Балка задняя: характеристика и описание

Многорычажная подвеска

Стоит отметить, что этот тип является логичным продолжением двухрычажного варианта. Как становится понятно, в ее конструкции используется большое количество рычагов. Именно благодаря им она крепится к кузову, каждый рычаг отвечает за свои нагрузки. В крайних точках имеются специальные крепления, в которых установлены сайлент-блоки, а также шаровые шарниры, которые эффективно гасят удары при резком возникновении препятствий.

Так как здесь имеет место быть независимые элементы, такой тип самый комфортный и безопасный. Автомобиль всегда имеет стабильное пятно контакта с дорожным покрытием, что улучшает вождение (отзывчивость на руль всегда четкая). Все элементы крепятся на подрамниках, через достаточно большие сайлент-блоки, это еще увеличивает и шумоизоляцию колес, то есть в кузов проходит меньше вибраций и шума. Также эта подвеска весит меньше, ведь в строении просто рычаги, нет никаких «балок» которые совсем нелегкие, что уменьшает подрессорную массу.

Из-за комфортности, в основном устанавливается на машинах представительского и премиального класса.

Пробежимся по плюсам

  • Полностью независимая
  • Уменьшенная подрессорная масса
  • Комфортная
  • Улучшенное и стабильное пятно контакта с дорожным покрытием
  • Независимость продольной и поперечной регулировок
  • Может использоваться в системах полного привода (4×4)

Теперь о недостатках

, а как же куда же без них. Самый большой минус это дороговизна, цена «многорычажки» в отличие от балки выше почти в два раза, что реально может бить по карману.

Сложность конструкции и ремонт. Используется много рычагов, много сайлент-блоков и шарниров. Что намного усложняет конструкцию подвески, ее сложно устанавливать, ее сложно ремонтировать и обслуживать.

Срок службы. Также «многорычажка» не может похвастаться и сроком службы, обычно ближе к 80 – 100 000 выходит из строя один или несколько шарниров или сайлент-блоков, проявляются стуки, нужно диагностировать и менять нужный элемент. А вот чтобы произвести ремонт, нужно снять чуть ли не все рычаги.

Из-за своей дороговизны и сложности в установке и ремонте, применялась только на дорогих авто, хотя сейчас некоторые производители применяют и на авто «С» класса.

Плюсы и минусы подвески МакФерсон

  • Надежность, а простота самой конструкции обеспечивает весьма большой ресурс эксплуатации;
  • Универсальность, подвеска МакФерсон отлично работает как на передней, так и на задней оси автомобиля;
  • Относительно небольшая стоимость производства. Небольшое количество составных деталей делает эту подвеску самой доступной и недорогой;
  • Небольшие размеры. За счет небольшого количества деталей, позволяет использовать даже на самых компактных автомобилях;
  • Ход подвески с большим запасом. За счет такого запаса снижается вероятность пробоя подвески или передачи энергии удара на кузов автомобиля;
  • Снижена нагрузка на подвижные элементы подвески. Основное усилие берет на себя стойка, а вот шаровые опоры и сайлентблоки обеспечивают подвижность механизмов, за счет чего они получили неплохой запас ресурса.

Несмотря на такие плюсы подвески МакФерсон, все же есть и минусы, которые сыграли не самую последнюю роль в массовом использовании на всех автомобилях:

  • Сложность в обслуживании амортизационной стойки. Чтоб заменить одну деталь или провести обслуживания других составных, необходимо полностью извлекать всю конструкцию, а вот для разборки потребуется специальный инструмент, так как пружину сжать и разжать не так просто;
  • Постоянная нагрузка на стойку. Именно этот фактор влияет на срок эксплуатации подвески, как правило, он пропорциональный. Чем больше нагрузка, тем меньший срок эксплуатации;
  • Развал-схождения и кинематика. В случае большого хода амортизационной стойки, углы развала-схождения меняются в широком диапазоне. В результате, снижается устойчивость и управляемость автомобиля, повышается износ шин;
  • Усиление места крепления на кузове верхней части амортизационной стойки. Можно сказать, что эта часть кузова больше всего выдерживает перегрузки, если не укрепить, то могут появиться трещины или коррозия;
  • Повышенный шум работы. За счет шумных механизмов, подвеску МакФерсон не используют на автомобилях премиум класса, чаще всего предпочтение отдают многорычажному варианту. Такой тип подвески обеспечивает бесшумность и плавность хода кузова автомобиля.

Плюсы и минусы многорычажной подвески

Положительные стороны многорычажной подвески трудно переоценить. Благодаря использованию сайлентблоков во всех рычагах и выверенной кинематики подвески, мы получаем отличную плавность хода. Но самое главное достоинство такой подвески, конечно же, управляемость.

Многорычажная подвеска требовательна к качеству дорог и на российских просторах изнашивается довольно быстро

Но за удовольствие от поездок приходится платить. Такая подвеска требовательна к качеству дорог и на российских просторах изнашивается довольно быстро.

В соответствии с концепцией модульной замены узлов, большинство производителей позиционируют примененные в подвеске их автомобиелей рычаги как неразборные. Стоимость рычагов, при этом, как правило, высока. Соответственно, переборка всей подвески обходится в круглую сумму. Возможность сэкономить часть денег есть, однако для этого придется провести некоторые изыскания.

Как правило, производители универсальных деталей подвески, таких как сайлентблоки и шаровые опоры, делают запчасти всех возможных калибров и размеров. Однако, чтобы подобрать подходящие сайлентблоки для всех рычагов задней подвески того же Mercedes-Benz, придется внимательно проштудировать не один каталог.

Типовое разнообразие

Любая из подвесок автомобилей должна обеспечивать необходимую плавность хода, обладать кинематическими характеристиками, отвечающих требованиям устойчивости и управляемости авто.

В авто с зависимой подвеской подразумевается жесткое соединение колес, стоящих напротив, движение одного из которых в поперечной плоскости содействует перемещению второго. Авто с независимой подвеской характеризуются более сложной конструкцией, у которой смещение колес не зависит друг от друга. Этот тип независимых подвески авто подразделяются на рычажные и свечные. Виды, которые встречаются чаще всего:

  • с качающимися полуосями;
  • на продольных рычагах (пружинная, торсионная);
  • с косыми рычагами;
  • с продольными и поперечными рычагами;
  • с двойными продольными и поперечными рычагами (пружинные, торсионные, рессорные);
  • торсионно-рычажные;
  • «Макферсон»;
  • гидропневматические и пневматические подвески;
  • адаптивные.

Зависимый тип

На авто этого типа подвески подразумевается жесткая связь между колесами. Агрегаты зависимого типа относятся к первым изобретениям человечества, которые ушли не очень далеко от конструкции телег, когда два колеса соединялись между собой осью.

Современные аналоги разделяются на рессорные и пружинные. Первый вариант в качестве упругого элемента предусматривает рессору, крепление которой проводится к балке моста, концами к раме или корпусу авто. Второй вариант подвесок подразумевает использование пружины.

Пусть этот тип и считается устаревшим в силу давности его изобретения, он до сих пор находит широкое применение среди грузовых автомобилей и внедорожников. Недостатки, которые безразличны на плохой дороге, становятся очевидными на трассе:

  • управляемость остается желать лучшего из-за приличных подрессоренных масс при условии движения на высокой скорости;
  • плохая устойчивость курсового типа;
  • уровень комфорт для легковых автомобилей очень мал.

Независимый тип

Это вариант подвесок авто совершенно другой и не имеющий ничего общего с рассмотренным ранее. Подобная конструкция не имеет жесткой связи между колесами. На практике такая подвеска подразумевает автономное крепление каждого колеса к кузову авто, а при колебании одного из них эти изменения не передаются к остальным. Благодаря этому фактору крен кузова уменьшается, как результат устойчивость повышается. Практическая реализация варианта независимых подвесок автомобилей разнообразна, которая объедена в два основных типа: рычажные и свечные. Виды первых: двухрычажные, поперечнорычажные, косорычажные и продольнорычажные. Последние включают подвески МакФерсона.

Среди легковых автомобилей широко распространены подвески МакФерсона и поперечнорычажная. Причины, которые наделяют авто рядом преимуществ, объясняют фактор популярности подвесок, среди них:

  • достойный уровень комфорта;
  • высокая степень управляемости;
  • хорошая обратная связь при рулении;
  • крены минимальны;
  • высокая скорость движения.

Комбинированный тип

Это комбинация двух автомобильных подвесок, описанных ранее. Их конструкция спереди включает установку независимой подвески, а сзади – установку моста. Компромиссное решение разработчиков позволяет достичь комфортного передвижения по асфальту и свободного преодоления незначительного бездорожья.

Подобная комбинация легковых автомобилей идеально впишется в кроссоверы и паркетники. Возможность свободно передвигаться по городу, выезжать в лес на пикник либо проезда по проселочным дорогам становится воплощаемой задачей. Пусть и получится что-то среднее, зато в большинстве случаев обеспечит приемлемые условия движения.

Комбинации, заслуживающие внимания

Описанные выше виды подвесок не исчерпывают их многообразие. Существуют ещё некоторые типы агрегатов, которые заслуживают внимания:

  • Торсионная. Основывается на работе специального элемента – торсиона, представляющего собой металлический вал. Его функция представлена в виде скручивания при возникновении нагрузки.
  • Активная. Для легковых автомобилей с этой подвеской термин «активная» предусматривает возможность колебания параметров при эксплуатации агрегата.
  • Пневматическая. Отвечает за изменение высоты автомобилей относительно дороги, другими словами, колебания клиренса. Конструкция пневмоподвески предусматривает применение пневмоупоров на каждом колесе. Отдельно взятая пневматическая подвеска легковых автомобилей не является отдельным видом, но служит своеобразным дополнением к стандартной.

Принцип работы и устройство Multilink

Так как передние колеса всегда подвижные и служат для направления движения автомобиля, соответственно и устройство самой подвески будет на порядок сложнее, нежели сзади. В состав передней многорычажки входят такие основные детали:

  • амортизаторы;
  • стабилизатор поперечной устойчивости;
  • пружины;
  • реактивные тяги (для ограничения перемещения ступицы в продольном направлении);
  • поперечные рычаги (для обеспечения наклона колеса по вертикали и горизонтали). В некоторых моделях могут обеспечивать продольное перемещение колеса;
  • шаровые опоры;
  • опоры подрамника;
  • подрамник.

При наезде колеса на препятствие, основной удар на себя принимает пружина и амортизатор. Они гасят всю вибрацию и усилия, которые приходятся на колесо автомобиля от дорожного покрытия, тем самым минимизируя их передачу на кузов. Соответственно и система поворота передних колес аналогичная подвеске на двойных поперечных рычагах.

Задняя многорычажная подвеска

Что касается пружины и амортизатора, то они могут быть установлены раздельно или вместе, подобно . Характерный плюс в задней многорычажной подвеске – наличие поперечного стабилизатора устойчивости, что так же придает дополнительный комфорт и лучшую управляемость. Самой дорогостоящей деталью считается несущий нижний рычаг, принимающий основную массу нагрузки, остальные рычаги и тяги выполняют роль направляющих.

На фото передняя многорычажная подвеска

  1. Верхний рычаг;
  2. Поворотная стойка;
  3. Опора стойки;
  4. Телескопическая стойка;
  5. Подшипник колеса;
  6. Ступица колеса;
  7. Направляющий рычаг;
  8. Штанга стабилизатора;
  9. Несущий рычаг;
  10. Опоры подрамника (4 шт.);
  11. Поперечный стабилизатор;
  12. Подрамник.

На фото задняя многорычажная подвеска Audi

  1. Амортизатор;
  2. Пружина;
  3. Подрамник;
  4. Стабилизатор поперечной устойчивости;
  5. Ступица;
  6. Передний поперечный рычаг;
  7. Опора продольного рычага;
  8. Верхний поперечный рычаг;
  9. Нижний поперечный рычаг;
  10. Продольный рычаг.

Подрамник
Амортизатор и пружина
Продольный рычаг

Поперечный рычаг
является не менее важным элементом конструкции. С одной стороны он соединен со ступичной опорой, с другой стороны к раме кузова автомобиля или несущим конструкциям. Как правило, рычагов несколько (от трех до пяти). В стандартном классическом наборе три основные рычаги (задний нижний, передний и верхний). На задний приходится вес кузова автомобиля, распределяемые через пружину. Передний нижний отвечает за схождение колеса машины, а верхний рычаг отвечает за передачу поперечного усилия и связывает подрамник с корпусом опоры.

Помимо перечисленных выше деталей, в перечне основных деталей так же числится ступичная опора, стабилизатор поперечной устойчивости, штанга стабилизатора специальные тяги, шаровые опоры и различного рода соединения. Как видим, независимая многорычажная подвеска многим напоминает своего предшественника на . С другой же стороны, несмотря на сходство, эксплуатация и облуживания такой Multilink на порядок сложней.

Среди положительных моментов или как говорят плюсом многорычажки можно отметить:

  • Удержание угла развала схождения колес, в момент работы. В МакФерсон развал схождения колес нарушается относительно кузова, при смещении колеса. Многорычажная подвеска удерживает колесо в вертикальном положении при любой перегрузке, независимо от положения кузова;
  • Плавность хода автомобиля, бесшумность работы всего механизма. Такой эффект достигается за счет самых разных резинометаллических элементов для соединения, а так же рычагов, которые в свою очередь гасят вибрацию;
  • Основной плюс многорычажки – это, конечно же, исключение вероятности смещения колеса. В отличие от подвески на двойных поперечных рычагах, где при перегрузке колесо отклонялось относительно кузова, что в результате могло стать причиной заноса. В многорычажке такой фактор полностью исключен, а значит и занос автомобиля на задней оси не возможен.

Современные производители пошли на хитрость, сделав такие элементы модульными, что подразумевает одновременную замену одного или нескольких узлов в сборе. Поэтому придется покупать не только резинометаллическую вставку, но и деталь к которой она крепится. Поэтому для нормальной работы подвески менять рычаги в сборе, что приводит к существенному удорожанию обслуживания механизма. Хотя наши специалисты все же находят выход из положения, ремонтируют только износившиеся детали.

Можно ли выявить проблему самому?

Если при движении автомобиля вы заметили характерные стуки, возможно, требуется ремонт подвески. Чтобы выяснить точную причину, нужна смотровая яма или эстакада. Если это передняя подвеска, осматриваем состояние шарнира равных угловых скоростей. На нем имеется пыльник. Если он треснул, нужна срочная замена. Иначе вся грязь попадет внутрь и придется покупать новый ШРУС в сборе.

Проверьте люфт в рулевых тягах. Осмотрите амортизаторы. Если на них имеются потеки, скорее всего, звук идет именно от них. Это значит, что клапан внутри амортизатора пробит и шток двигается произвольно. Сайлентблоки рычагов и стабилизатора поперечной устойчивости тоже не должны иметь люфтов. Осмотр задней подвески следует начать с амортизаторов. Далее проверяем резиновые уплотнители и тяги. Часто элементы повреждаются в районе соприкосновения с выхлопной трубой.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.

Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.

Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях.  К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.

На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.

Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей  применяются винтовые ци­линдрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.

На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообраз­ную (фасонную) пружину с прогрессивной харак­теристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.

На ряде автомобилей для обеспечения прогрес­сивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасон­ных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например  в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.

Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стаби­лизатора.

Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, распо­ложенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Торсионная балка — ремонт

И снова мы рассмотрим героиню нашей статьи, поделив ее на стандартное и французское решение. Что мы можем заменить в случае повреждения?

  • Металлорезиновые рукава (сайлентблоки). Даже если одна подвеска повреждена, мы заменяем их попарно. В большинстве случаев для снятия рукава требуется гидравлический пресс.
  • Амортизаторы. Фирменные и более дорогие лучше, но, очевидно, мы не всегда можем себе это позволить. Мы также заменяем их в парах.
  • Пружины подвески. Пружины также заменяются попарно. Цена на замену такая же, как на амортизаторы. Если у автомобиля есть подпружиненные колонны, может быть выгодно заменить их целиком.

Полная замена торсионной балки — решение в случае аварии при повреждении. Установка не дорогая и не сложная, если только крепления на шасси автомобиля не были повреждены.

Торсионная балка, т.н. «Французская» — это полностью съемная запчасть, что позволяет заменить все элементы. Но … цены совсем не низкие. В большинстве случаев одна проблема включает целый ряд других, поэтому специализированные мастерские занимаются комплексным восстановлением балок.

Полное восстановление задней балки включает в себя ее разборку, проверку состояния и замену всех поврежденных элементов новыми. Другие убираются.

Цены на ремонт не всегда так высоки. В дополнение к замене, механик также должен правильно отрегулировать всю заднюю подвеску, чтобы автомобиль не наклонялся ни в одном направлении.

К счастью, вы можете легко найти квалифицированных механиков, которые позаботятся о задней торсионной балке правильным образом — например, заменив амортизаторы на стандартные или выполнив полное восстановление балки французских автомобилей.

Почему подвеска называется многорычажной

Усовершенствование двухрычажной подвески потребовало добавления к уже имеющимся дополнительных сил, воздействующих на ступицы колёс в поворотах.

Создать их возможно установив в подвеску новые рычаги, при некотором изменении кинематики имеющихся. Число рычагов росло, и подвеска получила название многорычажной (Multilink).

Характеристики

Новый тип подвески обрёл принципиально качественные особенности:

  • верхние и нижние рычаги получили разнесённую конструкцию, каждый из них мог быть разделён на отдельные тяги, а образовавшиеся нежелательные степени свободы компенсировались добавочными тягами и толкателями;
  • независимость подвески сохранилась, более того, стало возможным раздельно управлять углами колёс, в зависимости от их текущего положения в арках;
  • функции обеспечения продольной и поперечной жёсткости можно распределять по отдельным рычагам;
  • простым добавлением ориентированных в нужной плоскости рычагов стало возможно программировать любые траектории хода колеса.

При этом все положительные качества двойных треугольных рычагов сохранились, новые характеристики стали независимым дополнением к имеющимся.

Схема и устройство задней подвески

Началось всё именно с изменения подвески задних колёс. С передними и так было всё нормально, поскольку на их углы мог оперативно повлиять сам водитель.

Первой неприятной особенностью классической независимой подвески стало изменение углов схождения из-за естественной кинематической податливости треугольных рычагов на сайлентблоках.

Естественно, в специальных гоночных машинах использовались более жёсткие шарниры, но это снижало комфорт, а до конца проблему не решало. Надо было делать очень жёсткие подрамники, кузова, что в гражданских машинах неприемлемо. Оказалось, что проще добавить ещё один рычаг, который компенсировал поворот колеса, создавая противоположный закручивающий момент.

Идея сработала, после чего эффект ещё более усилили, переведя паразитную избыточную поворачиваемость в нейтральную, а то и недостаточную. Это помогло стабилизировать машину в повороте, сделав возможным её безопасное ввинчивание в поворот за счёт подруливающего эффекта.

Такой же положительный эффект даёт изменение развала колеса при рабочем ходе подвески в нужную сторону. Инженеры получили хороший инструмент, с помощью которого стало возможным тонко настраивать подвеску.

В настоящее время самым оптимальным вариантом стало использование пяти рычагов на каждую сторону оси с просчитанными на компьютере траекториями перемещения колеса между крайними точками прямого и обратного ходов подвески. Хотя с целью упрощения и удешевления количество рычагов может и уменьшаться.

Схема и устройство передней подвески

Передняя многорычажка применяется значительно реже. В этом нет особой необходимости, но некоторые производители работают и в этом направлении.

В основном для повышения плавности хода, делая подвеску более эластичной, при этом сохраняя управляемость. Как правило, всё сводится к усложнению конструкции схемы с двумя треугольными рычагами.

Теоретически это обычный параллелограмм, но практически система автономных рычагов со своими шарнирами и функциональным назначением. Единого подхода тут не существует. Скорее можно говорить об ограничении применения таких сложных направляющих аппаратов машинами премиум-классов.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий