Спиральная пружина задней подвески автомобиля

ПРУЖИНЫ ПОДВЕСКИ: ИНТЕРВАЛ ЗАМЕНЫ, ВИДЫ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется пружинами подвески автомобиля, каков их принцип работы, для чего нужны элементы и как определить износ деталей. Кроме того, расскажем про то, стоит ли менять пружины при замене амортизаторов, из чего изготавливают, какую конструкцию со строением имеют компоненты подвески того или иного транспортного средства, а также, как грамотно эксплуатировать и обслуживать данные детали. В заключении поговорим о том, что влияет на ускоренный износ деталей подвески машины, может ли амортизатор функционировать без пружины и как правильно нужно осуществлять замену этих компонентов.

Автомобильной пружиной называется один из основных элементов подвески транспортного средства, которая выполняет функции по приему энергии от шасси и обеспечению упругости ходовой во время движения. Справочно заметим, что пружина не предназначена для гашения колебаний, эти функции в автомобиле выполняет амортизатор. Отметим, что в условиях плохого состояния дорог, поломкам в значительной степени становятся подвержены именно компоненты подвески и первыми элементами, которые принимают на себя весь удар являются пружины и амортизаторы. Поэтому крайне важно при эксплуатации автомобиля на систематической основе проверять пружины на исправность и механические повреждения.

Стоит понимать, что пружины подвески транспортного средства выполняют очень важные задачи. Эти задачи заключаются в том, что шины автомобиля не способны поглощать все неровности и бороться с толчками на дороге, для этого предназначены специальные стальные энергоемкие детали, как пружины. В современных автомобилях зачастую устанавливаются витые цилиндрические пружины с довольно простыми конструктивными особенностями, но при этом с высокой степенью надежности. Данные элементы подвески крайне редко подвергаются поломкам, однако мы не должны забывать, что есть такой процесс, как усталость металла.

1. Конструкция, задачи и принцип действия пружин подвески

Пружина подвески конструктивно является очень простой, с совершенно открытым строением, без наличия в ней скрытых узлов и механизмов. Поэтому при подборе пружин для автомобиля, смотрят в первую очередь на ее параметры и свойства проволоки. Кроме того, немаловажными показателями той или иной пружины является количество витков, их плотность и общая длина всей детали. Именно эти параметры позволяют наиболее точно и правильно подобрать нужный тип пружины, который будет оптимально соответствовать характеристикам подвески автомобиля.

На сегодняшний день различают 3 основных критерия для правильного выбора пружин :

По линейным показателям : при которой сила нагрузки пропорциональна деформации элемента. Данные критерии являются самыми простыми и наиболее популярными при подборе пружин;

По прогрессивным показателям : при которой сила нагрузки постепенно нарастает на деталь и основной упор при вычислении параметров детали осуществляется на основе толщины, плотности и диаметра витков пружины;

По дегрессивным показателям : при которых сила нагрузки на элемент смешанная.

Все мы знаем, что пружины всегда работают в паре амортизаторами и выполняют две главные функции единой задачи на двоих – обеспечивают плавность хода и улучшают управляемость автомобиля. Как мы отмечали ранее, пружина представляет из себя упругий элемент системы подвески автомобиля, которая принимает на себя толчки и удары при езде по дороге и обеспечивает их смягчение. Справочно заметим, что после наезда машиной на препятствие происходит отрывание колес от дороги, но автомобиль все равно остается управляемым, все это благодаря пружинам подвески.

Суть любой автомобильной пружины заключается в том, чтобы как можно быстрее вернуть на свое первоначальное место колесо после отскока и чем мягче будет элемент подвески, тем сильнее она сожмется, следовательно больше поглотит ударной энергии. Дело в том, что ударная энергия, которая воздействует на колесо очень медленно расходуется и колебания могут долго не проходить, при этом происходит еще подпитывание новыми толчками от дороги. Чтобы решить эту проблему на помощь пружинам приходят амортизаторы, задачей которых является гашение колебаний колес автомобиля. Происходит гашение колебаний с помощью преобразования толчков и направление их на кузов, а также детали подвески (рычаги, сайлентблоки).

Теперь мы знаем, что пружины не подавляют вибрации и не устраняют неровности от дороги, за это все отвечают амортизаторы. Пружины необходимы подвеске автомобиля для рассеивания или разделения воздействий от дороги, которые происходят на колеса машины. Что же такое рассеивание энергии ? Это процесс, который направлен на преодоление определенных потерь в системе, с целью распределения механических воздействий на объект, которым в нашел случае выступают колеса машины.

Принцип работы пружины заключается в том, что в тот момент, когда колесо транспортного средства попадает на неровность, витки элемента подвески подвергаются сжатию. Кстати по аналогичному принципу функционируют рессоры с торсионами. Однако у рессоров есть небольшое отличие, которое заключается в том, что они являются упругими элементами и не подавляют толчков. Также отметим, что пружина не передает всю силу на кузов машины, за подавление энергии в большей степени отвечает амортизатор.

Дек может стоит полностью отказаться от упругих элементов в подвеске и устанавливать только детали для подавления энергии? К сожалению это сделать нельзя, так как амортизаторы сами не поднимаются вверх и не возвращаются в исходное положение, особенно под нагрузкой. Как мы знаем, амортизатор является более сложной деталью, чем пружина, следовательно менее надежной и долговечной. Кстати из-за сложности конструкции, амортизатор требует более частого обслуживания и замены на новый при ухудшении качества работы элемента.

2. Стоит ли менять пружины с амортизаторами? Интервал замены

Читайте также:  Рычаги подвески от иж оды

Оптимально функционировать подвеска может только при правильном взаимодействии ее элементов и конечно только в случае исправности деталей, а также полном выполнении своих функций амортизаторами с пружинами. В том момент, когда пружины обеспечивают удержание массы автомобиля, их работу или движение контролируют амортизаторы, поэтому данные компоненты полностью зависят друг от друга.

В том случае, если один из элементов функционирует не в должной степени, то он перекладывает свои функции на “соседа“. Например, если пружина сильно проседает, то происходит перегрузка работой амортизатора, который в свою очередь может из-за этого выйти из строя раньше времени. В том случае, если происходит наоборот, изношенный амортизатор не справляется со своими функциями, то он просто ограничивает возможности пружины, что приводит к раскачиванию машины во время движения.

Причины, в связи с которыми теряют свои качества амортизаторы в принципе ясны, из своего сложного устройства, а из-за чего могут терять свои свойства пружины?

На это влияет ряд факторов :

– Естественный износ или усталость металла детали;

– Повреждение поверхностного слоя детали из-за частой деформации, чрезмерной нагрузки и механического воздействия;

– Систематическая перегрузка детали и частое преодоление дорожных неровностей на скорости;

– Коррозия, а затем появление ржавчины металла, которая зачастую появляется от повышенной влажности или воздействия дорожных солевых реагентов.

Заметим, что от состояния пружин напрямую зависит эффективное удержание автомобиля на дорожном полотне, уровень негативного воздействия на амортизаторы с наконечниками, а также не слабое влияние оказывается на тормозные параметры транспортного средства. Как правило, довольно значительное влияние оказывают изношенные пружины на тормозную систему, так как просевшие детали не могут в необходимой степени нейтрализовать силу, которая возникает в процессе торможения машины.

Как рекомендуют специалисты по обслуживанию и ремонту транспортных средств, наиболее оптимально при обновлении амортизаторов производить также замену старых пружин на новые. Однако это не является дешевой процедурой. Сами по себе пружины стоят не дорого, не говоря об амортизаторах, однако нужно еще будет оплатить довольно трудоемкую работу специалистов, которая оценивается недешево. Исходя из отзывов многих автолюбителей, менять пружины с амортизаторами еще нужно потому, что определить состояние данных деталей, на примере усталости металла при помощи визуального осмотра просто невозможно.

Стоит понимать, что устанавливая новые амортизаторы, при этом не меняя старые пружины, которые при внешнем осмотре уже начинают ржаветь является ремонтом подвески наполовину. Такая установка обеспечит укорачивание срока службы амортизаторов, причем на значительный период времени. Если мы производим замену старых амортизаторов с пружинами на новые, то можно точно констатировать, что наша подвеска восстановиться до оригинального состояния. Кроме того, в дополнение наша часть затрат на обновление покроется за счет экономии на двойной оплате специалистам по ремонту, те есть не нужно будет дважды производить практически одинаковые работы.

Причины, по которым меняются пружины подвески автомобиля :

– При поломке пружины, которая зачастую происходит в самом верхнем или нижнем витке детали:

– При визуально установленной коррозии на поверхности детали;

– При повреждении металла детали, которая четко просматривается визуально;

– При снижении дорожного просвета машины;

– При неравномерном горизонте автомобиля, который отражается в разнице высоты передней и задней частей транспортного средства.

В том случае, если при осмотре и диагностике старых пружин не выявлено ничего плохого, то вполне допускается производить замену пружин при каждой 2-ой замене амортизаторов. Однако в том случае, если мы эксплуатируем автомобиль довольно часто без пассажиров и груза, то при замене амортизаторов, рекомендуется специалистами поменять правую и левую пружины местами. Нужно это для того, чтобы обновить постоянно нагруженную водительским весом левую пружину.

В заключении отметим, что пружины в паре с амортизаторами играют роль ключевых элементов подвески транспортного средства. Кроме того, стоит знать, что при плановой или внеплановой замене амортизаторов, то рекомендуется также менять пружины подвески на новые. В том случае, если состояние текущих пружин оптимальное, то их необходимо для обновления поменять местами, причем парами на ось, потому что в противном случае может возникать дисбаланс подвески, в связи с разным износом деталей, что однозначно отразится на управляемости машины.

Источник

Задняя зависимая, независимая и полузависимая подвески, какая лучше?

Спереди автомобиля устанавливают, как правило, независимую подвеску типа МакФерсон, двухрычажную или многорычажную подвеску. А вот задняя подвеска может иметь существенные отличия. В зависимости от автомобиля и условий его эксплуатации, сзади применяется зависимая, полузависимая или независимая подвеска с разным количеством рычагов. Каждая конструкция имеет свои особенности, преимущества и недостатки, а какая из них лучше?

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска автомобиля – это конструкция, в которой оба колеса оси жёстко связаны между собой. Перемещение одного из них влияет на другое.

Типичным представителем такой конструкции может быть балка заднего моста, которая «подвешивается» на двух винтовых пружинах. К кузову она крепится при помощи четырех продольных рычагов. Для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга. Работа такой конструкции показана на видео:

  • Простота в обслуживании и ремонте.
  • Вынослива.
  • Постоянный дорожный просвет.
  • Большая масса балки заднего моста (неподрессоренных масс). Из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.
  • Более высокая жесткость подвески.

Независимая подвеска

Независимая подвеска автомобиля – это конструкция, в которой колеса одной оси никак не связаны друг с другом, либо влияют лишь в малой степени. Задняя независимая многорычажная подвеска устанавливается чаще всего на большие седаны и кроссоверы.
Пример работы такой подвески показан на видео:

  • Малый вес неподрессоренных масс. Езда по неровной дороге будет более комфортной, автомобиль будет лучше «держать дорогу», улучшиться управляемость.
  • Больше настроек подвески.
  • Сложнее конструкция, больше деталей и соответственно сложнее и дороже ремонт.
  • Более частый ремонт, чем у зависимой.
  • Дорогая в производстве.
Читайте также:  Номера рычагов передней подвески пассат б5

Полузависимая подвеска

На легковых автомобилях в качестве задней подвески чаще всего используется простая торсионно-рычажная полузависимая подвеска.

Ее устанавливают на большинство современных моделей небольших хэтчбеков и седанов. Работа этой задней подвески на видео:

  • Простота в обслуживании и ремонте.
  • Недорогая в производстве.
  • Вынослива.
  • Малый вес.
  • Более высокая жесткость подвески.
  • Невозможность применения на заднеприводных автомобилях.

Заключение

Автомобиль с передней независимой и задней зависимой — оптимален для повседневной эксплуатации по асфальтовым дорогам с возможностью съезда на не экстремальное внедорожье и не длительное движение по нему (например подъезд к местам рыбалки и т.д.). Автомобиль с полностью независимой подвеской хорошо подходит для скоростных внедорожных гонок, где необходимо сохранять сцепление с дорогой на максимально возможных скоростях, но при этом не столь важна артикуляция и возможность реализации тяги при больших разноименных ходах подвески.

Источник

Какая подвеска автомобиля лучше — ликбез ЗР

— Сударыня, почему же, позвольте вас спросить, вы не надели алмазные подвески? Ведь вы знали, что мне было бы приятно видеть их на вас.
А. Дюма «Три мушкетера»

Напомним: подвеской автомобиля называется вся совокупность деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами.

Перечислим основные элементы подвески:

  • Элементы, обеспечивающие упругость подвески. Они воспринимают и передают вертикальные силы, которые возникают при проезде неровностей дороги.
  • Направляющие элементы — они определяют характер перемещения колес. Также направляющие элементы передают продольные и боковые силы, и возникающие от этих сил моменты.
  • Амортизирующие элементы. Предназначены для гашения колебаний, возникающих при воздействии внешних и внутренних сил

Вначале была рессора

У первых колесных не было никаких подвесок — упругие элементы попросту отсутствовали. А затем наши предки, вероятно, вдохновившись конструкцией стрелкового лука, стали применять рессоры. С развитием металлургии стальным полосам научились придавать упругость. Такие полосы, собранные в пакет, и образовали первую рессорную подвеску. Тогда чаще всего использовалась так называемая эллиптическая подвеска, когда концы двух рессор были соединены, а их середины крепились к кузову с одной стороны и к оси колес с другой.

Затем рессоры стали применять на автомобилях, причем как в виде полуэллиптической конструкции для зависимых подвесок, так и установив одну, а то и две рессоры поперек. При этом получали независимую подвеску. Отечественный автопром долго использовал рессоры — на Москвичах до появления переднеприводных моделей, на Волгах (за исключением Волги Сайбер), а на УАЗах рессоры применяются до сих пор.

Рессоры эволюционировали вместе с автомобилем: листов в рессоре становилось меньше, вплоть до применения однолистовой рессоры на современных малых развозных фургонах.

Плюсы рессорной подвески

Минусы рессорной подвески

  • Простота конструкции — при зависимой подвеске достаточно двух рессор и двух амортизаторов. Все силы и моменты от колес рессора передает на кузов или раму, не нуждаясь в дополнительных элементах
  • Компактность конструкции
  • Внутреннее трение в рессоре с несколькими листами гасит колебания подвески, что снижает требования к амортизаторам
  • Простота изготовления, дешевизна, ремонтопригодность
  • Обычно используется в зависимой подвеске, а она сейчас встречается все реже
  • Достаточно высокая масса
  • Не очень высокая долговечность
  • Сухое трение между листами требует или применения специальных прокладок или периодической смазки
  • Жесткая конструкция с рессорами не способствует комфорту при малой нагрузке. Поэтому чаще применяется на коммерческих транспортных средствах.
  • Регулировка характеристик в эксплуатации не предусмотрена

Пружинная подвеска

Пружины начали устанавливать еще на заре автомобилестроения и с успехом применяют до сих пор. Пружины могут работать в зависимых и независимых подвесках. Их применяют на легковых автомобилях всех классов. Пружина, поначалу только цилиндрическая, с постоянным шагом навивки по мере совершенствования конструкции подвески приобрела новые свойства. Сейчас применяют конические или бочкообразные пружины, навитые из прутка переменного сечения. Все для того, чтобы усилие росло не прямо пропорционально деформации, а более интенсивно. Сначала работают участки большего диаметра, а затем включаются те, что поменьше. Так же и более тонкий пруток включается в работу раньше, чем более толстый.

Плюсы пружинной подвески

Минусы пружинной подвески

  • Отработанная и недорогая конструкция
  • Сравнительно высокая долговечность
  • Возможность обеспечения прогрессивной характеристики
  • Не нуждается в обслуживании и смазке
  • Подвеска получается не очень компактной, т.к. пружина не может передавать никаких усилий, кроме осевых, а потому требует направляющих элементов в виде рычагов.
  • Пружинная подвеска не обладает свойством гашения колебаний, а потому требует мощных амортизаторов
  • Нет возможности изменять характеристики подвески

Торсионы

А вы знаете, что почти в любом автомобиле с пружинной подвеской все равно есть торсионы? Ведь стабилизатор поперечной устойчивости, который сейчас ставят почти повсеместно, это и есть торсион. Вообще любой относительно прямой и длинный рычаг, работающий на кручение, представляет собой торсион. Как основные упругие элементы подвески торсионы стали применятся наряду с пружинами в самом начале автомобильной эры. Торсионы ставили вдоль и поперек автомобиля, использовали в самых разных типах подвесок. На отечественных автомобилях торсион использовался в передней подвеске Запорожцев нескольких поколений. Тогда торсионная подвеска пришлась кстати вследствие своей компактности. Сейчас торсионы чаще используют в передней подвеске рамных внедорожников.

Упругим элементом подвески является торсион — стальной стержень, работающий на кручение. Один из концов торсиона закреплен на раме или несущем кузове автомобиля с возможностью регулировки углового положения. На другом конце торсиона установлен нижний рычаг передней подвески. Усилие на рычаге создает момент, закручивающий торсион. Ни продольная, ни боковая силы на торсион не действуют, он работает на чистое кручение. Подтяжкой торсионов можно регулировать высоту передней части автомобиля, но при этом полный ход подвески остается прежним, мы только меняем соотношение ходов сжатия и отбоя.

Читайте также:  Болты для рычага передней подвески kia spectra

Плюсы торсионной подвески

Минусы торсионной подвески

  • Очень компактны и легки
  • Возможно регулирование преднатяга торсиона, что позволяет перенастраивать подвеску под конкретные требования
  • При поломке, что бывает крайне редко, легко заменить своими силами. Также упрощается ремонт передней подвески, которую всегда можно разгрузить просто ослабив торсионы.
  • Очень высокие требования к качеству изготовления, поскольку торсион представляет собой не просто пруток, а требует прочной заделки концов, обычно с помощью шлицевых соединений.
  • Относительно дороги в производстве

Амортизаторы

Из курса школьной физики известно, что любой упругой системе свойственны колебания с некой собственной частотой. А если еще будет воздействовать возмущающая сила с совпадающей частотой, то возникнет резонанс — резкое увеличение амплитуды колебаний. В случае с торсионной или пружинной подвеской бороться с этими колебаниями и призваны амортизаторы. В гидравлическом амортизаторе рассеивание энергии колебаний происходит за счет потери энергии на перекачивание специальной жидкости из одной камеры в другую. Сейчас телескопические амортизаторы распространены повсеместно, от малолитражек до большегрузных автомобилей. Амортизаторы, называемые газовыми, на самом деле тоже жидкостные, но в свободном объеме, а он есть у всех амортизаторов, содержится не просто воздух, а газ под повышенным давлением. Поэтому «газовые» амортизаторы всегда стремятся вытолкнуть свой шток наружу. А вот у следующего вида подвесок без амортизаторов можно обойтись.

Пневматическая подвеска

В пневматической подвеске роль упругого элемента играет воздух, находящийся в замкнутом пространстве пневмобаллона. Иногда вместо воздуха используют азот. Пневмобаллон представляет собой герметичную емкость со стенками из синтетических волокон, завулканизированных в слой герметизирующей и защитной резины. Конструкция во многом напоминает боковину шины.

Важнейшим качеством пневмоподвески является возможность изменять давление рабочего тела в баллонах. Причем перекачка воздуха позволяет устройству играть и роль амортизатора. Система управления позволяет изменять давление в каждом отдельном баллоне. Таким образом автобусы могут вежливо наклоняться на остановке для облегчения посадки пассажиров, а грузовики сохранять постоянную «стать», будучи набитыми под завязку или абсолютно порожними. А на легковых автомобилях пневмобаллоны могут устанавливаться в задней подвеске для сохранения постоянного дорожного просвета в зависимости от загрузки. Иногда в конструкции внедорожников применяют пневмоподвеску и на передней, и на задней осях.

Пневмоподвеска позволяет регулировать клиренс автомобиля. На больших скоростях машина «приседает» ближе к дороге. Поскольку при этом центр масс становится ниже, уменьшается валкость в поворотах. А на бездорожье, где важен большой дорожный просвет, кузов, наоборот, приподнимается.

Пневмоэлементы совмещают в себе функции пружин и амортизаторов, правда только в тех случаях если это заводская конструкция. В тюнинговых конструкциях, когда пневмобаллоны просто добавляют к существующей подвеске, амортизаторы лучше оставить.

Плюсы пневматической подвески

Минусы пневматической подвески

  • Невысокая масса
  • Возможность изменения жесткости
  • Поддержание постоянного клиренса
  • Возможность изменения клиренса
  • Заменяет упругий и гасящий колебания элементы
  • Высокая сложность и цена всей системы
  • На легковых автомобилях и внедорожниках долговечность ниже, чем у других типов подвесок.

Установку пневмоподвесок очень любят тюнингисты всех мастей. И, как обычно, кто-то хочет пониже, кто-то повыше.

Зависимая и независимая подвеска

Все слышали выражение «у него независимая подвеска по кругу». А что же это значит? Независимой подвеской называется такая подвеска, когда каждое колесо совершает ходы сжатия и отбоя (вверх и вниз) не оказывая влияния на перемещения других колес.

Независимая подвеска типа МакФерсон с L или А-образными рычагами — сегодня самый распространенный тип передней подвески в мире. Простота и дешевизна конструкции совмещаются с неплохой управляемостью.

Зависимой называется такая подвеска, когда колеса объединяет одна жесткая балка. При этом ход одного колеса, например вверх, сопровождается изменением угла наклона другого колеса относительно дороги.

Раньше такие подвески применялись весьма широко — взять хоть наши Жигули. Теперь только на серьезных внедорожниках с мощной неразрезной балкой заднего моста. Зависимая подвеска хороша только своей простотой и используется там, где по условиям прочности необходим жесткий неразрезной мост. Еще есть полузависимая подвеска. Такая используется на задней оси недорогих автомобилях. Она представляет собой упругую балку, которая связывает оси задних колес.

Полузависимая подвеска обеспечивает относительно неплохие характеристики, при этом намного дешевле независимой. А вот независимая подвеска — королева подвесок — обеспечивает оптимальное сцепление каждого колеса с дорогой и наименьшую передачу толчков от неровностей на кузов автомобиля. При этом такая конструкция самая дорогая в обслуживании.

Вам помягче?

Какую подвеску предпочесть? Мягкую или жесткую? Ответим очень просто — ту, которая нравится вам, но при этом ту, которой оснастили данную модель автомобиля разработчики. Выбирайте себе автомобиль при покупке по шкале «Жестко — Мягко», а не пытайтесь усовершенствовать конструкцию после покупки. Амортизаторы разных производителей имеют разную славу на рынке: одни жестче, другие помягче. Но производитель впрямую никогда вам об этом не скажет. На коробке будет указано, применим данный амортизатор к вашему автомобилю, или нет.

Еще один способ которым допустимо немного менять жесткость подвески автомобиля, это установка шин более высокого или более низкого профиля из диапазона допускаемых заводом изготовителем. Об этом читайте здесь.

Заключение

Каждый тип подвески нашел свою нишу и неплохо себя там чувствует, продолжая постепенно развиваться. Пожалуй, специалисты в области двигателей внутреннего сгорания останутся без работы раньше, чем подвесочники! А если серьезно, то самой совершенной считается пневмоподвеска. Пока ее недостатком является сложность конструкции и цена. Но со временем, если не изобретут ничего нового, то за независимой пневмоподвеской будущее. А еще старайтесь поддерживать подвеску в исправности. Не стоит ездить с пустыми амортизаторами, гнутыми рычагами и пружиной, от которой «всего один виток с краешку отломился».

Пишите в комментариях, какой тип подвески предпочитаете вы и почему.

Источник

Поделиться с друзьями