Типы подвесок
Чаще всего машины имеют независимую подвеску, каждое колесо крепится отдельно к кузову и может двигаться независимо от других колес. Существуют два основных типа подвесок — с двумя поперечными рычагами и со стойками Макферсона.
Двухрычажная подвеска. Ее еще называют подвеской с коротким и длинным рычагами. В этой системе используется верхний короткий и нижний длинный рычаги управления, которыми колесо крепится к кузову. Рычаг управления позволяет колесу двигаться вверх и вниз, наподобие дверной петли, с помощью которой дверь закрывается и открывается. Кроме того, резиновые втулки на внутренних концах и шаровые опоры на внешних концах рычага управления позволяют колесу поворачиваться (рис. 11.3).
Рис. 11.3. Двухрычажная конструкция подвески
Подвеска Макферсона. Есть два вида подвесок стоечного тина: обычные и модифицированные (рис. 11.4 и 11.5). Обычные стойки имеют витую пружину, завернутую вокруг стойки амортизатора, а модифицированные снабжены отдельными пружинами. В стоечных подвесках верхний рычаг не используется. Верхняя стойка удерживает колесо в указанном месте.
Рис. 11.4. Обычная подвеска стоечного типа | Рис. 11.5. Модифицированная подвеска стоечного типа |
Некоторые марки автомобилей оборудованы независимой задней подвеской, которая называется четырехколесной независимой подвеской. Более старые модели автомобилей с приводом на задние колеса и многие современные грузовики используют заднюю зависимую подвеску, включающую привод на заднюю ось.
Рычаги управления
Рычаги управления показаны на рис. 11.3. Слышали ли вы когда-нибудь о многорычажной подвеске? Так говорят, когда колесо крепится к кузову автомобиля более чем одной связью.
Стабилизирующая рейка
Для смягчения крена при поворотах автомобили оборудованы передней стабилизирующей рейкой (рис. 11.6). Эти стабилизаторы (стабилизаторы поперечной устойчивости) улучшают плавность хода автомобиля на большой скорости. В некоторых моделях автомобилей также предусмотрен задняя стабилизирующая рейка. Стабилизатор соединяет одну сторону подвески с другой через кузов автомобиля. Когда машина начинает крениться в одну сторону, стабилизатор ограничивает движение кузова с этой стороны. Стабилизаторы большого диаметра ограничивают крен лучше, чем стабилизаторы маленького диаметра.
Рис. 11.6. Типичный стабилизатор поперечной устойчивости и его крепление
Рессоры
Рессоры являются основой системы подвески. Для поглощения энергии ударов и сохранения дорожного просвета используются различные типы рессор. Это могут быть витые пружины или листовые рессоры, торсионный вал или пневматические пружины (рис. 11.7). Во многих моделях автомобилей чаще используются листовые или пружинные рессоры; в спортивных машинах используются пружинные рессоры, торсионные валы или листовые рессоры. Пневматические рессоры можно встретить только на автомобилях класса "люкс" типа: Chrysler New Yorkers, Lincoln Continentals и на некоторых моделях автомобилей Кадиллак.
Рис. 11.7. Листовые, пружинные, торсионные и пневматические рессоры
Листовые рессоры составляются из нескольких тонких металлических пластин — листов, собранных один на другом. Причина использования такой многослойной конструкции вместо одного цельного металлического листа заключается в том, что при изгибе вершина рессоры должна прогибаться в меньшей степени, Такого эффекта трудно добиться в случае применения одной толстой пластины. Если толстая пластина изгибается слишком сильно, то она может расколоться сверху донизу, а листовые рессоры более гибкие — каждый пласт сгибается независимо, и пласты скользят один по другому, не повреждаясь при этом (рис. 11.8).
Рис. 11.8. Листовая рессора сгибается не ломаясь, так как ее листы могут скользить относительно друг друга
Концы рессор крепятся к раме автомобиля с помощью креплений, позволяющих рессорам изгибаться и двигаться свободно. Эти крепления снабжены резиновыми втулками, которые позволяют креплениям изгибаться и вращаться свободно; они также гасят колебания. Подробности, касающиеся листовых рессор и методов ухода за ними, можно найти в главе 16 "Смазка, или Что продлевает жизнь автомобилю".
В некоторых транспортных средствах, например в автомобилях Chevrolet Corvette, используются стекловолоконные композитные рессоры.
Пружинные рессоры напоминают пружины в старомодных диванных. Они обычно применяются в передней подвеске автомобиля, хотя могут использоваться и в задней подвеске. Пружинные рессоры используются также в стоечных подвесках. На рис. 11.7 показан один тип пружинных рессор: на рис. 16.7 показаны передние и задние рессоры. Инструкции по их смазке вы найдете в главе 16 "Смазка, или Что продлевает жизнь автомобилю". В передней части пружина амортизирует удары и вибрацию. Сзади они натянуты между рычагами управления, которые снабжены резиновыми втулками.
Торсионные валы (рис. 11.7 и 16.9) используются главным образом в спортивных моделях автомобилей и в автомобилях, которые производились компанией Chrysler до 1980. Они расположены впереди машины и соединяются с нижними рычагами. Они крутятся для того, чтобы приспособиться к различиям загрузки, которые автомобиль способен нести, позволяя перемещаться передним колесам в верти калькой плоскости. Торсионный вал можно считать не скрученной в спираль пружиной.
Пневматические рессоры обычно устанавливаются на автомобилях класса "люкс". Резиновая пневматическая рессора заполняется сжатым воздухом для управления жесткостью подвески и поддержания надлежащего дорожного просвета. В этом типе подвески компьютер контролирует высоту дорожного просвета и всякий раз, когда вес автомобиля возрастает, передает встроенному воздушному компрессору команды на подкачку дополнительного воздуха в пневматическую рессору. Когда нагрузка снижается, компьютер включает выпускной клапан и снижает давление в пневматической рессоре (рис. 11.7 и 16.10).
Обычно для пневматических рессор смазка не требуется. Но все-таки посоветуйтесь с продавцом, чтобы узнать, можно ли применять восстановитель резины к пневматическим подушкам, чтобы предотвратить их преждевременный износ.
Амортизаторы и стойки
Амортизаторы (рис. 11.9) и стойки Макферсона (рис. 11.10) защищают пассажирский салон от колебаний и устанавливаются возле колес. Каким образом они уменьшают колебание в вертикальной плоскости - очень интересная тема. При ударе в колесо кузов автомобиля продолжает неуправляемо колебаться в вертикальной плоскости, постепенно затухая. Колебания происходят из-за заполненной воздухом резиновой шины на колесе и рессоры, которые могут сжиматься и разжиматься, восстанавливая свою первоначальную форму. Поэтому колебания в вертикальной плоскости продолжаются до тех пор, пока их энергия не будет погашена. Амортизаторы и стойки позволяют рессорам свободно сжиматься, а прежнюю форму приобретать медленно, подобно дверным доводчикам, позволяющим дверям открываться легко и быстро, но медленно и мягко закрываться.
Рис. 11.9. Стандартные амортизаторы
Рис. 11.10. Стойка Макферсона
На многих автомобилях установлены стоики Макферсона, которые выполняют немного больше функций, чем амортизаторы. И амортизаторы, и стойки управляют движением автомобиля, но стойка еще и является составным элементом системы подвески.