Неполная независимость: как устроена и чем хороша полузависимая подвеска — – автомобильный журнал

Неполная независимость: как устроена и чем хороша полузависимая подвеска

Мы уже рассказывали о зависимых и независимых подвесках. Но за кадром остался еще один тип подвесок – полузависимые. В характеристиках автомобиля такой тип подвески часто указывается как независимый, но на первый взгляд, выглядит самая распространенная конструкция именно как обычная балка зависимой подвески. В чем же тут секрет?

Насколько независима независимая подвеска?

К азалось бы, раз подвеска независимая, то перемещения одного колеса от другого никак не зависят. Такое чаще встречается в теории. На практике же полностью независимые подвески – большая редкость.

Почти всегда в конструкции подвески предусмотрена такая деталь как стабилизатор поперечной устойчивости. Благодаря ей вертикальные перемещения одного колеса через упругий торсион передаются на другое. Подобное «нарушение независимости» нужно для улучшения управляемости автомобиля, а точнее, для уменьшения кренов в поворотах. Решение не самое изящное, имеющее и ряд недостатков, но при этом недорогое, ведь активные подвески дороже на порядки. А так достаточно простая деталь не дает машине заваливаться в повороте.

Конечно, управляемость можно настроить и без этой детали, и даже плавность хода улучшится. Примеров тому немало: вот Renault Logan, например, после первого рестайлинга лишился стабилизатора спереди, а у классических Жигулей в задней подвеске его и не было никогда. Но большинство современных машин его имеет и в передней, и в задней подвесках.

На фото: Renault Logan ‘2004–09

Не редкость и «активные» стабилизаторы, которые умеют менять угловую жесткость торсиона или вообще отключаться. Такие есть, например, на машинах BMW или на внедорожниках Nissan. Это позволяет снизить негативные факторы от использования стабилизатора.

На фото: Nissan Patrol ‘2014–н.в.

Получается, подвески у абсолютного большинства машин не абсолютно независимые, перемещение одного колеса все же вызывает перемещение и другого. Пусть и в меньшей степени, чем при наличии связи в виде общей жесткой оси, как у зависимой подвески, когда перемещение одного колеса всегда однозначно связано с перемещением второго.

С неразрезными мостами, кстати, стабилизатор поперечной устойчивости также применяют: крены есть у машин с любыми подвесками.

Полузависимые: редкие и самые распространенные

Если стабилизатор все равно нужен, то может быть, его можно сделать частью несущей конструкции подвески? Наверное, именно так рассуждали инженеры, когда придумали переднюю подвеску МакФерсон для Audi 100/A6 в кузове С4. Не удивляйтесь, но МакФерсон у нее – полузависимый, ведь вместо переднего нижнего рычага подвески тут используется мощный стабилизатор поперечной устойчивости. Оба колеса связывает единая упругая деталь, являющаяся частью несущей конструкции. Восьмидесятые годы были щедры на интересные технические решения, так что я не удивлюсь, если на каких-то еще машинах использовали подобную схему, ведь торсион стабилизатора очень удобно использовать в качестве рычага. По кинематике подвеска Audi может считаться полностью независимой за одним существенным «но»: вертикальное перемещение одного из колес обязательно вызывает перемещение второго колеса на существенную величину, связанную с достаточно высокой жесткостью торсиона.

Очень распространенная схема полузависимой подвески со скручиваемой балкой – в том числе и плод усилий инженеров концерна Volkswagen. Ведь появилась она именно на VW Golf в 1974 году. Гениальность идеи была в том, что тут направляющий аппарат обоих задних колес был единой деталью, которая крепилась к кузову всего в двух точках. А эластокинематика движения каждого из колес была почти подобна кинематике подвески на продольных рычагах. Балка в форме буквы Н крепится к кузову в двух крайних точках, а ступицы колес расположены на нижних концах буквы. Самая важная часть конструкции – поперечина, которая соединяет конструкцию воедино и обеспечивает необходимую жесткость. Если балку расположить вплотную к точкам крепления к кузову (когда балка превратится в букву П), то подвеска по кинематической схеме будет полностью подобна конструкции на продольных рычагах, а если перенести ближе к точкам крепления колес, то будет больше похожа на зависимые подвески. Центральная часть балки в этой конструкции обязательно имеет податливость и может изгибаться, обеспечивая колесам возможность независимого перемещения. Отнести такую подвеску к зависимым можно лишь конструктивно: колеса связаны единой деталью несущей конструкции. Но в работе такая подвеска все же подобна именно независимым.

На фото: Volkswagen Golf ‘1974–83

Конструкция настолько удобна для массового автомобилестроения, что ее применяют для машин до D класса включительно, а порой используют и в сочетании с ведущим задним мостом. Например, на кроссовере Opel Mokka сзади стоит именно скручиваемая H-образная балка, даже на вариантах с полным приводом.

Секрет подобного успеха прост. Во-первых, конструкция предельно надежна: мощные боковые рычаги связаны мощным торсионом, а к кузову она крепится большими и прочными сайлентблоками. Эти детали служат долго, а сломать их тяжело. И такая конструкция недорога как в изготовлении, так и в эксплуатации.

Кинематика движения колес изначально удачна и может варьироваться в широких пределах путем изменения жесткости креплений, жесткости торсиона, боковых рычагов и их взаимного расположения. К тому же подвеска очень компактна, позволяет разнести амортизаторы максимально широко, что обеспечивает отличные условия их работы. Можно расположить пружины и амортизаторы очень низко и плотно, что увеличивает внутренний объем задней части машины. Из всех типов независимых подвесок для неведущих колес лучшей кинематикой обладают разве что многорычажные конструкции на базе двухрычажных подвесок или стоек МакФерсона, но они значительно более дороги.

Недостатки у такой схемы тоже есть. Эластокинематика Н-образной балки такова, что угловая жесткость балки всегда связана с податливостью подвески в поперечном направлении и нагрузкой. В результате балка всегда избыточно жесткая для ее роли стабилизатора поперечной устойчивости. Неподрессоренные массы у такого типа подвески тоже достаточно высоки, а попытка уменьшить массу балки за счет уменьшения длины продольных рычагов ведет к ухудшению кинематики ее работы и увеличению жесткости связи. И развязать жесткость резинометаллических элементов в продольном и поперечном направлении тоже конструктивно сложно, они будут всегда связаны, ведь это всего два сайлентблока, работающих на кручение и разрыв.

Усложнение конструкции введением реактивной тяги, например, в виде механизма Уатта — ход не новый. Сравнительно недавно его применяли в серийном производстве на Opel Astra J/Chevrolet Cruze, а спортсмены при подготовке машин с Н-образной балкой часто использовали дополнительные реактивные рычаги для улучшения управляемости и контроля кинематики.

Опорные элементы балки стараются ставить под углом к плоскости качения балки: так обеспечивается уменьшение передачи вибраций на кузов при снижении податливости блоков в поперечном направлении и улучшение кинематики. Дополнительные хитрости в виде выноса опорных площадок пружин на внешние кронштейны позволяют обеспечить необходимый угол доворота колес под нагрузкой. Но в любом случае этот тип подвески остается конструктивно простым и дешевым. И именно поэтому его применяют столь массово.

А на практике оно как?

Сравнение различных автомобилей с различными типами задней подвески не дает возможности выбрать однозначного лидера. Разумеется, многорычажную подвеску проще наделить и хорошей управляемостью, и высокой плавностью хода в сочетании с высокой нагрузочной способностью. Но вот беда: сравнивая даже авто одного класса, нельзя сделать вывод о том, какая применяется подвеска лишь на основании их ходовых характеристик. Настоящим подарком для любителей выяснить, что лучше, а что хуже, являются машины на платформе MQB: у многих из них в зависимости от мотора в задней подвеске может применяться как балка, так и многорычажная конструкция.

Мой личный опыт показывает, что только серьезное сравнение позволяет выявить нюансы, а в обычной эксплуатации можно заметить лишь несколько другую акустическую картину при проезде неровностей и более явное изменение управляемости с нагрузкой у машин с Н-образной скручиваемой балкой относительно машин с многорычажной подвеской. Слепое сравнение обычно не дает возможности выявить однозначного победителя. А все это говорит о том, что энтузиазм производителей по поводу этого типа подвески на бюджетных автомобилях вполне обоснован: по цене недорогой зависимой подвески вы получаете полноценную независимую с хорошей кинематикой.

Балка или многорычажка. Что лучше? Сравниваем заднюю подвеску

Конструкций задней подвески достаточно большое количество, но уж так повелось у переднеприводных вариантов, что самые популярные это балка и многорычажная подвеска. Хотя второй вариант с большим количеством рычагов все чаще перестают устанавливать, отдавая предпочтение оппоненту. НО почему? Получается что балка лучше по всем показаниям? Или нет? И что же все таки взять если есть выбор. Давайте подумаем вместе, будет как обычно и видео и голосование в конце статьи …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Как я написал выше вариантов задней подвески, действительно много, ведь конструкция задней подвески может различаться и от конструкции привода (передний — задний, полный). Если их перечислить то получается:

• Балка
• Многорычажная
• McPherson
• Задняя зависимая подвеска
• Подвеска типа «Де Дион»
• Полунезависимая задняя подвеска
• Подвески грузовых автомобилей
• Подвески внедорожников и пикапов. Которые, могут делиться на рессорную и пружинную на 4 продольных рычагах

Есть еще очень специфические варианты, которые перечислять не имеет смысла, все же они скорее исключение из правил. Однако на переднем приводе прижились всего два первых варианта, то есть это «балка» и многорычажный вариант. Разберем каждый опишем все плюсы и минусы того или иного типа, пожалуй начнем с «многорычажки».

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.

Многорычажная подвеска полностью независима. Заднее колесо не имеет жесткой связи ни с одним из других колес.

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.

Балка

На данный момент самый распространенный тип задней подвески (для автомобилей с передним приводом). А именно применяется «H» – образная торсионная балка. Жестко крепится к кузову автомобиля на 4 точки. Задние колеса автомобиля крепятся непосредственно к самой балке, через подшипник.

Это зависимая подвеска, здесь правое и левое задние колеса, связаны между собой, жестким элементом, а именно балкой. Если одно колесо резко попадает в яму, то есть оно опускается вниз, то другое колесо поднимается вверх, тем самым стабильность сцепления колес падает.

Назвать этот тип «комфортным» язык не поворачивается. Так как здесь нет большого количества «гасящих» сайлент-блоков, да и колеса связаны друг с другом, все удары которые попадают на одно колесо, передаются сразу и на другое. Тем самым большая часть шума от колес, ударов и прочего проходят в кузов. Конечно, если вы находитесь в основном в городских условиях, то балки вам будет достаточно.

Плюсы этого типа:

• Простая и надежная конструкция
• Дешевая
• Простое и легкое обслуживание
• Легкость монтажа
• Самый большой плюс, это правильная кинематика колеса. Ведь оно жестко сидит на балке и двигается только в нужной ему плоскости

Отрицательные моменты:

• Комфортность. Как я уже писал, выше многие вибрации и шум переходят в кузов, комфортабельной ее назвать сложно
• Тяжелее чем оппонент, а поэтому «неподрессоренные массы» здесь больше.
• Управляемость. Немного хуже из-за жесткой связи колес
• Такую подвеску можно применять только в переднем приводе, на остальных применение невозможно.

Не смотря, на негативные моменты, эта подвеска намного дешевле своего оппонента. Также ее монтаж и ремонт проще в разы. Банально нечему ломаться кроме пружин и амортизаторов. Вот почему сейчас в большом количестве переднеприводных автомобилей применяется именно такой вариант, а не какой – либо другой. Это банально удешевляет производство на 15 – 20 %, а это очень существенно.

Сейчас небольшое видео смотрим

А сейчас голосование, как вы считаете — что лучше «балка» или «многорычажка»?

НА этом заканчиваю, думаю статья была вам полезна искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(17 голосов, средний: 4,18 из 5)

Балка задняя: характеристика и описание

В мире существует огромное количество разных автомобилей. Все они имеют свои особенности, в том числе и в плане ходовой части. Подвеска – это сложнейший комплекс механизмов, который позволяет обеспечить устойчивость автомобиля на дороге и комфорт передвижения. На данный момент существуют разные схемы подвески. И сегодня мы рассмотрим одну из самых простых категорий. Это полузависимая подвеска. Ключевым составляющим механизмом ее является задняя балка. Что это такое и как она устроена?

Описание

Итак, что такое задняя балка? Это одна из основных составляющих торсионной подвески, которая обеспечивает связь колес с кузовом в задней части автомобиля. В качестве направляющих механизмов здесь присутствуют продольные рычаги. Последние жестко соединены между собой балкой. С одной стороны продольный рычаг крепится к ступице, с другой – к кузову автомобиля. Задняя балка ВАЗа и других бюджетных авто имеет U-образное сечение. За счет этого она обладает малой жесткостью на кручение и большой на изгиб. Данная характеристика позволяет обеспечивать ход колесам вверх-вниз независимо друг от друга.

Устройство

Данный узел состроит из нескольких элементов:

1. Резинометаллические шарниры (как правило, их всего два), которые крепятся к лонжеронам кузова.
2. Винтовые пружины.
3. Ступицы колеса.
4. Продольные рычаги.
5. Амортизаторы.
6. Непосредственно торсионная балка.

Устройство достаточно простое, ввиду чего такая схема подвески довольно популярна.

Присутствует ли стабилизатор?

Практически на каждом автомобиле в передней подвеске есть такое приспособление. Это — стабилизатор поперечной устойчивости. Однако присутствует ли он сзади? К сожалению, такое устройство в привычной для нас форме отсутствует. Вместо него может применяться упругий металлический стержень, который находится внутри самой балки. Подобная конструкция применяется на автомобилях «Дэу-Нексия», «Дэу-Ланос» и прочих (фото данной балки присутствует в статье ниже).

Данный элемент играет роль некого стабилизатора, который позволяет снизить крены при поворотах автомобиля. Но, как показывает практика, добиться такой управляемости, как на авто с многорычажной подвеской, все равно не получается.

Где она применяется?

Используется такая балка только на переднеприводных машинах бюджетного (иногда среднего) класса. За счет своей уникальной конструкции, данная подвеска занимает положение между независимой и зависимой. Поэтому ее принято называть полузависимой. Хоть колеса могут ходить по-разному, ожидать таких результатов, как с многорычажной подвеской, здесь также не приходится.

Преимущества

Существует несколько плюсов применения данной балки в задней подвеске авто:

1. Компактность.Балка не требует наличия большого места, а потому может применяться в самых разных автомобилях, в том числе на многих малолитражках.
2. Малый вес. Это еще один плюс в пользу применения балки на автомобилях А и В класса.
3. Высокая ремонтопригодность. Ввиду простого устройства, ломаться здесь практически нечему. Балка достаточно надежная и выходить и строя может только в крайних случаях. Единственное, что требуется при эксплуатации – это вовремя менять расходные материалы. О замене их мы поговорим немного позже.

Теперь о недостатках. Их всего несколько, но они существенные:

1. Во-первых, задняя балка не обеспечивает такую мягкость хода, как многорычажная подвеска. Ход колес все равно будет ограничен, поскольку обе части связаны хоть и упругой, но металлической конструкцией. Поэтому такая схема подвески не практикуется на автомобилях класса С и выше. Ни одна полузависимая балка не обеспечит такой плавности хода, как простая независимая подвеска. Также отметим, что колеса могут ходить только в одном направлении (вверх-вниз). В случае с многорычажной подвеской, они при попадании в яму меняют свой угол наклона.
2. Во-вторых, значительно снижается управляемость автомобиля. Часто на таких машинах на поворотах сносит заднюю ось. Это допустимо для бюджетного класса, но неприемлемо для более дорогих автомобилей, особенно с мощными двигателями. Как минимум, это небезопасно. Поэтому применяется задняя балка в основном на машинах с двигателями объемом не больше полутора литров.

Основные неисправности

Рассмотрим, с какими неисправностями могут столкнуться владельцы автомобилей с задней балкой:

1. Амортизаторы. Их ресурс в целом составляет ничуть не меньше, чем на многорычажных подвесках. Однако если брать конструкцию балки в целом, эта деталь изнашивается всегда раньше остальных.
2. Ступичные подшипники. Если говорить про заднюю балку «Пежо-206», владельцам приходится менять данные подшипники в среднем раз на 100 тысяч километров. Рекомендуется осуществлять замену сразу обеих подшипников, так как их ресурс примерно одинаковый.
3. Сайлентблоки. В отличие от многорычажной подвески, они ходят гораздо дольше. Есть множество примеров, как сайлентблоки задней балки «Рено» служили по 150-200 тысяч километров. В случае с многорычажкой, 150 тысяч – это крайний срок.
4. Пружины. Они со временем проседают, но не существенно. До их замены владельцам приходится менять резиновые прокладки. Они ввиду частой работы витков протираются.

Требуется ли замена задней балки целиком? Можно сказать, что эта конструкция вечная и живет столько, сколько и сам автомобиль. Полная замена балки нужна разве что в случае серьезного ДТП, когда была нарушена геометрия кузова. Если же машина эксплуатировалась без серьезных аварий, владелец может ограничиться только заменой расходных материалов (амортизаторы, сайлентблоки и ступичные подшипники).

Тюнинг

Существует ли тюнинг задней балки? В отличие от передней подвески, автовладельцы не сильно заморачиваются над ее доработкой. Однако все же есть способ улучшения характеристик этого приспособления. Наиболее распространенный вариант тюнинга – это установка стабилизатора поперечной устойчивости. Ранее мы уже говорили об отсутствии такового элемента и об излишней неповоротливости автомобилей. Установка же дополнительно этого устройства позволяет снизить боковой крен и улучшить управляемость машины. Как выглядит подобный элемент, читатель может увидеть на фото ниже.

Для монтажа такого стабилизатора не требуется проделывать дополнительные отверстия или приваривать что-либо. Механизм закрепляется на штатные болты крепления устройства, а в некоторых случаях по центру обхватывает и саму балку. Таким образом, конструкция придает дополнительную жесткость не в ущерб комфорту. На данный момент существуют уже готовые комплекты для установки на переднеприводные автомобили марки ВАЗ.

Еще один вид тюнинга – монтаж металлических пластин под ступицу. Делается это с целью получения отрицательного развала. Как правило, это нужно при установке широких дисков в случае, если они не помещаются в арку. Отрицательный развал позволит улучшить управляемость автомобиля. Машина будет лучше входить в повороты. Однако нужно понимать, что после такого тюнинга вся нагрузка будет идти на одну сторону протектора. Ресурс покрышек при этом снижается в два раза.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, что собой представляет задняя балка. Несмотря на ее архаичность, практически все бюджетные автомобили выпускаются с такой схемой подвески. Это обусловлено дешевизной производства, а также уменьшением затрат на обслуживание.

Источник https://www.kolesa.ru/article/nepolnaya-nezavisimost-kak-ustroena-i-chem-horosha-poluzavisimaya-podveska

Источник https://avto-blogger.ru/podav/balka-ili-mnogorychazhka.html

Источник https://fb.ru/article/466759/balka-zadnyaya-harakteristika-i-opisanie