Устройство передней подвески приора: Передняя подвеска Лада Приора (схема, неисправности) » Лада.Онлайн

22.12.

Независимая система передней подвески

Для преодоления недостатков, связанных с жестко-осевой подвеской, используется независимая передняя подвеска (IFS). Термин независимая подвеска описывает любую систему, которая соединяет колеса с рамой, в которой движение одного колеса не влияет на другое колесо. Преимущества и недостатки использования независимой передней подвески для легковых автомобилей и легких фургонов включают следующее:
Преимущества.
(a) Центробежная сила создается в подрессоренных кузовах транспортных средств, когда при прохождении поворотов образуется пара валков, которая наклоняет или скатывает кузов наружу. Крен кузова встречается с сопротивляющейся парой, созданной произведением сил реакции пружин и эффективного расстояния между ними. Следовательно, необходимая жесткость реакции пружины для сопротивления роликовой паре увеличивается или уменьшается по мере того, как эффективное расстояние между пружинами уменьшается или увеличивается соответственно. Фактически угол крена обратно пропорционален квадрату эффективной ширины основания пружины.
В случае балочной оси наибольшее расстояние между пружинами зависит от ширины шасси, которое поддерживает прикрепленные скобы. Но с независимой подвеской, использующей поперечную рычажную тягу, эффективное расстояние между пружинами равняется колею транспортного средства. Следовательно, по сравнению с балкой моста, с независимой подвеской могут использоваться относительно более мягкие пружины, не влияющие на крен кузова. Мягкие пружины реагируют и отклоняются с наименьшей деформацией дороги, не передавая удары по кузову автомобиля и пассажирам, и, следовательно, обеспечивают лучший комфорт при езде.
(6) Поскольку энергия упругой деформации, запасенная в спиральной или торсионной пружине, больше, чем у полуэллиптической многолепестковой пружины для данного веса пружины, можно использовать более легкие пружины с независимой подвеской поперечного рычага. В случае независимой подвески поперечного рычага, пружина требуется только для поддержки вертикальных нагрузок и для амортизации ударов, потому что только подвеска подвески выдерживает движущие, тормозные и поперечные силы. При наличии рычага поперечной устойчивости на конструкции подрамника неподрессоренный поворотный шарнир поворотного кулака следует дугам относительно подпружиненной конструкции кузова, когда подвеска подпрыгивает.Эти дуги создают точную и предсказуемую траекторию движения колеса в вертикальной плоскости, что важно для согласованной геометрии рулевого управления.
(c) Поскольку независимая подвеска имеет меньшую неподрессоренную массу, дорожные колеса следуют по контуру неровностей дороги вплоть до более высоких скоростей, чем для тяжелой подвески с жестким мостом. Как следствие, скраб и износ шин уменьшаются благодаря независимой подвеске.
(d) Стабилизатор поперечной устойчивости, если используется в сочетании с независимой подвеской, обеспечивает необходимую сопротивляемую жесткость, чтобы противостоять крену кузова во время поворота, и, следовательно, более мягкие пружины могут использоваться для нормальных вертикальных нагрузок.
(e) Если для каждой стороны автомобиля используется отдельная или независимая подвеска, любое взаимодействие между противоположными колесами снижается, поэтому вероятность колебания колеса из-за вибрационного резонанса меньше.
(/) Конструкция двигателя и шасси может быть опущена так же, как и центр автомобиля, так что
двигатель может быть перемещен вперед, чтобы обеспечить больше места для пассажиров. (g) Независимая подвеска обычно опускает центр крена, поэтому крены кузова перед тем, как колеса отрываются от дороги, предупреждают водителя.
Недостатки.
(a) Отклонение колеса от крена кузова снижает мощность.
(b) Наблюдается небольшое изменение колеи колес, что приводит к появлению следов от шин во время отскока одного колеса.
(c) Требуется более жесткая конструкция шасси или подрамника.
(d) Необходима более сложная подвеска, рулевая тяга и шарнирные соединения, так что подвеска становится дороже и имеет тенденцию изнашиваться больше.
(e) Эффект несбалансированной сборки колеса передается на рулевое колесо более легко и также более отчетливо.
(f) Выравнивание геометрии рулевого управления является более важным и требует более частого внимания. 22.12.1. Типы передней независимой подвески

Двойная поперечная подвеска поперечного рычага.

Рисунок 22.57 иллюстрирует основные детали этой подвески. В этой системе два звена, обычно параллельные в нормальном положении движения, выполнены в форме поперечного рычага, чтобы обеспечить жесткость вперед и назад и противостоять тормозному моменту. Каждый поперечный рычаг использует три подшипника, два внутренних подшипника, соединяющихся с рамой, и внешний, прикрепленный к поперечному рычагу, а верхний конец — к точке на раме чуть выше верхнего поперечного рычага.Вес транспортного средства и полезная нагрузка передаются от подрессоренного корпуса и поперечины к вершине спиральной пружины. Внутри спиральной пружины установлен демпфер, который прикреплен резиновыми втулками к нижней стороне неподвижной поперечины и к нижнему поперечному рычажному элементу. Боковая тяга, если таковая имеется, сопротивляется жесткости элементов поперечного рычага, а также шарнирных соединений и шарниров.
Перед движением тормоза передняя часть автомобиля «движется» к земле, потому что нижние точки поворота рычажного механизма в системе тяги обычно устанавливаются параллельно дороге.Чтобы минимизировать эту проблему, используется геометрия против погружения, в которой задняя точка поворота нижнего поперечного рычага расположена выше, чем передняя точка поворота. Во время применения передних тормозов тормозной момент на наклонном поперечном рычаге создает вертикальную силу, которая уравновешивает дополнительную нагрузку, передаваемую с задних колес на передние.

Рис. 22.57. Поперечная двойная подвеска поперечного рычага.
Когда автомобиль движется в повороте, кузов поворачивается, и оба колеса отклоняются от круга поворота, производя небольшое количество развала (Рис.22.58A). Во время движения в прямолинейном положении, если одно из колес преодолевает неровности или выбоины на дороге, только индивидуальная подвеска на мгновение отклоняется вверх или вниз без изменения средней высоты подрессоренного тела (рис. 22.58B) , Как следствие, это обеспечивает полностью независимую подвеску для каждого колеса, так что вибрации реакции не передаются с одной стороны на другую.

Рис. 22.58. Влияние крена кузова и неровных дорожных покрытий на поперечную подвеску двойного поперечного рычага.A. Оба колеса отклоняются наружу. B. Тело остается в вертикальном положении, когда оно вращается. входит в выбоину и наклоняется внутрь.

Неравная двойная поперечная поперечная подвеска.

В этой компоновке держатель поворотной оси соединен с рамой двумя звеньями. Шток полуприцепного радиуса выдерживает продольные динамические нагрузки и тормозной момент. Пружина может быть размещена над держателем верхней оси. Резиновые или пластиковые (PTFE) втулки установлены на внутренних концах поперечного рычага.Обычно шаровой шарнир расположен на внешнем конце, чтобы позволить поворотной оси. Винтовые пружины устанавливаются в указанном положении или над верхним поперечным рычагом.

Рис. 22.59. Контент-трек неодинаков с двойной поперечной подвеской поперечного рычага. А. Поперечная равной длины. Б. Поперечная неодинаковая длина.
Треугольные рычаги одинаковой длины (рис. 22.59A) используются в ранних проектах; как следствие, изменение пути вызвало значительный износ шин. Чтобы минимизировать это поперечные рычаги неравной длины (рис.22.59B) установлены, более длинный внизу; однако в настоящее время производятся изменения угла развала. Установив верхний поперечный рычаг немного позади нижнего, можно получить постоянный угол заклинателя. Ось поперечного рычага иногда наклоняется назад, чтобы получить максимальную длину поперечного рычага без ограничения пространства двигателя.

Либо амортизатор поршневого типа используется для установки внутренних подшипников верхнего рычага, либо телескопический демпфер установлен в центре спиральной пружины.Когда используется торсионная пружина,
большое перемещение телескопического демпфера получается путем установки демпфера по диагонали. В этой компоновке нижний конец соединен с внешним концом нижнего звена, или торсионный стержень соединен с внутренними концами нижнего звена.

Макферсон Подвеска.

В подвеске этого типа (рис. 22.60) длинная телескопическая труба, включающая демпфер, поворачивается на верхнем конце и жестко соединяется с поворотной осью на нижнем конце.Единственная поперечная тяга, прикрепленная к раме с помощью резиновых втулок и соединенная с шаровым шарниром, обеспечивает контроль колеи. Винтовая пружина установлена ​​между неподвижным и плавающим элементами подвески. Стабилизатор поперечной устойчивости соединяет нижние тяги передней подвески, а также обеспечивает необходимую продольную жесткость. Шаровой шарнир в нижней части служит поворотной опорой для рулевой стойки и поворотной оси в горизонтальной плоскости. Этот шарнир также служит в качестве подвесного шарнира для относительного перемещения рычага гусеницы и полуоси в вертикальной плоскости.
Как и в некоторых других системах подвески, наклон колесика, развала и оси поворота устанавливаются во время изготовления и не могут быть изменены. Наклон поворотной оси представляет собой угол, образованного между вертикалью и линией, взятой из центра стойки упорного подшипника к центру шарового шарнира, который соединяет стойки к Рычагу. Стойка установлена ​​под меньшим углом, чем наклон оси поворота для обеспечения зазора шины.
От верха стойки к центру автомобиля можно получить отрицательное смещение (отрицательный радиус очистки) для рулевого управления.Когда спиральная пружина почти полностью сжата, ударный упор, установленный в верхней части штока поршня, служит для придания жесткости пружинной подвеске. Треугольный рычаг гусеницы поглощает реакцию тяги при движении и торможении.
Во время поворота рулоны корпуса и внутренние внешние колеса соответственно наклоняются наружу и внутрь в зависимости от начального углового набора поперечного рычага управления гусеницами. Следовательно, оба колеса производят изгиб рулона (рис. 22.61А). Каждая подвеска колеса полностью независима от другой стороны, благодаря чему на подвесной кузов не влияют небольшие прогибы колес во время движения автомобиля (рис.22.61B).

Рис. 22.60. Макферсон подвеска стойки для ног.

Рис. 22.61. Влияние крена кузова и неровного дорожного покрытия на подвеску MacPherson. A. Колеса наклоняются к центру B. Колесо входит в выбоину и наклоняется во время крена кузова. и тело остается в вертикальном положении.

Короткий поворотный кронштейн.

Это самый простой тип независимой системы подвески. При этом используется только один поперечный рычаг, который известен как поперечный рычаг и жестко крепится к колесу-кулачку через шарнир рулевого штифта при повороте на подрамнике кузова.Вилы с поперечным рычагом широко разнесены в точках поворота, чтобы поглощать любой крутящий момент, связанный с реакцией на вождение и торможение, только за счет поворотного рычага. Пружина, установленная между конструкцией кузова и поворотным рычагом, выдерживает только вес автомобиля. Поворотный кронштейн и опорный подрамник точка поворота полностью поглотить боковые силы и реакцию.
Кузов катится, когда автомобиль движется по кривой дороге, поэтому оба колеса наклоняются внутрь к центру кругового пути (рис.22.62А), производящий изгиб рулона. Когда одно колесо следует за провалом или препятствием, связанный с этим прогиб ограничивается только одной стороной автомобиля, и пружина сжимается без существенного изменения высоты кузова (рис. 22.62B). При такой подвеске малейший поворот руки значительно меняет прямолинейность колеса относительно земли. __ _

Рис. 22.62. Короткая качающаяся рука. A. Оба колеса наклоняются внутрь во время крена кузова.
B. Колесо входит в выбоины и наклоняется наружу, а корпус остается в вертикальном положении.

Торсионная штанга Подвеска с двумя поперечными рычагами.

Альтернативный вариант поперечной подвески с двойным поперечным рычагом включает в себя пружину кручения вместо винтовой спиральной пружины, так что упругое сопротивление обеспечивается изменяющейся вертикальной нагрузке подвески (рис. 22.63A). Торсионная балка расположена параллельно продольным элементам подрамника с каждой стороны транспортного средства. Один конец торсионного стержня прикреплен к рычагу реакции, прикреплен болтами к нижней части корпуса, а другой конец прикреплен к нижнему рычагу подвески, поддерживаемому шарниром проушины.
Во время отклонения подвески нижний рычаг подвески поворачивает и скручивает торсионный стержень, которому противостоит жестко удерживаемый рычаг реакции на дальнем конце стержня. Верхний рычаг подвески завершает геометрию цепочки из четырех стержней, благодаря которой результирующее вертикальное перемещение полуоси всегда удерживает оба передних колесика на колесах приблизительно перпендикулярно земле. В некоторых системах верхний шарнир рычага подвески образует часть амортизатора рычажного типа, в других отдельный телескопический амортизатор установлен между подрамником и нижним рычагом подвески.
Узел шарнирной проушины позволяет поворачивать нижний рычаг подвески, а также передает упругость торсионной балки подвеске (рис. 22.63B). Нижний подвесной шарнир имеет цельный кожух с круглой проушиной и болт, прикрепленный болтами к подрамнику. Зубчатый болт расположен в центре втулки с втулкой, которая вдавливается в корпус. Когда нижний рычаг подвески частично вращается, деформация резины при кручении поглощает все угловые движения, так что предотвращается скольжение трения между рым-болтом и внутренней втулкой втулки.

Рис. 22.63. Торсионная подвеска с двойным поперечным рычагом.
Статическое и динамическое упругое сопротивление передается концевыми шлицами торсионного стержня, расположенными в том же внутренне шлицевом отверстии в нижнем рычаге подвески, что и в шлицевом рым-болте. Следовательно, торсионный стержень действует только как пружина и не поворачивает нижний рычаг подвески. Тяга поддерживает нижний рычаг подвески, а также предотвращает горизонтальное скручивание этого рычага во время ускорения и торможения автомобиля.
Высота обрезки автомобиля может быть изменена путем ввинчивания или выкручивания регулировочных болтов рычага торсионной тяги. Крен кузова и отклонение подвески от удара или провала вызывают наклон колеса, аналогичный показанному на рис. 22.58. Общая простота и компактность подвески с торсионной пружиной довольно просты и компактны, и поэтому она предназначена для применения в автомобилях.