Подвеска: характеристики, функционал, устройство и классификация

Без подвески сложно вообразить современный автомобиль. Она представляет собой совокупность элементов, которые обеспечивают связь между кузовом и покрышками транспортного средства. Главная функция данного устройства – снижение поступающих в салон вибраций при перемещении по неровному дорожному полотну, что особенно актуально в нашей стране. Также она должна передавать усилие на тормозную систему. Правильная и стабильная работа подвески напрямую отражается на безопасности и комфорте машины.

Как появилась подвеска

Первые попытки сделать передвижение на транспортном средстве мягче были предприняты инженерами еще при конструировании карет. Первоначально, колесные оси жестко крепили к корпусу, что передавало все неровности дорожного полотна в салон и, соответственно, отражалось на комфорте пассажиров. Чтобы поездка прошла более приятно, на сиденья клались мягкие подушки. Первым прототипом современной подвески можно назвать применение эллиптических рессор. Чуть позже аналогичный механизм стали использовать и в первых автомобилях. Однако рессора стала полуэллиптической и могла размещаться поперечно. Такая система негативно влияла на управляемость транспортным средством даже на низких скоростях. Поэтому было принято решение устанавливать рессоры на каждое колесо и продольно.

Основные характеристики и функционал

Выделяют несколько типов подвесок, каждая из которых обладает своими особенностями и рабочими качествами. Все они влияют на комфорт и управляемость транспортным средством. Однако, каждая из подвесок должна выполнять следующий функционал:

• стабилизировать машину во время движения, что достигается за счет непрерывного контакта покрышек с дорожным полотном;
• ограничивать кузовные крены;
• поглощать вибрации и толчки извне, что повышает комфортабельность;
• сохранять геометрию колес.

Как правило, автомобили с жесткой подвеской выбирают любители динамичной езды, которым необходимо острая реакция рулевого управления. У таких машин низкий клиренс, максимальные устойчивость и сопротивляемость раскачиванию кузова. Жесткой подвеской чаще всего оборудуются спорткары. У легковушек она более мягкая. В таких автомобилях сглаживаются неровности, но при этом машина становится валкой. Для добавления жесткости в конструкцию транспортного средства монтируются стойки-амортизаторы, которые могут изменять силу натяжения пружин.

Ход подвески – это расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании. Данный показатель во многом влияет на внедорожные характеристики транспортного средства. Чем больше данная величина, тем лучше автомобиль приспособлен для бездорожья, а именно, какое по величине препятствие сможет преодолеть без вреда для кузова.

Устройство

Вне зависимости от типа любая подвеска состоит из следующих компонентов:

• стабилизатор поперечной устойчивости – необходим для уменьшения поперечного крена кузова;
• ограничители – стопорят ход в крайних положениях;
• демпфер – отвечает за гашение колебаний кузова при движении по кочкам и бездорожью;
• упругое устройство – принимает нагрузки от дорожных неровностей;
• направляющее устройство – занимается обеспечением перемещения покрышек по отношению к кузову;
• резино-металлические шарниры – с их помощью обеспечивается упругое соединение элементов подвески с кузовом.

Классификация

Выделяется два больших типа подвесок: зависимые и независимые. Такая классификация определяется исходя из кинематической схемы направляющего устройства. Есть также полунезависимая подвеска, но она практически не используется. Ее характерными представителями являются старые модели Lada. Полунезависимая подвеска состоит из жесткой балки, которая крепится к кузову при помощи торсионов.

Зависимая

Такой тип подвески состоит из балки или неразрезного моста, посредством которых колеса жестко связываются. При этом вертикальное положение покрышек не меняется, а вот передние – поворотные. Задняя часть построена аналогичным образом. Выделяют несколько видов системы: пневматическая, пружинная и рессорная. Если автомобиль комплектуется пружинами и пневмобаллонами, то здесь размещаются специальные тяги, которые фиксируют мосты для перемещения.

Достоинства зависимой конструкции:

• простая конструкция;
• надежность в эксплуатации;
• высокая грузоподъемность.

Независимая

У независимой конструкции колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга. При этом сами они остаются в той же плоскости. Плюсами независимой системы являются хорошая управляемость, комфортабельность и отличная устойчивость транспортного средства на дороге. А в числе недостатков этой системы выделяют:

• дорогое обслуживание;
• сложную конструкцию;
• меньшую надежность.

Также некоторые автомобили комплектуются полунезависимой подвеской (по-другому она еще называется торсионной балкой). Это промежуточное решение между двумя упомянутыми системами. В ней колеса по-прежнему остаются связанными, однако они могут немного перемещаться относительно друг друга. Такое свойство становится возможным за счет упругой П-образной балки. Чаще всего, подобная система используется в качестве задней подвески у бюджетных транспортных средств.

Виды независимых подвесок

МакФерсон

Данная подвеска является самой распространенной. Она устанавливается на передней оси в практически во всех современных машинах. В ней нижний рычаг соединяется со ступицей с помощью шаровой опоры. Также в зависимости от конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. Амортизационная стойка с пружиной крепится к ступичному узлу, а верхняя опора закрепляется непосредственно на кузове. В роли стабилизатора выступает поперечная тяга. Она также крепится на кузове. Ее основная задача – противодействие крену машины. Поворот колеса в этом случае будет осуществляться за счет подшипника чашки стойки-амортизатора и нижнего шарнира.

Задняя система выполнена по аналогичному сценарию. Однако в этой части не допускается возможность поворота колес. Вместо нижнего рычага здесь размещены поперечные и продольные тяги, которые фиксируют ступицу. Недостатком такой системы можно назвать среднюю управляемость. При этом достоинств у нее больше. Подвеска МакФерсон достаточно проста в конструктивном отношении, отличается компактными размерами, надежностью и бюджетной стоимостью обслуживания.

Передняя двухрычажка

Конструктивно двухрычажка гораздо сложнее и отличается более высокой эффективностью. Здесь в роли верхней точки крепления выступает второй поперечный рычаг. У задней подвески строение аналогичное. Все автомобили, оснащенные подобной системой, демонстрируют высокий показатель управляемости.

Пневматическая

В этой системе главенствующую роль играют пневмобаллоны, которые заменяют стандартные пружины. Внутри них находится сжатый воздух. Пневмоподвеска выделяется тем, что благодаря ей у автомобилиста появляется возможность с помощью бортового компьютера регулировать высоту кузова. Также система улучшает плавность хода транспортного средства. Встретить такую конструкцию можно исключительно на авто, относящихся к премиальному сегменту.

Гидравлическая

В этой конструкции стойки соединены в единый замкнутый круг с гидравлической жидкостью. В такой системе также есть возможность регулировать высоту клиренса, но при этом дополнительно можно еще и управлять жесткостью. Делается это с помощью электроники через экран бортового компьютера или специальными физическими переключателями.

Электромагнитная

У такой подвески вместо амортизаторов установлены электромагниты. Чаще всего встретить данную конструкцию можно на машинах премиального класса. Так как электромагниты потребляют большое количество энергии, то подобная система, как правило, совмещается с гидравлической. Таким образом экономится заряд аккумуляторных батарей.

Спортивная или винтовая

Колойверы или винтовая подвеска состоит из амортизационных стоек, жесткость которых можно настроить непосредственно на машине. Нижний упор пружины имеет резьбовое соединение. Это позволяет регулировать ее высоту и величину клиренса. В гоночных автомобилях с открытыми колесами устанавливают специальные подвески типа push-rod и pull-rod. Они базируются на двухрычажке. Основная особенность таких систем заключается в том, что демпфирующие элементы установлены внутри кузова.

Неисправности и обслуживание

Каждый автолюбитель, даже начинающий, знает, что за состоянием подвески необходимо тщательно следить. Однако в российских реалиях, согласно правовым нормам, ее неисправность не относится к перечню проблем, при наличии которых транспортное средство запрещено эксплуатировать. Но на практике это вызывает много споров и сомнений. Так, если у автомобиля на работает хотя бы один амортизатор, то во время поездки кузов будет раскачиваться. Это может привести к потере управления и, как следствие, возникновению ДТП. Точно также дела обстоят и с шаровой опорой. А если во время пути у машины лопнет пружина, то авто в принципе не сможет дальше двигаться. Именно поэтому необходимо контролировать состояние всех элементов подвески. Важно отмечать каждый шум или скрип. При покупке подержанного автомобиля лучше вообще не рисковать и поменять все детали подвески вкруг.

Автор: Павел Афанасьев