1. ковальські технології
2. пошуки
3. оптимальний баланс
4. Ціна вирішує все
5. У Дусі годині

Двигун, трансмісія, сам принцип силового агрегату, різні електронні системи - на тлі буйства технологій і краху звичних інженерних стереотипів підвіска залишалася останньою країною недоторканим редутів традиційної конструкторської думки. По крайней мере, так здається на перший погляд. У реальності вона також часом стає заручником сучасної політики автовиробників. Але мова не йде про економію палива і пов'язаних з нею маркетингових хитрощах. Чи не стосується це і екології. Вибираючи той чи інший варіант підвіски, рішення окремих вузлів і навіть матеріали, компанії зазвичай не намагаються довести щось покупцеві, залучити його або зробити так, щоб було не гірше, ніж у інших - всього лише безпосередньо скорочують свої витрати. Варто відзначити, є тут приємні винятки, хоча і не часті і стосуються в основному автомобілів недешевих. А ось бажання заробити на обслуговуванні та ремонті - чи не загальна тенденція.

Ви пам'ятаєте ще зовсім недавні часи, коли автомобілі вибирали не тільки по кузову, двигуну і трансмісії? По тому, як машина рулится або, навпаки, забезпечує чудову плавність ходу. Марки і тим більше конкретні моделі, причому не з спортивно-орієнтованих, можна було легко розділяти по подвесочного пріоритетам. А тепер ... Разом з горезвісним даунсайзінг моторів, поряд з повальним використанням загальних вузлів і агрегатів в автомобільний світ прийшла «уніфікація налаштувань» підвіски і посередність ходових якостей. Їде як BMW - фраза за нинішніми мірками вже не актуальна, оскільки самі «баварці», по крайней мере, з цивільних, багато в чому відійшли від своїх коренів. Що говорити про марки «простіше». Або про моделях, які спочатку не призначалися для активної їзди. Так що там, навіть різні «спортивні» версії і ті часом стають предметом економії на ходової частини. Втім, заради справедливості потрібно сказати, що пошук оптимальних подвесочного конструкцій йде ще й по шляху отримання максимального простору в салоні-багажнику і частково залежить від компонувальних рішень в моторному відсіку.

ковальські технології

ДВС, коробка передач, електромотор, який, як ми знаємо, з'явився раніше звичних агрегатів, що працюють на бензині і солярці, - все це на рубежі 19-го і 20-го століть було для обивателя ново, незвично. Але на підвісці інженерна думка відпочивала. До чого щось вигадувати, якщо перші саморушні екіпажі за швидкістю мало відрізнялися від кінних, а споживач знав і любив поважність диліжансів. Загалом, м'які і податливі в усіх напрямках еліптичні ресори в складі залежних підвісок цілком влаштовували і користувачів, і конструкторів. Ситуація почала змінюватися лише з ростом швидкостей. І все ж не кардинально. Наприклад, на рекордному бельгійському електромобілі La Jamais Contente 1899 року спереду ми бачимо якусь подобу 3/4-еліптичних ресор, які лише трохи жорсткіше «повного еліпса», проте майже настільки ж сприйнятливі до впливу поздовжніх і поперечних сил.

Створюється враження, що інженери, сконцентрувавшись на розробці і модернізації силових агрегатів, про підвіску просто не думали. І то правда - еліптичні ресори, що дісталися першим автомобілям від кінних екіпажів, цілком відповідали технічним характеристикам «самозбіглих колясок»

Втім, до кінця першого десятиліття 20-го століття на машинах вже з'явилися звичні зараз напівеліптичні ресори. Менш податливі, ніж попередні варіанти, вони до того ж визначили різноманітність конструктивних схем. Наприклад, їх можна було розміщувати класично - поздовжньо з прикріпленим в центрі пакета мостом. Або кріпити в двох точках на рамі, а на один кінець консольно підвішувати балку. Або взагалі залишити від них половинки, отримуючи таким чином чверть-еліптичні ресори.

Ресора, в центрі закріплена на рамі нерухомо, спереду за допомогою сережки, а іншим кінцем пов'язана з мостом, називається Кантільоверниє. Вона не здатна протистояти силам, що виникають в момент розгону і гальмування. Тому у найбільш поширеного автомобіля з подібною схемою - ГАЗ-АА (ММ) - ресори були доповнені трубою (з карданом всередині), що грала роль поздовжньої тяги. З плюсів - можливість зробити раму коротше, ніж у випадку зі звичайним кріпленням

На початку минулого століття виробники експериментували і з поперечним розташуванням ресор. Однією з перших моделей, в яких використовували таке рішення, став Ford T - підкуповувала його компактність, простота, дешевизна. Але в мінусах, навіть незважаючи на використання поздовжніх тяг або А-образних важелів, значилася надмірна податливість при гальмуваннях і прискореннях, що дуже негативно позначалося на керованості.

На нашому ГАЗ-АА, як на копії Ford-AA, спереду збереглася поперечна ресора. Не кращий варіант навіть з точки зору надійності. Однак в умовах тодішнього розвитку радянської промисловості міняти щось не зважилися. Напевно, логічно

Поперечна ресора використовувалася і ззаду. Наприклад, на тому ж Ford T (на фото). Через корпусу головної передачі вона мала досить хитромудру форму. Проте, на відміну від передньої, її наявність не сильно позначалося на керованості. На деяких недорогих моделях подібну схему використовували аж до 90-х років

Цікаве застосування поперечна ресора отримала на автомобілях зовсім утилітарних і далеких від масовості, характерною для моделі T. У складі важеля підвіски її використовували і як пружний елемент, і як ... важіль. Наприклад, на перед- і післявоєнних Skoda вона розташовувалася знизу. А на купе BMW 328 - зверху. Були машини, де пакети листів замінювали собою і нижні, і верхні важелі. Для виключення їх скручування в поздовжньому напрямку вони часом застосовувалися і попарно. І тим не менше підвіска, в якій в якості направляючих елементів використовувалися ресори, навіть при наявності традиційних важелів не могла протистояти силам, що виникають при русі. Швидкості ж росли.

Схему, де ресори грали роль верхніх і нижніх важелів, відрізняла простота. Але застосовувалася вона переважно на техніці, від якої не була потрібна хороша керованість - на позашляховиках, тракторах. З центральним кріпленням ресор (на знімку) підвіска виходила фактично незалежною. У легкових автомобілів поперечні ресори кріпили в двох місцях, забезпечуючи підвісці велику подовжню жорсткість

Бували й такі варіанти - чотири чверть-еліптичні ресори на кожне переднє колесо. Конструкція теж нескладна і до того ж дозволяла без проблем організувати привід до передніх коліс

пошуки

Загалом, поєднання функцій пружного (ресора) і направляє (важіль) елементів в одній деталі було неоднозначним рішенням. Простим у виконанні, можливо, технологічним і дешевим, проте далеко не досконалим з точки зору характеристик. Тому вже починаючи з 10-20-х років минулого століття і закінчуючи чи не сучасністю, інженери під різні умови шукали оптимальні конструкції підвіски. Які тільки схеми не з'являлися! Згадаймо, що коливаються піввісь у Pinzgauer і Tatra. Або поперечні важелі, кожен з яких кріпився до протилежного лонжерону у фордовськой підвіски Twin I-Beam. Або задні поздовжні важелі, яким віддавали перевагу конструктори нашого ЛуАЗу і Citroen. Спереду зрідка (але масово - на VW Kafer) в якості основного елемента використовувалися поперечні торсіони, розташовані один над одним, укладені в труби і пов'язані з поздовжніми важелями.

Підвіска з хитними півосями зустрічається на вантажівках Tatra і всюдиходах Pinzgaurer (на фото), які були «генеровані» з армійського позашляховика Haflinger кінця 50-х. Але навіть з точки зору пристосованості до бездоріжжя вони не ідеальні - невеликі ходи коліс

Хитні поперечні важелі спереду - це, судячи з усього, винахід Ford. Називалася конструкція Twin I-Beam і в 60-х роках застосовувалася на задньопривідних моделях

Пізніше Ford використовував схожу схему, названу Twin Traction Beam, і на передньому провідному мосту, наприклад, на моделі Bronco. Складно, важко, металоємність, напевно дорого. Проте конструкція все ще популярна на прототипах, які виступають на американських Бахах

Окремо варто згадати підвіску Де Діон - симбіоз залежною і незалежною схем. У ній подпружиненная балка, пов'язана з колесами, була роз'єднана з корпусом редуктора, який жорстко прикріплювався до рами або кузова. З кінематики подібна конструкція досить просунута, близька до незалежних підвісок. Але поширення по ряду причин не отримала.

Всі ці дослідження мали майже завжди єдиний результат - відмова від перерахованих схем або застосування їх обмежено, на вузькоспеціалізованих, специфічних автомобілях, для яких поведінка на дорозі було справою десятим. Пояснення прості - конструкції в тій чи іншій мірі забезпечували машинам збиткову керованість. Наприклад, при гойдаються півосях і поперечних важелях робота підвіски викликала зміна колії. А ходи коліс, пов'язаних з поздовжніми важелями, міняли вже розмір колісної бази. При цьому кінематика цієї підвіски була така, що в поворотах колеса нахилялися разом з кузовом, створюючи схильність до заносу. Особливо якщо подібна конструкція застосовувалася спереду і ззаду, чим грішили на деяких Citroen.

оптимальний баланс

Зараз важко сказати, хто конкретно і коли придумав і впровадив двохважеля схему. За згаданим уже BMW і Skoda середини 30-х років з поперечними ресорами, де вони виконували функції направляючих елементів, зрозуміло, що над проблемою кінематики підвіски при її артикуляції інженери думали давно. Так чи інакше, а в тих же 30-х парні поперечні важелі почали використовувати, скажімо, в GM і Mercedes. Трохи пізніше на озброєння їх прийняли і інші виробники, серед вітчизняних ГАЗ - на Перемозі і 21-й Волзі. Конструкція могла і може відрізнятися деталями. Наприклад, перший час важелі з поворотним кулаком пов'язував переважно шкворень, після його повсюдно замінили двома кульовими опорами. Були варіанти щодо компонування пружних елементів. Амортизатор і пружина розміщувалися окремо або один всередині іншого. А зараз чи не скрізь використовується стійка, яка може бути пропущена через верхній важіль або перебувати за його межами. Нарешті, нижній важіль виконується А-образним або прямим. Все це не настільки важливо в порівнянні з базовими характеристиками двухричажка.

Вони близькі до ідеальних. При короткому верхньому і довгому нижньому важелях подібна підвіска забезпечує мінімальні зміни колії автомобіля. Тобто при вертикальному русі коліс вони зберігають своє становище практично незмінним. Сприйнятливість до зусиль в поздовжньому напрямку (при прискореннях і гальмуваннях) також нижче, хоча часто цьому сприяють додаткові діагональні важелі (розтяжки). Зрештою, велика кількість шарнірів забезпечує кращу в порівнянні з іншими схемами плавність ходу. Недарма ж таки цю конструкцію до останнього часу використовували на моделях починаючи з D-класу. Або навіть на більш компактних машинках. Згадаймо, яким балансом керованості і комфорту володіли Honda Civic і Integra випуску до 2000 року! На жаль, «двухричажка» теж не безгрішна. І якщо ресурс навантаженої нижньої кульової опори ще можна списати на манеру водіння, то собівартість всієї системи для виробників виявилася вирішальним фактором. Звичайно, були й інші труднощі - наприклад, організація підведення валів до коліс при передньому приводі, компоновка підвіски при поперечному розташуванні силового агрегату. Але ж на тій же Honda і багатьох інших автомобілях це питання вирішували. Словом, економія ...

Ціна вирішує все

Спереду на зміну «двухричажка» прийшов McPherson, або «коливається свічка». Хоча історично правильніше буде сказати, що обидва цих типу передніх підвісок в якийсь момент розвивалися паралельно. Причому прообраз винаходу американця Ерла Макферсона, що відноситься до другої половини 40-х, можна знайти в свічкових підвісках, які робили чи не з кінця XIX століття. У них поворотний кулак, підпирає пружиною, обертався навколо труби, що виконувала функції шворня. Тобто пружний елемент був суміщений з віссю повороту колеса. А в підвісці Макферсона ця вісь сходилася з амортизаторной стійкою. Правда, на цьому збіги закінчуються.

Свічкова підвіска, в якій підпружинений поворотний кулак рухався по елементу передньої рамки, що грала роль шкворня, використовувалася переважно на гоночних автомобілях. Оскільки кінематика була ідеальною, а сама підвіска, позбавлена ​​важеля, дуже жорсткою

Єдиний прямий або L-подібний нижній важіль. Стійка, що впирається не в нього, а пов'язана з поворотним кулаком. Стабілізатор, на ряді підвісок грає роль діагональної розтяжки, або наявність такої. McPherson відрізняє простота, що випливає з неї технологічність, низька собівартість, компактність по ширині, менша в порівнянні з двома важелями маса, значний ресурс кульової опори. На жаль, є і ряд недоліків. Наприклад, неважлива «конструктивна» плавність ходу. Зміна розвалу коліс при артикуляції підвіски (поворотний кулак при єдиному важелі ходить по дузі). Великі навантаження на шток амортизатора і верхню опору. Велико вплив на McPherson сил, що обурюють, що виникають на передньопривідних автомобілях при інтенсивному розгоні. Проте починаючи з 60-70-х років «коливається свічка» активно витісняла «двухричажка». Наприклад, відмовилися від такої, за винятком флагманів і GT-моделей, в BMW і Mercedes. Впали останніми редутами Mazda 6 і Honda Accord 2012-13 модельних років, чиї попередні покоління, не дивлячись на передній привід і поперечне розташування агрегату, мали по парі важелів. А паркетникам «двухричажка», мабуть, не належить за статусом. Хоча кому як не їм було б логічно мати більш надійну і ресурсну, ніж McPherson, конструкцію, яка, до того ж, забезпечувала б кращу плавність ходу. Загалом, масово тепер подвійні важелі можна зустріти хіба що на E-класових і більших моделях, на позашляховиках та на Audi - починаючи з A4.

Першим автомобілем, приклад спереду підвіску Макферсона, став Ford Vedette, що випускався у французькому підрозділі компанії. Є інформація, що щось подібне існувало і раніше, американець лише скористався напрацюваннями попередників. До речі, сам творець вузла припускав її використання і ззаду, що сталося трохи пізніше

Основною трудністю при масовому освоєнні McPherson було те, що шток амортизатора відчував бічні і поздовжні навантаження. А це вимагало технологій і особливої ​​культури виробництва. В результаті конструкція стала популярною тільки до 70-х років

Конструкція задньої підвіски такоже зазнаватися змін. Варто, однак, Сказати, что до середини-кінця 80-х років НЕ рідкістю на задньопрівідніх легкових автомобілях БУВ цілісній міст. На передньопрівідніх ззаді такоже вікорістовувалася залежна підвіска. Поки в 70-х в Audi не розробили напівзалежну схему, що являла собою П-подібну балочку, на кінцях якої висіли колеса. Будучи подпружиненной, ця конструкція, скручуючись, працює як торсіон. І забезпечує правому і лівому колесам деяку свободу незалежно один від одного. Чи не ідеал, який вже в наш час допрацьовували пристроєм еластичних зв'язків між балкою і маточиною - заради забезпечення ефекту підрулення. Хоча ще раніше та ж «опція» була запропонована Mercedes на початку 80-х на D-класової моделі 190 - в рамках вперше з'явилася многоричажной підвіски. І з тих пір між цими системами паритет. Напівзалежна підвіска - доля «бюджетників». Її можна зустріти в гольф-сегменті, але не масово (Toyota Corolla, «французи», Civic-хетчбек). А до класу D вона якщо і добиралася, то зовсім вже епізодично. Там і далі умами інженерів правлять «багаторичажки», складні, дорогі, проте дозволяють до нюансів відточити ходові якості.

У Дусі годині

А що з надійністю, як за час еволюції інженерних рішень змінилася вона? Звичайно, нерозумно порівнювати ресорні підвіски з багатоважільна. Тим більше що стосовно ходової частини людський фактор має ще більше значення, ніж щодо двигуна і трансмісії. І все ж деякі висновки зробити можна.

Наприклад, згадати, наскільки довго зберігали свої якості підвіски Mercedes 190, E-class в кузові W124 і «трійка» BMW E36. Або як показово незворушно їхав «сто сорокет», не виключено, що пережив не одного господаря. Так що там, Corolla, Corona, Camry початку 90-х, якщо до них ставилися дбайливо, з цілої «ходовкой» могли розміняти третє десятиліття. Такі екземпляри трапляються досі.

Тепер же мало кого дивують стійки, які починають стукати задовго до 100 тис. Км. Чи не загальна тенденція заміна ступичні підшипників на 50-70 тис. Км. Або при тому ж пробігу - опорних чашок стійок в McPherson, які виробники чомусь не спромагаються якісно захищати від бруду. Також загальне місце - перехід на важелі з незнімними кульовими опорами, причому на моделях, далеких від «преміум». Так, для того ж McPherson це, здавалося б, не критично - кульова не навантажуючи і здатна ходити довго. Однак знову ж таки є приклади, коли разом з важелями їх потрібно міняти при пробігах в половину «сотки» або близько того. Часом аналогічним чином підводять сайлент-блоки, теж пропоновані лише разом з важелями. Та й самі вони через прагнення знизити безпружинні маси часто виконуються алюмінієвими, а це позначається на ресурсі опор і «резинок».

Зрозуміло, що важіль, виконаний з кульовою опорою як єдине ціле, більш технологічні і дешевше у виробництві. А ось власникові за цю економію доведеться значно переплачувати. Або купувати "неоригінал" і запресовувати його. Варіант, звичайно, але що загрожує як мінімум втратою ресурсу вузла

Характерний приклад іншого роду - «двухричажка» Audi. Ходить довго, за сотню, до кінця зберігаючи свої якості. Однак попереду має по чотири кульових опори на колесо, запресованих в алюміній здвоєних верхніх і нижніх важелів. Якомусь за рахунком господареві доведеться серйозно вкластися ...

Передня підвіска Audi - складна чотирьохважіль конструкція, що працює подібно «двухричажка». Здатна виходжувати за сотню, а якщо не намагатися її планомірно вбивати, то і під 200 тис. Км. Але всім бажаючим придбати стару A4 або A6 варто зробити діагностику ходової і дізнатися вартість запчастин

«Укрупнення» пропонованих запчастин стосується не тільки кульових і важелів. Не секрет - часто зараз підшипники йдуть тільки разом з маточинами і, що зовсім дивно, на деяких моделях (наприклад, Volvo) втулки - разом із стабілізаторами. І це ми не говоримо про різні пневмо- або гідросистемах, які самі по собі джерело проблем і грошових вкладень. На жаль, від цього нікуди не дітися. Тому про покупку того чи іншого б / у автомобіля варто вирішувати не після короткої поїздки - за результатами всеосяжного огляду десь навіть діагностики підвіски. Що ж очікувати далі? На «народних» автомобілях, у всякому разі, конструктивно навряд чи щось кардинально зміниться. Хоча економія «на металі», напевно, буде прогресувати. А ось від преміум можна очікувати більшої «електрифікації» шасі і застосування синтетичних матеріалів. Приклади є.