Авто0354

Торсионная подвеска: принцип работы торсионов, виды, плюсы и минусы

Подвеска – это важный и сложный узел. Он требует детального рассмотрения. Назначение и задачи Подвеска автомобиля (ее еще называют системой

Содержание

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.

автомобиль реноЛегендарный 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.

Источник: http://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/podveska/torsionnaya-podveska.html

Элементы задней подвески

zadnyaya-podveska-avtomobilya-osobennosti-vidy

Каждый элемент подвески имеет свои конструктивные особенности, если разобрать подвеску на составные части, то в каждой подвеске имеется:

  • гасящее устройство;
  • стабилизатор;
  • различные детали крепления;
  • опора и направляющий элемент;
  • упругий элемент.

Каждый перечисленный элемент может выполнять сразу несколько функций. Так, рессора считается и амортизатором и упругим элементом. Современные автомобили выпускаются со сложными системами подвески, где каждый элемент выполняет отдельную функцию и в сочетании позволяет снизить уровень вибрации при движении по неровному дорожному полотну.

Элементы упругости тесно связаны с кузовом автомобиля, сюда относятся рессоры и пружины. Эти элементы в большинстве случаев имеют одинаковый диаметр. А пружины с разным диаметром играют роль упругих элементом переменной жесткости. В центре каждой пружины находится отбойник, при полном сжатии пружины этот элемент позволяет сгладить эффект сильной вибрации. В каждой подвеске имеется несколько рессор, которые представляют собой пружины различной длины. Встречается несколько видов рессор – листовые рессоры, пружинные и торсионные.

Торсионные рессоры выполнены в форме трубок, внутри каждой трубки находятся стержни. Они находятся в плотном кольце амортизаторов. К торсионным рессорам также можно отнести гидропневматический и пневматический элементы. Гидропневматический элемент представляет собой баллон с газом, который поднимается или опускается в процессе передвижения автомобиля.

Распределяющие элементы подвески призваны равномерно распределять колеса относительно кузова, они фиксируют подвеску. Распределяющие элементы выполнены в виде рычагов. Амортизатор выполнен в форме металлической трубки, он позволяет гасить вибрации при их возникновении, когда автомобиль движется по неровной дороге. Амортизаторы могут быть выполнены в форме одной или сдвоенной трубки. Система срабатывания амортизатора может быть разной.

Источник: http://carsaround.ru/zadnyaya-podveska-avtomobilya-osobennosti-vidy.html

Без проблем из ХХ в ХХI век

Немного истории. Как мы уже сказали в начале статьи, этот вид подвесок появился не вчера. Если точнее, то в 30-х годах ХХ века, и первым автомобилем с похожей конструкцией стал легендарный Volkswagen Beetle. Удачное инженерное решение заметил и взял на вооружение в те же годы и Фердинанд Порше.

Затем, во времена Второй мировой войны торсионы оказались незаменимыми в бронетанковой технике, причём использовалась такая подвеска и у советских, и у немецких машин.

В послевоенные годы аналогичные системы стали настоящим хитом – они были и остаются на вооружении практически у всех крупных автопроизводителей в мире.

Источник: http://nivovod.ru/ekspluatatsiya-i-obsluzhivanie/torsionnaya-podveska-printsip-raboty-torsionov-vidy-plyusy/

Расчёты

Стержень, используемый как упругий элемент, который работает на скручивание, называется торсионом. Касательные напряжения tau_r, возникающие в условиях кручения, определяются по формуле:

tau_r = {T r over J_0},

де r — расстояние от оси кручения.

Очевидно, что касательные напряжения достигают наибольшего значения на поверхности вала при r_{max} = R и при максимальном крутящем моменте M_{max}, то есть

tau_{max} = {T_{max} R over J_0} = frac {T_{max}}{W_p},

де Wp — полярный момент сопротивления.

Это даёт возможность записать условие прочности при кручении в таком виде:

tau_{max} = frac {T_{max}}{W_p} le [tau].

Используя это условие, можно или по известным силовым факторам, которые создают крутящий момент Т, найти полярный момент сопротивления и далее, в зависимости от той или иной формы, найти размеры сечения, или наоборот — зная размеры сечения, можно вычислить наибольшую величину крутящего момента, которую можно допустить в сечении, которое в свою очередь, позволит найти допустимые величины внешних нагрузок.

tau=frac{Mt}{frac{I_0}{V}}leq {tau}_{adm}

avec tau = frac{16,Mt}{pi d^3} (barre pleine)

ou tau = frac {16 ,d_e ,Mt}{pi (d_e^4-d_i^4)} (tube)

Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1259850

Как работает

Основные задания, которые выполняет торсионная подвеска:

  • плавность хода;
  • регулирование крена на поворотах;
  • снижение колебания управляемых колес;
  • обеспечение оптимального затухания кузова.

Хотя многие машины оборудованы такой подвеской с целью автоматического выравнивания. Для этого используется двигатель, который стягивает балки, придавая дополнительную жесткость. Все это происходит в зависимости от состояния покрытия дороги, а также скорости передвижения.

Если подвеска регулируемая, то ее можно использовать для замены колес. То есть, когда вам необходимо приподнять одну сторону вы можете обойтись без домкрата.

Источник: http://nivovod.ru/ekspluatatsiya-i-obsluzhivanie/torsionnaya-podveska-printsip-raboty-torsionov-vidy-plyusy/

Что такое торсион?

Устройство торсиона представляет собой металлический вал или стержень, работающий на скручивание в одном направлении. В поперечном сечении торсион может быть круглым или квадратным, реже пластинчатым –  состоящим из нескольких слоев, совместно работающих на кручение.

торсионУпругий элемент торсионной подвески с креплениями

Один из концов торсиона жестко прикреплен к несущему рычагу подвески посредством шлицевого соединения, второй аналогичным образом фиксируется на кузове или раме автомобиля. Ось вращения рычага и ось закручивания торсиона находятся на одной линии. Обладая рассчитанным сопротивлением к скручиванию под нагрузкой, торсион удерживает вес автомобиля и обеспечивает эффективное упругое соединение подвески и кузова при перемещениях рычага. Принцип работы торсиона используется также в стабилизаторе поперечной устойчивости при противоположных ходах подвески одной оси.

торсионные валыТорсионные валы круглого сечения

Сплав стали, из которого изготавливается торсион, обладает высокими характеристиками упругости и выносливости, способен выдерживать длительные нагрузки без ухудшения своих свойств. Длина и толщина вала также влияет на рабочие характеристики и мягкость подвески. Для защиты от ржавчины и разрушения поверхность торсиона покрывают специальным антикоррозийным составом, либо прорезиненным покрытием.

Источник: http://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/podveska/torsionnaya-podveska.html

Полет фантазии

Стремясь уменьшить высоту двухрычажной подвески, некоторые разработчики находили оригинальные решения. Например, на автомобилях Jaguar в задней подвеске долгое время вместо верхних рычагов использовались полуоси! Правда, из-за этого приходилось применять в полуосях карданные передачи, что ограничивало ход подвески (при увеличении углов между валами, соединенными карданной передачей, возникает несинхронность их вращения).

Источник: http://MotorPage.ru/infocenter/autoconstruction/dragocennie_podveski___2.html

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах

схема торсионной подвескиУстройство и принцип работы торсионной подвески

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

  • Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину.
  • Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион.
  • Демпфирующий элемент  – амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении.

схема автомобиляНезависимая передняя торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах Toyota Hilux Surf

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней – с поперечно.

схема задней торсионной подвескиЗадняя подвеска с поперечным расположением торсионов

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение – один находился позади другого, что конструктивно влекло  разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

задняя балкаЗадняя полузависимая U-образная торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Источник: http://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/podveska/torsionnaya-podveska.html

Нужно выбирать

Альтернатива тяге Панара – механизм Уатта, избавляющий задний мост от боковых смещений. Однако и у него есть свои недостатки – более сложная конструкция и повышенные крены кузова. При этом последнее проявляется как из-за понижения центра поперечного крена, так и за счет составляющих боковых сил, отжимающих кузов вверх. Поэтому механизм Уатта применяется довольно редко.

Источник: http://MotorPage.ru/infocenter/autoconstruction/dragocennie_podveski___2.html

Подвески пикапов, грузовиков и внедорожников

При создании грузовых тяжей автомобильные изобретатели и инженеры использовали как правило варианты с размещением осей на продольных или поперечных рессорах. Со временем, даже сейчас некоторые производители не сильно изменили эту установку, хотя и утверждать об отсутствии прогресса тоже нельзя. Уже сейчас можно встретить модели, которые используют гидравлическую подвеску. Безусловной отличительной чертой почти всех подвесок грузовиков является использование простых конструкций в виде стандартного моста, который крепится к кузову с помощью кронштейна, а соединяются рессорами.

А вот у внедорожников и пикапов эта конструкция немного сложнее и может отличаться даже на примере одной модели (сзади один тип, например, зависимый, а спереди расположиться независимый). Такая адаптивность объясняется повышенной необходимости подобных автомобилей в преодолении труднопроходимых участков. Как правило, основа для подобных автомобилей является с рессорным типом подвески, хотя некоторые конструируют подвески и на пружинной основе.

Подвеска грузового автомобиля с виду представляет очень сложный механизм, однако по конструкции намного проще некоторых типов легковых автомобилей.

Источник: http://automotolife.com/services/podveska-avtomobilya-vidy-i-tipy

Источники

В стандартную комплектацию автомобиля

ГАЗ-2330 «Тигр»

входят: независимая торсионная подвеска всех колёс с гидравлическими амортизаторами и стабилизаторами поперечной устойчивости.

Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1259850

Торсионно-рычажная конструкция

Это гибрид зависимой и независимой подвески. В качестве упругого элемента используется торсион. Один его конец фиксируется к кузову, другой – к движущейся части. Эта конструкция широко используется в большинстве бюджетных автомобилей, так как по себестоимости она выигрывает у зависимой системы.
Есть и полузависимые задние подвески. В данных решениях используют поперечину, которая соединена с помощью двух продольных рычагов.

Источник: http://hdroliki.ru/vidy-podvesok-avtomobilya/

Плюсы и минусы

Как у любого узла автомобиля у торсионов есть свои преимущества и недостатки.
К плюсам можно отнести:

  • простую конструкции;
  • надежность;
  • небольшую массу и компактные размеры;
  • простоту обслуживания благодаря небольшому количеству деталей;
  • ремонтопригодность;
  • плавный хода авто;
  • снижение нагрузки, передаваемой на подшипники;
  • возможность изменить дорожный просвет.

Минусы:

  • Производство торсионов относится к разряду сложных.
  • Управляемость ниже, чем при установке многорычажной подвески.
  • Подшипники, соединяющие торсионную балку с рычагами, быстро изнашиваются.
  • Эксплуатационные характеристики подвески полностью зависят от качества торсионов.
  • Водитель во время езды должен соблюдать осторожность.
  • Торсионы создают шум (скрипят), часто лопаются.

Еще видео на тему устройство и принцип работы торсионной подвески

При самостоятельной покупке, для замены необходимо учесть, что существуют левые и правые торсионы. На этих деталях имеются метки «R» (правый), «L» (левый), «-» (установка на задней части). При установке маркировку необходимо соблюдать точно.

Наши дороги далеки от идеала, поэтому подвеске необходимо уделять повышенное внимание. От ее типа зависит периодичность ремонтов. Теоретически в подобной ситуации лучшая подвеска жесткая. Исключение составляет езда по дорогам с глубокими ямами. Торсионная подвеска простая, но подходит лишь для управления на сравнительно низкой скорости и по пересеченной местности. По этому на сегодняшний день устанавливается на габаритных машинах, грузовиках и военной технике. Для спортивной езды торсионы совершенно не приспособлены.

Источник: http://VazNeTaz.ru/torsionnaya-podveska

Схема торсионной подвески автомобиля

Торсионная подвеска автомобиля Citroen
На фото представлена схема передней торсионной подвески
  1. Нижний рычаг;
  2. Амортизатор;
  3. Привод колес;
  4. Верхний рычаг;
  5. Шаровая опора;
  6. Торсион;
  7. Рама крепления;
  8. Колесо.
Задняя торсионная подвеска автомобиля
На фото представлена схема задней торсионной подвески
  • Амортизатор;
  • Пружина амортизатора;
  • Торсион;
  • Накладка на тормозные колодки;
  • Ступица и тормозной диск;
  • Крепление к раме автомобиля;
  • Торсион;
  • Крепление торсиона;
  • Рычаг.

Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3388-torsionnaya-podveska-ustroystvo-kak-rabotaet-foto.html

Подвеска с качающимися полуосями

В данном типе в основе лежат полуоси. К концу них крепятся шарниры, а оси сочленяются с шинами. Когда колесо движется, оно будет находиться под углом в 90° к полуоси.

Источник: http://hdroliki.ru/vidy-podvesok-avtomobilya/

Недостатки торсионной подвески

  • Сложность производства торсионов.
  • Посредственная управляемость автомобиля.

В настоящее время передняя независимая  подвеска, где в качестве упругих элементов устанавливаются торсионы, применяется при производстве грузовиков и внедорожников, не предназначенных для динамичной езды. Кроме этого, торсионная подвеска успешно используется в конструкциях шасси танков и другой специальной гусеничной техники.

Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми интересными новостями и полезными статьями про автомобили.

Название поля*

Email*

Очень плохоПлохоХорошоОчень хорошоОтлично (11 оценок, среднее: 4,55 из 5)
loading.gif Загрузка…

Источник: http://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/podveska/torsionnaya-podveska.html

Интересные новости по теме

Оставить комментарий

Источник: http://MotorPage.ru/infocenter/autoconstruction/dragocennie_podveski___2.html

Конструкции с продольными и поперечными рычагами

Эта подвеска автомобиля с продольным рычагом в основе. Она призвана разгрузить опорные усилия, которые оказываются на кузов. Данный тип подвески очень тяжелый, что делает его непопулярным на современном рынке.
В случае же с поперечным рычагом все обстоит намного лучше – конструкция гибкая при хорошей и грамотной настройке. Опорные рычаги позволяют снизить нагрузку на места крепления системы.

Источник: http://hdroliki.ru/vidy-podvesok-avtomobilya/

См. также

  • Пружина
  • Рессора

Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1259850

Подвеска с косыми рычагами

Конструктивно она очень схожа с конструкцией с продольными рычагами. Отличие в том, что оси, в которых качаются рычаги, тут находятся под острыми углами. Такие типы можно встретить на задней оси автомобилей немецкого производства. Если сравнить эту подвеску с конструкцией, где рычаги продольные, то крены при повороте при косых рычагах более низкие. Это большой плюс.

Источник: http://hdroliki.ru/vidy-podvesok-avtomobilya/

Диагностика своими руками

Диагностировать систему следует, если появились проблемы с автомобилем. Это отсутствие прямолинейного движения, различные вибрации на скорости, раскачка кузова при объезде или проезде препятствий, нехарактерные звуки, удары о кузов при наезде на различные препятствия.

Диагностика передней подвески автомобиля может быть выполнена как вручную при помощи монтировки, так и на компьютерном стенде. С помощью монтировки поочередно проверяют на наличие люфтов каждый элемент системы. Также выявить неисправность поможет визуальный осмотр – визуально можно оценить состояние сайлентблоков и других элементов.

Шаровые опоры диагностируются руками. Если опора ходит туго в своей обойме, тогда она исправна. Если же она ходит легко, тогда следует ее заменить. В подвеске ВАЗа это можно сделать без замены рычага. На большинстве иномарок шаровая идет как единое целое вместе с рычагом.

Но точно узнать, в каком состоянии находится подвеска, поможет компьютерная диагностика подвески автомобиля. Это специальный стенд, где при помощи многочисленных датчиков проверяется вся система. Компьютер очень точно оценит состояние и покажет изношенные и подлежащие замене элементы.

Источник: http://AutomobilGroup.ru/avtomobil/vidy-tipy-podvesok-avtomobiley/

Задняя подвеска

Процесс диагностики этого узла начинается так же, как и в первом случае. Шаровых опор здесь нет, поэтому сразу можно начать со ступичных подшипников. Затем смотрят состояние амортизаторов. На этом и все.
От задней подвески ждать каких-то звуков можно очень долго – она молчалива, по причине простой и надежной конструкции. Износ задней подвески можно ощутить только по ужасной управляемости.
подвеска легковых автомобилей

Источник: http://hdroliki.ru/vidy-podvesok-avtomobilya/

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Комментарии0
Загрузка ...
Похожие материалы