Назначение, основные элементы, типы подвесок

       Подвеска автомобиля - это совокупность устройств, осуществляющих упругую связь колес и мостов с несущей системой автомобиля (рамой или кузовом), уменьшение динамических нагрузок на несущую систему и затухание колебаний, регулирование положения кузова автомобиля. Подвеска обеспечивает заданный уровень плавности хода и повышает безопасность движения.

   Плавность хода – это эксплуатационное свойство автомобиля, обеспечивающее вибронагруженность водителя, пассажиров, элементов автомобиля и груза в пределах установленных норм. Смягчая удары от неровностей дороги, подвеска обеспечивает комфортабельное движение без утомляемости водителя и пассажиров и повреждений груза.

   Безопасность движения подвеска обеспечивает за счет поддержания постоянного контакта колес с дорогой, исключая их отрыв.

  Связывая между собой подрессоренную и неподрессоренные массы автомобиля, подвеска обеспечивает возможность их колебаний с разной частотой: подрессоренные массы с частотой 1,0..2,5Гц; неподрессоренной массы с частотой 5…10Гц.

  Подвеска автомобиля (рис. 7.1) состоит из четырех устройств, каждый из которых выполняет свои функции: направляющего 1, упругого 2, гасящего 3 и стабилизирующего 4.

Рис. 7.1. Схема подвески автомобиля: 1- направляющее устройство; 2 – упругий элемент; 3 – гасящее устройство (амортизатор); 4 – стабилизирующее устройство (стабилизатор)

   Направляющее устройство в виде продольных рычагов 1 передает продольные силы, а так же их моменты, между мостами и несущей системой автомобиля; через поперечные рычаги воспринимаются боковые силы. Направляющее устройство определяет характер и траекторию перемещения колес относительно кузова.

   Упругий элемент подвески 2 смягчает толчки и удары при движении автомобиля по неровностям дороги и улучшает плавность хода.

    Гасящий элемент подвески (амортизатор) 3 уменьшает колебания кузова при движении по неровностям и создает их затухание, превращая кинетическую энергию колебаний в тепловую с последующим рассеиванием ее в окружающую среду.

   Стабилизирующее устройство (стабилизатор) 4 уменьшает крен автомобиля при движении на повороте и снижает поперечно-угловые колебания кузова.

    На автомобилях, в зависимости от их назначения и класса, применяют различные типы подвесок (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Типы подвесок с классификацией по признакам

При зависимой подвеске (рис.7.3, а) колеса одного моста связаны между собой неразрезной балкой, поэтому перемещение одного колеса при наезде на выпуклость дороги влияет на перемещение другого колеса. Такие подвески применяются в задних мостах легковых автомобилях, в передних и задних мостах грузовых автомобилей, в поддерживающих мостах прицепов и полуприцепов. Зависимая подвеска может быть автономной и балансирной. Автономные подвески применяются на автомобилях с колесной формулой 4×2 и 4×4, балансирные подвески на автомобилях с колесной формулой 6×4, 6×6 для подрессоривания близко расположенных мостов. При балансирной подвеске средний и задний мосты автомобиля подвешиваются на одной подвеске.

Независимая подвеска (рис.7.3, б…ж) имеет разрезную балку моста, колеса на автомобиле подвешены независимо друг от друга и их перемещение взаимно не связано. При независимой подвеске кинематика перемещения каждого колеса зависит от конструкции направляющего устройства. При наезде на препятствие колеса могут перемещаться в продольной (ж), поперечной (б…е) и продольно-поперечной плоскостях.

  Независимые подвески применяются на легковых автомобилях в передних и задних мостах, грузовых автомобилях высокой проходимости. Они обеспечивают высокую плавность хода, хорошую устойчивость автомобиля и отслеживание профиля дороги.

Рис. 7.3. Схемы подвески колес: а – зависимая; б – независимая однорычажная; в - независимая двухрычажная с рычагами одинаковой длины; г - независимая двухрычажная с рычагами разной длины; д – независимая рычажно-телескопическая; е - независимая двухрычажная с продольным качанием

     Выбор типа упругого элемента подвески диктуется требованиями обеспечения компактности и снижения неподрессоренной массы. Наибольшее распространение получили металлические пружинные и рессорные упругие элементы. Рессорный упругий элемент одновременно выполняет функции и направляющего устройства. Неметаллические упругие элементы обеспечивают хорошую плавность хода, создают возможность регулировании уровня пола или дорожного просвета, но имеют более высокую стоимость, чем металлические.

Комбинированные упругие элементы представляют собой сочетание основного и дополнительного элемента, корректирующего упругую характеристику основного элемента.