Зависимая или независимая подвеска — какая лучше?

Самой основной функцией подвески является:

1. Соединение колеса с рамой или кузовом.

2. Подвеска обеспечивает необходимую плавность движения и необходимый ход (перемещение) колес по отношению к несущей части автомобиля.

3. Передача моментов и силы, которая возникает при взаимодействии колес и дороги, на несущую часть машины.

Основные свойства подвески:

1. Направляющие, благодаря которым задается характер перемещения колес.

2. Упругость – восприятие и направление вертикальных сил реакции, которые возникают при неровностях дороги.

3. Амортизация – необходима для погашения колебаний несущей части авто, которые возникают из-за плохих дорожных условий.

С качающимися полуосями

Подвеска с качающимися полуосями имеет по одному шарниру на каждой из них. Это обеспечивает их независимое подрессоривание, но при работе подвески такого типа изменяются в больших пределах как колея, так и развал колёс, что делает такую подвеску кинематически несовершенной. Благодаря простоте и дешевизне такая подвеска одно время широко использовалась в качестве ведущего заднего моста на заднеприводных автомобилях. Однако по мере роста скоростей и требований к управляемости от неё стали повсеместно отказываться, как правило— в пользу более сложной, но и более совершенной подвески на продольных или косых рычагах. Например, ЗАЗ-965 имел качающиеся полуоси в задней подвеске, но его преемник ЗАЗ-966 уже получил косые рычаги и полуоси с двумя шарнирами на каждой. Точно такую же трансформацию претерпела и задняя подвеска второго поколения американского Chevrolet Corvair.

На переднем мосту такая подвеска применялась очень редко, и практически исключительно на малоскоростных, лёгких заднемоторных автомобилях (например, Hillman Imp). Существовали и улучшенные варианты такой подвески. Например, на некоторых моделях Mercedes-Benz шестидесятых годов использовался задний мост с одним шарниром посередине, половинки которого работали как качающиеся полуоси. Такой вариант подвески отличается меньшим изменением её установочных параметров при работе. Между половинками моста устанавливался дополнительный пневматический упругий элемент, позволявший регулировать высоту кузова автомобиля над дорогой.

На некоторых автомобилях, например, пикапах «Форд» середины 1960-х годов, применялись не ведущие мосты с качающимися полуосями, точки крепления которых были расположены близко к колёсам противоположного борта. Полуоси при этом получались очень длинными, почти во всю колею автомобиля, и изменение колеи и развала колёс было не так заметно.

Элементы рессорной зависимой подвески

Основными составляющими рессорной подвески являются:

• Металлическая балка (мост). Это основа конструкции, представляет из себя жесткую металлическую ось, которая соединяет два колеса.
• Рессоры. Каждая рессора — это набор металлических листов, имеющих эллиптическую форму и разную длину. Все листы соединены между собой. Рессоры соединяются с осью зависимой подвески с помощью хомутов. Данный компонент выполняет функции направляющего и упругого элемента, а также частично демпфирующего устройства (амортизатора) за счет межлистового трения. В зависимости от количества листов рессоры называются мало- и многолистовыми.
• Кронштейны. С помощью них рессоры крепятся к кузову. Один из кронштейнов при этом перемещается продольно (качающаяся серьга), а другой закреплен неподвижно.

Рессорная зависимая подвеска

Многорычажная подвеска

Данный тип подвески немного похож на двухрычажную схему, но он гораздо сложнее и совершеннее. Неудивительно, что к ней перекочевали и все достоинства предыдущего вида. Это набор из рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые крепятся на специальный подрамник. Большое количество шаровых опор и «сайлентов» обеспечивают не только завидную плавность хода, но и отлично гасят удары в случае резкого наезда на какое-либо препятствие, а еще они уменьшают уровень шума в салоне от колес.

При такой схеме достигается наилучшее сцепление покрышки с дорогой (любой тип покрытия), отточенная управляемость и плавность хода.

Достоинства «многорычажки»:

• малые неподрессоренные массы;
• оптимальная поворачиваемость колес;
• независимость каждого отдельного колеса от остальных;
• отдельные поперечные и продольные регулировки;
• хороший потенциал при условии полного привода.

Однако у многорычажной подвески есть один существенный недостаток – высокая стоимость. Хотя в последнее время наметился перелом: если раньше данный тип подвески применяли только на представительских авто, то сейчас ею оснащают даже машины гольф-класса.

Какая лучше зависимая и независимая подвеска, в чем отличия

Всем привет! Как вы наверняка знаете, при покупке автомобиля нужно обращать внимание на широкий перечень аспектов. В их числе и тип подвески

При этом зачастую простыми автомобилистами и автоэкспертами сравнивается зависимая и независимая подвеска. У одной системы есть свои сторонники, у другой свои.

Споры о том, что лучше, кажутся бесконечными. Потому я решил вынести этот вопрос на обсуждение, так что смело оставляйте свои отзывы, комментируйте и задавайте вопросы. Попробуем вместе определить, какая лучше и кому отдать предпочтение.

Каждый автомобилист хочет, чтобы его машина ехала плавно и аккуратно. Но также возникает естественное желание получить транспортное средство, способное преодолевать бездорожье и ездить по обычному асфальту, сохраняя одинаково устойчивое и комфортное состояние.

Задние зависимые подвески

В переднеприводных легковых авто конструкция задней ходовой части гораздо проще и надежнее передней. Причина – в отсутствии поворотных элементов и приводных полуосей. Наиболее подходящий вариант для таких машин – полузависимая подвеска с качающейся либо торсионной балкой.

Полузависимая конструкция с качающейся балкой распространена на бюджетных автомобилях, оснащенных передним приводом. Система включает такие детали:

• цельнометаллическая балка, прикрепленная к кузову на шарнирах;
• пружины, вставленные между кузовными стаканами и специальными площадками на балке;
• амортизаторы установлены внутри пружин либо отдельно;
• тяги поперечной устойчивости и реактивные, удерживающие задний мост при воздействии продольных усилий.

Система работает следующим образом: в процессе движения рычажная балка качается на шарнирах, поддерживаемая с другой стороны тягами и амортизаторами. Неровности сглаживаются за счет пружины. Ступицы колес жестко прикреплены к заднему мосту и вращаются на подшипниках.

Вторая разновидность полузависимой подвески имеет разрезную балку с торсионом посередине. Когда одно из колес попадает в яму, данный элемент скручивается и стремится вернуть прежнее положение. Благодаря такому эффекту торсионная подвеска создает более комфортные условия пассажирам авто.

Полностью зависимая подвеска автомобиля оснащена цельной балкой со встроенным редуктором и полуосями, приводящими в движение задние колеса. Конструкция держится за счет системы реактивных тяг и опирается на пружины с амортизаторами. В отличие от предыдущего варианта, ходовая часть предназначена для машин с задним приводом.

В грузовиках и коммерческих автомобилях задние пружины заменены пакетом рессор – упругих стальных пластин. Середина рессорного узла опирается на балку, а концы – на кузовные кронштейны. Конструкция рассчитана на перевозку тяжелых грузов: чем больше листов задействовано в пакете рессор, тем выше грузоподъемность транспортного средства.

Интересный факт. Популярный микроавтобус Mercedes Sprinter оборудован спереди единственной рессорой, установленной поперек кузова. Причем оригинальная деталь сделана из пластика.

Полунезависимый тип подвески

Устройство полунезависимой подвески очень похоже на зависимую. Но, если во второй пружины устанавливались на поперечину между колесами, то здесь амортизаторы и пружины устанавливаются непосредственно на концах поперечной балки, которая теперь принимает на себя исключительно торсионные (на скручивание) нагрузки. Этот тип устанавливается исключительно сзади на машины с передним приводом.

Наряду с зависимой, полунезависимая подвеска считается морально устаревшей, что, однако, не мешает производителям автомобилей продолжать устанавливать ее на бюджетные модели. Ее отличает очень высокая надежность и легкость в обслуживании. Еще к ее несомненным преимуществам можно добавить малую стоимость производства, что отражается на цене машины для конечного покупателя.

Разновидности зависимых подвесок

Зависимая подвеска бывает двух видов: подвеска на продольных рессорах и подвеска с направляющими рычагами.

Подвеска на продольных рессорах

Шасси состоит из жесткой балки (моста), которая подвешивается на двух продольных рессорах. Рессора представляет собой упругий элемент подвески, состоящий из скрепленных металлических листов. Мост и рессоры соединяются с помощью специальных хомутов. В данном типе подвески рессора также выполняет роль направляющего устройства, то есть обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Несмотря на то, что зависимая рессорная подвеска известна достаточно давно, она не потеряла свою актуальность и по сей день успешно применяется на современных автомобилях.

Подвеска с направляющими рычагами

Зависимая подвеска данного типа дополнительно состоит из четырех диагональных или трех-четырех продольных штанг (рычагов) и одной поперечной штанги, называемой «тягой Панара». Каждый рычаг при этом крепится к кузову автомобиля и к жесткой балке. Эти вспомогательные элементы призваны препятствовать боковому и продольному перемещению оси. Присутствует также демпфирующее устройство (амортизатор) и упругие элементы, роль которых в этом типе зависимой подвески выполняют пружины. Подвеска с направляющими рычагами активно используется на современных автомобилях.

Балансирная подвеска

Балансирная подвеска

Отдельно стоит упомянуть балансирную подвеску – разновидность зависимой подвески, имеющей продольную связь между колесами. В ней колеса, находящиеся на одной стороне автомобиля, соединены продольными реактивными штангами и многолистовой рессорой. Воздействие от неровностей дороги в балансирной подвеске уменьшают не только упругие элементы (рессоры), но и качающиеся балансиры. Перераспределение нагрузки позволяет улучшить плавность хода автомобиля.

Стойки Макферсона

Многие знают этот тип под названием «качающаяся свеча». Главное отличие — это наличие амортизационной стойки, выполняющей сразу несколько функций. При этом все функции выполняются одновременно. Конструкция задействует:

• амортизатор;
• пружина.

Снизу элемент крепят к ступице колеса, а сверху — к кузову. Во втором случае также используют дополнительные опоры. Благодаря подобному креплению удается обеспечить надежную фиксацию колеса с кузовом при раскачивании. Имеется и направляющая система. В ее роли выступают рычаги, имеющие поперечное направление.

Стойка — наиболее популярный и востребованный тип. Ее назначение — обеспечение комфортного передвижения по дороге. Подвеску ценят за ее надежность и долговечность.

Элементы пружинной зависимой подвески

Основными составляющими пружинной зависимой подвески, помимо металлической балки, являются:

• упругий элемент (пружина);
• демпфирующий элемент (амортизатор);
• реактивные штанги (рычаги);
• стабилизатор поперечной устойчивости.

Пружинная зависимая подвеска Самая популярная подвеска такого типа имеет пять рычагов. Четыре из них являются продольными, и лишь один – поперечный. Направляющие устройства с одной стороны крепятся к жесткой балке, а с другой – к раме автомобиля. Эти элементы обеспечивают восприятие подвеской продольных, боковых и вертикальных усилий.

Поперечный рычаг, препятствующий смещению моста из-за воздействия боковых усилий, имеет отдельное название – «тяга Панара». Различают сплошную и регулируемую тягу Панара. Вторая разновидность поперечного рычага может также менять высоту моста относительно кузова автомашины. Из-за особенностей конструкции тяга Панара при левых и правых поворотах работает по-разному. В связи с этим у автомобиля могут быть определенные проблемы с управляемостью.

Зависимая подвеска

Самая первая из произведенных и используемых на автомобилях подвесок. Именно она считается долгожителем среди существующих конструкций. И прототипом для создания стала конная повозка.

Особенность — надежное соединение колес, предотвращая перемещение деталей относительно друг друга. В качестве соединяющей оси выступает задний мост. Упругие элементы — пружины, хотя не так давно ими были рессоры. Демпфирующий элемент — амортизатор. Устанавливают его двумя способами:

1. Отдельно от пружин.
2. На одной с ними оси. Подобное расположение требует установки внутри пружины.

Сверху амортизатор монтируют к кузову, снизу — к мосту. На амортизаторе две функции — одна подразумевает гашение колебаний, вторая — крепит колеса к оси.

Рычаги и тяга, расположенные в соответственно поперечном и продольном направлении, — это составляющие направляющей системы. Всего их задействовано четыре. Они следят за тем, чтобы движение оси с колесами было предсказуемым. Поперечная тяга служит для уменьшения угла крена во время поворота автомобиля при его движении. Плюсы:

• простое исполнение;
• надежность;
• обеспечение качественного сцепления.

Главный минус — потеря сцепления колес с дорогой, если машина входит в поворот. Это может быть очень опасно. Сегодня не востребованы, и их стараются не использовать. В основном встречается на грузовых автомобилях.

Технические нюансы

А сейчас перейдём к технической стороне вопроса и разберёмся с конструкцией и устройством зависимой системы, а также её разновидностями. К подобным типам подвесок причисляют такие:

• на продольных рессорах (рессорная);
• с направляющими рычагами (зависимая пружинная);
• подвеска Де Дион.

Первый вариант является одним из самых старых. Состоит такая конструкция из балки моста, соединяющей два колеса, а также двух продольных рессор, на которых она крепится.

Рессора в данном варианте выступает в качестве универсального упругого элемента – она принимает на себя нагрузки в вертикальной и поперечной плоскости, а также гасит колебания кузова. Конечно, высокого комфорта от работы подвески подобной системы не добиться, к тому же на больших скоростях начинают появляться проблемы с управляемостью.

Более совершенной и современной можно назвать конструкцию с направляющими рычагами. Вариантов исполнения в плане количества рычагов и их конфигурации есть масса – это и подвеска с тягой Панара, и с механизмом Уатта или Скотта-Рассела. По сравнению с рессорными, у этих систем гораздо лучше управляемость и поведение в поворотах. Главным упругим элементом тут является пружина, а помогает ей амортизатор.

Что же касается подвески Де Дион, то тут есть один нюанс. Дело в том, что данную систему нельзя назвать полностью зависимой из-за хитрого расположения элементов, которое обусловлено тем, что разрабатывалась она для задней оси заднеприводных авто. В ней дифференциал и балка, соединяющая колёса, разделены.

Рекомендуем: Когда надо менять тормозные колодки и каковы признаки их износа?

Дифференциал жёстко соединён с корпусом автомобиля, а вращение от него на колёса передаётся через качающиеся ведущие валы. По мнению экспертов, подвеска Де Дион по многим параметрам превосходит лучшие образцы независимых конструкций, и единственным существенным её недостатком является цена, из-за чего встретить её можно не часто, да и то преимущественно на спорткарах.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Этот тип подвески устроен следующим образом: с обеих сторон машины 2 рычага установлены поперечно, одна сторона рычагов подвижно прикреплена к кузову (раме), а 2-ая с амортизационной стойкой. В случае с передней подвеской амортизационная стойка поворотная, с шаровыми шарнирами с 2-я степенями свободы, а в задней подвеске с данной конструкцией стойка является не поворотной, с цилиндрическими шарнирами. В данной подвеске упругими элементами могут быть:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На большинстве машинах элементы этого типа подвески крепятся к поперечине, а она жестко прикреплена к кузову. Благодаря этому есть возможность снять всю конструкцию как самостоятельный узел, это удобно при ремонте. Производитель имеет возможность выбрать более подходящий вариант расположения рычагов, жестко задавая при этом требуемые параметры. Таким образом удается получить отличную управляемость. Поэтому в основном данный тип подвески используется на спортивных машинах.

Виды независимой подвески

• Качающиеся полуоси обеспечивают большую степень свободы. Однако при этом снижается управляемость автомобиля. Поэтому чаще всего они применяются на моделях с ведущими задними осями. Например, независимая задняя подвеска ЗАЗ-956.

• Продольные рычаги характеризуются компактной и простой конструкцией, что способствует их широкому применению. Рычаги крепятся к кузову и могут в допустимых пределах свободно качаться вниз или вверх. Недостаток этой схемы в относительной зависимости. При кренах возможна потеря сцепления с покрытием из-за чрезмерного подъёма колеса с другой стороны кузова. В основном этот тип подвески используется на задних осях переднеприводных машин.

• Косые рычаги – это разновидность предыдущего типа подвески. Её основное отличие в том, что рычаги установлены под определённым углом к кузову. Это повышает управляемость и исключает расхождение колёс в перпендикулярной плоскости.

• Независимая пружинная подвеска является классическим вариантом для легковых машин. Роль упругих элементов в данной схеме играют винтовые мощные пружины. Как правило, они монтируются между рычагами. В некоторых моделях пружины могут быть установлены сверху рычагов.

• Мак-Ферсон – самый популярный тип независимой подвески, широко применяемый на современных моделях автомобилей. Конструкция представляет собой схему двойных поперечных рычагов, в которой роль верхнего элемента выполняет амортизатор.

• Активная подвеска может представлять собой любой из вышеперечисленных типов. Особенность системы заключается в активном управлении положением и жёсткостью отдельных элементов независимой подвески с помощью электронных блоков.

Какие задачи призваны решать элементы подвески автомобиля

История подвески начинается со времен конных экипажей, когда система крепления колёс к кабине кареты была самая элементарная и не имела никаких амортизирующих механизмов. При езде по неровным дорогам пассажиров такого экипажа сильно трясло. В борьбе за комфорт инженеры стали придумывать конструкции, которые позволяли смягчить вибрации кабины.

Первыми устройствами, выполняющими амортизационные функции, стали эллиптические рессоры. Со временем рессорный механизм стал применяться и на автомобилях. К тому моменту рессоры уже делали полуэллиптической формы, и они устанавливались поперечно, что для автомобиля оказалось не лучшим решением, потому что возникали проблемы с его управляемостью, даже при малых скоростях. Для решения этой задачи производители стали устанавливать рессоры продольно на каждое колесо по отдельности.

На сегодняшний день технологии автомобилестроения шагнули далеко вперёд. Конструкторы разработали различные типы подвесок, и каждый тип имеет определенные особенности, от которых зависит не только управляемость автомобиля, но комфорт людей при поездке. Несмотря на разнообразие конструкций, любой вариант подвески должен выполнять основные функции:

• Гашение колебаний, а также сильных ударов, возникающих при движении по неровной поверхности.
• Обеспечение максимального сцепления колеса с дорожным полотном, а также устранение крена кузова автомобиля во время вхождения в поворот.
• Повышение управляемости транспорта за счет удержания колеса в заданном положении.

Для того чтобы автомобиль был максимально устойчив на дороге во время динамичной езды, используется жесткий тип подвески. Такой тип подвески обеспечивает автомобилю хорошую управляемость на больших скоростях, исключает крены кузова на поворотах и обеспечивает моментальный отклик на действия водителя.

Несмотря на все плюсы жесткой подвески, комфорт пассажиров при поездке нельзя назвать удовлетворительным, так как из-за жесткости снижается способность сглаживания вибраций кузова. Для обычной езды во многих легковых автомобилях устанавливается мягкая подвеска. Управляемость автомобиля снижается, но и поездка при этом становится гораздо комфортней, что является более важным параметром для обычного автомобилиста.

Некоторые автопроизводители выпускают автомобили с регулируемой жесткостью подвески. Такая функция обеспечивается за счет возможности регулировать натяжение пружины амортизационных стоек.

Помимо различной жёсткости, подвеска может иметь разную степень хода. Расстояние между точкой положения колеса при максимально сжатых пружинах и точкой положения в максимально вывешенном состоянии называется ходом подвески. Увеличенный ход помогает автомобилю преодолевать препятствия на дорогах без риска вывешивания колеса и удара стойки об ограничитель.

Независимый тип подвески

В этом случае каждое колесо соединяется с остальной подвеской подвижными соединениями и гасителями ударов. Это значит, что нагрузки на подвеску значительно снижаются.

Независимая подвеска автомобиля бывает двух типов:

• рычажная;
• подвеска Макферсона.

Устройство рычажного типа подвески в качестве направляющего устройства использует рычаг или систему рычагов. Они бывают одно- и двухрычажные. В зависимости от того, как именно расположен рычаг, бывают продольно-, поперечно- и диагонально-рычажные системы.

Подвеска Макферсона характеризуется наличием амортизационной стойки. Она бывает только однорычажной. Главное ее преимущество перед рычажной подвеской – ее небольшие размеры и возможность более гладко отрабатывать неровности дороги.

Также, передняя, как и задний тип независимой подвески, имеет два амортизатора. Они устанавливаются под углом к вертикальной оси колес. Служат амортизаторы для того, чтобы еще больше снизить вертикальные нагрузки и вибрации.

Виды зависимых подвесок

В зависимости от применяемых упругих элементов меняется вся схема подвески. Дополнительное усложнение начинается, когда конструкторы стремятся максимально уменьшить влияние врождённых недостатков зависимой подвески или увеличить её прочность и грузоподъёмность.

На продольных рессорах

Самая распространённая схема для грузовиков и прочих автомобилей середины 20 века. Обычно применяются рессоры полуэллиптического типа, сменившие ранее использовавшиеся полные рессорные эллипсы на каретах и первых автомобилях.

Рессора представляет собой дугообразный набор из листов рессорной стали, собранных в пакет с помощью хомутов. Иногда между листами находятся пластиковые противоскрипные шайбы. Они же уменьшают нежелательное трение между листами, которое снижает комфорт на мелких неровностях. Рессора крепится к балке моста с помощью U-образных стремянок, стянутых гайками.

На автомобилях высокой проходимости с целью максимального поднятия кузова над дорогой рессоры могут быть расположены поверх балки, но типичной стала конструкция, где они находятся под ней. Так автомобиль более устойчив за счёт снижения центра тяжести.

Тянущее и толкающее усилие от моста на кузов передаётся через те же рессоры, обладающие высокой прочностью. На концах рессор расположены кронштейны с резиновыми втулками, которые могут перемещаться, компенсируя изменение длины рессоры при сжатии.

Других тяг и рычагов в подвеске нет. Амортизаторы закреплены через сайлентблоки между балкой и кузовом автомобиля или рамой.

На поперечных рессорах

Расположение одиночной рессоры для всей оси поперёк кузова применялось очень давно и сейчас уже не встречается. Такая схема не имеет достаточной жёсткости в продольном направлении, поэтому исчезла с появлением на автомобилях мощных двигателей и эффективных тормозов.

Поперечная рессора не выдерживала никакой критики с точки зрения компоновки и не давала никаких преимуществ. Чисто музейная конструкция.

С направляющими рычагами

Несмотря на рекордную простоту и дешевизну конструктива, использование рессор не могло обеспечивать нужный комфорт. Если на грузовиках или армейских джипах это не было приоритетным, к тому же их большая масса уменьшала недостатки, то для лёгких пассажирских машин требования плавности хода во всех условиях вызвали необходимость применения спиральных пружин.

Они обладают гораздо меньшим внутренним трением, а с задачами демпфирования гораздо лучше справляются гидравлические амортизаторы.

Но пружина не имеет продольной и поперечной жёсткости, поэтому балку пришлось подвешивать на системе тяг и рычагов. Чаще всего применяется пятирычажная конструкция.

В ней имеются четыре продольные и одна поперечная тяги. Внешне это отдалённо напоминает полуэллиптические рессоры, но тут их способности упруго отрабатывать вертикальные нагрузки, жёстко сдерживая продольные, поперечные и скручивающие, разделены между пружинами и тягами. Тяга, удерживающая мост от поперечного смещения, была названа тягой Панара.

Именно в тяге Панара скрывается один из самых существенных недостатков этой схемы. Работая под переменным углом, она вызывала смещение моста в поперечном направлении при вертикальных колебаниях подвески.

Проявлялось это в забросах кузова в стороны, что могло привести к потере управляемости на большой скорости. Поэтому иногда в систему тяг вводят дополнительные конструкции вроде параллелограмма Уатта, компенсирующие этот эффект.

Балансирная подвеска

В многоосных грузовых автомобилях с целью упрощения конструкции при одновременном повышении плавности хода используется подвеска, в которой на каждую пару близко расположенных колёс одной стороны приходится одна продольная рессора.

Каждый её конец соединён с балкой соответствующей оси, а скручивающие усилия воспринимают на себя расположенные ниже мостов балансирные рычаги.

Подвеска получается достаточно компактной и прочной, сочетая относительную плавность хода с большой грузоподъёмностью.

Отличительная её черта – наличие продольной связи между колёсами. У прочих зависимых схем связь исключительно поперечная.