металлических листов. Частые нагрузки приводят к проседанию металла, что выливается в скрежет и дребезжание во время процесса передвижения. Рессора будет требовать постоянной смазки, к тому же часто придется менять прокладки.
Некоторые автолюбители, эксплуатирующие рессоры, жалуются на постоянные затраты, которые настолько велики, что целесообразность использования рессорной подвески становится под вопросом. В ряде случаев проще установить гидропневматический подвесной элемент, даже несмотря на его высокую стоимость.
Применение рессорных систем на легковых автомобилях встречается крайне редко. Но если вы эксплуатируете грузовой автомобиль, который занимается постоянным транспортированием грузов, рессорная подвеска покажет себя во всей красе.
Подвеска современного (грузового) автомобиля состоит из трех основных узлов: 1. Упругие элементы, воспринимающие динамические нагрузки между кузовом или рамой автомобиля и дорожным полотном. 2. Элементы, гасящие колебания подвески. 3. Узел, отвечающий за стабилизацию автомобиля относительно плоскости дороги.
На данный момент на грузовиках используются разнообразные конструкции подвески автомобиля и инженерные решения упругих элементов. В первую очередь, это сами покрышки автомобиля, которые эффективно поглощают мелкие неровности дорожного полотна. Чем больше колесо и меньше давление в нем, тем большее препятствие автомобиль преодолевает без большого воздействия нагрузки на раму. Большегрузные карьерные самосвалы с их огромными колесами вообще обходятся без дополнительных элементов подвески, так как их покрышки эффективно гасят дорожные неровности. Тихоходные колесные тракторы и спецтехника в виде упругого элемента довольствуются только воздухом в покрышках.
Вторыми по возрасту и частоте применения на современной технике упругими элементами являются рессоры. Они бывают разной конструкции, имеют разную технологию изготовления, но именно они наиболее массово применяются на современных грузовиках, и их можно встретить как на магистральных тягачах, так и на строительной технике, развозных городских машинах, военных и гоночных грузовиках. Если раньше на грузовики устанавливали толстые пакеты коротколистовых рессор, то на современных машинах количество рессор значительно уменьшили, вплоть до одной на некоторых моделях, а длину увеличили, что улучшило плавность хода и снизило вес конструкции. Если европейские производители предпочитают длинные рессоры, то их коллеги в США короткие. Поэтому грузовики с Североамериканского континента более жесткие на ходу.
Пневмоподвеска широкое распространение в Европе и США получила лет 30-40 назад. Главное ее преимущество по сравнению с рессорной в меньшем весе, ее расходные материалы дешевле, и грузовик имеет лучшую плавность хода. Заводская цена грузовика с пневмоподвеской выше, чем машины с рессорной, но замена подушки в процессе эксплуатации дешевле, чем целой рессоры. Кроме того, грузовики с пневмоподвеской меньше разбивают асфальт дорог, поэтому магистральные тягачи чаще всего комплектуются пневмобаллонами. Минус такой подвески в том, что она требует дополнительных воздушных кранов и трубок и более мощного воздушного компрессора. Эта система боится влаги и дорожной грязи, поэтому на строительной технике чаше применяют рессорную подвеску. Правда, есть голландские производители тяжелой строительной техники Terberg и Ginaf, которые активно применяют пневмоподвеску собственной конструкции на самосвалах.
Пневмоподушки не имеют жесткой связи с рамой грузовика, и чтобы мост не «гулял», в конструкции подвески автомобиля применяют продольные и поперечные реактивные тяги. Это тоже усложняет и удорожает конструкцию.
В случае применения четырехбаллонной схемы подвески моста кроме двух (как правило) продольных реактивных тяг требуется установка поперечной (чаще V-образной) тяги. Если производитель устанавливает на мосту две пневмоподушки, то в конструкции подвески применяют полурессоры (правильно называть реактивные тяги). Жесткость конструкции увеличивается, тогда поперечная тяга ставится одна или вообще обходятся без нее. Именно сайлент-блоки и втулки реактивных тяг требуют внимания и периодического ремонта и замены. По нормальным европейским дорогам тяги выхаживают 250-350 тыс. км. В наших условиях их навряд ли хватит более чем на 200 тыс. км. Если зевнул момент замены реактивной тяги, то можно «попасть» на ремонт крестовин, если, конечно, раньше момент силы, не совпадающий с осью автопоезда из-за разбитых втулок, не развернет твой грузовик поперек дороги на гололеде.
Следует отметить, что современные производители грузовой техники широко применяют комбинированную подвеску, состоящую из рессор и пневмоэлементов.
На Североамериканском континенте на строительной технике широко применяются резиновые цельнолитые подушки как упругий элемент. Такая подвеска значительно легче рессорной, и у нее нет недостатков, присущих пневмоподвеске. Цена резиновой подвески не сильно отличается от рессорной. Зато она достаточно жесткая, и без пневмоподвески сиденья водителю не обойтись. К сожалению, такой тип подвески почти не распространен в Европе.
Торсионы применяются в основном на военной технике. Правда, на знаменитых грузовиках марки Tatra в некоторых строительных моделях торсионы применяются широко как самостоятельно, так и в комбинации с пневмобаллонами. На легких развозных грузовиках японских и корейских производителей переднюю независимую подвеску иногда выполняют на торсионах.
Пружины применяются в основном на полноприводных машинах повышенной проходимости с независимой подвеской колес. В немецкой армии достаточное количество грузовиков MAN, имеющих колесную формулу 6х6 и независимую пружинную подвеску всех колес.
Для того чтобы гасить раскачку грузовика в конструкции автомобиля применяются амортизаторы. Они могут быть как одностороннего, так и двухстороннего действия. На данный момент амортизаторы, как правило, гидравлические. На европейских автобанах и в европейском климате амортизаторы «живут» 300-400 тыс. км. На наших дорогах нагрузка на подвеску возрастает в несколько раз. Российские ямы и морозы могут «убить» амортизаторы и за 10 тыс. км: они текут, разбиваются резиновые втулки или отрываются «уши».
Спортивные грузовики, машины спецназначения и военная техника комплектуются гидропневматическими стойками. Это не новое изобретение, так как на военной технике они используются давно. Но сравнительно недавно эти стойки стали применять и на гражданской технике.
Гидропневматические стойки являются своего рода активными амортизаторами, эффективно воспринимающие повышенные нагрузки и гасящими колебания большой амплитуды. Они могут менять свою жесткость и другие характеристики в зависимости от условий эксплуатации. Применяются они, как правило, на грузовиках с рессорной подвеской. Такие машины с такой подвеской выдерживают прыжки с трамплина и полеты на несколько десятков метров без последствий для грузовика. Российский КамАЗ-4911 великолепно продемонстрировал возможности такой подвески на всевозможных ралли-рейдах и демонстрациях военной техники.
Последние два года на спецмашины и не только на них стали устанавливать гидропневматические стойки нового поколения. Теперь они выполняют роль не только гасителей колебаний, но и роль упругого элемента. Грузовику с такой стойкой не требуются ни рессоры, ни пружины, ни торсионы. Это здорово облегчает конструкцию. Характеристики таких гидропневматических стоек можно менять из кабины, варьируя клиренс, жесткость, ход подвески и даже наклонять автомобиль влево-вправо или вперед-назад. Такие стойки хорошо вписываются в конструкцию автомобиля с независимой подвеской колес, и такому вездеходу уже не грозит диагональное вывешивание колес в сложных дорожных условиях. Гидропневматические стойки нового поколения начали устанавливать на свою технику такие производители, как Ginaf и Terberg. Пока робко эти стойки предлагают производители прицепной техники на подвеске полуприцепов. Скорее всего, эта конструкция получит дальнейшее распространение и более широкое применение.
Если лет пять назад на мостах с пневмоподвеской стабилизаторы поперечной устойчивости устанавливались в обязательном порядке, то внедрение электроники в современных грузовиках позволило отказаться от железных конструкций стабилизаторов. Теперь электроника следит за этим и, перегоняя воздух в пневмобаллонах, выравнивает крен автомобиля. Те же функции выполняют и гидропневматические стойки нового поколения.
Мир подвески грузовых автомобилей очень разнообразен, и применение тех или иных ее типов зависит от назначения автомобиля, национального менталитета и кошелька клиента. Но мы постарались в этой статье рассмотреть наиболее распространенные варианты, чаще всего встречающиеся на дорогах, и немного рассказали о перспективных разработках, которые, вполне возможно, в скором будущем появятся на коммерческих автомобилях.
В устройстве автомобиля важен каждый узел или система. Это справедливо и для подвески, которая располагается в транспортном средстве между колесами и рамой. Речь идет о механизме с совокупностью элементов. Подвеска грузового автомобиля вызывает особый интерес. Она подвергается сильным воздействиям во время передвижения и должна их выдерживать.
Назначение подвески
Грузовики передвигаются по самым разным дорогам. Это и магистральные асфальтированные автострады, и грунтовые пути, и бездорожье с рытвинами и ухабами. Общее назначение подвески заключается в том, чтобы в любых условиях сделать передвижение наименее «травматичным» для машины, да и для находящихся в ней людей.
В частности, эта система автомобиля помогает:
Подвеска относится к ходовой части автомобиля вместе с колесами, которые благодаря ей имеют возможность двигаться независимо от кузова.
Основные элементы системы
В конструкции подвески есть следующие детали:
Принцип работы
В основе полезного действия подвески лежит преобразование энергии удара. Тот возникает, когда колеса встречаются с неровностью. Энергия направляется к упругим элементам, например пружинам, и преобразуется в их перемещение. Оно тоже вызывает колебания, которые, в свою очередь, гасят амортизаторы. Слаженная работа всех элементов подвески приводит в результате к уменьшению силы удара, действующей на кузов. Таким образом достигается плавный ход транспортного средства.
Разновидности подвесок грузовиков
По типу связи в колесной паре
По этому признаку в классификации значатся зависимые и независимые подвески. Первые применялись с давних пор, когда еще не было автомобиля. Зависимые подвески тогда устанавливались в каретах и конных повозках. Особенность подобного механизма состоит в жесткой связи между колесами одной оси, переднего или заднего расположения. В результате их «поведение» во время движения машины является взаимозависимым. Конструкция этого типа хороша для седельного тягача и другого большегрузного транспорта, который перемещается по пересеченной местности, бездорожью.
Независимые подвески имеют устройство, при котором каждое колесо движется и реагирует на неровности самостоятельно. Если одно из них наткнется на камень, оно сдвинется вместе с окружающими деталями. Между тем у второго колеса сохранится сцепление с дорогой. И задняя, и передняя подвески такого типа лучше проявляют себя на легковом транспорте, который эксплуатируется на ровных дорогах. Пассажирам при этом более комфортно находиться в машине. У грузовых авто независимая конструкция обладает меньшим ресурсом, а ее ремонт обходится дороже.
По типу упругих элементов
Эксплуатация подвески
Необходимо внимательно следить за состоянием этой части грузовых машин. При передвижении она испытывает большие воздействия со стороны дороги. Из-за этого некоторые детали могут терять свою работоспособность. Тогда их нужно ремонтировать или заменять.
Следует осматривать весь механизм перед каждым рейсом, чтобы иметь представление о его исправности. Необходимо также проходить профилактическую диагностику, которая может показать неполадки, пока несущественные, но чреватые более серьезными последствиями. Устранить их на начальном этапе всегда проще и менее затратно.
Статья про рессорную подвеску: ее основные функции, принцип работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о том, какая подвеска лучше. Статья про рессорную подвеску: ее основные функции, принцип работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о том, какая подвеска лучше.
