Ce este suspendarea dependentă și independentă a unei mașini?

Ce este suspendarea dependentă și independentă a unei mașini?

Suspensia este un sistem care conectează caroseria vehiculului de roți. Este conceput pentru a amortiza șocurile și tremurul din cauza drumurilor denivelate și pentru a asigura stabilitatea mașinii în diferite condiții.

Principalele părți ale suspensiei sunt elemente elastice și de amortizare (arcuri, arcuri, amortizoare și piese din cauciuc), ghidaje (pârghii și grinzi care leagă caroserie și roți), elemente de susținere, stabilizatoare și diverse piese de legătură.

Există două tipuri principale de suspensie - dependentă și independentă. Aceasta se referă la dependența sau independența roților aceleiași osii în timpul deplasării pe trotuar neuniform.

suspendare dependentă. Roțile unei axe sunt conectate rigid între ele, iar mișcarea uneia dintre ele duce la schimbarea poziției celeilalte. În cel mai simplu caz, este format dintr-un pod și două arcuri longitudinale. Este posibilă și o variantă a pârghiilor de ghidare.

Suspensie independentă. Roțile de pe aceeași axă nu sunt conectate între ele, iar deplasarea uneia nu afectează poziția celeilalte.

Principiul de funcționare a suspendării dependente

Dacă te uiți la schema de suspensie dependentă, poți vedea că legătura afectează mișcarea verticală a roților și poziția unghiulară a acestora față de planul drumului.

Când una dintre roți se mișcă în sus, a doua va coborî, deoarece elementele elastice și întreaga paletă de ghidare sunt amplasate în interiorul căii vehiculului. Comprimarea arcului sau arcului din partea stângă a mașinii descarcă caroseria, respectiv, arcul din dreapta este parțial îndreptat, distanța dintre caroserie și drumul din dreapta crește. Nu este întotdeauna clar, deoarece imaginea va fi distorsionată de rulourile rezultate din caroserie și depinde mult de înălțimea centrului de masă al mașinii și de distanța de-a lungul axei de la arc sau pârghii până la roată. Astfel de efecte, care determină rularea vehiculului și tendința de a legăna, sunt luate în considerare la calcularea suspensiilor.

Deoarece ambele roți sunt în planuri paralele, dacă neglijăm unghiurile de cambra create artificial, atunci înclinarea uneia dintre ele, de exemplu, spre stânga va face ca cea de-a doua să aibă un unghi similar în aceeași direcție. Dar în raport cu corp, unghiul de cambra instantanee se va schimba în același mod, dar cu semnul opus. Camberul schimbat la roată înrăutățește întotdeauna tracțiunea, iar cu această schemă, acest lucru se întâmplă imediat cu ambele roți de pe axă. De aici și funcționarea nesatisfăcătoare a suspensiilor dependente la viteze mari cu sarcini laterale în viraje. Iar dezavantajele unei astfel de suspendări nu se limitează la asta.

Rolul unui arc în sensul general al cuvântului poate fi direct structuri tipice de arc realizate din materiale diferite și cu un număr diferit de foi în set, inclusiv rigiditate variabilă (cu arcuri), precum și arcuri sau arcuri pneumatice similare cu le în layout.

Suspensie cu arc. Arcurile pot fi amplasate longitudinal sau transversal, formează arce diferite, de la un sfert de elipsă la una plină. Suspensia pe două arcuri semi-eliptice situate de-a lungul caroseriei a devenit de mult un clasic. Alte modele au fost folosite în prima jumătate a secolului trecut.

Proprietățile arcului lamelar sunt astfel încât are o rigiditate normalizată în plan vertical, iar în toate celelalte, deformarea sa poate fi neglijată, astfel încât acest design nu conține o paletă de ghidare separată. Întreaga punte este atașată de cadru sau de caroserie exclusiv prin arcuri.

Acest pandantiv include:

• arcuri care conțin una sau mai multe table plate, uneori se folosesc materiale compozite;
• cleme care fixează împreună foile cu arc ale structurilor de tipar;
• Șaibe anti-scârțâit, care reduc frecarea și îmbunătățesc confortul acustic, sunt amplasate între foi;
• arcuri de suspensie, care sunt arcuri suplimentare mai mici care intră în acțiune atunci când este selectată o parte a cursei suspensiei și își schimbă rigiditatea;
• scări care fixează arcul de grinda podului;
• suporturi de montare frontale și inferioare cu bucșe sau blocuri silentioase, care permit compensarea unei modificări a lungimii arcului în timpul compresiei, uneori se numesc cercei;
• perne-tobitoare care protejează foile de deformare ireversibilă cu îndoire maximă la sfârșitul cursei de lucru.

Toate suspensiile dependente sunt echipate cu amortizoare instalate separat, al căror tip și locație nu depind de tipul elementului elastic.

Arcurile sunt capabile să transmită forțele de tracțiune și frânare de la fasciculul osiei către caroserie cu o ușoară deformare, împiedică răsucirea axei în jurul propriei axe și rezistă forțelor laterale în colțuri. Dar, din cauza inconsecvenței cerințelor de rigiditate în direcții diferite, fac totul la fel de rău. Dar acest lucru nu este esențial peste tot.

La vehiculele grele cu mai multe axe, se pot folosi suspensii de tip echilibru, atunci când o pereche de arcuri deservește două osii adiacente, sprijinite pe capete ale acestora, și este fixată pe cadru în centru. Aceasta este o suspensie tipică de camion cu propriile sale avantaje și dezavantaje.

Suspensie dependentă de arc. Rolul elementului elastic este îndeplinit de arcuri cilindrice sau arcuri pneumatice, astfel încât acest tip necesită o paletă de ghidare separată. Poate fi de diferite modele, cel mai adesea se folosește un sistem de cinci tije cu jet, două superioare, două inferioare și una transversală (tijă Panhard).

Există și alte soluții, de exemplu, de la două tije longitudinale cu una transversală, sau cu înlocuirea tijei Panhard cu un mecanism de paralelogram Watt, care stabilizează mai bine puntea pe direcția transversală. În orice caz, arcurile funcționează doar în compresie, iar toate momentele de la punte sunt transmise prin împingeri cu jet cu silent block la capete.

Principiul de funcționare a suspendării independente

Suspensiile independente sunt utilizate pe scară largă în roțile directoare din față ale autoturismelor, deoarece utilizarea lor îmbunătățește semnificativ aspectul compartimentului motorului sau al portbagajului și reduce posibilitatea de auto-oscilare a roților.

Ca element elastic într-o suspensie independentă, arcuri sunt de obicei folosite, ceva mai rar - bare de torsiune și alte elemente. Aceasta extinde posibilitatea utilizării elementelor elastice pneumatice. Elementul elastic, cu excepția arcului, practic nu are niciun efect asupra funcției dispozitivului de ghidare.

Pentru suspensiile independente, există multe scheme de dispozitive de ghidare, care sunt clasificate în funcție de numărul de pârghii și de locația planului de balansare al pârghiilor.  

Într-un front independent suspensie legată, butucul roții este montat cu doi rulmenți cu role conice cu contact unghiular pe trunionul fuzetului de direcție, care este conectat la cremalieră printr-un pivot. Un rulment axial cu bile este instalat între bară și articulația de direcție.

Raftul este conectat pivotant prin bucșe filetate de pârghiile furcate superioare și inferioare, care, la rândul lor, sunt conectate la osii fixate de barele transversale ale cadrului prin intermediul unor bucșe de cauciuc. Elementul elastic al suspensiei este un arc, care se sprijină cu capătul superior printr-o garnitură izolatoare de vibrații de capul ștanțat al traversei, iar cu capătul inferior de cupa de susținere, prins cu șuruburi de brațele inferioare. Mișcarea verticală a roților este limitată de oprirea tampoanelor de cauciuc din grinda.

Un amortizor hidraulic telescopic cu dublă acțiune este instalat în interiorul arcului și conectat cu capătul superior la cadrul transversal prin perne de cauciuc, iar cu capătul inferior la pârghiile inferioare.

Recent, suspensia „lumânare oscilantă” a devenit larg răspândită. McPherson. Este alcătuit dintr-o pârghie și o bară telescopică, pe de o parte conectată rigid la articulația de direcție, iar pe de altă parte - fixată în călcâi. Călcâiul este un lagăr axial montat într-un bloc de cauciuc flexibil montat pe corp.

Raftul are capacitatea de a se mișca din cauza deformării blocului de cauciuc și de a se roti în jurul unei axe care trece prin rulmentul axial, balamaua exterioară a pârghiei.

Avantajele acestei suspensii includ un număr mic de piese, greutate și spațiu mai mic în compartimentul motor sau portbagaj. De obicei, bara de suspensie este combinată cu un amortizor, iar elementul elastic (arc, element pneumatic) este montat pe bară. Dezavantajele suspensiei MacPherson includ uzura crescută a elementelor de ghidare a lonjelor cu curse mari ale suspensiei, posibilități limitate pentru diferite scheme cinematice și un nivel de zgomot mai ridicat (comparativ cu o suspensie pe două brațe).

Dispozitivul și funcționarea suspensiilor MacPherson sunt descrise în detaliu mai jos.

Suspensia cu lonjeroane oscilante are un braț forjat la care brațul stabilizator este conectat prin plăcuțe de cauciuc. Partea transversală a stabilizatorului este atașată la traversa corpului cu tampoane de cauciuc și console de oțel. Astfel, brațul diagonal al stabilizatorului transmite forțe longitudinale de la roată către caroserie și, prin urmare, face parte din brațul de ghidare integrat al suspensiei. Pernele de cauciuc vă permit să compensați distorsiunile care apar atunci când un astfel de braț compozit se balansează și, de asemenea, atenuează vibrațiile longitudinale transmise de la roată la caroserie.

Tija lonchetei telescopice este fixată pe baza inferioară a blocului de cauciuc al călcâiului superior și nu se rotește împreună cu loncherul și arcul instalat pe acesta. În acest caz, cu orice rotire a roților directoare, cremaliera se rotește și în raport cu tija, eliminând frecarea statică dintre tijă și cilindru, ceea ce îmbunătățește răspunsul suspensiei la micile nereguli ale drumului.

Arcul nu este instalat coaxial cu cremaliera, ci este înclinat spre roată pentru a reduce sarcinile transversale asupra tijei, ghidajului și pistonului acesteia, care apar sub influența forței verticale asupra roții.

O caracteristică a suspensiei roților directoare este că ar trebui să permită roții să facă viraje indiferent de deformarea elementului elastic. Acest lucru este asigurat de așa-numitul ansamblu pivot.

Suspensiile pot fi pivot și fără pivot:

1. Cu o suspensie cu pivot, articulația este fixată pe un pivot, care este montat cu o anumită înclinare față de verticală pe loncherul suspensiei. Pentru a reduce momentul de frecare în această articulație, se pot utiliza rulmenți cu ace, radiali și axiali cu bile. Capetele exterioare ale brațelor de suspensie sunt legate de cremalieră prin îmbinări cilindrice, de obicei realizate sub formă de lagăre de alunecare lubrifiate. Principalul dezavantaj al suspensiei cu pivot este numărul mare de balamale. La balansarea pârghiilor dispozitivului de ghidare în plan transversal, este imposibil să se obțină „efectul anti-scufundare” din cauza prezenței centrului rolului longitudinal al suspensiei, deoarece axele de balansare ale pârghiilor trebuie să fie strict. paralel.
2. Suporturile independente de suspensie Besshkvornevy, unde balamalele cilindrice ale unui rack sunt înlocuite cu cele sferice, au devenit mult mai răspândite. Designul acestei balamale include un știft cu cap semisferic, este prevăzut cu o inserție de suport ceramic-metal, care funcționează pe suprafața sferică a corpului balamalei. Degetul se sprijină pe o inserție de cauciuc special acoperită cu nailon, montată într-un suport special. Carcasa balamalei este atașată la brațul de suspensie. Când roata este rotită, știftul se rotește în jurul axei sale în căptușeli. Când suspensia se deviază, știftul, împreună cu inserția, se balansează în raport cu centrul sferei - pentru aceasta, există o gaură ovală în corp. Această balama este portantă, deoarece prin ea forțele verticale sunt transmise de la roată la elementul elastic, arcul, care se sprijină pe brațul inferior de suspensie. Brațele de suspensie sunt atașate de corp fie cu ajutorul lagărelor de alunecare cilindrice, fie prin intermediul unor balamale cauciuc-metal, care funcționează datorită deformării prin forfecare a bucșelor de cauciuc. Acestea din urmă necesită lubrifiere și au o proprietate de izolare a vibrațiilor.

Care suspensie este cea mai buna?

Înainte de a răspunde la această întrebare, ar trebui să luați în considerare avantajele și dezavantajele ambelor tipuri de pandantive.

Beneficii pluteaиmeu suspensii - rezistență ridicată și fiabilitate a designului, aderență uniformă cu carosabilul și stabilitate crescută la viraje, precum și invarianța spațiului liber, lățimea ecartamentului și alți indicatori de poziție a roților (foarte util pe off-road).

Printre dezavantajele suspendării dependente:

• rigiditatea suspensiei poate provoca disconfort în timpul conducerii pe un drum prost;
• control redus al vehiculului;
• complexitatea ajustării;
• piesele grele cresc în mod semnificativ masa nesacră, ceea ce afectează negativ netezimea călătoriei și caracteristicile dinamice ale mașinii și, de asemenea, crește consumul de combustibil.

Suspendare independentă și beneficiile sale:

• confort sporit de rulare, deoarece ciocnirea uneia dintre roți cu o denivelare nu o afectează în niciun fel pe cealaltă;
• risc mai mic de răsturnare atunci când lovești o gaură serioasă;
• manevrabilitate mai bună, mai ales la viteză mare;
• greutatea redusă oferă performanțe dinamice îmbunătățite;
• gamă largă de opțiuni de reglare pentru a obține parametri optimi.

Dezavantajele includ:

• din cauza designului complex, serviciul va fi costisitor;
• vulnerabilitate crescută atunci când conduceți off-road;
• lățimea pistei și alți parametri se pot modifica în timpul funcționării.

Deci care este mai bun? Suspensia este una dintre cele mai des reparate componente ale mașinii. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când alegeți o mașină. Reparația unei suspensii independente va costa mai mult decât una dependentă. În plus, cel independent, cel mai probabil, va trebui reparat mai des.Nu va fi de prisos să vă întrebați despre disponibilitatea pieselor de schimb. Piesele originale de calitate adecvată pentru mașinile străine pot fi comandate separat.

Pentru conducerea în principal pe asfalt, cea mai bună opțiune este suspensia independentă față și dependentă de spate. Pentru un SUV sau o altă mașină care ar trebui să fie folosită în afara drumului, suspensia dependentă este cea mai bună alegere - pe ambele axe sau cel puțin pe spate. Podul nu va reține cea mai mare parte a murdăriei. Și solul și zăpada se vor lipi foarte activ de părțile suspensiei independente. În același timp, chiar și cu un pod îndoit pe un drum de munte, mașina va rămâne în mișcare. Dar defectarea suspensiei independente nu va permite mașinii să continue să se miște. Adevărat, în condiții urbane, manipularea cu o astfel de schemă nu va fi cea mai bună.

În ultimii ani, producătorii au început să echipeze unele mașini cu suspensii care pot funcționa în mai multe moduri. Electronica lor vă permite să schimbați rapid, din mers, parametrii în funcție de situația traficului. Dacă fondurile permit, merită să priviți modelele care au un astfel de sistem.