Подвеска многорычажная принцип работы


Как работает многорычажная подвеска, её преимущества и недостатки

Подвеска является одной из важнейших систем автомобиля, напрямую влияющих на уровень комфорта и безопасности. Технологии развиваются, и автопроизводители постоянно совершенствуют конструкции, применяя новые решения. Сегодня в автомобилестроении используется много разновидностей подвесок, базирующихся на основных видах – зависимой, независимой и полузависимой. Все они представлены в различных вариантах и соединениях, могут отличаться по конструкции, численности и расположению рычагов, типу демпфирующего, а также упругого элемента, но предназначение у системы подрессоривания остаётся неизменным. Подвеска призвана выполнять функции снижения вибрации и ударов, вызванных неровностями дорожного покрытия, что позволяет уменьшить нагрузки на корпус кузова и увеличить уровень комфорта всех находящихся в салоне авто. Благодаря системе соединены колёса или неразрезные мосты с кузовом либо рамой, передаётся тяга от двигателя, стабилизируется положение машины при езде, уменьшаются вероятные крены корпуса кузова. Также путём сохранения нужной геометрии положения и перемещения колёс подвеской, являющейся связующим звеном, обеспечивается точность маневрирования.

Особенности функционирования многорычажной подвески, её преимущества и недостатки.

Сегодня наиболее широко распространена сборка автомобилей, где спереди монтированы стойки Мак Ферсона и на задней оси – полузависимая торсионная балка, при этом растёт популярность и многорычажных подвесок, появившихся на свет ещё в середине ХХ столетия и с тех пор заметно эволюционировавших. Сегодня сложные системы с множеством рычагов широко применяются как крепления на задней оси легковых автомобилей (в основном, задне- и полноприводных). Ранее многорычажные подвески были атрибутом только авто премиум сегмента (Мерседес, Ауди, БМВ), но многообразие вариантов и понижение затрат на производство расширили поле деятельности. Использование ходовой этого типа обеспечивает машине плавность хода и отличную управляемость, снижает шум, но, как и в ситуации с другими вариациями имеются и преимущества, и недостатки.

Устройство многорычажной подвески

Ходовая часть автомашины являет собой совокупность деталей и узлов. Кроме прочих классификаций подвески делят на подвиды по числу и расположению рычагов. Если в конструкции применено два рычага, подвеску называют двухрычажной, если больше – многорычажной. Рычаги могут быть расположены вдоль, поперёк продольной оси машины либо под углом по отношению к ней. Многорычажная подвеска отличается сложностью конструкции и стоимость её значительно выше, чем двух- или однорычажной, при этом конструкторам удалось добиться близкого к идеалу без отклонений в вертикальной плоскости и эффекта «подруливания» перемещения колеса. Как и при любом другом типе системы в строении применяют направляющие, демпфирующие и упругие элементы. Так, устройство многорычажной подвески имеет ряд основных составляющих:

Независимая многорычажка, которой оснащаются современные автомашины, состоит из трёх или пяти поперечных рычагов. В конструкции также примененён стабилизатор поперечной устойчивости, препятствующий раскачиванию несущей части, снижающий угол крена корпуса при поворотах и обеспечивающий постоянство сцепления колёс с дорогой. В роли несущего элемента конструкции выступает подрамник (или рама), к нему и крепят поперечные рычаги, соединённые с опорой ступицы, что обуславливает её поперечное расположение. Зависимо от разновидности системы амортизаторы и пружины может заменять пневматическая стойка. В системе также присутствуют соединительные элементы – сайлент-блоки и шаровые опоры, с их помощью рычаги соединяют с подрамником.

Соединение с опорой ступицы при варианте установки на управляемой оси выполняется посредством шаровых опор, обеспечивающих ступице возможность менять угол положения. На задней оси применяются резиновые крепления сайлент-блоки, но ввиду появления тенденции подруливаемых задних колёс могут быть использованы и шаровые элементы. Подвеска Multilink жёстко закреплена по отношению к боковому и горизонтальному перемещению в продольном направлении, автомобилю обеспечена плавность хода даже на значительных неровностях дороги, а также отличное вхождение в повороты. Ставят многорычажку как на заднюю ось, так и на переднюю. Во втором случае рычаги могут быть замещены реактивными тягами, которые способны выполнять задачи стабилизатора устойчивости и рычага.

Принцип работы

Особенности функционирования подвески задают автомобилю такие важные характеристики, как управляемость, устойчивость и плавность хода, что в целом определяет уровень безопасности. При совершении различных манёвров, разгоне, торможении, а также преодолении неровностей дорожного полотна система активизируется. Способность ступицы менять расположение в горизонтальной плоскости, обуславливающая отличные характеристики при вхождении в повороты и прочих условиях, является отличительной чертой конструкции. Независимая многорычажная подвеска не что иное, как результат эволюции двухрычажной. Сконструировать ходовую этого типа сложнее, потому проектируют её, применяя компьютерное моделирование. Как правило, ходовой с множеством рычагов оснащена задняя ось, при этом встречаются и варианты, где она применяется для передней части, а схема многорычажной подвески предполагает соединение одного из рычагов к рулевой рейке.

По степени жёсткости различают множество вариантов ходовой. Наиболее информативное управление обеспечивается более жёсткой подвеской, при этом уровень комфорта снижается. Мягкая подвеска, напротив, обеспечивая максимум удобства, уступает в управляемости, поэтому важно так важно реализовать эти необходимые качества в одной конструкции. Независимая подвеска подразумевает реализацию автономной работы колёс, так, независимые друг от друга верхние и нижние рычаги фиксируются на кузове и на ступице, причём каждый из элементов выполняет свою задачу, формируя характер системы, будь то изменение поперечного перемещения или развал.

Принцип работы многорычажной подвески остаётся тем же, что и у двухрычажной. Смещение колеса по направлениям вверх и вниз относительно кузова обеспечивается поперечными рычагами, продольный же рычаг отвечает за препятствие продольному перемещению. Под действием гасящих устройств жёсткость перемещения упругих элементов смягчается и передача на кузов силы удара, созданной наездом колеса на дорожную неровность, минимализируется, чем и обусловлена плавность хода. Стабилизатор при этом выполняет функцию, предупреждающую раскачивание корпуса кузова и крены. Систему, как и прочие узлы и агрегаты машины, требуется периодически обслуживать, а чем сложнее конструкция, тем хлопотнее уход. Чаще ремонтировать придётся подвеску, работающую в тяжёлых условиях эксплуатации.

Основные достоинства многорычажки

Многие модели автомобилей предлагают либо превосходную управляемость, либо комфорт, но реализация в конструкции нескольких рычагов позволяет не выбирать между двумя важными характеристиками, исключая одно из понятий из списка преимуществ авто. Конечно, идеальных решений не бывает, как и совершенству предела нет, поэтому многорычажная подвеска имеет свои плюсы и минусы. Отличное сочетание удобства и лёгкости управления сделали Мультилинк очень популярной системой, несмотря на присутствующие недостатки. Недаром ходовые данного типа используются на автомобилях премиум класса. Основные преимущества машины с многорычажной подвеской заключаются в следующем:

  • Колёса одного моста не находятся в зависимости друг от друга (например, активируется только рычаг колеса, попавшего в яму). В случае с балкой передача усилия выполняется на соседнюю ступицу;
  • Отличная управляемость, в том числе на высоких скоростях и в условиях экстремального, аварийного вождения;
  • Смягчение жёсткой подвески достигается за счёт качающихся пружин, берущих на себя удар изъянов дорог, тогда как в салоне толчков не ощущается;
  • Устойчивость, превосходное сцепление с дорожным полотном, что обеспечивает высокий уровень безопасности;
  • Удерживание колеса перпендикулярно дороге, чем обеспечено увеличение контактной поверхности и улучшение сцепления дорожным покрытием;
  • Снижение массы за счёт применения в строении системы элементов из алюминия;
  • Поперечная и продольная регулировка улов положения ступицы;
  • Защита от шума и вибраций;
  • Универсальность ходовой, её можно применить в машинах с передним, задним или полным приводом.

Недостатки многорычажной подвески автомобиля

При всех многочисленных преимуществах огорчает высокая стоимость автомобиля, оснащённого многорычажной подвеской, что вызвано усложнением конструкции. Как правило, чем устройство сложнее, тем выше его цена, дороже обслуживание и ремонт. Особенности строения подвески влекут за собой и другой недостаток – уровень надёжности снижается, поскольку все эти шарниры, сайлент-блоки, а также прочие компоненты изнашиваются и требуют периодической замены. Подвеска исправно служит до 100 000 километров, но в тяжёлых условиях сроки значительно сокращаются, приближая дату замены элементов. Передняя многорычажная подвеска по стоимости дороже задней, поэтому не всегда целесообразно приобретать авто конкретно в таком варианте исполнения. Добавление рычагов с шаровыми соединениями повышают стоимость всей схемы ходовой. Дороговизна элементов и ремонта оправдывается лишь в случае с автомобилем класса люкс. Именно с такими неудобствами и связан тот факт, что подвеска Multilink миновала большую часть авторынка и на основной массе машин не ставится. Наибольшую популярность приобрела подвеска для задней оси, она конструктивно проще, стоимость изготовления и конечная цена ниже.

Сказать однозначно, что один вид подвесок лучше или хуже другого нельзя, разные системы предлагают свои преимущества использования, так что скорее оснащение ходовой определённого вида адаптировано под конкретное назначение авто. При этом и у каждого водителя собственные требования к авто, так что объективного мнения на этот счёт нет.

описание, принцип действия, плюсы и минусы

Сейчас на автомобили устанавливаются разные типы подвесок. Зависимый и независимый. В последнее время полуавтономная задняя балка и «МакФерсон» устанавливаются на автомобили бюджетного класса спереди. На автомобилях бизнес-класса и премиум-класса всегда использовалась независимая многозвенная подвеска. Каковы ее плюсы и минусы? Как это устроено? Обо всем этом и не только - позже в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Многозвенная подвеска установлена ​​на автомобилях с задним и передним приводом.Имеет более сложное устройство, поэтому его используют на автомобилях дорогого класса. Впервые многозвенная подвеска была установлена ​​на «Jaguar E-Tour» в начале 60-х годов. Со временем он был модернизирован и сейчас активно используется на автомобилях «Мерседес», «БМВ», «Ауди» и многих других.

Устройство

Каковы особенности этого дизайна? Подвеска Multilink требует следующих элементов:

  • Подрамник.
  • Поперечные и продольные рычаги.
  • Опоры ступиц.
  • Амортизаторы и пружины.

Как все исправить?

Крепление ступицы к колесу осуществляется через четыре рычага. Это позволяет колесу автомобиля свободно перемещаться в поперечной и продольной плоскости. Несущим элементом в конструкции этой подвески является подрамник.

К нему поперечный рычаг через специальные втулки с металлическим основанием. Чтобы уменьшить вибрацию, они используют резину. Поперечные рычаги соединены с опорой ступицы.Вот как колеса правильно расположены в поперечной плоскости. Часто независимая задняя подвеска с несколькими звеньями включает в себя три поперечных рычага:

Последний выполняет передачу усилия и соединяет подрамник с опорой колеса. Нижний передний рычаг подвески отвечает за схождение. Задний элемент воспринимает силы, которые передаются от кузова при движении автомобиля. Привод в продольном положении обусловлен продольным рычагом. Он прикреплен к кузову автомобиля с помощью опоры.С другой стороны, элемент присоединяется к концентратору.

В машине имеется четыре продольных рычага - по одному на каждое колесо. Сам подшипник ступицы является основанием для колеса и подшипника. Последний крепится болтом. Кстати, если вы не соблюдаете момент затяжки, вы можете отключить подшипник. При ремонте следует оставить небольшой люфт в ступице. В противном случае у вас есть свободный подшипник. Кроме того, многорычажная передняя подвеска имеет винтовую пружину в своем дизайне. Он опирается на нижний задний поперечный рычаг и требует от него усилий.Отдельно от пружины есть амортизатор. Обычно он подключается к поддержке хаба. Стабилизатор

Задняя подвеска с несколькими звеньями, в отличие от полунезависимой балки, имеет в своей конструкции стабилизатор поперечной устойчивости. Само название говорит для цели элемента. Эта часть уменьшает крены при прохождении поворотов на скорости. Также на этот параметр влияет жесткость амортизаторов и пружин. Наличие стабилизатора значительно снижает риск заноса во время поворота, поскольку обеспечивает постоянный контакт колес с поверхностью дороги.Элемент является своего рода металлическим стержнем. Это выглядит как на картинке ниже.

Стабилизатор поперечной устойчивости установлен на подрамнике многозвенной подвески и крепится с помощью резиновых опор. Из-за сквозняков шток соединен с опорой ступицы. При чем тут многозвенная подвеска, плюсы и минусы? Давайте рассмотрим их ниже. Преимущества

Автомобили, использующие эту подвеску, на порядок удобнее. В дизайне используется несколько рычагов. Все они установлены на носилках через сайлентблоки.Благодаря этому при прохождении ямы подвеска отлично глотает все неровности.

Кстати, работает только колесо, которое упало в яму. Если это луч, все усилия будут перенесены на соседний хаб. В автомобиле, где используется многорычажная подвеска, при прохождении неровностей дороги не возникает чрезмерного шума и вибрации. Также этот автомобиль безопаснее. Это объясняется использованием стабилизатора боковой устойчивости. По своему весу рычаги намного легче, чем балка.Это уменьшает снаряженную массу автомобиля.

Итак, многозвенная подвеска это:

  • Комфорт.
  • Отсутствие сильных воздействий на организм.
  • Увеличение сцепления колес с дорогой.
  • Возможность боковой и продольной регулировки.

недостатки

Если поднять вопрос о том, что лучше - подвеска луча или многозвенная подвеска, - стоит рассмотреть недостатки последнего. Самый большой недостаток - сложность дизайна.Отсюда высокая стоимость обслуживания и недешевая цена самого автомобиля.

Стоимость многозвенной подвески в 2-3 раза выше, чем у обычного полунезависимого луча. Следующим является ресурс. Поскольку в дизайне используется множество петель, рычагов и стилевых блоков, все они рано или поздно выходят из строя. Срок службы многозвенной подвески составляет 100 тысяч километров. Что касается луча, то он почти вечен. Конструкция гораздо надежнее и не требует дорогостоящего обслуживания. Максимум, что нужно заменить - это амортизаторы.Они "гуляют" по нашим дорогам около 80 тысяч километров. Многозвенная подвеска при движении по неровным участкам требует большего внимания. Если машина начинает стучать спереди или сзади, стоит проверить состояние.

Что такое подвеска Multi-Link и как она используется?

Многорычажная подвеска

- это сложный и эффективный способ отказов автомобиля, но как он работает и почему он становится все более распространенным?

Задняя подвеска с несколькими звеньями Lexus

Некоторые автомобильные детали названы так, что не совсем понятно, как они выглядят, например, бак для жатки, планетарные редукторы и фитинги банджо.Многоканальная приостановка не в этом списке. Это подвеска ... сделана из нескольких ссылок.

Если для установки распорки МакФерсон технически необходимы только два рычага управления, чтобы удержать ее в жестком состоянии, для многорычажного соединения требуется минимум три боковых стержня и один вертикальный (изогнутый) или продольный. Цель каждой руки - ограничить и / или предотвратить шесть степеней свободы оси; вверх и вниз, влево и вправо и вперед и назад. Иногда некоторые руки имеют «коленчатые» соединения вдоль своей длины, чтобы достичь необходимого зазора вокруг оси, при этом все еще достигая правильного угла атаки, чтобы закрепить его на ступице.

201 KB

Вместе они располагают колесо в правильной точке и образуют жесткую раму, прикрепленную к ступице, которая предотвращает его перемещение так, как оно не должно.Каждая штанга установлена ​​на шарнирах с обоих концов и может свободно перемещаться по вертикали с ходом подвески - но нигде больше, если сами руки не согнуты или не сломаны.

Конструкция с несколькими звеньями, обычно с четырьмя или пятью рычагами, известными как звенья, позволяет колесу с независимой подвеской сочетать в себе как качество езды, так и управляемость. Она жесткая в поперечном направлении, поэтому автомобиль, оборудованный таким образом, не будет разворачиваться на поворотах так же часто, как в других конструкциях, но он также обеспечивает плавное независимое движение колеса даже при больших ударах.

Не то чтобы многоканальные настройки ограничивались независимой приостановкой. Для ведущих мостов часто используются многозвенные установки, опирающиеся на стабилизирующую штангу, направляющую (или тягу Панара) и, конечно, пружинные и демпфирующие узлы.Многорычажные ведущие оси дешевы и их легко собрать - вот почему они так долго пользовались популярностью в США.

Одним из ключевых преимуществ multi-link является то, что инженеры могут изменять один параметр подвески, не затрагивая ничего другого. В дизайне с двойным поперечным рычагом вы всегда меняете как минимум два, нравится вам это или нет. Multi-link также может удерживать колесо более или менее перпендикулярно дороге, максимально увеличивая площадь контакта и сцепление шины.

36 KB

Сплошная ось с многозвенной установкой подвески

Многоканальные упругие биты были слишком дорогими, чтобы помещать их в повседневную жизнь, но в последние годы затраты снизились, и различные интерпретации этого решения нашли свое применение даже в хэтчбеках с передним приводом; как правило, сзади с (менее дорогим) Макферсоном.По большей части эти многозвенные установки заменили более дешевые, но эффективные продольные рычаги. Оба предлагают потенциал для максимального загрузочного пространства, но, как говорят, отскок заднего конца многоканальной системы обеспечивает лучший комфорт при езде.

Его также можно использовать спереди, где один рычаг связан с рулевой рейкой, но он все же менее распространен, чем стойка. Некоторые BMW используют тип многозвенной системы спереди, и Hyundai баловался тем же, что и Genesis. С преимуществами, которые он предлагает, ожидайте увидеть его в еще большем количестве мест в будущем.

,

многозвенная подвеска Wikipedia

5-звенная задняя подвеска

вид сзади

вид сверху

Многозвенная подвеска представляет собой тип конструкции подвески транспортного средства, обычно используемой в независимых подвесках с использованием трех или более боковых рычагов и одного или нескольких продольных рычагов. [необходимо цитирование ] В более широком определении рассматриваются любые независимые подвески, имеющие три контрольных звена или более многозвенных подвесок.Эти плечи не обязательно должны быть одинаковой длины и могут отклоняться от своего «очевидного» направления. Впервые он был представлен в конце 1960-х годов на Mercedes-Benz C111 [1] , а затем в их сериях W201 и W124. [2] [3]

Обычно каждый рычаг имеет шаровой шарнир (шариковый шарнир) или резиновую втулку на каждом конце. Следовательно, они реагируют на нагрузки по собственной длине, при растяжении и сжатии, но не при изгибе. Некоторые мультисвязи используют продольный рычаг, рычаг управления или поперечный рычаг, который имеет две втулки на одном конце.

На передней подвеске один из боковых рычагов заменяется поперечной рулевой тягой, которая соединяет рейку или рулевую коробку со ступицей колеса.

Макет []

Чтобы упростить понимание, обычно рассматривают функцию плеч в каждой из трех ортогональных плоскостей:

Руки должны контролировать схождение / поворот и боковое соответствие. Для этого нужна пара рук, разделенных в продольном направлении.

Рычаги должны контролировать развал, особенно то, как изменяется изгиб, когда колесо движется вверх (к юнгу или удару) и вниз, к отскоку или падению.

Рычаги должны передавать тяговые и тормозные нагрузки, обычно выполняемые по продольной тяге. Они также должны контролировать заклинателя. Обратите внимание, что тормозные моменты также должны реагировать - либо с помощью второй продольной тяги, либо путем вращения ступицы, которая выталкивает боковые рычаги из плоскости, позволяя им реагировать на «вращательные» усилия, или жестко фиксируя продольную связь с концентратор.

Подвеска цельной оси
Для цельной оси нижние рычаги управляют движением вперед и назад, верхние рычаги управляют вращением вперед и назад.Это вращение присутствует при ускорении и торможении.

Преимущества []

Многоуровневая подвеска

позволяет автоконструктору сочетать в одном автомобиле как хорошую езду, так и хорошую управляемость.

В простейшей форме многозвенная подвеска является ортогональной, то есть можно изменять один параметр подвески за раз, не затрагивая что-либо еще. Это прямо противоположно подвеске с двойным поперечным рычагом, в которой перемещение жесткой точки или изменение соответствия втулки будут влиять на два или более параметров.

Преимущества также распространяются на вождение по бездорожью. Многозвенная подвеска позволяет автомобилю сгибаться больше; это просто означает, что подвеска может двигаться легче, чтобы соответствовать различным углам вождения по бездорожью. Автомобили с несколькими связями идеально подходят для таких видов спорта, как гонки в пустыне. [ цитата необходима ] В пустынных гонках необходимо использовать хорошую качающуюся штангу, чтобы противостоять крену тела.

Преимущество триангулированного и двойного триангулированного устройства состоит в том, что им не нужен панара.Преимущества этого - увеличенное сочленение и потенциальная простота установки. Многозвенная связь для цельной оси предлагает преимущество перед независимой многозвенной связью в том, что она значительно дешевле и гораздо менее сложна в сборке.

Недостатки []

Подвеска Multilink

дорогая и сложная. Также сложно настроить геометрию без полного трехмерного компьютерного анализа проектирования. Соответствие под нагрузкой может иметь важный эффект и должно быть проверено с помощью программного обеспечения для моделирования нескольких тел.

Галерея [4] []

  • 5-звенный механизм подвески заднего колеса (вид спереди)

  • 5-звенный механизм подвески заднего колеса (вид сверху)

  • 5-звенный механизм подвески с реечным входом рулевого управления (вид спереди)

  • 5-звенный подвесной механизм с реечным рулевым входом (вид сверху)

См. Также []

Список литературы []

  1. ^ Bastow, D. Симионеску, П.А. (2014). Инструменты автоматизированного построения графиков и моделирования для пользователей AutoCAD (1-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-1-4822-5290-3 .

Adams, H. (1993). Chassis Engineering Нью-Йорк, Нью-Йорк, Пингвин Путнэм

Milliken, W.F., Milliken, D. (2002) Конструкция шасси: принципы и динамика, SAE International

Внешние ссылки []

,

Смотрите также

Автопрофи, г. Екатеринбург, ул. Таватуйская, 20.