Что такое зависимая и независимая подвеска, и какая из них лучше
Современные тест-драйвы приучили нас к понятиям «зависимая и независимая подвеска», и вторая в большинстве случаев не остается без своей доли похвалы, а первая – без тени упрека. В отдельных случаях – например, у Renault Duster – она и вовсе может разниться даже у одной модели в разных исполнениях. Что же такое зависимая и независимая подвеска, чем они отличаются, каковы их достоинства и недостатки, и стоит ли уделять им такое внимание при выборе нового автомобиля?
Для начала, говоря о типах подвески, стоит понять, о какой «зависимости» и «независимости» идет речь. А речь в них идет прежде всего о зависимости друг от друга колес одной оси при прохождении неровностей. Соответственно, зависимая подвеска – это такая подвеска, в которой ось жестко связывает между собой два колеса.
Из конструкции зависимой подвески напрямую следуют одновременно ее главный недостаток и некоторое преимущество: недостаток заключается в том, что при наезде одного колеса оси на неровность наклоняется и другое колесо оси, что снижает комфорт передвижения и равномерность сцепления колес с поверхностью, а преимущество – в том, что при движении по ровной дороге колеса, жестко закрепленные на оси, не меняют своего вертикального положения при прохождении поворотов, что обеспечивает равномерное и постоянное сцепление с поверхностью.
Однако недостатки зависимой подвески на этом не заканчиваются. Кроме зависимости колес друг от друга, распространение такой подвески в современных легковых автомобилях было сведено к нулю из-за больших неподрессоренных масс, а также необходимости сильно поднимать пол автомобиля для обеспечения полноценной артикуляции подвески, особенно в случае с ведущим мостом.
Говоря о зависимой подвеске, стоит отметить несколько важных фактов. Во-первых, зависимая подвеска в современных автомобилях практически не встречается на передней оси – там ее вытеснила более совершенная, легкая и удобная схема МакФерсон. На улицах еще можно встретить автомобили с мостом спереди – но это либо старые полноприводные внедорожники с двумя ведущими мостами, либо грузовики и автобусы. Таким образом, говоря о зависимой подвеске при выборе современного автомобиля, мы имеем в виду ее применение на задней оси.
Во-вторых, зависимая подвеска может быть разной конструкционно и присутствовать как на ведущей, так и на ведомой задней оси. В первом случае это мост, подвешенный на продольных рессорах или продольных направляющих рычагах: такая схема еще встречается на некоторых современных внедорожниках и пикапах. Во втором случае – это задняя балка, которая применяется на недорогих переднеприводных автомобилях. Иногда в конструкции такой балки применены торсионы, работающие на скручивание, и речь идет о так называемой полузависимой балке – но конструктивно это все та же зависимая подвеска с несколько иным принципом работы.
Независимая подвеска – это такая подвеска, в которой колеса одной оси не связаны друг с другом, и изменение положения одного колеса не оказывает влияния на другое.
В противовес зависимой подвеске, одним из основных преимуществ независимой является именно то, что при наезде одного колеса на неровность другое не меняет своего положения. Эта независимость работы подвесок на разных сторонах оси обеспечивает больший комфорт и более равномерное сцепление с поверхностью при прохождении неровностей. Кроме того, независимая подвеска обеспечивает меньшие неподрессоренные массы, а также позволяет работать над их уменьшением за счет изменения конфигурации и материалов изготовления элементов подвески – к примеру, алюминиевые рычаги на сегодняшний день являются довольно популярным способом снижения неподрессоренных масс у дорогих автомобилей. Один из недостатков – то, что параметры положения колеса вроде развала, схождения и ширины колеи могут меняться при работе подвески.
Конструктивных вариаций независимых подвесок существует намного больше, чем зависимых – за многие годы были разработаны схемы на продольных, косых и поперечных рычагах, многорычажные, пневматические, гидропневматические и активные подвески, и даже вариации с магнитореологическими амортизаторами, заполненными ферромагнитной жидкостью, изменяющей свои свойства под воздействием магнитного поля. Однако принципиальные цели разработки всех этих конструкций остались теми же, что и раньше: это обеспечение максимального комфорта при передвижении, стабильности в поведении автомобиля и улучшения его управляемости.
При выборе автомобиля стоит учитывать потенциальные сценарии его эксплуатации и собственные пожелания к стоимости его обслуживания. В целом здесь работает простой принцип «чем сложнее, тем дороже».
Зависимая подвеска более проста по конструкции и, соответственно, ее обслуживание будет более простым и дешевым, а ремонт ей, скорее всего, потребуется позже, чем независимой у автомобилей в одной ценовой категории. Однако, выбирая простоту и надежность, придется смириться с чуть меньшими комфортом и управляемостью. Отдельно стоит упомянуть внедорожники: в случае выбора автомобиля высокой проходимости зависимая мостовая подвеска (как минимум, сзади) является практически безальтернативным выбором.
Независимая подвеска имеет более сложную конструкцию – это означает, что с одной стороны, она обеспечит больший комфорт и более азартную управляемость, но при этом ее ресурс, скорее всего, окажется пониже, а ремонт не ограничится заменой пары сайлентблоков. Но, справедливости ради, стоит отметить, что ремонт и обслуживание многорычажных подвесок популярных автомобилей в настоящее время не является чем-то запредельно сложным или дорогим.
Таким образом, если вы готовы немного переплатить за больший комфорт, а сценарий использования автомобиля – преимущественно городской или по хорошим дорогам, то оптимальным выбором станет независимая подвеска. Если же при выборе машины вы стремитесь к максимальной экономичности в ремонте и обслуживании, или автомобиль будет эксплуатироваться в жестких условиях, где ресурс подвески приоритетнее комфорта и управляемости, то стоит предпочесть более простую зависимую подвеску.
Виды подвесок автомобилей.
Двухрычажная подвеска с коротким верхним и длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения колеса (вредные для боковой устойчивости автомобиля и вызывающие быстрый износ шин), а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.
Конфигурация поперечного рычага позволяет каждому колесу независимо воспринимать неровности и оставаться более вертикальным на поверхности дороги. А это означает лучшее сцепление с дорогой.
Подвеска МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.
Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах: что при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении.
Многорычажная
Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества.
Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов — сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.
Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения.
Главные преимущества многорычажной подвески:
-Независимость колес друг от друга,
-Низкая неподрессоренная масса,
-Независимая продольная и поперечная регулировки,
-Хорошая недостаточная поворачиваемость,
-Хороший вариант для использования в схеме 4×4.
Главный недостаток современной схемы — сложность и, соответственно, цена. До недавнего времени ее применяли только на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса.
Установка пневмоэлементов
На всех вышеописанных подвесках пневмоэлемент устанавливается по схожей схеме. Он одевается на шток аммортизатора через сальники, обеспечивающие герметичность системы. Место крепления пневмоэлемента к корпусу стойки также надежно герметизируется.
Задняя зависимая подвеска
Типичным представителем такой конструкции может служить задняя подвеска с цилиндрическими винтовыми пружинами в качестве упругих элементов. Как пример можно привести конструкцию задних подвесок классических «Жигулей». В этом случае балка заднего моста «подвешивается» на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга.
Основным недостатком этого типа подвески является значительная масса балки заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется ведущим: приходится «нагружать» балку весом картера главной передачи, редуктора и т.п. А приводит все это к возрастанию так называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.
Подвеска типа «Де Дион»
Стремясь как можно больше «облегчить» задний мост, инженеры многих автомобильных компаний начали применять подвеску типа «Де Дион», названную по имени своего изобретателя, француза Альберта Де Диона. Главное ее отличие — картер главной передачи теперь отделен от балки моста и прикреплен непосредственно к кузову. Теперь крутящий момент передается от двигателя автомобиля к ведущим колесам через полуоси, качающиеся на шарнирах равных угловых скоростей. Этот тип подвески может быть как зависимым, так и независимым. Нечто похожее применяется на внедорожных автомобилях, в конструкции передней подвески независимого типа.
Но несмотря на совершенствование конструкции, все зависимые подвески обладают одним и весьма существенным минусом: проявляется несбалансированное поведение автомобиля при старте и торможении. Машина начинает «приседать» при интенсивном разгоне и «клевать носом» во время торможения. Для устранения этого эффекта стали применять дополнительные направляющие элементы.
Полунезависимая задняя подвеска
Конструктивно она выполняется в виде двух продольных рычагов, которые соединены посередине поперечиной. Этот тип подвески применяется только сзади, но практически на всех переднеприводных автомобилях. Среди плюсов этой конструкции можно выделить легкость монтажа, компактность и небольшой вес, как следствие — уменьшение «неподрессоренных масс», и самое ее весомое достоинство — наиболее оптимальная кинематика колеса. Недостаток можно выделить всего один: такую подвеску можно применять только на неведущем заднем мосту.
Установка пневмоэлементов
В случае если пружина и аммортизатор конструктивно установлены отдельно друг от друга, пружина просто заменяется на пневмоэлемент с проставками необходимой толщины. Проставками подбирается минимальный и максимальный дорожный просвет автомобиля.
Если пружины с аммортзаторами собраны в единый узел, наподобие передней стойки, то пневмоэлемент устанавливается так же, как и на передней подвеске — одевается на шток аммортизатора.
Подвески грузовых автомобилей
Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески — с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост «подвешивается» на продольных рессорах, закрепленных в кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции рессоры выполняют также функции направляющих элементов, то есть связывают колесо с кузовом и определяют его кинематику.
Плюс зависимой задней подвески подобного типа — очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно «мягкие» рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.
Подвески внедорожников и пикапов
Рассмотрим варианты подвесок на данный тип автомобилей подробней. Здесь присутствуют несколько видов подвесок:
-автомобили с зависимой передней и задней подвесками,
-автомобили с независимой передней и зависимой задней подвеской,
-автомобили с полностью независимой подвеской.
Разбирать устройство начнем с задней подвески. Наиболее распространенной задней подвеской внедорожников является рессорная или пружинная подвеска с жестким неразрезным мостом.
Рессорная подвеска имеет простую конструкцию, высокую надежность, выдерживает очень большие нагрузки и поэтому чаще всего применяется на тяжелых джипах и пикапах. Но в погоне за ценой и надежностью автопроизводители используют рессорные подвески и на более легких недорогих внедорожниках. Пружинные подвески немного сложнее рессорных, но при этом компактны и обычно довольно мягкие и длинноходные и устанавливаются на более легких и комфортных внедорожниках. В остальных же случаях на паркетниках и спортивных городских внедорожниках применяются различные варианты независимых рычажных задних подвесок.
Передние подвески внедорожников так же бывают с жестким неразрезным мостом, но сегодня подобные конструкции встречаются редко. Стремясь улучшить управляемость и устойчивость автомобилей на шоссе автопроизводители все чаще применяют независимые пружинные или торсионные подвески.
В зависимости от конструкции подвески возможны следующие варианты установки пневмобаллонов:
1. Установка вспомогательных подушек на рессоры
В этом случае в штатных рессорах уменьшается количество листов, что компенсируется установкой небольшой пневмоподушки. Уменьшение количества листов снижает жесткость рессоры, что позволяет сделать подвеску более комфортной при ежедневном передвижении на незагруженном автомобиле и в то же время давлением в подушке можно в широких пределах изменять дорожный просвет и компенсировать отсутствующие листы при полной загрузке автомобиля. В итоге такая установка позволяет расширить возможности автомобиля, улучшить управляемость и плавность хода, поднять грузоподъемность и проходимость, облегчить буксировку тяжелого прицепа.
2. Замена пружин на пневмобаллоны
На автомобилях с пружинной (как зависимой так и независимой) передней и задней подвеской пружина полностью заменяется пневмобаллоном. Улучшение характеристик подвески этом случае такое же как и на рессорной подвеске, но преимущества пневмоподвески проявляются более полно, чем при установке вспомогательной подушки.
Подвеска автомобиля: что нужно знать о разновидностях конструкции
Подвеска — одна из важнейших конструкций, которыми оснащен автомобиль. Из чего она состоит и как устроена?
Разбираемся вместе с экспертом, зачем нужна автомобильная подвеска, какими они бывают и как предотвратить неисправности системы.
Эксперт в этом материале: Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»
Что такое подвеска автомобиля
Подвеска — устройство для постоянной связи между колесной и несущей системой. Она минимизирует большую часть воздействия, возникающего на дороге, обеспечивая неподвижность салона. Даже на гладкой трассе неизменны толчки и колебания, а если встречаются серьезные выбоины и камни, то они будут еще более ощутимыми. Работа подвески заключается в том, чтобы обеспечивать амортизацию. Но функционал конструкции шире привычного понимания: она также облегчает управление машиной и защищает ее от поломок.
Подвеска помогает обезопасить движение, сделать его плавным и комфортным, поглощает удары и толчки от дорожных неровностей и других физических воздействий. Без этого устройства водитель и пассажиры могли бы чувствовать удары даже на относительно ровной дороге. Подвеска — своего рода основа, на которой находится кабина транспортного средства.
Двигатели 27 февраля 5 фактов о ДВС, которые будут интересны всем водителям
Конспекты 14 февраля Что такое гидрокомпенсаторы и почему они стучат
Качества подвесок различаются, но основные функции универсальны для любой модели:
- смягчение физического воздействия на транспорт;
- сохранение нужного направления колес, обеспечение точного рулевого управления;
- стабилизация машины во время езды, ограничение крена.
Как устроена подвеска
Конструкция подвески. Системы бывают разными, но состоят они из основных элементов:
- пружины — детали, которые смягчают тряску и удары, чтобы сохранить правильное движение колес;
- амортизаторы — обеспечивают контакт поверхностей колес и дороги;
- стойки — объединяют в одном узле несколько деталей, в том числе амортизаторы и винтовые пружины.
- крепления (вставки, гасящие колебания) — профилактика деформации подвески;
- сайлентблоки (металлические втулки с мягкими вставками);
- направляющие колес для обеспечения их правильного положения при движении;
- шаровые опоры для соединения рычага с центральной частью колеса, стабилизирующие его.
Упругие устройства в составе автомобильной подвески бывают нескольких видов:
- Витые пружины, оберегающие машину от ударов. Они могут быть стандартными и усиленными — для машин с большой нагрузкой на заднюю часть, например, грузовиков или транспорта с прицепом. Производители также предлагают пружины с переменной жесткостью, с которыми проще адаптироваться к различным ситуациям на трассе.
- Рессоры. Однолистовые и многолистовые упругие элементы, передающие нагрузку от кузова на ходовую часть машины. Современные рессоры ставят в основном на тяжеловесную строительную технику.
- Торсионы. Присутствуют на независимых конструкциях для связи колес и кузова машины при движении. Отличается от двух предыдущих подвесок тем, что они исключены из неподрессоренной массы машины.
Виды подвесок автомобиля
Жесткие системы обычно устанавливают на спортивных машинах. Конструкции обеспечивают лучшее сцепление с трассой и маневренность транспорта, но снижает плавность на неровных дорогах. Легковые машины, как правило, оснащены мягкой подвеской. Они менее управляемы, зато в них комфортнее ехать. При этом мягкая подвеска дает больший крен кузова, снижается маневренность на больших скоростях.
Подвески разделяют на два вида:
Зависимая
Механика этой системы включает сплошную ось, проходящую по всей ширине рамы. Ось связывает левый и правый комплекты колес, и поэтому они работают как единое целое. Кабина соединена с колесами балкой или мостом. Оно поддерживает положение относительно оси транспортного средства.
Зависимая подвеска обеспечивает хорошую грузоподъемность, но низкую устойчивость на больших скоростях и меньшую комфортабельность в поездке. Производители предлагают условно-промежуточные варианты: полунезависимую и полузависимую подвески. Первая применяется только сзади на не ведущем мосту. Легко монтируются и компактны. Полузависимая подвеска на продольных рычагах еще называется торсионно-рычажной и выполняет функции стабилизатора.
Независимая
Колеса находятся в одной плоскости, но меняют положение относительно друг друга. Независимая подвеска обеспечивает хорошую управляемость и устойчивость, больший комфорт.
Независимые подвески также делят на несколько подвидов:
- МакФерсон. Эффективная и простая конструкция обеспечивает более компактную и легкую систему, подходящую для автомобилей с передним приводом.
- Двухрычажная подвеска, как понятно из названия, состоит из двух деталей-рычагов разной длины — нижнего и верхнего. Такая конструкция дает лучшее сцепление и управляемость по сравнению с МакФерсоном.
- Пневматическая подвеска позволяет отрегулировать подходящую высоту кузова. В ней установлены пневмобаллоны со сжатым воздухом. Движение машины плавное, что особенно заметно в люксовых автомобилях, которые часто оснащены «пневматикой».
- Гидравлическая подвеска. Вместо амортизаторов используются гидростойки или гидроподъемники с большим рабочим ходом. Если в машине предусмотрена адаптация подвески и управляющая электронная система, конструкция сама подстраивается под условия трассы.
Спортивные
Pull-rod и push-rod — системы из разряда независимых, встречающиеся на спортивных болидах. Рычаг подвески обычно находится под углом 45 градусов от шины к кузову автомобиля. При наезде на неровность движение передается через шину и обод на вертикальную подвеску, а затем на рычаг. Внутри кузова есть коромысло, представляющее собой небольшой кусок металла на «шарнире». Это коромысло связано с четырьмя деталями: торсионной пружиной, пружиной подъема, амортизатором и, наконец, ранее упомянутым рычагом подвески.
Полузависимая подвеска
Плюс промежуточного варианта конструкции — небольшой вес. В ее основе два рычага и балка. Колеса соединены, но немного меняют положение относительно друг друга при движении. Подходит для задней части переднеприводного транспорта эконом-класса.
Неисправности
Опытные водители рекомендуют «слушать» подвеску. Это означает, что вы должны распознать аномальные стуки, которые указывают на неправильную работу системы. Мягкие глухие удары слышны при наезде на дорожные неровности, но они не должны быть резкими, с металлическим скрежетом. Если заметили аномальные звуки, которые систематически повторяются, то следует обратиться в автосервис.
Если автомобиль совершил наезд на дорожные препятствия, уделите внимание резиновым чехлам, которые защищают шарниры. Проверьте отсутствие повреждений; из-за износа амортизирующих узлов нередко выходит из строя система подвески. Данную проверку реализуют на эстакаде или яме, либо поднимают машину на подъемнике.
Другой признак неправильной работы автомобильной подвески — раскачивание кузова на неровной дороге. Определить отклонение от нормы можно, если нажать и резко отпустить его передний угол. При адекватно работающей подвеске кузов должен тут же вернуться в исходное положение. Самое верное решение — диагностика неисправности в автосервисе.
Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»:
«Причины поломок подвески можно разделить на эксплуатационные и на производственные. Среди поломок, вызванных неправильной эксплуатацией, чаще всего встречаются проблемы из-за перегруза транспортного средства (особенно это актуально для коммерческого транспорта) и из-за неаккуратной езды. Подвеска — технически сложный узел, состоящий из тонко настроенных элементов, поэтому небрежность при проезде любых неровностей, от ям до «лежачих полицейских», может обернуться повреждениями шаровых опор, разрушением сайлентблоков.
Во вторую категорию попадают ошибки, допущенные, главным образом, в ходе сервисного обслуживания. Обычно они связаны с неправильным подбором деталей, монтажом (например, несоблюдением указанных производителем моментов затяжки), неверным использованием или полным игнорированием специальных инструментов.
На передней оси повреждение пружины можно распознать акустически по заметным на слух щелчкам или скрипам в момент вращения руля. А вот проблемы с пружинами подвески на задней оси услышать практически невозможно. Единственный способ своевременно распознать такого рода проблему — контроль состояния пружин и упругих элементов подвески при каждом техническом обслуживании. В процессе эксплуатации практически невозможно сразу заметить поломку пружины: трещина, с которой все начинается, обычно скрыта, и беглого осмотра недостаточно, чтобы ее обнаружить.
Проверка пружин должна производиться на поднятом автомобиле, когда колеса оторваны от поверхности, пружина разгружена и все повреждения, трещины становятся видны. Под нагрузкой, пока машина стоит на колесах, понять, что пружина треснула, довольно сложно.
Рычаги подвески деформируются из-за механических повреждений. При этом механическая связь с рулем сохраняется до последнего. Деформация проявляется в поведении автомобиля. Самое явное — машина вместо прямолинейного движения начинает уходить в сторону.
Исправить дефект можно только заменой рычага. Поскольку это необслуживаемый элемент, то его ремонт невозможен. Попытки разогнуть деформированный рычаг, вернуть его в исходное состояние, проблему не решают и могут быть опасны».
Как избежать поломки подвески автомобиля
Зачастую проблему проще предотвратить, нежели устранить последствия при возникновении неполадок. Для продления срока эксплуатации подвески необходимо:
- систематически проверять состояние шин, чехлов и других резиновых деталей;
- следить за исправностью ступичных подшипников и амортизаторов;
- стараться избегать езды по дорогам с большими выбоинами на высокой скорости.
Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»:
«Обращение в сервис в любом случае является предпочтительным вариантом. Самостоятельно произвести качественный ремонт с соблюдением всех нюансов, связанных с регулировкой, моментом затяжки и т.д., в современном автомобиле невозможно.
Периодичность проверки состояния шин, пыльников, сайлентблоков и остальных элементов подвески автомобиля регламентируется производителем и указано в руководстве по эксплуатации. Этого регламента и стоит придерживаться, а для обслуживания обращаться в профильные сервисы.
Помимо этого, важно уделять внимание крепежу. В современных автомобилях он является одноразовым, отвинтить и привинтить деталь заново тем же болтом нельзя, возникает риск потери несущей способности. При замене подвески обращайте внимание на то, чтобы все детали были затянуты новым крепежом».
Источник https://www.kolesa.ru/article/chto-takoe-zavisimaya-i-nezavisimaya-podveska-i-kakaya-iz-nih-luchshe
Источник https://www.drive2.ru/b/2647364/
Источник https://www.autonews.ru/news/621f28949a794760a92667f2
