Устройство передней подвески автомобиля
Ходовая часть автомобиля отвечает за управляемость и комфорт на дороге. Комплексная работа всех узлов и агрегатов гарантирует безопасность во время езды. В статье мы разберемся с тем, что собой представляет передняя подвеска автомобиля и какие ее виды бывают. Также подробно рассмотрим основные узлы, отвечающие за управляемость транспортного средства.
Общие сведения о подвеске автомобиля
Основной компонент ходовой части автомобиля — это подвеска. От системы амортизации зависит непосредственно комфорт и безопасность передвижения. Реализация энергии движения авто и гашение колебаний от дорожного покрытия является основной задачей подвески. Ходовая часть автомобиля постоянно совершенствуется. Устанавливаются более качественные узлы и агрегаты, которые делают конструкцию более надежной, а езду — безопасной.
Первые подвески появились гораздо раньше введения автомобилей в эксплуатацию. Они устанавливались на каретах конных экипажей для преодоления неровных дорог. Тогда впервые колеса стали перемещаться в вертикальной плоскости независимо от кузова. Устройство подвески практически не изменилось и на первых автомобилях, максимальная скорость которых составляла не более 30 . Но со временем конструкция совершенствовалась. Рассмотрим несколько популярных видов передней подвески, их конструктивные отличия и особенности.
Основные компоненты
На сегодняшний день каждый автопроизводитель использует те или иные «фишки» в передней подвеске машины. Но практически всегда преследуются одни и те же цели, а именно:
- повысить уровень комфорта;
- снизить уровень шума;
- улучшить управляемость;
- сделать обслуживание максимально простым;
- сделать узел максимально безопасным и долговечным.
Между всеми ведущими автоконцернами с каждым годом нарастает конкуренция. Именно поэтому каждый производитель старается сделать ходовую часть максимально адаптированной к любым дорожным условиям. Но независимо от устройства передней подвески, она состоит из таких элементов, как стабилизатор, амортизатор, упругий элемент, направляющая часть и колесная опора. А вот реализация у всех разная. Давайте более детально остановимся на каждом компоненте.
Упругие элементы
Они разделяются на металлические и неметаллические. К первым относятся рессоры, которые в автомобилях начали использоваться достаточно давно. По конструкции это набор из металлических пластин различной длины, которые соединены между собой. Рессоры не только эффективно перераспределяют нагрузку, но и неплохо амортизируют. Кроме того, они долговечны и просты в обслуживании. Очень часто они используются в подвеске грузовиков. Наиболее распространенными металлическими элементами являются пружины. Они бывают постоянной и переменной жесткости. Если диаметр прута по длине не изменяется, то жесткость постоянная, когда же он меняется — переменная.
Неметаллические детали — это упругие элементы (отбойники, буферы). Они также отвечают за амортизацию и перераспределение нагрузок. Яркий пример неметаллических деталей передней подвески — гидропневматические или же пневматические камеры. Такая конструкция подвески позволяет изменять клиренс автомобиля и обеспечивает максимальную плавность хода. Обычно устанавливается пневматика или гидравлика на авто премиум-класса.
В подробностях о направляющей части автомобиля
Основная задача узла заключается в удержании колес в правильном положении и поддержании траектории. Помимо этого, направляющая часть отвечает за эффективное соединение кузова и амортизатора, а также передачу энергии движения. К основным элементам узла стоит отнести следующие детали: рычаг передней подвески, стойки и шарнирные соединения.
Обеспечение необходимой устойчивости транспортного средства на дороге достигается за счет наличия в конструкции стабилизатора поперечной устойчивости. Он призван уменьшить крен кузова автомобиля при входе в поворот и снизить центробежную силу, приводящую к опрокидыванию машины. Поведение автомобиля на дороге во многом зависит от жесткости стабилизатора, который является торсионом. Чем он мягче, тем больше ход подвески и плавность. Жесткость улучшает управляемость, но снижает другие параметры. Обычно обе оси авто оснащаются стабилизаторами. Если же задняя подвеска торсионная, то они ставятся только на переднюю ось.
Немного об амортизаторах
Независимо от типа ходовой, передняя подвеска «Ваз» и «Ауди» оснащается амортизационными стойками. Они необходимы для гашения колебаний колес от дорожного полотна. Помимо этого, стойки обеспечивают плавность хода и постоянный контакт колеса с дорожным полотном. В настоящее время используется два типа амортизаторов:
- Однотрубный. Наполнен газом. В конструкции стойки предусмотрен один рабочий цилиндр, в нижней его части — камера, находящаяся под давлением 2-3 МПа. Между цилиндром и камерой стоит плавающий клапан. Он находится под постоянным давлением газа. Основное преимущество такой стойки заключается в том, что при интенсивной работе нет эффекта эмульгирования (вспенивания масла). Поэтому такая стойка не перегревается, обеспечивает лучшее демпфирование и предусматривает установку в любом положении.
- Двухтрубный. Состоит из пары цилиндров различного диаметра, один находится внутри другого. Во внутреннем цилиндре — шток с поршнем. Сообщение с внешним цилиндром реализовано через донный клапан. Внешняя камера заполнена воздухом для компенсации объема при движении штока амортизатора. Основными преимуществами считается дешевизна и простота. Недостатки — низкая эффективность охлаждения и снижение качества работы при длительной эксплуатации в тяжелых условиях.
Подвеска «МакФерсон»
Автомобили малого или среднего класса чаще всего оснащаются именно такой конструкцией подвески. Ключевое отличие от других видов заключается в том, что нижний рычаг передней подвески используется совместно с телескопической стойкой. Упругий элемент (пружина) располагается непосредственно на стойке, поэтому основное усилие от массы авто приходится на ее центр. Нижний рычаг необходим для контроля траектории перемещения колес при воздействии продольных и поперечных усилий. Конструкция особенно актуальна для переднеприводных автомобилей. Для повышения устойчивости и снижения крена устанавливается стабилизатор. Обычно он выполняется в виде изогнутого прута, который путем шарнирного соединения крепится к рычагу или стойкам.
Двойные поперечные рычаги
Этот вид подвески смело можно назвать более сложным и дорогостоящим в изготовлении. Обычно используется на авто выше среднего класса. Принцип действия такого узла заключается в том, что качание колесной ступицы ограничивается пружиной (если убрать верхний рычаг). Но так как ступице необходима еще и верхняя опора, то используют два рычага, которые соединены с помощью шаровой опоры.
Примечательно еще и то, что верхний рычаг всегда меньше нижнего. Сделано это для сохранения перпендикулярного положения колеса во время движения. Основные преимущества подвески на двойных поперечных рычагах заключаются в том, что имеется несущая балка, позволяющая демонтировать всю подвеску единым узлом. Также такая конструкция существенно улучшила управляемость. Но есть тут и свои минусы — сложность ремонта и дороговизна обслуживания за счет плотной компоновки.
Передняя подвеска «Рено Логан»
Французский автомобиль на передней оси оснащается «МакФерсоном». Это обеспечивает не только хорошую управляемость автомобилем, но и высокий уровень комфорта. Конструкция и принцип действия выглядят следующим образом. В основе всего лежит подрамник. К кузову он крепится через сайлентблоки, что необходимо для гашения вибраций и колебаний. Именно на подрамнике установлен узел передней подвески. Он состоит из пружины и амортизатора. Стойка сверху крепится в специальную чашу, которая находится в крыле, а снизу — к поворотному кулаку. Помимо этого, в конструкции имеется стабилизатор поперечной устойчивости, рычаг, а также поворотный кулак. Стоит обратить внимание на то, что «Логан» имеет очень прочную ходовую, которую многие автомобилисты называют «неубиваемой». Правда, все зависит от дорог, по которым передвигается транспортное средство. Установка оригинальных деталей гарантирует длительную работу узла.
Передняя подвеска «Ниссан Альмера»
Автомобили Nissan этой модели оснащаются независимой подвеской типа «МакФерсон». Она имеет два поперечных рычага, которые выполнены в форме треугольника. Стабилизатор поперечной устойчивости имеется не на всех авто. Амортизатор двухтрубный газонаполненный, а пружина передней подвески — постоянной жесткости. Между верхней чашкой и пружиной стоит упорный шарикоподшипник. Он позволяет корпусу стойки и пружине проворачиваться вокруг своей оси. При этом шток остается в неподвижном состоянии.
Какой тип подвески лучше?
Однозначного ответа на вопрос просто нет. Все зависит от условий эксплуатации транспортного средства. К примеру, «МакФерсон» — это отличное бюджетное решение для большинства автомобилей малого класса. Комфорт находится на должном уровне, а обслуживание предельно простое и недорогостоящее. А вот многорычажная независимая подвеска — это уже несколько другой класс. Тут для замены шаровой переднего верхнего рычага придется потрудиться. Следовательно, обслуживание обойдется в копеечку. Но управляемость и комфорт тут на порядок выше. Что касается зависимой подвески, то в настоящее время на легковых авто она практически не используется.
Подведем итоги
Мы рассмотрели основные типы передних подвесок, используемых в современных транспортных средствах. Каждое из решений имеет свои преимущества и недостатки. Но стоит сказать, что обслуживать необходимо как «МакФерсону», так и многорычажку, ведь вырванная на полном ходу шаровая опора нередко приводит к серьезной аварии и даже летальному исходу. Стоит отметить, что передняя ось испытывает большие нагрузки, поэтому она должна регулярно обслуживаться. В противном случае может понадобиться замена передней подвески. Рекомендуется установка только оригинальных запасных частей. Дважды менять шаровую опору, когда работа стоит вдвое дороже детали, вряд ли кто-либо захочет. Поэтому лучше с первого раза приобретать качественные запчасти, пускай они и стоят не всегда дешево.