Упругая связь. Что нужно знать о современных видах автомобильных подвесок

Подвеска на двойных поперечных рычагах, гидропружинная, МакФерсон, "многорычажка", Чепмен… В многообразии подвесок, использующихся на современных машинах, можно легко запутаться. Чем же они отличаются друг от друга?

Прежде чем отвечать на этот вопрос, нужно напомнить, что подвеска в автомобиле упруго связывает между собой колеса и кузов, обеспечивая необходимый уровень плавности хода машины, а также ее устойчивость при воздействии различных сил.

Все типы подвесок можно разделить на три условных класса: зависимые, полунезависимые и независимые. Как видно по названию, отличаются они наличием связи между колесами одной оси. Зависимая подвеска - жесткая связь, полунезависимая - эластичная связь, а независимая - связь отсутствует.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска - самая древняя конструкция, которая уже практически не применяется на легковых автомобилях. А если и используется, то только на задней оси.

Такая подвеска представляет собой простую подпружиненную балку, которая жестко связывает между собой левое и правое колесо. Зависимая подвеска простая, долговечная и устойчивая к повреждениям. Однако очень тяжелая, передает на кузов большое количество ненужных вибраций и на скоростях плохо справляется с боковыми и продольными силами, увеличивая склонность автомобиля к избыточной поворачиваемости.

Зависимая подвеска бывает двух видов: на продольных рессорах (к примеру, на УАЗ “Патриот”) и с направляющими рычагами (на Toyota Land Cruiser 200). В первом случае, в качестве упругого элемента и одновременно демпфера используется металлические пластины, соединенные между собой (рессоры). А во втором - конструкция объединяет один поперечный и несколько продольных рычагов, которые поддерживают ступицу с разных сторон. Особое внимание в такой подвеске нужно уделить поперечному рычагу. Он не допускает сильного бокового смещения конструкции и имеет несколько конструкций с собственными названиями: одноэлементная тяга Панара, а также механизм Уатта и система Скотта-Рассела, в которых используются два рычага с разными размерами и точками креплений (смотрите интерактивное изображение).

Подвеску Де Дион можно также включить в зависимые подвески. Конструктивно тут также имеется подпружиненная балка, но располагается она отдельно от дифференциала и обладает способностью изгибаться. Таким образом, получается так называемая полунезависимая конструкция, в которой неподрессоренными остаются только колеса и ступицы. Такая конструкция позволила добиться более высокого уровня плавности хода зависимой подвески, но не нашла широкого применения из-за дороговизны изготовления (устанавливается на автомобили Smart).

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Подвеска на двойных поперечных рычагах - классический тип независимой подвески, созданный более 80 лет назад. Состоит такая ходовая из двух раздвоенных рычагов, сквозь которые проходит стойка амортизатора (смотрите изображение и кликайте на интерактивные кружки). В итоге получается конструкция, позволяющая держать колесо строго перпендикулярно дороге. Именно поэтому чаще всего подвеску на двойных поперечных рычагах ставят на спорткары (Lamborghini и Ferrari) и машины премиум-класса (на переднюю ось и очень редко на заднюю).

Подвеска на двойных поперечных рычагах отлично борется с “клевками” кузова при торможениях и резких ускорениях. А с технической точки зрения, такая подвеска позволяет инженерам “играть” с геометрией рычагов для получения максимально точных рабочих параметров шасси. Впрочем, при большой нагрузке рычаги начинают работать на изгиб, что может спровоцировать увод задней оси при движении в поворотах (этого недостатка практически лишена более совершенная многорычажная конструкция). Если же говорить о надежности, что в подвеске на двойных поперечных рычагах чаще всего страдают сайлентблоки, замена которых влетит в “копеечку”.

Многорычажная подвеска

Впервые “многорычажка” появилась в 80-х годах двадцатого века на автомобилях Porsche. Многорычажная конструкция является следующей ступенью эволюции независимой подвески после схемы на двойных поперечных рычагах. А если простыми словами, то в “многорычажке” четыре небольших рычага (поперечные и иногда продольные) заменяют пару крупных. Большое количество рычагов с разных сторон перекрывает весь диапазон возможного перемещения колеса относительно кузова, поэтому автомобили с многорычажной подвеской (чаще на задней оси) имеют, пожалуй, лучшую “рулежку”. Также мультилинк в автомобильном мире ценят за высокую плавность работы - за нее “многорычажка” отплачивает сложным и недешевым техобслуживанием.

Подвеска МакФерсон

MacPherson без преувеличения является самым распространенным видом независимой подвески, который появился (благодаря инженеру Эрлу Макферсону) во второй половине 40-х годов прошлого века. По сути, это дальнейшее развитие подвески на двойных поперечных рычагах и конкурент “многорычажки”. Собственно, в МакФерсоне верхний рычаг, пружина и амортизатор соединены в единую стойку, которая жестко крепится к поворотному кулаку (смотрите интерактивное изображение). Такая конструкция получается компактной и легкой, за что стала популярной на огромном количестве автомобилей доступного и среднего ценового сегмента (как на передней, так и на задней оси). Правда, сзади придумал ее использовать Колин Чепмен, поэтому МакФерсон на задней оси (например, на Jeep Renegate) называют подвеской Чепмена.

Впрочем, несмотря на большой ход амортизационной стойки, система не так устойчива к повреждениям: большая вероятность пробить амортизатор или деформировать верхнюю “чашку”. А при агрессивной эксплуатации подвеска требует регулярной проверки сход-развала. Как раз из-за этого MacPherson не устанавливают на спорткары.

Торсионная подвеска

Торсионная подвеска появилась аж в 30-е годы XX века и относится к тому самому полунезависимому типу. Главная ее составляющая - металлический упругий элемент (торсион), который при перемещении колеса работает на кручение и выполняет роль упругого элемента подвески. Автомобиль с торсионами имеет высокую плавность хода и менее склонен к боковым кренам. Торсион чаще всего изготавливают из легированной стали в виде стержней, набора пластин или же балки.

В подвеске торсионы могут быть расположены продольно (на передней и задней оси тяжелых машин и внедорожников) или поперечно (чаще всего в задней подвеске легковых автомобилей).

Самым распространенным представителем торсионной подвески является конструкция на основе торсионной балки (поперечный торсион), которая жестко соединяет между собой нижние продольные рычаги одной оси. За счет U-образного сечения торсионная балка обладает малой жесткостью на кручение и высокой на изгиб, за счет чего колеса могут работать практически независимо друг от друга.

Чаще всего торсионную балку используют в качестве задней подвески для доступных переднеприводных автомобилей (Hyundai i20, Chevrolet Cruze). Ведь она легкая, долговечная и недорогая в обслуживании. Впрочем, есть и некоторые “но”: из-за высокой передачи вибраций на кузов автомобили с торсионной балкой не отличаются высоким комфортом для пассажиров, сидящих на заднем сидении. Плюс автомобиль с торсионом на задней оси имеет склонность к избыточной поворачиваемости, поскольку колеса все-таки имеют зависимую связь.

Пневматическая

Пневмоподвеска появилась еще в начале XX века. От любой другой подвески “пневма” отличается наличием упругих резиновых подушек с воздухом, которые заменяют обычные винтовые пружины. Такая конструкция применяется практически со всеми видами подвесок: на двух поперечных рычагах, МакФерсоном, многорычажкой… Управляется подвеска электронным модулем подачи воздуха, который позволяет накачивать/спускать каждую воздушную стойку, регулируя высоту той или иной части кузова (автоматически или принудительно).

Чаще применяется пневмоподвеска на представительских моделях (например, Audi A8 или BMW 7-series) и внедорожниках (Audi Q7), где важны основные ее плюсы - высочайшая плавность хода и отличная геометрическая проходимость. Но, как говорится, все хорошее - стоит дорого: если пневмоподвеска выходит из строя, то требуется сложный недешевый ремонт или же дорогостоящая замена узла целиком.