Устройство подвески, как она работает и из чего состоит

Дорога, по которой водитель выбирает маршрут движения, не всегда бывает ровной и гладкой. Очень часто на ней могут присутствовать такое явление, как неровности покрытия — трещины в асфальте и даже кочки и ухабы. Не стоит забывать и про «лежачих полицейских». Этот негатив отрицательно сказывался бы на комфорте движения, если не существовала бы амортизационная система — подвеска автомобиля.

Назначение и устройство

Во время движения неровности дороги в виде колебаний передаются на кузов. Подвеска автомобиля предназначается для гашения или смягчения подобных колебаний. В ее прикладные функции входит обеспечение связи и соединения между кузовом и колесами. Именно детали подвески дают колесам возможность перемещаться независимо от кузова, обеспечивая изменение направления движения автомобиля. Наряду с колесами, она является обязательным элементом ходовой части автомобиля.

Подвеска автомобиля – это технически сложный агрегат, имеющий следующее строение:

1. упругие элементы — металлические (пружины, рессоры, торсионы) и неметаллические (пневматические, гидропневматические, резиновые) детали, которые, в силу своей упругих характеристик, принимают нагрузку от неровностей дороги и распределяют ее на кузов автомобиля;
2. гасящие устройства (амортизаторы) – агрегаты, имеющие гидравлическое, пневматическое или гидропневматическое строение и предназначенные для нивелирования колебаний кузова, полученных от упругого элемента;
3. направляющие элементы – различные детали в виде рычагов (поперечных, продольных), обеспечивающих соединение подвески с кузовом и определяющих перемещение колес и кузова относительно друг друга;
4. стабилизатор поперечной устойчивости — упругая металлическая штанга, соединяющая подвеску с кузовом и препятствующая увеличению крена автомобиля в процессе движения;
5. опоры колеса – специальные поворотные кулаки (на передней оси), воспринимающие нагрузки, исходящие от колес, и распределяющие их на всю подвеску;
6. элементы крепления деталей, узлов и агрегатов подвески – это средства соединения элементов подвески с кузовом и между собой: жесткие болтовые соединения; композитные сайлентблоки; шаровые шарниры (или шаровые опоры).

Принцип работы

Схема работы подвески автомобиля основывается на преобразовании энергии удара, возникающего от наезда колеса на неровность покрытия дороги, в перемещение упругих элементов (к примеру, пружин). В свою очередь, жесткость перемещения упругих элементов контролируется, сопровождается и смягчается действием гасящих устройств (например, амортизаторов). В результате, благодаря подвеске, сила удара, которая передается на кузов автомобиля, уменьшается. Этим и обеспечивается плавность хода. Лучший способ увидеть работу системы – это использовать видео, которое наглядно демонстрирует все элементы подвески автомобиля и их взаимодействие.
» alt=»»>
Автомобили обладают самыми различными по жесткости подвесками. Чем жестче подвеска, тем информативнее и эффективнее управление автомобилем. Однако при этом серьезно страдает комфорт. И, наоборот, мягкая подвеска устроена так, что обеспечивает удобство в эксплуатации и жертвует управляемостью (чего нельзя допустить). Именно поэтому производители автомобилей стремятся найти их наиболее оптимальный вариант – сочетание безопасности и комфорта.

Многообразие вариантов подвески

Устройство подвески автомобиля – это самостоятельное конструкционное решение производителя. Существует несколько типологий подвески автомобиля: их различает критерий, положенный в основу градации.

В зависимости от устройства направляющих элементов выделяются наиболее распространенные типы подвески: независимая, зависимая и полунезависимая.

Зависимый вариант не может существовать без одной детали — жесткой балки, входящей в состав моста автомобиля. При этом колеса в поперечной плоскости перемещаются параллельно. Простота и эффективность конструкции обеспечивает ее высокую надежность, не допуская развала колес. Именно поэтому зависимая подвеска активно применяется в грузовых автомобилях и на задней оси легковых.

Схема независимой подвески автомобиля предполагает автономное существование колес друг от друга. Это позволяет повысить амортизационные характеристики подвески и обеспечить большую плавность хода. Данный вариант активно применяется для организации как передней, так и задней подвески на легковых автомобилях.

Полунезависимый вариант состоит из жесткой балки, закрепленной на кузове с помощью торсионов. Данная схема обеспечивает относительную независимость подвески от кузова. Характерный ее представитель – переднеприводные модели ВАЗ.

Вторая типология подвесок основывается на конструкции гасящего устройства. Специалисты выделяют гидравлические (масляные), пневматические (газовые), гидропневматические (газо-масляные) устройства.

Определенным особняком стоит так называемая активная подвеска. Ее схема включает в себя вариативные возможности – изменение параметров подвески при помощи специализированной электронной системы управления в зависимости от условий движения автомобиля.

Наиболее распространенными изменяемыми параметрами являются:

• степень демпфирования гасящего устройства (амортизаторного устройства);
• степень жесткости упругого элемента (например, пружины);
• степень жесткости стабилизатора поперечной устойчивости;
• длина направляющих элементов (рычагов).

Активная подвеска представляет собой электронно-механическую систему, существенного увеличивающую стоимость автомобиля.

Основные виды независимой подвески

В современных легковых автомобилях в качестве амортизационной системы очень часто используется независимый вариант подвески. Это обусловлено хорошей управляемостью автомобиля (из-за небольшой массы) и отсутствием необходимости в тотальном контроле за траекторией его движения (как, например, в варианте с грузовым транспортом).
Специалисты выделяют следующие основные виды независимой подвески. (Кстати, фото позволит более наглядно проанализировать их отличия).

Подвеска на основе двойных поперечных рычагов

Строение данного вида подвески включает в себя два рычага, крепящиеся сайлентблоками к кузову, и соосно расположенные амортизатор и витую пружину.

Подвеска МакФерсон

Это производный (от предыдущего вида) и упрощенный вариант подвески, в которой верхний рычаг заменила амортизационная стойка. На сегодняшний момент МакФерсон – самая распространенная схема передней подвески легковых автомобилей.

Многорычажная подвеска

Еще один производный, усовершенствованный вариант подвески, в котором как бы искусственно два поперечных рычага были «разделены». Кроме того, современный вариант подвески очень часто состоит и из продольных рычагов. Кстати, многорычажная подвеска – это наиболее применяемая сегодня схема задней подвески легковых автомобилей.

Торсионная подвеска

Схема данного вида подвески основывается на специальной упругой детали (торсионе), который соединяет рычаг и кузов и работает на скручивание. Данный вид конструкции активно применяется при организации передней подвески некоторых внедорожников.

Регулировка передней подвески

Важным компонентом комфортного движения является правильная регулировка передней подвески. Это так называемые углы установки управляемых колес. В просторечии такое явление именуется «сход-развал».

Дело в том, что передние (управляемые) колеса устанавливаются не строго параллельно продольной оси кузова и не строго перпендикулярно поверхности дороги, а с некоторыми углами, обеспечивающими наклоны в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Правильно выставленный «сход-развал»:

• во-первых, создает наименьшее сопротивление движению транспортного средства, а, следовательно, упрощает процесс управления автомобилем;
• во-вторых, существенно уменьшает износ протектора шин; в-третьих, значительно снижает расход топлива.

Выполнение установки углов – это технически сложная процедура, требующая профессионального оборудования и навыков работы. Поэтому выполнять ее следует в специализированном учреждении – автосервисе или СТО. Вряд ли стоит пробовать делать это самому по видео или фото из Интернета, если нет опыта в подобных делах.

Неисправности и обслуживание подвески

Сразу же оговоримся: согласно российским правовым нормам, ни одна неисправность подвески не отнесена к «Перечню…» неисправностей, с которыми запрещается движение. И это спорный момент.

Представим, что амортизатор подвески (передней или задней) не работает. Такое явление означает, что проезд каждой неровности будет сопряжен с перспективой раскачки кузова и потерей управляемости автомобиля. А что можно сказать о вконец разболтавшейся и пришедшей в негодность шаровой опоре передней подвески? Результат неисправности детали — «вылетела шаровая» — грозит серьезным ДТП. Лопнувший упругий элемент подвески (чаще всего пружина) приводит к возникновению крена кузова и подчас абсолютной невозможности продолжать движение.

Описанные выше неисправности – это уже конечные, наиболее одиозные неисправности подвески автомобиля. Но, несмотря на их крайне негативное влияние на безопасность движения, эксплуатация транспортного средства с такими проблемами не запрещается.

Большую роль в обслуживании подвески играет контроль за состоянием автомобиля в процессе движения. Скрипы, шумы и стуки в подвеске должны насторожить и убедить водителя в необходимости сервисного обслуживания. А длительная эксплуатация автомобиля вынудит его применить радикальный метод – «поменять подвеску по кругу», то есть заменить практически все детали и передней, и задней подвески.

Конструкция ходовой части автомобиля на примере ваз 2109

Ходовая часть ваз 2109 несколько отличается от схемы подвески более ранних моделей волжского автозавода. Давайте рассмотрим ее устройство — передний и задний мост в отдельности.

Передний мост

Передний мост имеет независимую телескопическую подвеску, в которой применяются как гидравлические амортизаторы, так и витые пружины. Поперечный рычаг — нижний с растяжками. Ходовая часть снабжена стабилизатором поперечной устойчивости. Устройство подвески ваз 2109 практически идентично с машинами ваз моделей 2108, 21099.

Узлы и детали ходовой части переднего моста

Передний мост ваз 2109 является, пожалуй, самым сложным элементом ходовой, это связано с тем, что схема трансмиссии автомобиля переднеприводная, но количество основных узлов в его устройстве не так уж и велико. Это:

1. Стойка с амортизаторами;
2. Поворотный кулак;
3. Поперечный рычаг;
4. Растяжки;
5. Узлы крепления ходовой части к кузову и трансмиссии;

Описание конструкции передней подвески

Ходовая часть переднего моста ваз 2109 содержит довольно много элементов, но все является типичной для машин подобного класса и ее конструкция перекликается с множеством однотипных автомобилей. Основной деталью служит телескопическая стойка с гидравлическим амортизатором. Поверх гидравлического цилиндра устанавливается витая пружина с буфером хода. Верхняя опора также изготавливается из полиуретана и обеспечивает качание стойки, и гашение вибраций. Устройство крепления стойки к кузову (тремя болтами) позволяет гасить вибрации. Также внутри опоры находится шарикоподшипник, который обеспечивает поворот стойки совместно с колесом. Внизу поворотного кулака имеется шаровая опора, для связи с нижним рычагом подвески.

Для компенсации усилий имеются растяжки с резинометаллическими шарнирами. Для установки ступицы колеса в поворотном кулаке монтируется двухрядный упорный подшипник. Ступица крепится одним болтом. Также устройство подвески включает в себя стабилизатор, он через стойки с резиновыми шарнирами связывается с нижними рычагами подвески.

Задний мост

Устройство ходовой заднего моста ваз 2109 гораздо проще, это объясняется тем, что в отличие от автомобиля классической заднеприводной схемы, в нем нет деталей связанных с трансмиссией. А нагрузка, которую воспринимает ходовая часть, гораздо меньше, чем у грузового автомобиля.

Детали ходовой заднего моста

Из-за более мягкого режима работы (по сравнению с задним приводом предыдущих моделей), у конструкторов появилась возможность упростить схему и устройство этого узла ваз 2109. Так в задней подвеске ходовой части отсутствуют растяжки и детали для передачи вращающего усилия колесам, стабилизаторы (так как их роль выполняет балка), это незначительно ухудшило динамические параметры автомобиля, зато значительно повысило безотказность. В схему этого узла ходовой входят:

• Продольные рычаги;
• Центральная балка;
• Кронштейны крепления моста автомобиля к лонжерону;
• Гидравлические амортизаторы;
• Пружины (пара);
• Фланцы для крепления колес.

Конструкция заднего моста

Основным элементом устройства заднего моста ходовой части автомобиля ваз 2109 является балка, которая в свою очередь состоит из трех деталей — двух продольных рычагов и соединителя. Эти три узла соединены сваркой с усилительными накладками. На рычаги привариваются кронштейны для установки амортизаторов автомобиля и фланцы для установки полуосей колес.

В передней части рычагом установлены шарниры, через них проходят болты крепления ходовой части к шарнирам, смонтированным на лонжеронах кузова. Амортизаторы заднего моста автомобиля ваз 2109 — гидравлические с добавленными цилиндрическими пружинами. В своей верхней части через резинометаллические втулки они закрепляются в деталях кузова машины.

Как проверить исправность подвески машины

Пожалуй, наиболее ответственным узлом после рулевого управления и тормозной системы, влияющим на безопасную эксплуатацию является ходовая часть автомобиля. Поэтому необходимо постоянно контролировать ее состояние. Конечно у легковой машины износ этого узла не такой сильный, как у грузовой, но чаще всего (и машины ваз не исключение) конструкторы закладывают стойкость и долговечность схемы подвески с учетом мягкого режима.

Для квалифицированного заключения о том, что подвеска находится в исправном или неисправном состоянии, лучше обратиться на станцию технического обслуживания, где смогут на специальных стендах полностью диагностировать состояние вашей машины, а мастера, для которых схема подвески не имеет секретов, смогут точно выявить поломку или небольшую неисправность. Но все же, даже не зная досконально устройство необходимо знать наиболее важные симптомы того, что с машиной что-то не так. Желательно обращать пристальное внимание на малейшие изменения в поведении автомобиля на дороге, которые могут быть симптомами неисправности мостов.

Признаки износа или повреждения ходовой части

1. Подтекания под автомобилем в районе размещения деталей подвески. Машины модели ваз 2109 как правило имеют уже большой срок службы (а устройство гидравлических цилиндров рассчитано на определенный ресурс, который они возможно уже давно выработали). Есть большая вероятность того что могут износиться сальник или зеркало штока амортизатора, поэтому обращайте внимание на возможную утечку гидравлической жидкости (в принципе, внимательно нужно относится к любым утечкам из автомобиля);
2. Стук при движении, рыскание по дороге — наиболее часто встречающийся признак неисправности. Как правило, свидетельствует об износе или ослаблении крепления узлов, внимательно осмотрите подвеску, а лучше всего обратитесь в мастерскую;
   
3. При воздействии на подвеску (попробуйте надавить на капот или наоборот приподнять ваш автомобиль, опытные автомеханики при первом знакомстве с легковыми машинами, не только с ваз 2109, так ориентировочно оценивают — в каком состоянии ходовая часть) подвеска не оказывает достаточного сопротивления — первый признак неправильной работы гидравлических цилиндров. Причин может быть множество — недостаточное количество жидкости, протекание из-за износа сальников, фторопластовой втулки, износ штока, неисправность клапанного механизма. Нужно обязательно заменить изношенные детали, пополнить масло в цилиндрах или устранить неисправность клапанного механизма;
4. При движении (особенно по неровной дороге) эпизодически появляются жесткие удары с характерным звуком, которые могут ощущаться даже на рулевом управлении (так называемый «пробой» подвески). Появление этого симптома сигнализирует об утрате пружинами (чаще всего задней ходовой части) своих свойств, вследствие усталости металла, могут также неправильно работать гидравлические амортизаторы. В любом случае необходимо осмотреть устройство вашей подвески и произвести ремонт.

Мы еще не упомянули о неравномерном износе покрышек — если ваши колеса отрегулированы на развал-схождение и отбалансированы, а ШРУСы (так как ваз 2109 собран по схеме переднего привода) правильно работают, значит, причина — ходовая часть, где-то есть поломка, излишний люфт или выработка.

В заключение нужно отметить, хотя ходовая часть автомобиля ваз 2109 и не подвергается таким перегрузкам как подобный узел грузового транспорта, схема ее все-таки довольно сложна и нуждается в постоянном внимании, благо, устройство подвески позволяет производить техническое обслуживание и ремонт без больших материальных затрат.
» alt=»»>