Как выбрать переднюю подвеску для автомобиля

Какие автомобильные подвески лучше в 2020 году и почему

Подвеска – это конструкция, состоящая из нескольких элементов, соединяющая колеса с кузовом и смягчающая тряску в дороге. В неё входят:

• детали, отвечающие за упругость при движении машины вверх-вниз по ухабистой дороге;
• направляющие, участвующие в повороте колес в нужное положение и препятствующие заносам на поворотах;
• амортизирующие элементы, не дающие пассажирам ощутить толчки от кочек и других несовершенств рельефа.

По типу конструкции подвески бывают:

• рессорными – самые первые в мире и применяемые до сих пор;
• пружинными – долговечные, надёжные, не нуждающиеся в особом уходе;
• торсионными – компактные и настраиваемые;
• пневматическими – позволяют менять величину дорожного просвета.

По принципу работы подвески делятся на:

• зависимые – они применяются в тяжелых машинах, рамных внедорожниках;
• независимые – их используют в легковых автомобилях;
• полузависимые – применяются в легковых бюджетных машинах.

Обычно автомобили покупают с готовыми подвесками, т. е. выбор остается за производителем, но некоторые водители впоследствии тюнингуют авто и заменяют конструкцию. Чтобы определиться, какая подвеска автомобиля вам подходит, и лучше справиться с дорогой, по которой вы постоянно перемещаетесь, нужно рассмотреть все существующие варианты.

Рессорные

Рессорная подвеска представляет собой довольно простую конструкцию: это изогнутая, как лук, пластина из нескольких слоев упругой стали, которую вместе с соответствующей парой укладывают вдоль или поперек кузова, между ним и колесами.

Подобная подвеска (но более примитивная) использовалась ещё в конных экипажах, а сейчас применяется в «Газелях», УАЗах и прицепах для тяжёлой техники. Несмотря на солидный возраст системы, в ней есть ряд несомненных плюсов:

• она продлевает срок службы амортизаторов, поскольку сама подавляет часть колебаний;
• легко подвергается ремонту;
• лучшая в плане экономичности подвеска автомобиля.

Среди минусов рессоры можно выделить:

• узкий круг применения – только в зависимой подвеске, от которой с каждым годом отказывается всё больше производителей машин;
• недолговечность – рессора бережёт амортизаторы, принимая на себя основную нагрузку, поэтому часто изнашивается;
• для пассажиров ощущается довольно жёстко и некомфортно, поэтому машины с такой подвеской покупают только для работы в сфере общественных перевозок (маршрутки и т. п.), чтобы сэкономить;
• рессора требует ухода – её нужно смазывать, чтобы металлические слои не тёрлись друг о друга;
• со временем начинает скрипеть.

Пружинные

Практически неубиваемая пружинная подвеска используется как в зависимом, так и в независимом варианте, и тоже не отличается высокой ценой. Как нетрудно догадаться, она представляет собой пружину, завитки которой по краям меньше, чем в середине, чтобы эффективнее передавать осевые усилия.

Такие подвески используются в недорогих легковых авто, а в современных иномарках — лучшие многоуровневые пружины (так называемая «качающаяся свеча»). Их преимущества:

• цена;
• долговечность;
• неприхотливость – подвеска не нуждается ни в смазке, ни в прокладках.

• подвеске требуются рычаги, чтобы правильно направлять усилия;
• нужны хорошие гидравлические или телескопические амортизаторы, т.к., пружина не гасит колебания сама по себе.

Торсионные

Основным компонентом такой подвески является торсион — стержень из упругой стали, один из концов которого прикрепляется к раме или кузову, а другой имеет специальный рычаг. Благодаря этому можно менять величину дорожного просвета, подтянув или ослабив торсион. Подобная подвеска сейчас используется во внедорожниках, базирующихся на рамном остове.

• в случае неисправности их можно заменить без помощи специалиста;
• они мало весят и достаточно просты;
• позволяют настраивать высоту автомобильного кузова.

• требует внимания и отработанной технологии производства, так как очень важно, чтобы концы были правильно закреплены с помощью зубчатого соединения;
• производство обходится недёшево и также влияет на конечную стоимость машины.

Пневматические

Наиболее прогрессивный и самый мягкий вид подвески автомобиля: её рейтинг надёжности очень высок в последние годы. Она представляет собой капсулы со сжатым азотом, изменение давления в них позволяет добиться амортизационного эффекта и не использовать дополнительные амортизаторы.

Подвеску очень легко отрегулировать таким образом, чтобы скорректировать величину дорожного просвета: например, на трассе его можно сделать поменьше и увеличить скорость, а на бездорожье – побольше.

Если на заводе вашей машине установили подвеску другого типа, но вы хотите, чтобы её переделали в пневматическую, то амортизаторы нужно оставить.

Плюсы пневматической подвески:

• она берёт на себя функции всех трёх элементов подвески: упругость, постановку нужного направления и амортизацию;
• мягкость можно менять по собственному усмотрению;
• можно увеличивать/уменьшать величину дорожного просвета без особых усилий.

• цена;
• на высокоскоростных машинах и внедорожниках подвеска быстро изнашивается;
• заменить подвеску может только специалист.

Зависимые, независимые и полузависимые

Независимая подвеска предполагает, что парные колеса автомобиля могут двигаться вверх и вниз независимо друг от друга. Таким образом, если одно колесо наехало на препятствие, на положении другого это никак не отразится. За счёт этой особенности пассажиры не чувствуют тряски и путешествуют с комфортом.

В случае с зависимой подвеской всё наоборот: общая ось жёстко связывает между собой два колеса и заставляет их синхронно реагировать на неровности дороги. От этого ощущения пассажиров могут быть не очень комфортными, зато на поворотах и сложном грунте такая подвеска препятствует заносам на поворотах и пробуксовке. Её используют в автобусах, грузовиках и рамных внедорожниках.

Полузависимая подвеска имеет продольные рычаги, которые соединяются упругой осью, гораздо менее жёсткой, чем в зависимом варианте. Благодаря этому удаётся объединить лучшие качества обеих видов и сделать путешествия комфортными.

На современных автомобилях нередко ставят разные подвески: например, на передние колеса – независимую, а на задние – зависимую или полузависимую, чтобы сделать машину более удобной и маневренной.

Таким образом, выбор подвески зависит от того, какие задачи будут стоять перед вашим автомобилем: должен ли он преодолевать бездорожье или же ему предстоит ездить по городу и хорошей трассе.

Источник статьи: http://rating-avto.ru/raznoe/podveska-v-avtomobil.html

Мягкость и жесткость подвески – что важнее для комфорта?

Специалисты-подвесочники могут рассказать множество интересных примеров из практики, а мне придется ограничиться лишь кратким рассказом о том, почему жестче не всегда цепче, а мягче не всегда комфортнее. Работа подвесок машины вовсе не так проста, как кажется на первый взгляд. Они выполняют множество функций, которые не вполне очевидны. Я постараюсь кратко упомянуть об основных.

А вообще, о работе подвесок написано много книг, и большинство из них очень толстые. Я попробую лишь «по верхам» обозначить основные моменты, чтобы уложиться в формат познавательной статьи.

Почему без подвески не обойтись

Даже очень ровные дороги на самом деле имеют изгиб по многим направлениям, да и сама Земля мало похожа на бесконечную плоскость. И чтобы все четыре колеса касались поверхности, они должны иметь возможность перемещения вверх и вниз. При этом крайне желательно, чтобы беговая поверхность колеса прилегала к покрытию всей своей шириной при любом положении подвески. Так что машины, у которых подвески жесткие и короткоходные, практически обречены на плохое сцепление колес с дорогой, ведь всегда одно из колес будет разгружено.

Почему подвеска должна иметь ход сжатия

Для контакта всех колес с дорогой вовсе не обязательно, чтобы подвеска могла сжиматься, достаточно того, что колеса смогут двигаться только вниз. Но при движении машины в поворотах возникают боковые силы, которые стремятся наклонить авто. Если при этом одна сторона машины сможет приподниматься, а другая не сможет опуститься, центр тяжести авто сильно сместится в сторону загруженного колеса, что в свою очередь вызовет много негативных последствий.

В первую очередь еще большую разгрузку внутреннего по отношению поворота колеса и увеличение момента крена из-за перемещения центра тяжести вверх относительно центра крена подвески (о нем ниже). И, разумеется, если у колес нет хода сжатия, то даже маленькая неровность под одним из колес должна вызывать перемещение кузова, перемещение всех остальных колес вниз со всеми связанными затратами энергии на подъем и снижением сцепления колес. Что, мягко говоря, не слишком комфортно. А еще разрушительно для кузова и деталей подвески. В общем, подвеска должна быть сбалансированной, иметь ход сжатия и ход отбоя для нормальной работы.

Почему машина кренится в поворотах

Раз уж мы определились с тем, что подвеска у машины должна быть и имеет возможность перемещения вверх-вниз, то чисто геометрически образуется некая точка, центр, вокруг которой поворачивается кузов машины при крене. Эта точка называется центром крена машины.

А сумма сил инерции, воздействующих на машину в повороте, как раз приложены к ее центру масс. Если бы он совпадал с центром крена, то в повороте никакого крена бы не было, но он обычно расположен гораздо выше, и в результате образуется кренящий машину момент. И чем выше расположен центр крена, чем ниже центр тяжести, тем он меньше. На специальных гоночных конструкциях вроде машин Формулы 1 центр тяжести помещают ниже центра крена, и тогда машина может крениться в противоположную сторону, как катер на воде.

Собственно, расположение центра крена зависит от конструкции подвески. И автомобильные инженеры неплохо научились его «поднимать» повыше, изменяя конструкцию рычагов, что в теории могло бы избавить от кренов не только низкие спортивные авто, но и достаточно высокие. Проблема в том, что подвеска, сконструированная для обеспечения «неестественно задранного» центра крена, успешно борется с наклонами кузова, но при этом плохо справляется с основной задачей — демпфированием неровностей.

Почему подвеска должна быть мягкой

Достаточно очевидно, что чем мягче подвеска, тем меньше изменение положения кузова при наезде на неровность и при крене меньше распределяется нагрузка между различными колесами. А значит, и сцепление колес с дорогой при этом не ухудшается и не расходуется энергия на перемещения центра масс машины вверх-вниз. Что же, мы нашли идеальную формулу? Но, к сожалению, не все так просто.

Во-первых у подвесок ограничены ходы сжатия, и они должны быть согласованы с изменением нагрузки на ось при загрузке машины пассажирами и багажом, и с нагрузкой, возникающей при прохождении поворотов и неровностей. Слишком мягкая подвеска при повороте сожмется так сильно, что колеса с другой стороны оторвутся от земли. Так что подвеска должна не допустить исчерпания хода сжатия с одной стороны и вывешивания колеса с другой.

Получается, что слишком мягкой подвеске быть тоже плохо… Оптимальным вариантом является сравнительно небольшой диапазон «мягкости», после чего подвески становятся жесткими, но настроить такую конструкцию тем сложнее, чем выше разница между жесткой и мягкой ее частью.

При любом перераспределении нагрузки между колесами происходит ухудшение общего сцепления колес с дорогой. Дело в том, что догрузка одних колес не компенсирует все потери при разгрузке других. А в случае вывешивания разгруженных колес увеличение сцепления на догруженной стороне не компенсирует и половины потерь.

Помимо общего ухудшения сцепления, это еще и приводит к ухудшению управляемости. Борются с этим неприятным фактором, изменяя наклон плоскости качения колеса относительно дороги — так называемый развал. В результате конструктивных мероприятий, направленных на программирование изменения развала при крене машины удается компенсировать изменение сцепления колес при поперечных нагрузках в разумном диапазоне и тем самым сделать управление машиной проще.

Почему же приходится делать подвески жестче на спортивных машинах?

На управляемости машины крайне негативно сказываются любые изменения углов установки подвески при кренах машины и задержки в откликах на управляющие воздействия из-за смещения центра тяжести. А значит, приходится делать подвески жестче, чтобы в повороте крены уменьшались.

Крайним выходом является мощный стабилизатор поперечной устойчивости — торсион, который препятствует перемещению колеса одной оси относительно другого. Но это не самый лучший способ. Да, он улучшает ситуацию с изменением углов установки колес в повороте, но зато разгружает внутреннее, по отношению к повороту, колесо, и перегружает наружное. Немного лучше просто сделать подвеску жестче. Это больше сказывается на комфорте, но зато не так разгружает внутреннее колесо.

Немалое значение амортизаторов

Помимо упругих элементов, в подвеске машины присутствуют и газовые или жидкостные амортизаторы — элементы, ответственные за гашение колебаний подвески и вывода энергии, которую машина тратит на перемещения центра масс. С их помощью можно подправить все реакции подвески на сжатие и отбой, ведь амортизатор может обеспечить в динамике куда большую жесткость, чем пружина. При этом его жесткость, в отличие от пружин, будет очень разной в зависимости от хода подвески и скорости ее перемещения.

Разумеется, совсем мягкий амортизатор не сможет выполнять свою основную задачу — гашение колебаний, машина попросту будет раскачиваться после прохождения неровности. А установка очень жесткого будет создавать эффект, схожий с установкой очень жесткой пружины, которая не хочет сжиматься и тем самым увеличивает нагрузку на колесо и разгружает все остальные. Но тонкая настройка поможет уменьшить крены в поворотах и помочь пружинам, уменьшить клевки кузова при разгоне и торможении и при этом не мешать колесам проезжать мелкие неровности. И разумеется, не допускать «пробоя» подвесок при проезде жестких неровностей. В общем, воздействие на поведение машины они оказывают не меньшее, чем жесткость пружин.

Немного о комфорте и частотах колебаний

Понятно, что у машины без подвески комфорт был бы нулевой, ведь все мелкие неровности от дороги передавались бы прямо на ездоков. Бр-р. Но если подвеску сделать очень мягкой, то ситуация станет ненамного лучше — постоянная раскачка тоже крайне плохо сказывается на людях. Оказывается, человек плохо переносит колебания как с небольшой амплитудой и большой частотой от жесткой подвески, так и с большой амплитудой и с малой частотой от мягкой.

Для создания комфортных условий для пассажиров необходимо согласовать жесткость пружин, амортизаторов и покрышек так, чтобы на самых ходовых для этой машины покрытиях частоты колебаний пассажиров и уровень ускорений оставались в комфортных пределах.

Частота и амплитуда колебаний подвески важны еще и в другом аспекте — собственные частоты резонанса системы машина-подвеска-дорога не должны совпадать с возможными частотами управляющих воздействий и возмущений от дороги. Так что задача конструкторов заключается еще и в том, чтобы обойти опасные режимы как можно дальше, ведь в случае резонанса можно и машину перевернуть, и потерять управление, и просто поломать подвески.

Итак, какой должна быть подвеска?

Как это ни парадоксально, но чем мягче подвеска, тем лучше сцепление колес с дорогой. Но при этом она не должна допускать сильных кренов и изменения пятна контакта колес с дорогой. Чем хуже дороги, тем более мягкой должна быть подвеска для получения хорошего сцепления. Чем ниже коэффициент сцепления колес, тем мягче должна быть подвеска. Казалось бы, проблему может решить установка стабилизатора поперечной устойчивости, но нет, у него тоже есть свои негативные черты, он делает подвеску более «зависимой» и уменьшает ход подвески.

Так что настройка подвески остается делом для настоящих мастеров и всегда требует много времени на натурные испытания. Множество факторов затейливо переплетаются и, изменив один параметр, можно ухудшить и управляемость, и плавность хода. И не всегда жесткая подвеска делает машину быстрее, а мягкая — комфортнее. На управляемости сказывается и изменение жесткости передней и задней подвесок относительно друг друга и даже малейшее изменение характеристик жесткости амортизаторов. Надеюсь, эта статья поможет более тщательно относиться к выбору комплектующих для подвесок и предотвратит необдуманные эксперименты.

Источник статьи: http://www.kolesa.ru/article/mjagkost-i-zhestkost-podveski-chto-vazhnee-dlja-komforta-2015-03-05