Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

Существуют различные вариации компоновки линков и перьев, всё это делается для достижения определенных целей – «правильной» кинематики или проще говоря работы. И под понятием «правильная» каждый понимает что-то своё. Для одного производителя это отсутствие раскачки при педалировании, для другого – отсутствие удара в ноги при срабатывании подвески, ну и так далее. И каждый производитель бьет себя пяткой в грудь с криками, что его подвеска – самая-самая, подкрепляя свои слова всякими графиками, заумными словами и прочей маркетинговой фигнёй. Но если разобраться по сути, то существуют всего 3-4 основных типов подвески, а остальное – это только их вариации. Каждый тип имеет свои плюсы и не плюсы.

В этой серии статей мы рассмотрим основные типы подвески и их вариации, а также объясним, как они работают, в чём их плюсы и минусы. Затем пройдёмся по основным терминам, вроде «anti-squat», «pedal-kick», «leverage rate», точка вращения — которыми так любят оперировать производители. Мы объясним их значение, как они влияют на работу подвески и на управляемость велосипеда.

Итак, прежде всего нужно взглянуть на 4 основных типа подвески:

1. Однорычажка;
2. Однорычажка с дополнительными линками;
3. Четырёхрычажка;
4. Виртуальная ось вращения;
5. Исключения.

Термины, используемые при описании подвески будут выделены жирным шрифтом и рассмотрены в следующей статье.

Давайте же разберемся с маркировками:

1. Кругами с голубым пунктиром обозначены шарниры;
2. Зеленой заливкой выделен задний треугольник, в том или ином виде, да. На заграничных ресурсах его называют swing-arm;
3. Cиней заливкой выделены линки.

«Обычный» McPherson

Этот тип подвески — один из самых распространенных. В передней подвеске стойки Макферсона можно встретить практически на любых машинах — от малолитражек до представительских авто. Иногда эта схема появляется и на задней оси. Несмотря на повсеместную распространенность и отработанную схему, конструкторы не оставляют попыток что-то улучшить.

Если вы привыкли к стойкам с пружинами, то вас однозначно удивит популярный в прошлом Mercedes W124, у которого амортизаторы есть, а пружин на нем нет. Они стоят отдельно, что немного улучшает условия работы опоры стойки и снижает нагрузку на нее. Правда, конструкция получилась не столь компактной, но на сравнительно крупной машине это явно не было проблемой. А вот на классических Porsche 911 передний «Макферсон» обходится вообще без пружин, тут стоит продольный торсион. Еще более необычно выполнена задняя подвеска машинки Smart первого поколения: тут пару стойкам составляет поперечная композитная рессора.

Схема McPherson — это не только сама стойка, но и нижние рычаги. Сейчас экзотикой выглядят подвески, в которых в качестве нижней опоры используется набор из рычага и растяжки, столь привычный на ВАЗ-2108. Подобное решение давно кануло в прошлое, как и экзотичная конструкция использования в качестве рычага-растяжки стабилизатор поперечной устойчивости. Последние автомобили, в которые применялось такое решение, остались в 1990-х, вроде Audi 100 в кузове C4. Однако шансы увидеть такую подвеску «вживую» все же остаются.

Еще одна интересная машина — Saab 900 второго поколения. Здесь рычаг сделан составным, тогда как на базовой конструкции он был цельным L-образным. Многорычажки не получилось, но техническое решение изящное, хотя обычно разницу в продольной и поперечной жесткости крепления нижнего рычага реализуют за счет сайлент-блоков его крепления.

Одним из технических ограничений подвесок «Макферсон» является конструктивно обусловленная связь между углом наклона оси поворота колеса и стойки, а также плечом обкатки. Поскольку ось поворота конструкции проходит через шаровой шарнир, соединяющий нижний рычаг и шаровую опору стойки, то при уменьшении плеча обкатки ухудшаются эластокинематические параметры подвески, главным образом по изменению угла развала под нагрузкой.

Решение нашлось в отдельном поворотном кулаке подвески. Таким образом, ось поворота колеса оказалась развязана с осью поворота стойки, а значит, появилась возможность уменьшить плечо обкатки и при этом обеспечить хорошие сцепные качества в поворотах при сохранении сравнительно невысокой цены подвески. Именно так устроены подвески RevoKnuckle и HiPerStrut от Ford и Opel, а также подвеска на спортивном Renault Megane RS.

В задней подвеске при изменении нагрузки очень важно изменение не развала, а схождения. Поэтому, сделав нижний рычаг из нескольких элементов, как в настоящих многорычажных подвесках, можно задать и схожую эластокинематику. Так, например, сделала Toyota: три рычага обеспечивают «программирование» схождения в широком диапазоне.

Где применяются сегодня?

В последние годы торсионные подвески становятся все более популярными. Как мы уже упоминали, в большинстве случаев они устанавливаются на грузовых автомобилях и внедорожниках. Но постепенно вектор смещается в сторону легковых авто.

Так, торсионы устанавливаются на авто брендов SMA, Lifan и Samand. Кроме этого, торсионная подвеска стоит на Peugeot 405, Citroen Xsara, Peugeot 405, Peugeot Partner, Citroen Xsara, Citroen AX, Citroen Berlingo, Peugeot 306, Peugeot 206, Citroen Xsara Picasso и ряде других моделей. При этом с каждым годом к этой группе подключается все новые и новые марки авто.

Подвеска с качающимся поперечным рычагом

Посмотрите на подвеску Twin I-Beam от Ford. На ней рычаг правого колеса крепится к левой поперечине рамы, а левого — к правой. Получаются очень длинные рычаги — дешево и очень необычно. Причем получилось настолько удачно, что модифицированный вариант Twin Traction Beam использовали для ведущей оси Ford Bronco и Ford Explorer, а также на разных спортпрототипах для бездорожья, которым были нужны огромные хода подвесок и прочность.

Полузависимая задняя

В основе подвески данного типа лежит торсионная балка, которая имеет U-образную форму. Продольные рычаги располагаются по одному с каждой стороны. Балка соединяет их между собой. Рычаги крепятся одной стороной к кузову, а второй к ступице колеса.

Балка хорошо сопротивляется изгибу. При этом ее форма абсолютно не мешает ей скручиваться. Колеса могут немного перемещаться в вертикальной плоскости относительно друг друга. Расположение торсионной балки можно посмотреть на рисунке ниже.

Полунезависимая подвеска используется в бюджетных машинах с передним приводом. Обусловлено это простотой конструкции и низкой ценой таких машин.

Многорычажные подвески

Двойные поперечные рычаги и многорычажные подвески сами по себе могут быть весьма необычными. Как по форме рычагов, так и по их взаимодействию или даже количеству. Но встречаются и конструкции, которые сражают наповал. Например, задние подвески «классических» Jaguar. Вроде бы схема по типу относится к подвескам на двойном поперечном рычаге, но верхнего рычага тут нет. Вместо него используется приводной вал с двумя карданными шарнирами, да еще с вынесенными к главной передаче тормозными дисками. Правда, при такой схеме люфт в карданном шарнире приводит к появлению люфта в подвеске.

Обычно считается, что многорычажные подвески произошли от подвесок с двойным поперечным рычагом. Многие авторитетно это утверждают, да и картинка первой «многорычажки» от Mercedes W201 подтверждает данный факт. Но на самом деле наиболее распространенный тип многорычажных подвесок произошел от подвески на диагональном рычаге. Все трехрычажные схемы — это симбиоз идей, заложенных в подвеске Opel Omega B и BMW E34. Номинально это подвески с диагональным рычагом, но добавление к ним рычага, отвечающего за развал и задающего изменение этого параметра в зависимости от хода колеса, позволило получить качество «программирования» эластокинематики на уровне пятирычажных подвесок в широком диапазоне ходов и нагрузок.

На первый взгляд ничего необычного не заметно, но в конструктивном плане это очень интересная схема. Помимо задания оси поворота рычага за счет податливости шарниров, обеспечивалось его изменение под тягой, а дополнительный «линк» позволял изменять еще и развал. Просто на вид, но сложно в действии. А разделение диагонального рычага с дополнительной тягой на «почти» продольный и два поперечных позволило сделать качественный скачок, например на BMW E36/Opel Vectra B.

Вывод

Производители во всем мире усердно работают над усовершенствованием торсионных подвесок и снижением себестоимости их производства.

К процессу создания активно подключается современное оборудование и уникальные компьютерные программы. По заявлению некоторых специалистов в ближайшие годы торсионная подвеска сможет догнать по популярности своих конкурентов.

Но в настоящее время большинство производителей пока не идут на массовое внедрение торсионов. О причинах этого решения мы уже говорили выше.

Но в любом случае остается надежда, что со временем эта тенденция все-таки поменяется, ведь торсионная подвеска – это действительно уникальная разработка, которая требует особого внимания.

Рессоры и торсионы

Довоенные BMW 328 имели переднюю двухрычажную подвеску со шкворнем. Ее особенность в том, что в качестве верхнего рычага использовалась… рессора. К ее концу крепился шкворень, а сама она была закреплена на раме. Нечто подобное использовалось и на машинах Skoda тех лет, только рессора была вместо нижнего рычага. А в более позднее время подвески на двух поперечных рессорах в роли рычагов применялись и на тракторах.

Обычными стальными пружинами уже никого не удивить. С переменным профилем, двойные, бочкообразные — их перепробовали во всех вариантах исполнения. Пружины из бронзы и углепластика изредка применяются в различных гоночных конструкциях, но в серийных автомобилях такую экзотику не ставят. Зато компания Audi в 2015 году на А6 применила пластиковые пружины, более легкие и не подверженные коррозии.

А вот на машинах Volvo устанавливалась поперечная рессора из композитных материалов в сочетании с задней многорычажной подвеской. Впервые она появилась на модели Volvo 960 после первого рестайлинга в 1994 году, а потом — в 2015-м, на втором поколении Volvo XC90. В Chevrolet Corvette начиная с поколения С4 присутствует такой же элемент. На машинах GM эту схему применяли с 1979-го: на платформах E-body и более поздних W-body.

К композитным упругим элементам с натяжкой можно отнести и резиновые блоки на машинах Morris Mini. Подвеска там была вполне обычная, на двойных поперечных рычагах. Зато вместо пружины и амортизатора работал композитный элемент: изящное решение, но крайне некомфортное для пассажиров.

Торсионы в креплении продольного рычага задней подвески в общем-то тоже не слишком оригинальны. На французских автомобилях Peugeot длительное время применяли в качестве упругого элемента продольные торсионы в сочетании с продольными рычагами. Торсионов в этом случае использовалось два, а в качестве подвижного соединения рычага и поперечной балки подвески устанавливался игольчатый подшипник. Кстати, именно эта особенность стала для конструкции фатальной: подшипники в подвеске оказались крайне уязвимыми.

Зато управляемость французских машин, благодаря не самой удачной кинематике такой подвески, была «интересной»: с сильной избыточной поворачиваемостью. Причем создатели смогли это обыграть как особый французский шарм. Кстати, на модели Renault 16 1965 года подвеска также была торсионной, а для удобства компоновки один рычаг располагался дальше другого аж на 70 мм. При этом длина базы у машины слева была больше, чем справа.

История появления

Торсионная подвеска начала применяться еще с середины 1930-х годов на автомобилях французской марки Citroen. В 1940-х торсионы использовались на гоночных автомобилях Porsche.

Легендарный французский автомобиль Renault 16 с торсионной подвеской

Впоследствии их применяли и многие другие автопроизводители. Например, Renault, ЗиЛ и Chrysler. Применение торсионной подвески было обусловлено в первую очередь хорошими показателями плавности хода и простотой конструкции.

Гидропневматические подвески

Различные варианты гидропневматической подвески, например от компании Citroen, тоже остаются примером крайне оригинальной конструкции, но как экзотика в наше время уже не воспринимаются. Зато подвеска Magic Body Control от Mercedes в своем роде уникальна. Это гидравлическая активная подвеска с функцией сканирования поверхности дороги. Теоретически она может компенсировать любые неровности дорожного покрытия, не говоря уже о простой работе в «активном режиме», когда подвеска не допускает кренов и клевков в процессе движения, а также сохраняет оптимальный дорожный просвет на любой скорости.

Система использует в своей работе датчики оптического диапазона и мощный компьютер. Последний заранее просчитывает настройки всех элементов подвески, подстраивая ее под профиль полотна. В теории Mercedes, оснащенный подобной системой, мог пройти «лежачего полицейского», не сбавляя скорости и почти его не почувствовав. На деле же эффективность системы в целом оказалась не слишком высокой: электроника не всегда распознавала колдобины на дороге, а при высокой скорости не успевала подстроить под них подвеску.

Стоит упомянуть и активную электромагнитную подвеску разработки Bose, которая так и не стала серийной. Зато в 2004 году ее испытывали на машинах Lexus, и результаты были очень многообещающими. Как и система от Mercedes-Benz, эта подвеска с помощью компьютера просчитывала рельеф в колее автомобиля, подстраивая необходимую жесткость подвески и положение колеса. Но, в отличие от чисто гидравлических систем, она могла также при необходимости приподнимать каждую из четырех сторон автомобиля.

Особенности торсионной системы

Используя торсионы, довольно сложно получить независимую систему подвески, которая полностью бы обеспечила необходимый уровень комфорта. Отчасти, именно по данной причине детали ещё не используются широко. Но, если торсионная конструкция всё-таки присутствует, система становится достаточно свободной. Вращающиеся амортизационные рычаги на конце балки позволят добиться лучшего результата.
Благодаря такому решению пользователь может получить большую плавность хода во время езды, независимостью колёс. Эта подвеска будет особенно эффективным решением на больших машинах, где она будет постоянно испытывать довольно серьёзные нагрузки.