Подруливающая задняя подвеска принцип работы: Страница не найдена — Устройство автомобиля
Задняя подруливающая подвеска, разновидности и принцип работы | АВТОМОБИЛИЯ
Рулевое управление автомобиля как механизм достаточное простое, и достигло того уровня, когда улучшать фактически уже нечего. Но битва за более комфортное и безопасное управление транспортным средством не прекращается, и инженеры всего мира создают всевозможные дополнительные устройства, призванные облегчить процесс управления, помочь водителю в экстренной ситуации быстрее принять решение, или наоборот, не совершить фатальной ошибки.
Сюда можно отнести гидро и электроусилители руля, ABS, систему курсовой устойчивости и прочие технические решения, активно и пассивно участвующие в управлении. В этой статье речь пойдет о такой опции, как подруливающие задние колеса.
Для чего нужны подруливающие колеса
Инерция прямолинейного движения задних колес, особенно на высоких скоростях, в значительной степени влияет на управляемость автомобиля при вхождении в повороты. Проще говоря, они сопротивляются повороту, стремясь остаться на своей прежней траектории. Справедливости ради стоит сказать, что идея сама по себе не нова, и подруливающие задние колеса уже давно используются на погрузчиках, которые вынуждены маневрировать в замкнутых пространствах складов. Довоенный джип Mercedes Kübelwagen G5 также был оснащен подруливающими колесами.
Сегодня у многих именитых автопроизводителей разработана и внедрена подобная система. Все они имеют свое название, отличаются конструктивно, но суть остается неизменной — задние колеса меняют свое положение при поворотах, сокращая траекторию и повышая устойчивость.
Виды подруливающих подвесок
Подруливающая подвеска может быть активной, или пассивной. Если первая работает за счет электроники, то вторая при помощи рычагов и тяг, а также законов физики. Рассмотрим каждую по отдельности.
Пассивная
Сама по себе тема достаточно большая и сложная. В общих чертах принцип работы пассивной подруливающей подвески можно описать следующим образом.
В заднюю подвеску добавлены взаимно расположенные рычаги и специальным образом прикрепленные подушки и сайлент-блоки. Под воздействием на автомобиль боковых сил и при образовании крена в повороте, эти элементы обеспечивают эффект небольшого поворота колеса, даже показатель в несколько градусов значительно улучшает вхождение автомобиля в повороты.
При прямолинейном движении транспортного средства, задние колеса принимают нейтральное положение, подвеска продолжает работать только в вертикальном направлении. Различные модификации пассивно подруливающей подвески присутствуют в таких автомобилях, как Ford, Peugeot, Toyotaи ряде других.
Активная
Более прогрессивной и дорогой является активная система подруливания. В ней за поворачиваемость задних колес отвечают актуаторы, за слаженностью и четкость работы которых следит электроника. Здесь все устроено таким образом, что на поворот руля реагируют сразу все 4 колеса. Угол поворота рассчитывается электронным блоком управления, который, в свою очередь, руководствуется показаниям всевозможных датчиков, и высчитывает оптимальный угол.
Кроме того, такая подвеска имеет несколько режимов работы. На малых скоростях, когда водитель маневрирует на парковке и других ограниченных пространствах, задние колеса выворачиваются в противоположную сторону от передних Сообщество Я Автоман (крутим руль вправо, задние подруливают влево). Благодаря этому машина становится значительно маневренней, радиус поворота сокращается на четверть.
На высоких скоростях все меняется, и система переключается на режим, когда задние колеса поворачивают в сторону поворота передних колес, обеспечивая оптимальные условия для вхождения в поворот.
Сегодня активными системами могут похвастаться Renault (Active Drive), BMW (Integral Active Steering), Nissan, Infiniti.
Достоинства и недостатки
В завершение отметим плюсы и минусы подруливающих колес:
— к положительным сторонам можно отнести увеличение маневренности за счет меньшего радиуса поворота, улучшение управляемости транспортного средства;
— самым серьезным минусом можно считать усложнение конструкции подвески, что ведет к ее удорожанию, а также увеличивает расходы на ремонт.
Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.
Как работает задняя подруливающая подвеска. Переборка задней многорычажной подвески Подруливающие колеса – предназначение
Современная система рулевого управления автомобиля представляет собой комплексный и одновременно простой механизм, достигший совершенного уровня конструкции. Несмотря на это, производители пытаются создавать различные опции, способствующие еще большему упрощению процесса вождения.
К устройствам, облегчающим управление и помогающим справиться с экстремальными ситуациями на дороге, относятся: рулевые электро- и гидроусилители, механизм курсовой устойчивости, ABS, подруливающая задняя подвеска и другое оборудование.
Подруливающие колеса – предназначение
Соблюдение прямолинейности движения задних дисков на различных скоростях сильно влияет на всю управляемость машиной в целом, особенно при совершении маневров. Подруливающая подвеска призвана снизить сопротивляемость задних колес, которые всегда стремятся сохранить свою первоначальную траекторию.
Подобные механизмы не являются большим новаторством в области автомобилестроения, они давно используются при производстве техники, погрузчиков.
Типы подруливающих подвесок
Приспособление изготавливается в двух вариантах – активном и пассивном. В первом случае, работа устройства обеспечивается электроникой, тогда как во втором – процесс протекает за счет механических усилий рычагов и тяговых элементов. Рассмотрим подробнее каждый из этих видов
Активная подруливающая задняя подвеска
Такая система считается более современной и эффективной. Соответственно стоимость активного механизма подруливания тоже выше. Она снабжена актуаторами, управляемыми электроникой. Компоненты обеспечивают поворотливость задних колес. При функционировании агрегата реагирование на поворот руля происходит одновременно всеми колесами.
Данный вид подвески обладает несколькими режимами, что значительно облегчает управление автомобилем и повышает его устойчивость.
Пассивная подруливающая подвеска
Подобное приспособление имеет достаточно сложную конструкцию. Простыми словами, в заднюю подвеску прикрепляются рычаги, подушки и сайлентблоки. Их расположение находится в особом порядке. Такая схема позволяет элементам реагировать на боковые силы и крен в повороте, улучшая тем самым вхождение колеса в поворот. Когда машина направлена прямо, задние диски находятся в нейтральном состоянии, а подвеска действует лишь в вертикальном положении.
Плюсы и минусы подруливающих колес
Среди достоинств системы специалисты отмечают – повышение маневренности и эффективности управления транспортом. К недостаткам относится стоимость комплектации и необходимость проведения дополнительного ремонта автомобиля в случае поломки.
Warning on line 97
Warning : getimagesize(/home/g/godf1989ma/public_html/wp-content/uploads/2017/07/remont-ebu.jpg): failed to open stream: No such file or directory in
данная статья написана при работе с автомобилем Skoda Octavia, передний привод. На прочих моделях могут иметься некоторые отличия, но они не влияют на общий объём или метод ремонта.
Задняя многорычажная независимая подвеска призвана обеспечить комфорт и точность руления на любых скоростях и любых покрытиях. В ней так много составляющих, что на одном рисунке даже схематично невозможно разместить
И как любая подвижная конструкция, имеет свой ресурс.
Машины этой платформы ездят достаточно давно, что бы набрать статистику по наиболее часто заменяемым компонентам. К ним можно смело причислить так называемые подруливающие тяги и сайлентблоки в задних нижних поперечных рычагах. Но на самом деле и в остальных рычагах сайлентблоки практически такого же диаметра.
И если нижние ещё есть шанс расшевелить или даже срезать болгаркой, то верхние весьма труднодоступны
Поэтому в данной статье рассмотрим переборку всех элементов задней подвески, со снятием балки.
Пока всё крепко прикручено к кузову, имеет смысл «стронуть» все гайки и болты, которые потом потребуется откручивать
-отсоединяем троса ручника от суппортов. Для этого «усы» на рубашке троса необходимо сжать
Вытаскиваем троса из направляющих, прикреплённых к рычагам
Теперь можно открутить сами суппорта, и подвесить их на локере с помощью крючков из проволоки, например
Что бы не разгерметизировать тормозную систему нужно отсоединить трубки от балки. Для этого вынимаем фиксаторы
Теперь можно и трубку и шланг вывести в сторону через прорезь
Трубку, идущую на правый суппорт вдоль балки, отщёлкиваем из фиксаторов
Откручивает датчик положения кузова от рычага (для тех версий, у кого он есть)
Приступаем в демонтажу. Ставим упор под задний рычаг и создаём упор. Выкручиваем болт крепления рычага к поворотному кулаку
Опускаем стойку, опускаем рычаг, вынимаем пружину
Откручиваем нижний болт крепления амортизатора
С левой стороны снимаем резинку крепления глушителя
Отсоединяем разъёмы с датчиков ABS
Устанавливаем гидравлическую стойку под балку
Откручиваем болты крепления продольных рычагов
Откручиваем 4 болта крепления балки к кузову
Балку можно извлекать
Теперь приступаем к разбору.
Откручиваем наружные болты верхних рычагов
Переходим ко внутренним.
И если гайку открутить не очень сложно, то сам болт чаще всего оказывается закисшим внутри втулки сайлентблока. К слову: даже в таком положении определить состояние самого сайлентблока практически невозможно
Берём в руки «болгарку» и обрезаем болт
Вынимаем нижние болты крепления подруливающих тяг к поворотному кулаку
Пробуем открутить заднюю стойку стабилизатора от рычага
Скорее всего не получится.
Тогда берём опять «болгарку» в руки
Открученные детали раскалываем так, что бы не запутаться при сборке
Откручиваем болты крепления продольных рычагов к поворотным кулакам
Переворачиваем балку и откручиваем нижние задние рычаги. И опять есть вероятность, что гайки то открутятся, а болты – нет
Берём в руки (хором!) «болгарку…
Откручиваем болты крепления стабилизатора
Откручиваем последние рычаги, те самые подруливающие тяги.
Подвеска разобрана
А вот комплект новых запчастей, в ожидании установки
не спешите переписывать номера с коробок. В этой статье не обсуждаются производители и способ ремонта (замена сайлентблоков или рычага целиком)
Первыми устанавливаем подруливающие тяги. Не перепутать левую с правой! (у некоторых моделей с определённого года они могут быть симметричными)
-перед запрессовкой новых сайлентблоков необходимо очистить посадочное место
Сам сайлентблок нужно правильно ориентировать относительно рычага. На нём есть две выступающие полоски
Их нужно совместить с выступами рычага
Что бы избежать смещения, можно нанести метку маркером
А ещё нужно учитывать, что обойма сайлентблока уже, чем сам рычаг
И тут поможет маркер
Запрессовываем
Впрочем, можно использовать и более точный измерительный инструмент
Устанавливаем рычаги в балку, вставляем новые болты и новые эксцентриковые шайбы
Прикручиваем на место стабилизатор, уже с новыми стойками
Переворачиваем балку, берёмся за верхние рычаги
Обратите внимание, сайлентблоки внешне почти одинаковые, различаются только внутренним диаметром.
Перепрессовываем тем же способом, только головка потребуется другого диаметра
Прикручиваем рычаги к балке, так же используя новые болты и шайбы
Теперь берёмся за продольные рычаги. ELSA предписывает выдерживать определённые размеры при монтаже и запрессовывании,
я же делаю так: перед откручиванием центрального болта замеряю расстояние между рычагом и корпусом
Затем уже можно откручивать центральный болт
Перед удалением старого сайлентблока удобно сделать метку, по которой ориентировать новый сайлентблок
Кстати и отрыв этого сайлентблока удаётся рассмотреть уже только после демонтажа
Уже привычная процедура извлечения
зажимаем рычаг в тиски, устанавливаем корпус, наживляем центральный болт. Выставляем необходимое расстояние, затягиваем предварительно, затем зажимаем в тиски сам корпус, и производим окончательную затяжку динамометрическим ключом.
Остались сайлентблоки в самих поворотных кулаках. Что бы их заменить с помощью пресса, нужно открутить скобу суппорта, снять тормозной диск, ступичный подшипник, и открутить пыльник. Но при наличии небольшого количества оправок и длинного винта всё можно провести на месте
Поделюсь небольшим секретом: обойма этих сайлентблоков пластиковая, и для облегчения извлечения можно привлечь промышленный фен или даже компактную газовую горелку. Выскакивают «на ура»
Обратный процесс значительно проще
Все сайлентблоки заменены, можно приступать к обратной сборке. Описывать всю процедуру нет смысла, но стоит обратить внимание на несколько моментов:
— в связке болт-гайка присутствует несколько шайб.
Размещаются они так:
Прикручивая продольный рычаг к поворотному кулаку, не затягивайте их сразу, так как нужно сначала вставить болт стойки стабилизатора.
И вообще, нельзя затягивать ни одного крепления до определённого момента, только наживить и подкрутить.
Что бы удобнее было вставлять балку на место, у пары старых болтов можно отрезать шляпки, и использовать их как направляющие
Так будет проще совмещать отверстия
Пружины нужно устанавливать в строго определённом положении. Помочь этому может выступ на резиновой подошве, который нужно вставить в ответное отверстие рычага
Под рычаг ставится домкрат или гидравлическая стойка.
Совместить отверстия, вставить болт, наживить гайку.
Поддомкрачивать рычаг до тех пор, пока вес не ляжет на пружину
Помочь определить этот момент можно по упору, между ним и кузовом должен появиться зазор
И вот именно в этот момент необходимо затягивать все болты и гайки.
Вставить тормозную трубку в фиксаторы
Надеть разъёмы на датчики ABS
После этого можно прикручивать колёса и ехать прямиком на стенд развал/схождения.
Для собственного спокойствия можно перезатянуть все болты и гайки крепления рычагов, когда машина стоит на колёсах.
Давайте уточним конкретнее, что такое силовое подруливание? Если вы еще не испытывали на своем переднем приводе его воздействия, то значит у вашего автомобиля не очень большой крутящий момент. Чтобы это произошло, должны быть применены технические ухищрения для решения проблемы.
Почему это происходит? Основные причины силового подруливания лежат в технической составляющей автомобиля. Точнее, из-за асимметричных углов приводных валов разного крутящего момента, выходящего на каждый из валов в геометрии, в отклонениях допусков подвески, в неравных тяговых усилиях вызванных разницей сцепления с поверхностью дороги, а также из-за неравномерного износа шин и других отличий использованных в приводах, например в различных их диаметрах.
Таким образом такое силовое подруливание может проявляться со временем еще и из-за изношенных втулок подвески или из-за шин, а также негативно влияет и само некачественное дорожное полотно.
В этот же список можно включить и тюнинг двигателя, значительно поднявший его , ну и еще многие другие определенные факторы.
На протяжении многих лет автопроизводители искали и разрабатывали решения для уменьшения или полного устранения данного феномена на переднеприводных моделях с высокой мощностью. Мы с вами уважаемые читатели рассмотрим сегодня самые прогрессивные методы борьбы с данным явлением и объясним технологию а также различные технические решения, которые применяются в наше время большинством автопроизводителей, которые позволяют сделать их модели автомобилей приятными для вождения.
Приводные валы равной длины.
Поскольку поперечно расположенные двигатели как правило страдают от силового подруливания, одним из первых решений разработанных автопроизводителями стала установка на машину приводов равной длины. Для реализации этого решения и приходилось устанавливать двигатель в нестандартном положении, это в дальнейшем приводило к эффекту недостаточной поворачиваемости.
Но тем не менее, при данном подходе к вопросу существовали и другие новаторские решения. Например, с использованием промежуточного вала вместо более длинного приводного вала, который присоединяли к коробке передач с одной стороны и другого вала равной и такой же длины с ее другой стороны. Некоторые компании выпускали и пускали в продажу для вторичного рынка валы даже большей длины, которые производителями предлагались в качестве опции. Результаты в этом случае могли сильно отличаться и только лишь в худшую сторону. Так как точность изготовления этих тюнингованных валов должна была быть очень высокой, чтобы обеспечить надежность и дальнейшую безопасность.
Другие решения включали в себя установку короткого полого приводного вала и цельного монолитного вала. Но не все эти решения работали, так как их производительность могла быть ограничена в поворотах, или в случае высокой мощности и большого крутящего момента.
Revo Knuckle (поворотный кулак особой конструкции от Ford).
Данная система подвески была использована на авто Mk 2 . Ее разработка дала возможность автопроизводителю предоставить клиентам переднеприводные хот-хэтчи высокой мощности, которые не страдали от потери управляемости из-за увода автомобиля в сторону. Те счастливчики, которым удалось прокатиться на этом автомобиле скажут вам следующее, что Mk 2 Ford Focus RS полностью все-же не избавился от надоедливого «бага», во время интенсивного разгона руль все-равно вел себя не совсем естественно, на 100% измененная подвеска и самоблокирующийся не помогли в решении этой проблемы. Тем не менее это влияние было минимальным.
Интересный факт в разработке стойки подвески заключался в следующем, то что она (стойка) изначально была разработана для модельного ряда автомобиля Mondeo, который больше всего страдал от силового подруливания в своих мощных дизельных версиях. Компания «Форд» разработала свою систему подвески, которая смогла бы обрабатывать дополнительный крутящий момент без необходимости применения дифференциала повышенного трения. Хотя в автомобиле марки Focus RS как мы уже говорили, дополнительно был установлен дифференциал LSD из-за еще большего крутящего момента.
Как это работает? Давайте рассмотрим. Идея этой остроумной заключалась в том, чтобы разъединить функции рулевого управления и подвески передней оси. Решением «Форда» стала установка «кулака» на каждом из передних колес для того, чтобы обеспечить движение рулевого колеса и отделить его от рычагов подвески.
«Toyota» еще в конце 1990 годов первой выпустила автомобили с подобной системой подвески, носившей название «Super Struts «, но более поздние системы от компаний » » и » » получили большее свое распространение. Современный автомобиль имеет у себя подобную установку, которая была разработана конкретно японским автопроизводителем. В компании она называется Dual Axis Strut Front Suspension и ее используют в передней подвеске с двумя опорными шкворнями и с электронно- регулируемыми амортизаторами.
Для улучшения показателей автомобиля на него также поставили и дифференциал ограниченного проскальзывания. Инженеры подсчитали, что силовое подруливание снижается примерно на 55%, если сравненивать ее с обычной подвеской.
Подвеска HiPer Strut.
Компания «General Motors» также как фирма «Форд» разработала свою специальную переднюю подвеску, которая позволила бы переднеприводным автомобилям испытывать меньшее влияние крутящего момента. Как мы уже выяснили выше, данная система работала путем отделения рулевого управления от подвески на передней оси, при помощи добавления улучшенных распорок.
Эта система чудесно выполняет свои функции, она не изменяет свойства рулевого управления и устраняет эффект «torque steer», поскольку позволяет уменьшить изменение развала колес тогда, когда транспортное средство приводится в движение по дуге, тем самым гарантирует нам, что шины автомобиля постоянно находятся перпендикулярно к дороге при прохождении поворотов.
Конечно, такая подвеска типа «Super Strut» добавляет машине веса и естественно стоимости, она усложняет систему переднеприводного автомобиля, но для достижения качественной работы приходится всегда чем-то жертвовать и как обычно переплачивать. Наряду с мощными версиями автомобиля Opel/Vauxhall Astra и моделью Insignia в Европе, «GM» также использовали систему HiPer Strut на своих авто-моделях Buick LaCross CXS и Buick Regal GS.
Дифференциалы, управляемые электроникой.
Постоянно увеличивающаяся популярность «горячих хэтчбеков», которые должны достаточно хорошо управляться и обеспечивать надлежащие показатели мощности и крутящего момента, привели автопроизводителей к поиску решений регулирования крутящего момента. Одним из решений они видели использование в системе электронно-управляемых дифференциалов.
Концерн «Volkswagen» тоже использует у себя подобную систему. Немцы называют ее XDS XDS Electronic Differential Lock. Какое-то время назад они использовали на машинах функцию под названием EDL, а теперь система XDS стала ее эволюционным продолжением.
Данная система оказалась более продвинутой, так как она действует на опережение, то есть не «ждет» пока колесо находящееся с внутренней стороны поворота начнет проскальзывать, имитируя тем самым для этого самоблокирующийся дифференциал.
Основа электронного дифференциала — это его датчики, они контролируют скорость каждого колеса по отдельности, а также скорость автомобиля, само положение дроссельной заслонки, угол поворота рулевого колеса и естественно передачу. Все параметры в реальном времени сравниваются с загруженными в компьютер значениями и когда электронная система определяет (согласно параметрам движения), что может произойти рулевое подруливание, то она тут-же активирует функцию XDS.
Данная XDS работает и активирует тормозную систему внутреннего колеса в повороте. Как объясняют в концерне «Volkswagen», уровень давления в системе колеблется от 5 до 15 бар. Система адекватно и четко срабатывает в большинстве таких случаев, по ощущениям ведет себя почти как «лайтовая» версия механического дифференциала повышенного трения. Тем не менее в дальнейшем это вызывает дополнительный износ передних тормозов, поэтому система не может выполнять свою задачу также качественно, как тот же механический LSD в высокопроизводительных вариантах автомобилей.
Самоблокирующийся дифференциал.
Последняя приведенная нами причина является главным фактором того, что эта система используется во многих спортивных «хэтчах» проданных уже по всему миру, так как оно способствует увеличению скорости прохождения поворотов в спортивной манере. Такие технологии дифференциалов ограниченного проскальзывания последнего времени, позволяют получить больший контроль для каждого колеса и улучшить устойчивость и само сцепление с дорогой при прохождении поворотов, а также и при движении по прямой. Смысл работы этой системы заключается в подтормаживании колеса, которое имеет тенденцию к потере сцепления с дорогой, подобно тем решениям с электронным управлением.
Как мы уже выяснили на примере автомобиля Ford Focus RS, такой опыт по созданию мощного управляемого переднеприводного автомобиля не всегда достигает своей абсолютной цели, даже с той же хорошей подвеской и с тем же механическим дифференциалом повышенного трения. Тем не менее можно сказать, что эти результаты все равно оказываются очень высокими.
Объяснение работы системы HiPer Strut.
Система Ford Focus RS Mk 2 Revo Knuckle.
В привычном понимании направление движения автомобиля изменяется при повороте рулевого колеса, которое передаёт усилие на передние колёса через несложный механизм, тем самым поворачивая их либо влево, либо вправо. Ну и задние колёса, конечно же, движутся исключительно параллельно, а как же ещё? Не выполняют же они никаких поворотов? Да, по большей части это правда, так как это относится к подавляющему числу автомобилей. Но на некоторые современные автомобили устанавливаются специальные устройства, которые приводят в действие механизм своеобразного подруливания задних колёс. Так зачем же изобрели такое нововведение и по какому принципу оно работает? Об этом и многом другом мы расскажем вам далее в данном материале.
Подруливающая подвеска – история создания
Нет предела совершенству, и поэтому на сегодняшний день приоритетным фактором в создании новых автомобильных систем является улучшенная управляемость. Хотя современные существующие системы управления автомобилем достаточно хорошо выполняют свои функции, неугомонные разработчики всё соревнуются в погоне за созданием дополнительных устройств, положительно влияющих на рулевое управление. К ныне имеющимся и всем знакомым относятся антипробуксовочные системы и системы .
Но ещё до всецелого внедрения всякого рода гаджетов и микропроцессоров в системы управления транспортного средства, существовали и другие разработки, технически не такие сложные, но полезные в плане улучшения управляемости. К таковым и относится система подруливания задних колёс.
Примеры наземных передвижных агрегатов с установленной системой подруливания задней оси можно было встретить ещё сотню лет тому назад. Данный принцип давно и успешно применяется в погрузчиках, которые работают в тесных складских помещениях, в цехах заводов и других местах. Такая система применялась ещё в конце тридцатых годов на сельхозтехнике и внедорожниках, например, в довоенном «проходимце» Mercedes Kübelwagen G5.
Типы подруливающей подвески на современных автомобилях
В первых системах подруливания задних колёс угол их поворота был внушительным и составлял около 15 градусов. Когда скорость выпускаемых транспортных средств начала существенно возрастать, такие большие углы пришлось урезать. В современных автомобилях угол подруливания достигает максимум 8 градусов. Задняя подруливающая подвеска подразделяется на два вида: активную и пассивную. Об этом подробнее далее.
Активная
У автомобиля, оборудованного системой активного подруливания задних колёс, поворачиваются сразу все четыре колеса с движением руля водителем. В современных машинах передача усилия через рулевое колесо осуществляется не посредством механики – рычажной системой, а через команду ЭБУ и втягивающие реле, которые ещё носят название актуаторов. Они двигают задние рулевые тяги, похожие на те, что используются в основной системе рулевого управления.
Активная подвеска функционирует в двух режимах подруливания. Например, при выезде со стоянки или из гаража, в моменты поворачивания передних в одну сторону задние колеса поворачиваются в противоположную. Благодаря этому уменьшается радиус поворота на 20-25%.
На высоких скоростях рабочая схема изменяется. При повороте передних колёс задние подруливают, но с более меньшим углом. За тем, на какой угол поворачивать задние колёса, производит контроль электронный блок управления, руководствующийся показаниями датчика углового ускорения, а также датчика скорости и других. На основании показаний формируется оптимальный алгоритм прохождения поворота.
Наиболее известные системы подруливания задней подвески у японских производителей. Например, компания Honda ввела опцию подруливания заднего моста ещё в 1987 году на спортивном купе модели Prelude. Годом позже фирма Mazda применила такую опцию на своих моделях 626 и МХ6.
Также с этой системой экспериментировали и американцы в General Motors, она носила название Quadrasteer. Она опционально ставилась на внедорожники Suburban и Yukon и на пикап Silverado.
У компании Nissan система подруливания называлась HICAS. На начале производства она приводилась в действие гидравлическим механизмом и была объединена с рулевым гидроусилителем. Её ставили на модели Nissan и Infiniti с задним приводом. Но в середине девяностых годов от такой системы отказались, так как она была сложной и не отличалась высокой надёжностью, и перешли на актуаторы.
В 2008 году концерн Renault-Nissan представил Renault Laguna с новой системой подруливания задней подвески Active Drive. Европейцы также не оставались осторонь. Например, компания BMW внедрила систему подруливания под названием Integral Active Steering на автомобили 7 series и 6 series Gran coupe.
Пассивная
Многие современные автомобили оборудуются упрощённой системой подруливания задних колёс. В заднюю подвеску встраиваются элементы, обладающие определёнными физическими свойствами, противодействующими инерции прямолинейного движения. Такой тип подруливания называется пассивным. В таких автомобилях задняя подвеска проектируется по особой геометрии с применением подвижной тяги Уатта.
Система строится таким образом, что при наборе достаточной скорости и вхождении в поворот, задние колёса подруливают в ту же сторону, что и передние, за счёт перераспределения сил в подвеске.
Кроме необычной геометрии, усиление эффекта происходит и за счёт установки сайлентблоков определённой упругости и формы. Такая конструкция положительно влияет на стабилизацию автомобиля при прохождении виражей. Такой системой оснащался Ford Focus в первом поколении.
На самом деле данный принцип не является неким новаторским технологическим решением, так как за последние пару десятилетий инженерами учитывались подруливающие свойства. Но некоторые производители, такие как Ford, уделили особое внимание данным свойствам и выделили конструкцию в одну особую систему.
Преимущества и недостатки
И в завершение оговорим основные плюсы и минусы подруливающей задней подвески. К положительным сторонам относится увеличение манёвренности благодаря меньшему поворотному радиусу и улучшение управляемости автомобиля. Наиболее серьёзным минусом считается более сложная конструкция системы задней подвески, что влияет на стоимость автомобиля и увеличивает затраты на ремонт.
Когда мы поворачиваем руль, то соответственно выбранному нами направлению поворачиваются и передние колеса автомобиля. А задние двигаются параллельно. Вроде это очевидно! Но бывает и иначе. Существуют модели авто, у которых задние колеса поворачиваются вместе / одновременно с передними при повороте. Это ведра с так называемыми подруливающими задними колесами или, как их еще именуют, авто с задней подруливающей подвеской, полноуправляемые, или машины с системой 4 Wheel Steer (сокращенно 4WS, в переводе – «4 управляемых колеса», такое название чаще применяется к японским моделям). Причем задние колеса на скорости примерно до 35–40 км/ч (у разных моделей разные скоростные показатели) поворачиваются в противоположную передним колесам сторону, а свыше этого показателя – в ту же сторону.
Вот как это выглядит:
1 – на высокой скорости 4WS-авто
2 – обычный автомобиль
3 – 4WS-авто при парковке или поворотах на небольшой скорости
Зачем это нужно?
Подруливающие колеса были разработаны для улучшения управляемости автомобиля, прежде всего, в поворотах (улучшается чувствительность), а также при разворотах на узких улицах (ведь при спокойной езде по городским проулкам лучше иметь «острое» рулевое управление, а не накручивать рулем, маневрируя) и для более легкой парковки.
В общем, такая система улучшает реакцию машины на рулевое управление, стабилизирует крены кузова на большой скорости, а значит – повышает курсовую устойчивость.
На самом деле угол отклонения задних колес у 4WS-авто не велик. Максимум три градуса. И этого хватает для уменьшения угла разворота авто на 60–80 см. Разные автопроизводители настраивают углы поворота по-разному, по-своему. Да и скорость, при которой задние колеса поворачиваются в ту же сторону, куда и передние, разная – диапазон от 30 км/ч до 60 км/ч, бывает и выше.
Для обслуживания системы 4WS и, например, для развала-схождения требуются специальные стенды.
Как это работает?
На заднем подрамнике 4WS-авто электромотор. К нему от блока управления поступают сигналы. И через рулевые тяги электромотор приводит в работу ступицы задних колес.
В свою очередь, в блок питания поступает информация от датчиков скорости колес автомобиля, положения руля и акселерометров, обладающих способностью отличать излишнюю или недостаточную поворачиваемость машины. Здесь же, в блоке, все это «переваривается», обрабатывается, и в случае надобности отправляется сигнал на электромотор, и задние колеса начинают выполнять нужные команды.
Примеры
Применение подруливающих задних колес особенно часто встречается для грузовой, строительной, военной техники, длинных автобусов и пр. В принципе технология как раз была разработана для спецтехники, работающей в небольших пространствах заводских складов, потом перекочевала на серийные авто. На спецтехнике больше угол поворота, вплоть до 15 градусов.
Для легковых управление всеми колесами было особо популярно в 1990-х и до начала 2000-х. Бумом полноуправляемых правили японские производители. Сейчас же такими колесами не особо балуются. Можно встретить, например, на BMW 7-Series (c 2009 года такие задние колеса – часть спортивного пакета), Lexus GS (с 2013-го, значится как опция Lexus Dynamic Handling), на Porsche 991 GT3 и Porsche 991 Turbo (с 2014-го) и пр.
Виды
Задняя подруливающая подвеска может быть активной и пассивной. В первом случае все четыре колеса поворачивают одновременно, реагируя на движение руля. В низкоскоростном режиме, если передние колеса повернуты вправо, задние будут повернуты влево, и наоборот. За счет этого радиус поворота уменьшается до 25%.
А на скорости активная подруливающая подвеска ведет себя так: задние колеса подруливают в ту же сторону, куда и передние, но на меньший угол. За точность угла отвечает электронный блок управления, принимая в расчет показания датчика углового ускорения, датчика скорости и другие параметры.
Пример авто с такой подвеской – Honda Prelude (с 1987 г.).
А если брать что-то более современное, можно встретить баварцев с системой подруливающих задних колес под названием BMW Integral Active Steering.
Пассивный же вариант сейчас пользуется большей популярностью. И это как бы упрощенная система подруливающих колес. В таких авто задняя подвеска строится по особой геометрии и чаще всего с применением подвижной тяги Уатта. Что получается: при совершении поворота на высокой скорости задние колеса за счет перераспределения сил в подвеске имеют тенденцию подруливать в ту же сторону, что и передние. И это делает авто более стабильным. Пример авто с такими задними катками – Ford Focus первого поколения.
Почему сейчас так мало авто с такой технологией? Производители отмечают, что разработки в сфере 4WS ведутся, но сосредоточены больше не на повышении маневренности авто, а на его устойчивости.
Сталкивались ли вы с такими задними колесами? Какие можете обозначить плюсы и минусы?
Система четырехколесного руления (4WS). Задняя подруливающая подвеска, разновидности и принцип работы Задние управляемые колеса
Когда водители управляют обычным автомобилем, они поворачивают рулевое колесо, и вслед этому движению передние колеса меняют свое направление — в то время как задние колеса постоянно направлены прямо вперед.
Такова стандартная система, называемая «двухколесное руление» или, сокращенно, 2 WS. Однако некоторые фирмы сейчас выпускают автомобили с четырехколесным рулением (4 WS). Системы 4 WS разных фирм отличаются друг от друга, но в большинстве из них задние колеса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, если автомобиль делает вираж на большой скорости. На малых скоростях направление поворота задних колес при 4 КР противоположно направлению поворота передних. Такая особенность позволяет, в частности, совершать более крутые повороты, что полезно при движении по городу или при парковке в тесных местах. Дорожные испытания систем 4 WS показали, что подобные системы обеспечивают большую безопасность движения. И все же четырехколесное руление не получило пока еще широкого распространения. Из-за того, что стоимость системы 4 WS, по мнению водителей, не оправдывает получаемых с ее помощью преимуществ.
Два колеса против четырех
В 2 КР автомобилях (внизу слева) поворачиваются лишь передние колеса. Если же меняет направление движения 4 КР автомобиль, то могут поворачиваться все четыре колеса (справа).
Как 4 КР поворачивают колеса
Допустим, две машины: 2 КР (голубая) и 4 КР (желтая на рисунке над текстом) начинают с одного места (зеленого) делать медленный крутой поворот. Благодаря повороту задних колес машина 4 КР поворачивает круче машины 2 КР и, значит, ей требуется меньше места для поворота.
Если эти две машины будут совершать плавный широкий поворот (как показано на правом рисунке), то все колеса машины 4 КР идут, как говорят, колея в колею, и таким образом обеспечивается более надежное сцепление колес с дорожным полотном.
Смена полосы движения
Если водитель перестраивается в другую полосу на скоростном шоссе, то у 2 КР автомобиля проявляется «эффект рыбьего хвоста»: его заднюю часть заносит, потому что задние колеса стремятся идти по старому направлению. Чтобы исправить такое положение, водителю приходится дважды поворачивать рулевое колесо до смены полосы и дважды поворачивать его после смены полосы.
У 4 КР автомобиля нет эффекта рыбьего хвоста.
Рулевое колесо и система 4 WS
чувствительные датчики в системе 4 КР следят за тем, насколько повернуто рулевое колесо и, следовательно, передние колеса в каждый момент времени (красная линия на рисунке). Когда угол поворота руля невелик (первые две колонки), система 4 КР оставляет задние колеса прямо или слегка разворачивает по направлению передних колес. При более резких поворотах — когда рулевое колесо делает более одного полного оборота (четвертая колонка) — система 4 КР поворачивает задние колеса в противоположную сторону.
То, что мы рулим именно передними колесами, воспринимается как само собой разумеющийся факт. Однако любой более-менее опытный водитель знает, что на машине удобнее парковаться задом, то есть когда управляемая ось находится сзади относительно направления движения машины. Так почему же автопроизводители не делают легковушек с управляемыми колесами сзади вместо принятого сейчас повсеместно «переднеуправляемого» стандарта?
Актуальные Автоновости
Существующие системы подруливающих задних колес, устанавливаемые на некоторые современные легковые и большие грузовые машины, ответа на интересующий нас вопрос не дадут. Они именно подруливают, а не рулят. Основную роль все-равно играют передние колеса. При этом в мире хватает транспорта, который управляется исключительно задними колесами. Например, всевозможные погрузчики: от складских вилочных малюток до карьерных гигантов. Повышенная маневренность, обусловленная задними рулевыми колесами, для них — необходимость. Так чем же хуже в этом смысле легковой транспорт?
Одно из первых объяснений такой «несправедливости» из числа прочих приходящих на ум, — сила традиции. Как повелось «испокон автомобилизма» делать переднюю ось управляющей, так и идет. Но звучит оно, согласитесь, слабовато. Сколько лет был привычен и традиционен, например, задний привод. Но как только придумали более удобный передний, весь мир немедленно наплевал на «традицию» и переориентировался на переднеприводный тип легковушки. Вторая версия, объясняющая факт преобладания передних управляемых колес, — технологическая. Водитель сидит в передней части машины, поэтому «баранка» тоже находится в передней ее части. В таких условиях «тянуть» механизм привода управляемых колес к задней оси — сильно усложнять конструкцию ради совершенно не очевидных преимуществ.
Короче говоря, овчинка выделки не стоит. Версия эта представляется вполне жизнеспособной. Главная же причина, по которой управляемые колеса у большинства машин — передние, совершенно иная. Подсказкой тут может служить именно высокая маневренность тех же погрузчиков, поворотом задних колес способных развернуться практически на месте. Дело в том, что поворачивающие задние колеса сообщают транспортному средству избыточную поворачиваемость. На скоростях 5-10 км/ч она — благо, обеспечивающее великолепную маневренность. Но когда речь идет о скоростидаже немногим большей, каждый поворот задних колес будет приводить к заносу кормы машины.
Актуальные Автоновости
Представьте тот же погрузчик, едущий по улице города с типичной «автомобильной» скоростью 50-60 км/ч. Легковушка на такой скорости спокойно впишется в плавный поворот дороги. А наш условный погрузчик, в лучшем случае, развернется боком и, скорее всего, еще и перевернется. Теперь представим, что будет с машиной, рулящей «задом», на скоростях около 100 км/ч, да еще в дождь, когда дорога скользкая. Малейшее перестроение — и она закрутится волчком. Именно поэтому, кстати, на всех современных легковушках, оснащенных подруливающей задней подвеской, на больших скоростях задние колеса поворачиваются в ту же сторону, что и передние — чтобы машина смещалась в сторону практически боком, а не поворачивала поперек общему направлению движения.
На пробитое колесо обычно указывает посторонний шум снаружи, а также потеря скорости и ухудшение управляемости. Если машину уводит в сторону, а чтобы удержать её на дороге, приходится прилагать усилия, то, скорее всего, прокол на одном из передних колёс. Если же заносить начинает заднюю часть авто, то проблема именно там.
Когда это случится, вы точно поймёте, в чём дело. Ни в коем случае не паникуйте. Выровняйте автомобиль и, постепенно снижая скорость, съезжайте на обочину.
Как поменять колесо
1. Припаркуйтесь на обочине
Продолжать движение с проколотой шиной нельзя, но и останавливаться посреди дороги тоже не дело. Поэтому не бойтесь проехать пару десятков метров и выберите ровное сухое место на обочине.
Водителям машин с механической коробкой передач нужно обязательно включить первую передачу, а владельцам автоматики — перевести рычаг в положение паркинга (P).
И в любом случае нужно поставить машину на ручник.
2. Установите знак аварийной остановки и подготовьте инструменты
Припарковав машину в безопасном месте, не забудьте включить аварийную сигнализацию и установить знак аварийной остановки, который находится в багажнике. В населённых пунктах его ставят в 20 метрах позади авто, а на трассе — в 40 метрах.
Там же, в багажнике, найдите запаску и домкрат с баллонным ключом. Обычно производитель располагает всё это в специальной нише под поликом, куда можно добраться, приподняв нижнюю панель.
Хорошо, если у вас с собой будет насос и манометр для проверки давления, а также противооткатные упоры. Ну и, конечно, не помешают перчатки, поскольку немного испачкать руки всё же придётся.
3. Снимите колесо
Достав все инструменты и запаску, разложите их рядом с пробитым колесом и попросите всех пассажиров выйти из машины. Даже если на улице или проливной дождь, безопасность прежде всего.
Несмотря на ручник и включённую передачу, перед установкой домкрата нужно дополнительно зафиксировать колёса с помощью упоров. За них, впрочем, сойдут любые камни или куски кирпича.
Если нужно заменить заднее колесо, упоры ставятся с обеих сторон передних колёс, и наоборот.
Теперь можно приступать к снятию колеса. Сначала освободите диск от пластикового колпака и с помощью баллонного ключа ослабьте болты. Чтобы сдвинуть их с места, понадобится большое усилие, которое можно обеспечить весом своего тела, просто надавив на ключ ногой. Полностью выкручивать болты не надо: достаточно вывернуть их на один оборот.
После этого нужно поднять машину домкратом. Устанавливать его куда попало ни в коем случае нельзя. Специально для этих целей на днище есть небольшие усиленные места, которые обычно находятся позади переднего колеса или сразу перед задним. Производитель обозначает их с помощью треугольников или вырезов внизу порогов. Если сварной шов закрыт пластиковыми накладками, то они будут прерываться в точках установки домкрата.
Подведите домкрат под днище и начните крутить его рукоятку по часовой стрелке. Обязательно следите, чтобы домкрат поднимался ровно, не кренился.
Если под весом машины нижняя лапа домкрата уходит в грунт, нужно подложить под неё что-то вроде куска доски или кирпича.
Слишком поднимать колесо не стоит. Достаточно остановиться в 5 см от земли. После этого можно полностью вывернуть болты и снять пробитое колесо со ступицы. Его лучше задвинуть под машину в качестве страховки, а болты сложить куда-нибудь на тряпочку, чтобы не потерялись.
4. Установите и проверьте запаску
Осталось поставить вместо проколотого колеса запаску. Для этого совместите отверстия на диске с отверстиями в ступице, наденьте колесо и наживите болты, полностью завернув их от руки.
Гайки, крепящие колёса к ступице, важно установить полукруглой стороной к диску, а не наружу.
Уберите пробитое колесо из-под машины, опустите домкрат и окончательно затяните болты. Делать это нужно правильно. В колёсах с четырьмя или шестью отверстиями попарно затягиваются противоположные болты. Если отверстий пять, то тянуть нужно в таком порядке, будто рисуешь пятиконечную звезду.
Остаётся собрать инструмент, убрать домкрат и упоры, а также проверить давление в установленном колесе и при необходимости подкачать его. Если насоса под рукой нет, можно попросить помощи у проезжающих мимо водителей.
Если используете малогабаритную запаску, так называемую докатку, то не забывайте об осторожности: обычно на ней можно двигаться со скоростью не более 80 км/ч и на расстояние максимум 100 километров.
Ну и, конечно, постарайтесь как можно скорее починить пробитое колесо в специализированном шиномонтаже, чтобы не испытывать судьбу и не ездить без запаски.
Идея сделать задние колеса управляемыми является хорошо забытым старым. На самом деле сделать управляемыми задние колеса зародилась еще во времена деревянных повозок (так называемые безлошадные повозки). Но компания в своей новой модели 911 GT3 решила вспомнить старую идею и, используя современные технологии, оснастить свою новинку управляемыми задними колесами.
Почему в старые времена на повозках делали управляемые задние колеса? Как правило, большинство повозок использовались в сельской местности для сельского хозяйства, где актуальность ограниченного разворота или поворота, как никогда очень важна. В новом уникальном спорткаре GT3 система управляемых задних колес представляет собой уникальные разработки Немецкой компании.
С момента появления официальной информации о новинке, не утихали споры о том, как компания реализовала систему управления задних колес, так как подробного релиза о системе не было представлено. Сегодня наше предлагает Вам два подробных видео ролика, из которых Вы узнаете, как поворачивают вместе с передними, задние колеса, которые помогают спортивному автомобилю не только с легкостью проходить повороты, но и увеличивают динамику при разгоне.
В целом идея оснастить задними управляемыми колесами это отличное решение для спорткара. Было бы глупо, если подобная система появилась бы на традиционных городских автомобилях. Конечно, новая технология имеет большую сложность в конструкции, из-за чего вырастает риск сложного ремонта в случае поломки, но для тех, кто покупает подобные автомобили, мы думаем, что для них главное непередаваемые ощущения, которые может дать этот мощный спорткар, чем технические сложности конструкции.
Видео
Справка 1ГАИ.РУ: Система управления колесами задней оси Porsche — это электромеханическая система регулирования задних колес. Данная система позволяет автомобилю проходить повороты любой сложности под разным углом.
На небольших скоростях задние колеса регулируются не синхронно с передними, чтобы обеспечить устойчивое прохождение поворотов. При большой скорости, как передние, так и задние колеса поворачиваются синхронно. Благодаря своеобразному изменению на короткое время размера колесной базы, автомашина, оборудованная данной системой более динамична и устойчива на дороге. Во время спортивных соревнований система управления задними колесами позволяет с преимуществом обходить соперников на поворотах.
Автомобиля как механизм достаточное простое, и достигло того уровня, когда улучшать фактически уже нечего. Но битва за более комфортное и безопасное управление транспортным средством не прекращается, и инженеры всего мира создают всевозможные дополнительные устройства, призванные облегчить процесс управления, помочь водителю в экстренной ситуации быстрее принять решение, или наоборот, не совершить фатальной ошибки.
Сюда можно отнести гидро и электроусилители руля , ABS, систему курсовой устойчивости и прочие технические решения, активно и пассивно участвующие в управлении. В этой статье речь пойдет о такой опции, как подруливающие задние колеса.
Для чего нужны подруливающие колеса
Инерция прямолинейного движения задних колес, особенно на высоких скоростях, в значительной степени влияет на управляемость автомобиля при вхождении в повороты. Проще говоря, они сопротивляются повороту, стремясь остаться на своей прежней траектории. Справедливости ради стоит сказать, что идея сама по себе не нова, и подруливающие задние колеса уже давно используются на погрузчиках, которые вынуждены маневрировать в замкнутых пространствах складов. Довоенный джип Mercedes Kübelwagen G5 также был оснащен подруливающими колесами.
Сегодня у многих именитых автопроизводителей разработана и внедрена подобная система. Все они имеют свое название, отличаются конструктивно, но суть остается неизменной — задние колеса меняют свое положение при поворотах, сокращая траекторию и повышая устойчивость.
Виды подруливающих подвесок
Подруливающая подвеска может быть активной, или пассивной. Если первая работает за счет электроники, то вторая при помощи рычагов и тяг, а также законов физики.
Рассмотрим каждую по отдельности.
Пассивная
Сама по себе тема достаточно большая и сложная. В общих чертах принцип работы пассивной подруливающей подвески можно описать следующим образом. В заднюю подвеску добавлены взаимно расположенные рычаги и специальным образом прикрепленные подушки и сайлент-блоки. Под воздействием на автомобиль боковых сил и при образовании крена в повороте, эти элементы обеспечивают эффект небольшого поворота колеса, даже показатель в несколько градусов значительно улучшает вхождение автомобиля в повороты.
При прямолинейном движении транспортного средства, задние колеса принимают нейтральное положение, подвеска продолжает работать только в вертикальном направлении. Различные модификации пассивно подруливающей подвески присутствуют в таких автомобилях, как Ford, Peugeot, Toyotaи ряде других.
Активная
Более прогрессивной и дорогой является активная система подруливания. В ней за поворачиваемость задних колес отвечают актуаторы, за слаженностью и четкость работы которых следит электроника. Здесь все устроено таким образом, что на поворот руля реагируют сразу все 4 колеса. Угол поворота рассчитывается электронным блоком управления, который, в свою очередь, руководствуется показаниям всевозможных датчиков, и высчитывает оптимальный угол.
Кроме того, такая подвеска имеет несколько режимов работы. На малых скоростях, когда водитель маневрирует на парковке и других ограниченных пространствах, задние колеса выворачиваются в противоположную сторону от передних (крутим руль вправо, задние подруливают влево). Благодаря этому машина становится значительно маневренней, радиус поворота сокращается на четверть.
На высоких скоростях все меняется, и система переключается на режим, когда задние колеса поворачивают в сторону поворота передних колес, обеспечивая оптимальные условия для вхождения в поворот.
Сегодня активными системами могут похвастаться Renault (Active Drive), BMW (Integral Active Steering), Nissan, Infiniti.
Достоинства и недостатки
В завершение отметим плюсы и минусы подруливающих колес:
- к положительным сторонам можно отнести увеличение маневренности за счет меньшего радиуса поворота, улучшение управляемости транспортного средства;
- самым серьезным минусом можно считать усложнение конструкции подвески, что ведет к ее удорожанию, а также увеличивает расходы на ремонт.
ТО 407. МДК 03.01. задание от 5.11.20
История появления подруливающих задних колес
Совершенствование такого важного параметра, как управляемость, остается одним из приоритетных направлений при разработке новых автомобилей. Современные системы рулевого управления неплохо справляются со своими функциями, и разработчики в погоне за управляемостью, чаще всего идут по пути создания дополнительных устройств, не имеющих отношения к рулевому управлению .
К этим устройствам можно отнести антипробуксовочные системы и другие автоматитческие системы управления курсовой устойчивостью.
Однако еще до массового внедрения микропроцессоров в системы управления автомобилем существовали разработки позволявшие улучшить управляемость. К ним относятся и подруливающие задние колеса.
Примеры оснащения подвижной техники подруливающими задними колесами можно найти еще вначале двадцатого века. Этот принцип давно используется в погрузчиках, работающих в замкнутых тесных пространствах складов, в заводских цехах и пр. Подруливающая задняя подвеска еще в довоенные времена применялась в тракторах и внедорожниках, к примеру, в довоенном внедорожнике Mercedes Kübelwagen G5.
Подруливающие задние колеса и теория прохождения поворота
Даже при наличии самой прогрессивной конструкции подвески, к примеру, многорычажной, при движении на высокой скорости серьезным фактором, влияющим на управляемость, становится инерция прямолинейного движения задних колес, сопротивляющихся повороту. При повороте рулевого колеса, когда передние колеса начинают двигаться влево или вправо в направлении поворота, задние неуправляемые колеса пытаются оставаться на прежней траектории.
В самых ранних системах — к примеру, на тракторах двадцатых годов прошлого века, угол подруливания был большим — до 15 градусов. С повышением максимальной скорости от таких больших углов пришлось отказаться. В современных автомобилях системы подруливающих колес обеспечивают поворот максимум на 5-8 градусов.
ВИДЫ ПОДРУЛИВАЮЩИХ ПОДВЕСОК
Подруливающая подвеска может быть активной, или пассивной. Если первая работает за счет электроники, то вторая при помощи рычагов и тяг, а также, законов физики. Рассмотрим каждую по отдельности.
Сама по себе тема достаточно большая и сложная. В общих чертах принцип работы пассивной Особенности конструкции рулевого управления с подруливающей задней осью можно описать следующим образом. В заднюю подвеску добавлены взаимно расположенные рычаги и специальным образом прикрепленные подушки и сайлент-блоки. Под воздействием на автомобиль боковых сил и при образовании крена в повороте, эти элементы обеспечивают эффект небольшого поворота колеса, даже показатель в несколько градусов значительно улучшает вхождение автомобиля в повороты (Рис. 1).
Рис. 1. Пассивная подруливающая подвеска
При прямолинейном движении транспортного средства, задние колеса принимают нейтральное положение, подвеска продолжает работать только в вертикальном направлении. Различные модификации пассивно подруливающей подвески присутствуют в таких автомобилях, как Ford, Peugeot, Toyota и ряде других.
Более прогрессивной и дорогой является активная система подруливания. В ней за поворачиваемость задних колес отвечают актуаторы, за слаженностью и четкость работы которых следит электроника. Здесь все устроено таким образом, что на поворот руля реагируют сразу все 4 колеса. Угол поворота рассчитывается электронным блоком управления, который, в свою очередь, руководствуется показаниям всевозможных датчиков, и высчитывает оптимальный угол.
Рис. 2. Автомобиль с активной подруливающей подвеской
Кроме того, такая подвеска имеет несколько режимов работы. На малых скоростях, когда водитель маневрирует на парковке и других ограниченных пространствах, задние колеса выворачиваются в противоположную сторону от передних (крутим руль вправо, задние подруливают влево (Рис. 2). Благодаря этому автомобиль становится значительно маневренней, радиус поворота сокращается на четверть.
На высоких скоростях все меняется, и система переключается на режим, когда задние колеса поворачивают в сторону поворота передних колес, обеспечивая оптимальные условия для вхождения в поворот.
Сегодня активными системами могут похвастаться Renault (Active Drive), BMW (Integral Active Steering), Nissan, Infiniti, AUDI (All Wheel Steering).
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ:
В завершение отметим плюсы и минусы подруливающих колес:
к положительным сторонам можно отнести увеличение маневренности за счет меньшего радиуса поворота, улучшение управляемости транспортного средства;
самым серьезным минусом можно считать усложнение конструкции подвески, что ведет к ее удорожанию, а также увеличивает расходы на ремонт.
Машины с подруливающими задними колесами. Почему у машины поворачивают передние колеса, а не задние
Автомобиля как механизм достаточное простое, и достигло того уровня, когда улучшать фактически уже нечего. Но битва за более комфортное и безопасное управление транспортным средством не прекращается, и инженеры всего мира создают всевозможные дополнительные устройства, призванные облегчить процесс управления, помочь водителю в экстренной ситуации быстрее принять решение, или наоборот, не совершить фатальной ошибки.
Сюда можно отнести гидро и электроусилители руля , ABS, систему курсовой устойчивости и прочие технические решения, активно и пассивно участвующие в управлении. В этой статье речь пойдет о такой опции, как подруливающие задние колеса.
Для чего нужны подруливающие колеса
Инерция прямолинейного движения задних колес, особенно на высоких скоростях, в значительной степени влияет на управляемость автомобиля при вхождении в повороты. Проще говоря, они сопротивляются повороту, стремясь остаться на своей прежней траектории. Справедливости ради стоит сказать, что идея сама по себе не нова, и подруливающие задние колеса уже давно используются на погрузчиках, которые вынуждены маневрировать в замкнутых пространствах складов. Довоенный джип Mercedes Kübelwagen G5 также был оснащен подруливающими колесами.
Сегодня у многих именитых автопроизводителей разработана и внедрена подобная система. Все они имеют свое название, отличаются конструктивно, но суть остается неизменной — задние колеса меняют свое положение при поворотах, сокращая траекторию и повышая устойчивость.
Виды подруливающих подвесок
Подруливающая подвеска может быть активной, или пассивной. Если первая работает за счет электроники, то вторая при помощи рычагов и тяг, а также законов физики.
Рассмотрим каждую по отдельности.
Пассивная
Сама по себе тема достаточно большая и сложная. В общих чертах принцип работы пассивной подруливающей подвески можно описать следующим образом. В заднюю подвеску добавлены взаимно расположенные рычаги и специальным образом прикрепленные подушки и сайлент-блоки. Под воздействием на автомобиль боковых сил и при образовании крена в повороте, эти элементы обеспечивают эффект небольшого поворота колеса, даже показатель в несколько градусов значительно улучшает вхождение автомобиля в повороты.
При прямолинейном движении транспортного средства, задние колеса принимают нейтральное положение, подвеска продолжает работать только в вертикальном направлении. Различные модификации пассивно подруливающей подвески присутствуют в таких автомобилях, как Ford, Peugeot, Toyotaи ряде других.
Активная
Более прогрессивной и дорогой является активная система подруливания. В ней за поворачиваемость задних колес отвечают актуаторы, за слаженностью и четкость работы которых следит электроника. Здесь все устроено таким образом, что на поворот руля реагируют сразу все 4 колеса. Угол поворота рассчитывается электронным блоком управления, который, в свою очередь, руководствуется показаниям всевозможных датчиков, и высчитывает оптимальный угол.
Кроме того, такая подвеска имеет несколько режимов работы. На малых скоростях, когда водитель маневрирует на парковке и других ограниченных пространствах, задние колеса выворачиваются в противоположную сторону от передних (крутим руль вправо, задние подруливают влево). Благодаря этому машина становится значительно маневренней, радиус поворота сокращается на четверть.
На высоких скоростях все меняется, и система переключается на режим, когда задние колеса поворачивают в сторону поворота передних колес, обеспечивая оптимальные условия для вхождения в поворот.
Сегодня активными системами могут похвастаться Renault (Active Drive), BMW (Integral Active Steering), Nissan, Infiniti.
Достоинства и недостатки
В завершение отметим плюсы и минусы подруливающих колес:
- к положительным сторонам можно отнести увеличение маневренности за счет меньшего радиуса поворота, улучшение управляемости транспортного средства;
- самым серьезным минусом можно считать усложнение конструкции подвески, что ведет к ее удорожанию, а также увеличивает расходы на ремонт.
Идея сделать задние колеса управляемыми является хорошо забытым старым. На самом деле сделать управляемыми задние колеса зародилась еще во времена деревянных повозок (так называемые безлошадные повозки). Но компания в своей новой модели 911 GT3 решила вспомнить старую идею и, используя современные технологии, оснастить свою новинку управляемыми задними колесами.
Почему в старые времена на повозках делали управляемые задние колеса? Как правило, большинство повозок использовались в сельской местности для сельского хозяйства, где актуальность ограниченного разворота или поворота, как никогда очень важна. В новом уникальном спорткаре GT3 система управляемых задних колес представляет собой уникальные разработки Немецкой компании.
С момента появления официальной информации о новинке, не утихали споры о том, как компания реализовала систему управления задних колес, так как подробного релиза о системе не было представлено. Сегодня наше предлагает Вам два подробных видео ролика, из которых Вы узнаете, как поворачивают вместе с передними, задние колеса, которые помогают спортивному автомобилю не только с легкостью проходить повороты, но и увеличивают динамику при разгоне.
В целом идея оснастить задними управляемыми колесами это отличное решение для спорткара. Было бы глупо, если подобная система появилась бы на традиционных городских автомобилях. Конечно, новая технология имеет большую сложность в конструкции, из-за чего вырастает риск сложного ремонта в случае поломки, но для тех, кто покупает подобные автомобили, мы думаем, что для них главное непередаваемые ощущения, которые может дать этот мощный спорткар, чем технические сложности конструкции.
Видео
Справка 1ГАИ.РУ: Система управления колесами задней оси Porsche — это электромеханическая система регулирования задних колес. Данная система позволяет автомобилю проходить повороты любой сложности под разным углом.
На небольших скоростях задние колеса регулируются не синхронно с передними, чтобы обеспечить устойчивое прохождение поворотов. При большой скорости, как передние, так и задние колеса поворачиваются синхронно. Благодаря своеобразному изменению на короткое время размера колесной базы, автомашина, оборудованная данной системой более динамична и устойчива на дороге. Во время спортивных соревнований система управления задними колесами позволяет с преимуществом обходить соперников на поворотах.
То, что мы рулим именно передними колесами, воспринимается как само собой разумеющийся факт. Однако любой более-менее опытный водитель знает, что на машине удобнее парковаться задом, то есть когда управляемая ось находится сзади относительно направления движения машины. Так почему же автопроизводители не делают легковушек с управляемыми колесами сзади вместо принятого сейчас повсеместно «переднеуправляемого» стандарта?
Актуальные Автоновости
Существующие системы подруливающих задних колес, устанавливаемые на некоторые современные легковые и большие грузовые машины, ответа на интересующий нас вопрос не дадут. Они именно подруливают, а не рулят. Основную роль все-равно играют передние колеса. При этом в мире хватает транспорта, который управляется исключительно задними колесами. Например, всевозможные погрузчики: от складских вилочных малюток до карьерных гигантов. Повышенная маневренность, обусловленная задними рулевыми колесами, для них — необходимость. Так чем же хуже в этом смысле легковой транспорт?
Одно из первых объяснений такой «несправедливости» из числа прочих приходящих на ум, — сила традиции. Как повелось «испокон автомобилизма» делать переднюю ось управляющей, так и идет. Но звучит оно, согласитесь, слабовато. Сколько лет был привычен и традиционен, например, задний привод. Но как только придумали более удобный передний, весь мир немедленно наплевал на «традицию» и переориентировался на переднеприводный тип легковушки. Вторая версия, объясняющая факт преобладания передних управляемых колес, — технологическая. Водитель сидит в передней части машины, поэтому «баранка» тоже находится в передней ее части. В таких условиях «тянуть» механизм привода управляемых колес к задней оси — сильно усложнять конструкцию ради совершенно не очевидных преимуществ.
Короче говоря, овчинка выделки не стоит. Версия эта представляется вполне жизнеспособной. Главная же причина, по которой управляемые колеса у большинства машин — передние, совершенно иная. Подсказкой тут может служить именно высокая маневренность тех же погрузчиков, поворотом задних колес способных развернуться практически на месте. Дело в том, что поворачивающие задние колеса сообщают транспортному средству избыточную поворачиваемость. На скоростях 5-10 км/ч она — благо, обеспечивающее великолепную маневренность. Но когда речь идет о скоростидаже немногим большей, каждый поворот задних колес будет приводить к заносу кормы машины.
Актуальные Автоновости
Представьте тот же погрузчик, едущий по улице города с типичной «автомобильной» скоростью 50-60 км/ч. Легковушка на такой скорости спокойно впишется в плавный поворот дороги. А наш условный погрузчик, в лучшем случае, развернется боком и, скорее всего, еще и перевернется. Теперь представим, что будет с машиной, рулящей «задом», на скоростях около 100 км/ч, да еще в дождь, когда дорога скользкая. Малейшее перестроение — и она закрутится волчком. Именно поэтому, кстати, на всех современных легковушках, оснащенных подруливающей задней подвеской, на больших скоростях задние колеса поворачиваются в ту же сторону, что и передние — чтобы машина смещалась в сторону практически боком, а не поворачивала поперек общему направлению движения.
Когда японские машины считались самыми-самыми продвинутыми, легенды доносили о том, что в Стране восходящего солнца есть машины, у которых поворачиваются все четыре колеса. Потом в суете обновок те времена как-то забылись. Бурное начало девяностых годов прошло, и в серийном производстве остались только самые нужные из технических решений той поры. Но сейчас интерес к полноуправляемым шасси снова растет, правда, уже на ином техническом уровне, без дополнительных рулевых валов и с заметно упростившейся задней подвеской.
И ладно бы только на Porsche 911 GT3 или Lamborghini Aventador — но ведь на обычном Renault Espace тоже внедряют поворачивающиеся задние колеса. В чем смысл такого технического решения, и ради чего шли на такие сложности производители? И почему о технологии забыли до недавнего времени?
Зачем нужна управляемость
Настройка управляемости всегда считалась очень сложной работой, а машины с идеальным балансом попадали в число лучших. Шасси современных машин, на первый взгляд, мало изменилось в сравнении с восьмидесятыми годами, но отличие есть. И оно отлично себя проявляет, если взглянуть на достигаемые машинами скорости на маневре «переставка» или на гоночной трассе.
Современный семейный хэтчбек способен опередить большую часть суперкаров тридцатилетней давности на автодроме, и не в последнюю очередь за счет тонкой настройки управляемости и отличной «цепкости» шасси. Конечно, и резина, и эластичность моторов тоже играют свою роль, но сейчас в первую очередь поговорим о геометрии.
Нет, речь вовсе не о школьном предмете — я про геометрию шасси. Это набор параметров, описывающих изменения в положении элементов шасси при изменении нагрузки. Суть фокуса в том, что при прохождении поворотов машина наклоняется, да и дорога имеет свой профиль. При правильном расчете параметров геометрии шасси покрышки всегда имеют оптимальный для данных условий контакт с дорогой.
Речь здесь не о максимальной прижимной силе, а о соотношении коэффициента сцепления колес передней и задней оси, правого и левого колес, и о способности колеса в каждый момент воспринимать нагрузку по трем направлениям.
Задача повысить площадь контакта колес с дорогой не так проста, как кажется.
Конечно же, можно «зажать» подвески и сделать перемещения меньше. Это полезно со многих точек зрения, и часто так и поступают, но ведь перемещения можно использовать для благого дела. Например, чтобы колеса в повороте поворачивались сами. Если сложно рассчитать перемещения, то можно немножко подыграть им, поставив рулевое управление и на заднюю ось, создав полноуправляемую машину.
А можно задать перемещение с помощью усложненной подвески — например, многорычажной, которая позволяет настраивать геометрию движения колеса в очень широких пределах и сохранять эти параметры при износе элементов длительное время.
Статьи / Практика
Я твой подвеска рычаг шатал: как проводят диагностику ходовой части
Зачем нужна диагностика? Начнём с простого вопроса: почему иногда нужно проверять подвеску? Первый случай — хрестоматийный. То есть что-то внизу стучит, лязгает, щёлкает, а иногда — грохочет и отдаёт в руль и пятую…
44704 4 29 09.01.2017
Если вы не гонщик, это не означает, что управляемость для вас не важна. Просто в вашем случае этот термин означает совсем иной набор предпочтительных параметров, нежели идеальная точность и быстрота реакций. Собственно, активная безопасность машины во многом зависит от ее управляемости, и потому над этими параметрами конструкторы автомобилей работают много и продуктивно. А какое отношение это имеет к геометрии шасси?
Как машина поворачивает
Казалось бы, чего проще: повернул передние колеса — и машина повернула. Но на практике все заметно сложнее. Для начала даже на стоящей машине повернутся не только передние колеса. Поскольку у передней подвески есть угол кастора, то передние колеса при повороте поднимутся, каждое на свою высоту. На сколько — зависит от ширины и твердости резины, геометрии подвески и так далее.
Машина в результате получит некоторый крен, в зависимости от высоты центра крена передней и задней подвесок и положения центра масс в этот момент. Задние колеса или даже неразрезной задний мост тоже повернутся — просто в силу того, что при любом изменении положения кузова колеса не просто ходят вверх-вниз, а тоже чуточку, но поворачивают.
В динамике к этой куче параметров добавятся кренящий момент от центра масс машины и уводы резины. Среди всех параметров, которые необходимо рассчитать, для нас наибольшее значение будет иметь мгновенный центр поворота и радиусы поворота передней и задней осей и центра масс. Мгновенный центр поворота совсем не совпадает с геометрическим, который вычислен по правилу Аккермана – точкой, в которой находятся центры окружностей качения всех колес. Более того, в динамике такой точки просто не существует из-за скольжений. Но на рисунках для примера рассмотрена более простая ситуация, чтобы не наводить путаницы.
На первый взгляд, если доворачивать задние колеса в противоположную от передних сторону, то уменьшается радиус поворота машины. Это важно с точки зрения удобства эксплуатации и маневренности. Чем меньше радиус, тем удобнее. Но машины ездят не только на скоростях погрузчиков в торговом центре, так что приходится учитывать и другие факторы.
А что если поворачивать колеса в ту же сторону, что и передние? На первый взгляд, бессмыслица: машина «поедет боком» по большому радиусу, если задние колеса повернуты на меньший угол, чем передние. Сам по себе больший радиус поворота означает, что станет меньше перераспределение нагрузок между правыми и левыми колесами, а значит лучше сцепление колес с дорогой и комфорт.
Но, кажется, того же можно добиться, просто повернув руль на меньший угол? Можно это сделать даже автоматически — благо, рулевые механизмы с переменным шагом сейчас не редкость. Но при повороте задних колес в сторону поворота еще и уменьшается угол увода задней оси, а значит, и склонность к избыточной поворачиваемости. Если совсем просто – машина становится более устойчивой к возникновению заноса. На высоких скоростях это крайне важно.
Схожий эффект можно было бы получить простым увеличением колесной базы. Но размеры машин ограничены — зато с помощью изменения угла поворота задних колес можно получить желаемое, не увеличивая габаритов. А для короткобазной машины это просто спасение: можно сохранить сочетание устойчивости на дороге, характерное для больших машин, не отказываясь от хорошей поворачиваемости.
Не только управлением
Для устойчивости на дороге заднее колесо в повороте должно поворачиваться в сторону поворота передних, а для лучшей маневренности – в противоположную. Если с маневренностью особых сложностей нет, то можно использовать для доворота колес особенности движения машины в повороте. Например, наличие крена. При сжатии подвеска будет доворачивать колесо, и мы получим желаемое.
Статьи / История
Мягкость и жесткость подвески – что важнее для комфорта?
Специалисты-подвесочники могут рассказать множество интересных примеров из практики, а мне придется ограничиться лишь кратким рассказом о том, почему жестче не всегда цепче, а мягче не всегда…
75887 0 37 05.03.2015
Но тут есть две проблемы. Во-первых, подвеска таким же образом реагирует на изменение нагрузки, а хотелось бы, чтобы управляемость меньше зависела от нагрузки и больше от собственно крена и боковых усилий. Во-вторых, на заднеприводных машинах очень соблазнительно привязать поворот колес к вектору тяги.
Если усложнять подвеску, вводя рычаги, которые воздействуют на углы установки колес при определенной нагрузке, то мы получим многорычажную подвеску. Да, ту самую, которая появилась на Mercedes W201 и сейчас применяется на большинстве машин С-класса и выше. Причем не только на задней оси, но и на передней.
Именно многорычажная подвеска позволила получить тот же эффект, что и принудительный поворот задней оси, и отказаться от применения сложных систем принудительного поворота на четверть века. Система рычагов в такой подвеске задает сложную траекторию движения колеса в зависимости от продольной, поперечной и вертикальной нагрузок.
Можно довольно точно настроить геометрию шасси с учетом того, как машина будет вести себя при появлении значительных боковых сил, при разном соотношении вертикальной и поперечной нагрузок. Для заднеприводных машин это оказалось серьезным подспорьем в борьбе за лучшую управляемость с самого начала, а переднеприводные примерили подобные технологии чуть позже, с ростом массы, нагрузок и требований уже к их управляемости.
Первые полноуправляемые легковушки
Машины с двумя управляемыми осями создавали вовсе не для отличной управляемости. Такие машины вообще не ездили по шоссе на большой скорости, потому что это были вездеходы. Например, знаменитый Unimog – универсальное шасси повышенной проходимости имеет все четыре управляемых колеса. Разумеется, для того, чтобы лучше ехать по бездорожью и маневрировать в ограниченном пространстве.
Японские машины начала 80-х годов по сложности конструкции недалеко от них ушли. На Honda Prelude 1987 года была задняя рулевая рейка и вал, связывающий ее с рулевым колесом, и система работала в зависимости от угла поворота колес. На малых углах поворота задние колеса поворачивались в ту же сторону, что и передние, а при больших — в противоположную. Даже в таком виде эффект оказался достаточным, чтобы подобную технологию внедрили и другие японские производители.
Только на следующих поколениях привод задней рулевой рейки стал уже электрическим, а угол поворота зависел и от скорости, на которой совершался маневр. Впрочем, от валов и рейки избавиться не догадались. Конструкции оставались сложными, массивными, объемными и дорогими. Как итог — машины с ними не снискали особой популярности и продавались только на внутреннем японском рынке. Во всем остальном мире безоговорочное лидерство захватили многорычажные подвески.
Почему снова появляются полноуправляемые шасси
Самый очевидный ответ на этот вопрос — снижение цены на приводные механизмы и электронику управления и развитие систем устойчивости и безопасности. На новом технологическом уровне отказались от задних рулевых трапеций и реек. Многорычажные подвески обеспечивают уже достаточный угол доворота колес для реализации нужного эффекта. Осталось оснастить их вместо рычага, отвечающего за доворот колеса, активным электрическим или гидравлическим приводом.
Электроника куда точнее определяет, что происходит в данный момент с машиной, позволяет использовать большие углы доворота, и к тому же дешевле в настройке, чем сложная подвеска. И как дополнительный фактор – то самое улучшение поворачиваемости на малых скоростях. Можно довернуть колеса в противоположную сторону и улучшить маневренность машины на узких улочках.
Не удивлюсь, если подобные системы в ближайшее время будут массово внедряться на машинах от С-класса и выше, причем в сочетании с упрощенной геометрией задней подвески — например, не с многорычажками, а со скручиваемой балкой. Экономический смысл в этом определенно есть, ведь можно получить управляемость, как у более дорогих машин, при меньших затратах. Да и еще один сложный и дорогой изнашиваемый узел «лишним» не будет. Ведь производители авто, кажется, взяли обязательство сделать машину одноразовой.
Когда водители управляют обычным автомобилем, они поворачивают рулевое колесо, и вслед этому движению передние колеса меняют свое направление — в то время как задние колеса постоянно направлены прямо вперед.
Такова стандартная система, называемая «двухколесное руление» или, сокращенно, 2 WS. Однако некоторые фирмы сейчас выпускают автомобили с четырехколесным рулением (4 WS). Системы 4 WS разных фирм отличаются друг от друга, но в большинстве из них задние колеса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, если автомобиль делает вираж на большой скорости. На малых скоростях направление поворота задних колес при 4 КР противоположно направлению поворота передних. Такая особенность позволяет, в частности, совершать более крутые повороты, что полезно при движении по городу или при парковке в тесных местах. Дорожные испытания систем 4 WS показали, что подобные системы обеспечивают большую безопасность движения. И все же четырехколесное руление не получило пока еще широкого распространения. Из-за того, что стоимость системы 4 WS, по мнению водителей, не оправдывает получаемых с ее помощью преимуществ.
Два колеса против четырех
В 2 КР автомобилях (внизу слева) поворачиваются лишь передние колеса. Если же меняет направление движения 4 КР автомобиль, то могут поворачиваться все четыре колеса (справа).
Как 4 КР поворачивают колеса
Допустим, две машины: 2 КР (голубая) и 4 КР (желтая на рисунке над текстом) начинают с одного места (зеленого) делать медленный крутой поворот. Благодаря повороту задних колес машина 4 КР поворачивает круче машины 2 КР и, значит, ей требуется меньше места для поворота.
Если эти две машины будут совершать плавный широкий поворот (как показано на правом рисунке), то все колеса машины 4 КР идут, как говорят, колея в колею, и таким образом обеспечивается более надежное сцепление колес с дорожным полотном.
Смена полосы движения
Если водитель перестраивается в другую полосу на скоростном шоссе, то у 2 КР автомобиля проявляется «эффект рыбьего хвоста»: его заднюю часть заносит, потому что задние колеса стремятся идти по старому направлению. Чтобы исправить такое положение, водителю приходится дважды поворачивать рулевое колесо до смены полосы и дважды поворачивать его после смены полосы. У 4 КР автомобиля нет эффекта рыбьего хвоста.
Рулевое колесо и система 4 WS
чувствительные датчики в системе 4 КР следят за тем, насколько повернуто рулевое колесо и, следовательно, передние колеса в каждый момент времени (красная линия на рисунке). Когда угол поворота руля невелик (первые две колонки), система 4 КР оставляет задние колеса прямо или слегка разворачивает по направлению передних колес. При более резких поворотах — когда рулевое колесо делает более одного полного оборота (четвертая колонка) — система 4 КР поворачивает задние колеса в противоположную сторону.
Первые полноуправляемые версии, что появились среди модификаций автомобилей Honda Prelude в 1987 году, снабжались механической системой с хитроумной кинематической связью между рулевыми рейками передних и задних колес. Кстати, тогда же на японском рынке произошел настоящий полноуправляемый бум: Mitsubishi Galant и Sigma, Mazda 626, а два года спустя и Toyota Celica — все обзавелись версиями с управляемыми задними колесами. Применение систем управления всеми четырьмя колесами преследует три цели. Первая — получить переменную чувствительность автомобиля к повороту руля. Ведь при тихой езде по городским улочкам лучше иметь «острое» рулевое управление— чтобы не накручивать баранкой при каждом маневре. А на автостраде «острый» руль может вызвать проблемы — машина будет слишком резко реагировать даже на небольшие подруливания. Вторая цель — улучшить маневренность автомобиля при парковке или развороте в стесненных городских условиях, то есть уменьшить радиус поворота. И третья — повысить курсовую устойчивость при резких маневрах на высокой скорости. Нынешняя система 4WS (4 Wheel Steer, то есть 4 управляемых колеса), устанавливаемая по заказу на купе Honda Prelude 2,2 VTi, является развитием предыдущей электронноуправляемой системы, которая в 1991 году сменила механическую. Задние колеса здесь поворачиваются с помощью специального рулевого механизма с электроприводом, встроенного в довольно сложную заднюю подвеску. А управляет им специальный электронный блок, который получает от нескольких датчиков информацию о скорости автомобиля, об угле поворота руля, передних и задних колес автомобиля и т. д. Работает система 4WS в двух режимах. На малой скорости задние колеса поворачиваются в сторону, противоположную передним, и при маневре той же кривизны руль нужно будет вращать на меньший угол. То есть чувствительность рулевого управления будет выше, а вдобавок автомобиль станет более маневренным. К примеру, при развороте передние колеса будут вывернуты до упора влево, а задние — вправо на угол до восьми градусов. Радиус разворота при этом уменьшится на 15% по сравнению с обычным автомобилем и составит всего 4,7 метра! А при движении на большой скорости — в быстром вираже или при перестроении из ряда в ряд на автостраде, — задние колеса с помощью системы 4WS, наоборот, будут поворачиваться на небольшой угол в ту же сторону, что и передние. | 4WS: Поворот задних колес в ту же сторону, что и передних, позволяет сохранить направление и скорость движения центра масс автомобиля, но значительно увеличить мгновенный радиус поворота. При этом уменьшаются действующие на автомобиль боковые силы и, как следствие, повышается курсовая устойчивость |
Задняя подруливающая подвеска mitsubishi galant. Тенденции, факты, видео
Содержание статьи:Фото Рычаги подвески Mitsubishi Galant — 8 поколение USA — MIT Видео Похожие статьи
Вот не раз слышал что на галантах чудесная подруливающая задняя подвеска.. А как оно интересно работает?? Слышал здесь в форуме. Не только на галантах, на нью-лансерах тоже На галанте и передняя подвеска сложная: многорычажная со сложной кинематикой. Теоретически это повышает управляемость авто, в том числе и на плохих дорогах. Практически галант отлично рулится. Хотя тот же нью-лансер, по оценкам изданий, рулится отменно, а у него впереди не многорычажка, а «полунезависимая» подвеска (сзади подруливающая многорычажка). Вобщем, можно спорить до хрипоты о преимуществах и недостатках многорычажки. Но говорить о том, что многорычажка быстроубиваемая это смотря какая.
В статье приведена схема и фотографии устройства задних подвесок европейских, японских и американских галантов 8го поколения. Передняя подвеска Galant 8 EUR/JAP — Как устроена? Mitsubishi / Galant 8 EUR/JAP. Устройство задней подвески EUR\JAP\USA. Mitsubishi / Galant 8 EUR/JAP.
ФАКТ! Компания Mitsubishi Group создана в Японии, в далеком 1870-м году. И с тех пор она ни разу не меняла свой логотип. Три известных ромба символизируют три бриллианта, «трех китов», на которых держится вся концепция концерна: честность, ответственность и готовность к сотрудничеству.Задняя подруливающая подвеска, на крутых поворотах градусов под 90 задницу просто закидывало и автомобиль не кренился. Это самая богатая его комплектация, которая включала в себя: Двигатель V6 объемом 2,5 литра, мощностью л.с, а в ПТС было записано только , налог как за приору — Постоянный полный привод 4WD — Задняя подруливающая подвеска 4WS — Противотуманные фары, омыватель фар(который у меня не работал) — Электрозеркала с подогревом и регулировкой + обогрев заднего стекла — 4 ЭСП — ГУР — Электролюк, открывающийся. Mitsubishi Galant (7th generation) in production since Eight years with us Text edited 1 year ago. Share.
Такой тип подруливания называется пассивным. Тогда же на Mitsubishi Galant и Sigma, Mazda , а через два года и Toyota Celica стала устанавливаться система подруливания. В калатоле Febest есть схема, проверенная мной и разломанным амортизатором. В отличие от Мерседеса, задние колеса поворачивались в том же самом направлении, что и передние колеса с максимальным углом 0. Выходом может послужить замена гидравлики электроприводами.
Задняя подвеска Легнума
В привычном понимании направление движения автомобиля изменяется при повороте рулевого колеса, которое передаёт усилие на передние колёса через несложный механизм, тем самым поворачивая их либо влево, либо вправо.
Ну и задние колёса, конечно же, движутся исключительно параллельно, а как же ещё? Не выполняют же они никаких поворотов? Да, по большей части это правда, так как это относится к подавляющему числу автомобилей. Но на некоторые современные автомобили устанавливаются специальные устройства, которые приводят в действие механизм своеобразного подруливания задних колёс.
Так зачем же изобрели такое нововведение и по какому принципу оно работает? Об этом и многом другом мы расскажем вам далее в данном материале. Нет предела совершенству, и поэтому на сегодняшний день приоритетным фактором в создании новых автомобильных систем является улучшенная управляемость. Хотя современные существующие системы управления автомобилем достаточно хорошо выполняют свои функции, неугомонные разработчики всё соревнуются в погоне за созданием дополнительных устройств, положительно влияющих на рулевое управление.
К ныне имеющимся и всем знакомым относятся антипробуксовочные системы и системы адаптивного круиз-контроля. Но ещё до всецелого внедрения всякого рода гаджетов и микропроцессоров в системы управления транспортного средства, существовали и другие разработки, технически не такие сложные, но полезные в плане улучшения управляемости.
К таковым и относится система подруливания задних колёс. Примеры наземных передвижных агрегатов с установленной системой подруливания задней оси можно было встретить ещё сотню лет тому назад. Данный принцип давно и успешно применяется в погрузчиках, которые работают в тесных складских помещениях, в цехах заводов и других местах. В первых системах подруливания задних колёс угол их поворота был внушительным и составлял около 15 градусов.
Когда скорость выпускаемых транспортных средств начала существенно возрастать, такие большие углы пришлось урезать. В современных автомобилях угол подруливания достигает максимум 8 градусов. Задняя подруливающая подвеска подразделяется на два вида: Об этом подробнее далее. У автомобиля, оборудованного системой активного подруливания задних колёс, поворачиваются сразу все четыре колеса с движением руля водителем. В современных машинах передача усилия через рулевое колесо осуществляется не посредством механики — рычажной системой, а через команду ЭБУ и втягивающие реле, которые ещё носят название актуаторов.
Они двигают задние рулевые тяги, похожие на те, что используются в основной системе рулевого управления. Активная подвеска функционирует в двух режимах подруливания. Например, при выезде со стоянки или из гаража, в моменты поворачивания передних в одну сторону задние колеса поворачиваются в противоположную. На высоких скоростях рабочая схема изменяется. При повороте передних колёс задние подруливают, но с более меньшим углом. За тем, на какой угол поворачивать задние колёса, производит контроль электронный блок управления, руководствующийся показаниями датчика углового ускорения, а также датчика скорости и других.
На основании показаний формируется оптимальный алгоритм прохождения поворота. Наиболее известные системы подруливания задней подвески у японских производителей. Например, компания Honda ввела опцию подруливания заднего моста ещё в году на спортивном купе модели Prelude. Годом позже фирма Mazda применила такую опцию на своих моделях и МХ6.
Также с этой системой экспериментировали и американцы в General Motors, она носила название Quadrasteer. Она опционально ставилась на внедорожники Suburban и Yukon и на пикап Silverado. На начале производства она приводилась в действие гидравлическим механизмом и была объединена с рулевым гидроусилителем. Её ставили на модели Nissan и Infiniti с задним приводом.
Ребилд задней подвески Галина Евгениевна (Mitsubishi Galant)
Система подвески вашего автомобиля · BlueStar Inspections
Когда большинство людей думают о характеристиках автомобиля, они думают о мощности, о потребности в скорости, о рев двигателя и о том, насколько быстро автомобиль разгонится с нуля до 60 миль в час. Однако вся эта мощность и скорость бесполезны, если водитель не может управлять автомобилем и ему неудобно управлять автомобилем. Следовательно, автомобильная подвеска является важной системой транспортного средства.
Основные функции системы подвески включают в себя максимальный контакт между шинами и дорожным покрытием, обеспечение устойчивости рулевого управления и хорошую управляемость, равномерную поддержку веса транспортного средства (включая раму, двигатель и кузов) и обеспечение комфорта во время движения. пассажиров, поглощая и смягчая удары.Система подвески вашего автомобиля усердно работает, чтобы выдерживать значительную нагрузку по сравнению с другими основными системами автомобиля.
Система подвески состоит из шин, воздуха в шинах, рессор, амортизаторов, стоек, рычагов, стержней, рычагов, втулок и шарниров. Компоненты системы подвески расположены между рамой автомобиля и дорогой. Хорошо настроенная подвеска поглощает неровности и другие неровности дороги, позволяя пассажирам в автомобиле путешествовать безопасно и комфортно.
Шины и количество воздуха в шинах являются фундаментальной частью системы подвески. Шины — единственная часть автомобиля, которая соприкасается с дорогой. Это означает, что они должны одновременно управлять и подавать питание на землю, а также нести ответственность за остановку транспортного средства. Система подвески требует, чтобы колеса и шины двигались вверх и вниз, чтобы поглощать удары от ударов. Резиновые шины и воздух в шинах также смягчают езду по твердым поверхностям и приспосабливаются к слегка неровным и шероховатым поверхностям.
Амортизаторы, также известные как амортизаторы, представляют собой гидравлические маслонаполненные цилиндры, которые заставляют подвеску сжиматься и декомпрессироваться с постоянной скоростью, чтобы предотвратить подпрыгивание пружин и транспортного средства. Удары чувствительны к скорости, что означает, что они более плавные при работе с легкими ударами и более устойчивы к большим ударам. Основное назначение амортизаторов — контролировать движение пружины и подвески, а также обеспечивать контакт шин с дорогой.
На многих автомобилях используются стойки, похожие на амортизаторы, которые расположены в центре винтовой пружины.Узлы стойки амортизатора состоят из винтовой пружины для поддержки веса транспортного средства, корпуса стойки для обеспечения жесткой структурной опоры для сборки, а также картриджа стойки в корпусе стойки и пружины для управления движением пружины и подвески и обеспечения контакта шин с дорогой. . Стойка в сборе — это основная конструктивная часть подвески. Он заменяет верхний рычаг подвески, верхний шаровой шарнир и амортизатор, используемые в обычных системах подвески.
Стойки выполняют демпфирующую функцию подобно ударам.Внутри стойки амортизатор похож на амортизатор. Узел стойки обеспечивает структурную поддержку подвески автомобиля, поддерживает пружину, удерживает колесо и шину в выровненном положении и обеспечивает контакт шины с дорогой. Стойки также несут большую часть боковой нагрузки на подвеску автомобиля. В результате стойки в сборе влияют на комфорт при езде и управляемость, а также на управление автомобилем, торможение, рулевое управление, регулировку углов установки колес и износ других компонентов подвески и шин.
Большинство современных автомобилей имеют независимую подвеску спереди и сзади, позволяющую каждому колесу двигаться независимо от других. В некоторых автомобилях используется более простая балка. Единственные оси балки, которые все еще используются в новых автомобилях, — это ведущие оси. Ведущая ось — это та, которая поддерживает часть веса транспортного средства и приводит в движение соединенные с ним колеса. Проблема с задними шинами, которые не двигаются независимо, заключается в том, что они всегда сохраняют один и тот же угол относительно друг друга, а не относительно поверхности дороги.Это означает меньшее тяговое усилие и меньшую предсказуемость в управлении. Это одна из причин, почему независимая подвеска почти повсеместно применяется производителями автомобилей для передних и задних колес новых автомобилей.
Независимая передняя подвеска позволяет каждому переднему колесу перемещаться вверх и вниз с пружиной и стойкой в сборе, прикрепленными болтами к раме на одном конце и рычагом управления или поперечным рычагом на другом конце. Рычаг управления прикреплен к передней части автомобиля рядом с центром на одном конце рычага и поворотным кулаком на другом.Поперечный рычаг делает то же самое, за исключением того, что он прикрепляется к раме в двух точках, в результате чего деталь напоминает поперечный рычаг. Движение в точках соединения смягчается и поглощается втулками. Расположение каждого компонента в независимой системе передней подвески очень важно, поскольку передние колеса должны поворачиваться и поддерживать постоянное выравнивание для обеспечения безопасной эксплуатации автомобиля.
В независимой задней подвеске используется та же технология, что и в передней, без учета динамики поворота, поскольку задние колеса обычно не управляются.В заднеприводных и полноприводных автомобилях дифференциал установлен на раме посередине рычагов управления или поперечных рычагов, в то время как автомобили с передним приводом имеют очень простую заднюю подвеску, требующую только пружин и амортизаторов. Амортизаторы и пружины обеспечивают амортизацию и сжатие при движении подвески. Пружины обеспечивают силу, чтобы удерживать подрессоренный вес на колесах и противостоять сжатию.
Комфортная езда означает хорошую изоляцию подвески от дороги.Подвеска может перемещаться вверх и вниз при необходимости, не вызывая чрезмерных сотрясений автомобиля. Водитель получает достаточно ощущения от дороги, поэтому он будет знать о любых тревожных дорожных условиях и почувствовать гулкую полосу, если попадет на обочину высокоскоростной дороги. Ощущение дороги необходимо для сохранения ситуационной осведомленности во время вождения.
Крен кузова возникает, когда кузов автомобиля слишком сильно наклоняется наружу при прохождении поворота. У всех транспортных средств есть некоторый крен кузова при повороте, но если кузов слишком сильно перекатывается, изменение веса может привести к потере сцепления с дорогой на одном или нескольких колесах, преждевременному выходу из поворота или к раскрутке контроля.Если кузов начинает слишком сильно катиться на поворотах, это может отрицательно сказаться на управляемости, что приведет к смещению тягового усилия на одну сторону автомобиля больше, чем на другую. Это приводит к потере сцепления внутренних шин с дорогой. Подвески, обеспечивающие хорошее сцепление с дорогой, по большей части помогут предотвратить это.
Опускание вниз происходит, когда шины ударяются о кузов автомобиля при сжатии подвески. Это происходит, когда у транспортного средства недостаточно подвески, чтобы поглотить силу удара, по которой он движется.Резиновые отбойники могут предотвратить это, обеспечивая подушку между подвеской и рамой, которая не позволяет шине подниматься достаточно высоко, чтобы ударить по кузову автомобиля, но если отбойники не соответствуют требованиям или отсутствуют, эта проблема может возникнуть. . Опускание вниз может легко повредить кузов или систему подвески.
Способность транспортного средства удерживать дорогу измеряется тем, насколько хорошо транспортное средство может поддерживать хорошее сцепление с дорогой и равномерное распределение веса при воздействии различных сил. Чтобы автомобиль чувствовал себя устойчивым при остановке, ему необходима подвеска, которая не позволит передней части погрузиться вниз при нажатии педали тормоза.Для плавного ускорения требуется подвеска, которая не дает автомобилю сесть на корточки при ускорении. Перенос веса дает половине колес большую часть тяги, расходует мощность и приводит к плохим и непостоянным характеристикам управляемости.
Проблема с тягой, называемая подруливанием, возникает, когда при наезде на кочку автомобиль поворачивается влево или вправо без поворота колеса водителем. Плохая регулировка подвески может привести к перекосу колес и возникновению этой проблемы.
Проблема с сцеплением, называемая избыточной поворачиваемостью, возникает, когда задняя часть автомобиля теряет сцепление с дорогой при прохождении поворота. Если кузов слишком сильно катится на поворотах, изменение веса может привести к потере сцепления задних колес. Наличие задних колес под углом, который не позволяет протектору шины касаться дороги при прохождении поворотов, также может вызвать эту проблему.
Недостаточная поворачиваемость — еще одна проблема с тяговым усилием. Это происходит, когда передние колеса теряют сцепление с дорогой при прохождении поворота, и в результате автомобиль уносится за пределы поворота.Как и избыточная поворачиваемость, чрезмерный крен кузова или неправильный угол наклона колес могут привести к ухудшению сцепления передних колес при прохождении поворотов. Недостаточная поворачиваемость особенно опасна, потому что переднеприводные автомобили управляются и передают мощность передними колесами. Чем меньше тяга передних колес, тем меньше управляемость. И избыточная, и недостаточная поворачиваемость усиливаются на скользкой дороге.
Technology постоянно совершенствует системы подвески и решает проблемы, упомянутые в этой статье.Существуют пассивные и активные системы подвески. Пассивные системы — это то, к чему большинство из нас привыкло, а движение подвески полностью определяется дорожным покрытием. Активные системы упреждающе контролируют вертикальное движение колес относительно рамы и кузова автомобиля с помощью бортовой компьютерной системы. Активные системы можно разделить на два класса: чисто активные суспензии и адаптивные / полуактивные суспензии. В то время как адаптивные / полуактивные подвески меняют жесткость амортизаторов только в зависимости от меняющихся дорожных или динамических условий, в активных подвесках также используются некоторые типы исполнительных механизмов для независимого подъема и опускания шасси на каждом колесе.
Технологии активной системы подвески позволяют производителям автомобилей добиться большего качества езды и управляемости, удерживая шины перпендикулярно дороге в поворотах, что обеспечивает лучшее сцепление с дорогой и контроль. Бортовой компьютер обнаруживает движение тела с помощью датчиков по всему автомобилю и контролирует работу подвески. Эта высокотехнологичная система практически исключает крен кузова и колебания тангажа во многих дорожных ситуациях, включая поворот, ускорение и торможение.
В современных транспортных средствах есть несколько других таких сложных компонентов, как система подвески.Большая работа идет на создание системы подвески, которая должна быть достаточно прочной, чтобы обеспечивать качество езды и поддерживать управляемость транспортного средства, — два элемента, которые работают против друг друга, одновременно выдерживая огромное количество нагрузок. Тем не менее, при таком большом движении и усилии, возникающем в системе подвески, детали неизбежно изнашиваются или повреждаются. Шумы являются одним из первых признаков проблем с подвеской и обычно сопровождают выход из строя втулок и других соединений.Серьезные выбоины могут привести к настолько сильному опусканию автомобиля, что компоненты подвески могут погнуться или сломаться.
Если вы испытываете скрип при движении по неровностям или уклонам, необычный грохот или дребезжание при движении по неровной дороге или выбоинам, проблемы с избыточной поворачиваемостью, проблемы с недостаточной поворачиваемостью, проблемы с тягой при ухабистом рулевом управлении, чрезмерный крен кузова, опускание на дно, чрезмерное раскачивание при Если вы преодолеете неровности, протекают амортизаторы или стойки, или управление вашим автомобилем кажется неправильным, немедленно проверьте систему подвески у сертифицированного специалиста ASE.
Системы рулевого управления и подвески Как их обслуживать и ремонтировать
Поделиться этой страницей с другими
Системы рулевого управления и подвески автомобиля важны не только по соображениям безопасности, но и для повышения комфорта езды на автомобиле. Эти две системы напрямую связаны друг с другом, поэтому их часто называют вместе.
Усовершенствования в системах рулевого управления и подвески, повышенная прочность и долговечность компонентов, а также достижения в конструкции и конструкции шин в последние годы внесли большой вклад в повышение комфорта и безопасности вождения.
Системы рулевого управления
Еще в первые дни развития автомобилей, когда большая часть веса автомобиля (включая двигатель) приходилась на заднюю ось, рулевое управление представляло собой простой вопрос поворота румпеля, который поворачивал всю переднюю ось. Когда двигатель был перемещен в переднюю часть автомобиля, пришлось развить сложные системы рулевого управления.
Сегодня существует два основных типа систем рулевого управления: 1) стандартное механическое (с возвратно-поступательным движением шара) и 2) реечное рулевое управление.Стандартное механическое рулевое управление может быть как с усилителем, так и без него. Рейка и шестерня почти всегда имеют усилитель, хотя в редких случаях это не так.
Стандартное механическое (возвратно-поступательное движение шарика) рулевое управление: Стандартное механическое рулевое управление использует ряд звеньев и рычагов, чтобы оба колеса одновременно поворачивались в одном направлении. За прошедшие годы он не сильно изменился, и его принципы действительно довольно просты. В основном это работает так:
Рулевое колесо соединено с рулевым механизмом через рулевую колонку.Рулевой механизм поворачивает рулевое колесо на 90 ° и, в случае рулевого управления с усилителем, использует жидкость под высоким давлением для приведения в действие рулевого управления.
Рулевой механизм имеет рычаг, прикрепленный к выходному валу, который называется рычагом шатуна. Это соединяет рулевую коробку с рулевым механизмом. Рычаг питмена соединяется с одним концом центрального звена (или тяги). На другом конце центрального звена находится рычаг холостого хода. Между направляющими рычагами и шатунным рычагом центральное звено поддерживается в надлежащем положении, чтобы левое и правое колеса работали вместе.
Концы внутренней поперечной рулевой тяги прикреплены к каждому концу центральной тяги и обеспечивают точки поворота рулевого механизма. Оттуда через регулировочную втулку он идет к концам внешней рулевой тяги. Эта втулка соединяет концы внутренней и внешней поперечной рулевой тяги вместе и допускает регулировку, когда передние колеса выровнены.
Концы наружных рулевых тяг соединены с поворотным кулаком, который фактически поворачивает передние колеса. Поворотный кулак имеет верхний и нижний шаровые опоры, на которых он поворачивается и создает геометрию оси поворота.
Как видите, стандартная механическая система рулевого управления представляет собой простое механическое соединение рулевого колеса с передними колесами. Слабые стороны системы — в поворотных точках. Шарниры представляют собой шаровые и шарнирные соединения, которые со временем изнашиваются и требуют замены. Незакрепленные детали рулевого управления затруднят управление автомобилем и вызовут преждевременный износ передних шин. Вот почему так важно проверять рулевое управление не реже одного раза в год.
Реечное рулевое управление: Реечное рулевое управление, с другой стороны, в основном объединяет рулевой механизм и центральное звено в одно целое.Рулевое колесо через рулевую колонку напрямую связано с рейкой. Внутри рулевой рейки находится узел шестерни, который перемещает зубчатый поршень, который, в свою очередь, приводит в движение рулевой механизм.
Один конец концов внутренней поперечной рулевой тяги соединен с каждым концом этого поршня, а другой конец соединен непосредственно с концом внешней поперечной рулевой тяги. Конец внутренней поперечной рулевой тяги на самом деле ввинчивается в конец внешней поперечной рулевой тяги и может поворачиваться для регулировки во время регулировки колес.
Реечное рулевое управление почти всегда используется с системой подвески со стойками.Нижняя часть поворотного кулака по-прежнему поворачивается на нижнем шаровом шарнире, но верхняя часть поворотного кулака соединена с узлом стойки. В этой системе конец внешней поперечной рулевой тяги соединен с рычагом на самом корпусе стойки.
Преимущество реечного рулевого управления в том, что оно более точное, чем механическая система. За счет уменьшения количества деталей и точек поворота он может более точно контролировать направление колес, делая рулевое управление более отзывчивым. Недостатком реечной системы рулевого управления является то, что она подвержена протечкам, что требует замены узла рулевой рейки.
Подвесные системы
Подвеска — это система амортизаторов и рычагов, которые соединяют автомобиль с его колесами. Система подвески выполняет две основные функции: 1) удерживать колеса автомобиля в плотном контакте с дорогой для обеспечения сцепления с дорогой и 2) обеспечивать комфортную езду для пассажиров и изолировать их от дорожного шума, ударов и вибраций.
Как правило, эти цели расходятся, поэтому при настройке современной подвески часто приходится искать верный компромисс.Большую часть работы системы выполняют пружины. В нормальных условиях пружины поддерживают кузов автомобиля равномерно, сжимаясь и отскакивая при каждом движении вверх и вниз. Однако это движение вверх-вниз вызывает подпрыгивание и раскачивание после каждой неровности и очень неудобно для пассажира. Эти нежелательные эффекты уменьшаются амортизаторами.
Пружины: Пружины, используемые в современных легковых и грузовых автомобилях, имеют множество типов, форм, размеров, скоростей и мощностей.К наиболее распространенным типам относятся винтовые пружины, листовые рессоры и торсионы. Они используются в наборах по четыре для каждого транспортного средства, или их можно объединять в пары в различных комбинациях и прикреплять с помощью нескольких различных способов монтажа.
Винтовые пружины и торсионы обычно используются спереди, тогда как листовые рессоры обычно используются сзади. Винтовые пружины обычно устанавливаются между верхним и нижним рычагами подвески с амортизатором, установленным внутри пружины. В некоторых случаях винтовая пружина устанавливается на верхней части верхнего рычага управления, а стойка пружины сформирована в переднем листе из листового металла.Винтовые пружины бывают разных размеров и могут использоваться для изменения управляемости и ходовых качеств транспортного средства.
Пластинчатые рессоры изготовлены из слоев пружинной стали, скрепленных болтами через центр пластин. Этот центральный болт закрепляет пружину на картере оси и крепится к корпусу с помощью больших U-образных болтов. Концы листовой рессоры прикреплены к раме или корпусу с помощью скобы, которая позволяет пружине изгибаться, не разрываясь. Листовые рессоры также действуют как рычаги управления, удерживая картер моста в правильном положении.
Хотя торсион технически не является пружиной, с практической точки зрения это так. Торсион обеспечивает пружинное действие за счет скручивания гибкого стального стержня. Это скручивание стального стержня обеспечивает сопротивление движению передней части вверх-вниз. Торсионов два, по одному на каждое переднее колесо. Задняя часть торсиона крепится к раме автомобиля, а передняя прикручивается к нижним рычагам. Большим преимуществом торсиона является то, что он легко регулируется.Поворачивая натяжные болты, вы можете очень легко отрегулировать дорожный просвет.
Амортизаторы и стойки амортизаторов: В прошлом для управления пружинным действием легковых автомобилей использовалось большое количество устройств прямого и непрямого поглощения ударов. Сегодня гидравлические или газовые амортизаторы и стойки являются нормой.
Кажется, существует большая путаница в различиях между стойками и амортизаторами и типом, установленным на той или иной машине. Амортизатор не зависит от рулевого управления и просто контролирует движение подвески вверх и вниз.Нет верхней опоры подшипника, позволяющей вращать агрегат. Проще говоря, передняя стойка имеет амортизатор, установленный внутри корпуса, и весь блок может поворачиваться вместе с системой рулевого управления благодаря верхней опоре подшипника. Стойки крепятся к переднему поворотному кулаку, а амортизаторы — к нижнему рычагу (поперечный рычаг, поперечный рычаг и т. Д.). Использование стоек в сборе как неотъемлемой части систем подвески на импортных автомобилях давно используется из-за их компактной конструкции и снижения веса по сравнению с традиционными подвесками с двойным поперечным рычагом.
Независимая задняя подвеска породила регулировку углов установки задних колес (точнее, четырех колес), а это, в свою очередь, привело к использованию узлов стойки амортизаторов в задней части некоторых автомобилей. В редких случаях возможно наличие подкосов на всех четырех углах автомобиля, особенно от японских производителей автомобилей и их американских партнеров. В большинстве автомобилей сегодня по-прежнему используются задние амортизаторы, но некоторые из них могут быть гораздо более сложными, чем другие, для обеспечения самовыравнивания, контроля нагрузки и «умной» подвески.
Принцип действия гидравлических амортизаторов заключается в нагнетании жидкости через закрывающие отверстия в клапанах. Этот ограниченный поток служит для замедления и контроля быстрого движения пружин автомобиля, поскольку они реагируют на неровности дороги. Обычно поток жидкости через поршни регулируется подпружиненными клапанами. Гидравлические амортизаторы автоматически адаптируются к силе удара. Если ось движется медленно, сопротивление потоку жидкости будет небольшим. Если движение оси быстрое или резкое, сопротивление будет сильнее, поскольку требуется больше времени, чтобы протолкнуть жидкость через отверстия.
Благодаря этим действиям и реакциям амортизаторы позволяют мягко преодолевать небольшие неровности и обеспечивают надежный контроль над действием пружины для смягчения больших неровностей. Блоки двойного действия должны быть эффективными в обоих направлениях, потому что отскок пружины может быть почти таким же сильным, как исходное действие, при котором амортизатор сжимается.
Стойка в сборе заменяет верхний рычаг подвески, передний амортизатор и шаровой шарнир, повышая управляемость и отзывчивость. Он контролирует ходовую часть так же, как и стандартный гидравлический амортизатор.Он также поддерживает выравнивание передней части и в некоторых случаях устраняет необходимость в регулировке ролика и развала колес. В большинстве случаев он также содержит передние винтовые пружины, поэтому при их замене необходимо соблюдать осторожность.
Недостаток подкосов в том, что они со временем начнут протекать и потребуют замены. Однако они обычно служат дольше, чем обычные амортизаторы, и это может компенсировать более высокую стоимость сборки стойки. Кроме того, некоторые стойки имеют внутренний амортизатор (т.например, вставка стойки), которую можно заменить отдельно от остальной части корпуса, что обеспечивает более экономичное решение, чем замена всей стойки в сборе.
Поперечины: Другой компонент системы подвески — стабилизатор поперечной устойчивости. Некоторым автомобилям требуются стабилизаторы для защиты шасси от крена передней части и раскачивания на поворотах. Стабилизаторы предназначены для управления этой центробежной тенденцией, которая заставляет подниматься сбоку внутрь поворота. Когда автомобиль поворачивается и начинает наклоняться, стабилизатор поперечной устойчивости использует восходящую силу на внешнем колесе для подъема внутреннего колеса, таким образом удерживая автомобиль более ровным.
Рычаги управления: Основная задача рычагов управления — крепить подвеску к раме или кузову транспортного средства, позволяя подвеске двигаться и удерживать ее на своем месте. Они бывают всех форм и размеров и специально разработаны для сохранения геометрии подвески в широком диапазоне движений. Наиболее частая проблема заключается в том, что втулки в точках крепления кузова изнашиваются, вызывая нежелательное движение и / или ужасный скрип.
Автомобильные системы подвески являются важной частью характеристик движения вашего автомобиля, влияя не только на комфорт, но и на безопасность, устойчивость и характеристики торможения.Каждое транспортное средство имеет уникальный набор характеристик с определенными требованиями к ударам. Вот почему так важно использовать марку оригинального оборудования (или ту, которая разработана в соответствии со спецификациями оригинального оборудования) при замене амортизаторов или стоек на вашем автомобиле.
Стойки и амортизаторы оригинального оборудования спроектированы и изготовлены в соответствии со спецификациями производителя автомобилей для многих важных требований. Использование стоек или амортизаторов на вторичном рынке может серьезно повлиять на реакцию вашего автомобиля на дорожные условия, а также на рулевое управление и торможение.Снижение затрат на дешевую марку легко тратится на расход топлива, износ шин и износ подвески в течение первого года.
Амортизаторы и стойки Sachs-Boge — работа под давлением
AutohausAZ предлагает только оригинальные запасные стойки и амортизаторы от оригинальных производителей — Sachs-Boge является лидером в этой области для большинства европейских автомобилей. Boge является поставщиком оригинальных комплектующих для Audi, BMW, Jaguar, Mercedes Benz, Saab, Volkswagen и Volvo. Ведущие мировые производители автомобилей выбирают его в качестве оригинального оборудования для стабильного и превосходного управления ходом.
Как ведущий поставщик мировой автомобильной промышленности, компания Boge ставит своей целью повышение комфорта, надежности и безопасности каждого нового поколения автомобилей. Их опыт и приверженность качеству гарантируют клиентам лучшие продукты на всех уровнях.
Сегодня вы можете найти Sachs-Boge на всех континентах мира с расширяющейся производственной и дистрибьюторской сетью, ориентированной на совершенство. На протяжении всей своей долгой истории Sachs-Boge неуклонно стремится к повышению качества обслуживания от завода до поля.Все фабрики Sachs по всему миру соответствуют или превосходят престижный стандарт качества QS9000!
Инженеры Boge разработали новые материалы и интеллектуальные производственные процессы, внося важный вклад в области облегчения конструкции и снижения расхода топлива. Результатом стало производство недорогих, но надежных компонентов и систем подвески.
Все амортизаторы Sachs-Boge проходят индивидуальную калибровку и испытания перед отправкой с завода. Вот лишь некоторые из конструктивных особенностей Boge, которые демонстрируют приверженность компании вашей безопасности:
Прецизионный поршневой шток: Индукционная закалка, хромированный шток поршня, механически обработанный и суперполированный до точной округлости для снижения трения.
Superior Oil Seal: Все амортизаторы имеют двухкромочное уплотнение с низким коэффициентом трения, обеспечивающее долгий срок службы и стабильную работу.
Калиброванные поршневые и педальные клапаны: Клапаны рассчитаны на расход и откалиброваны на заводе, чтобы гарантировать, что каждое устройство соответствует спецификации с точностью до 1% от инженерного допуска.
Бесшовная трубка цилиндра: Все поршневые трубки соответствуют требованиям швейцарской технологии изготовления бесшовных стальных труб высочайшего качества.
Амортизаторы и стойкиSachs-Boge спроектированы с учетом ваших потребностей, обеспечивая превосходный контроль движения, комфорт, безопасность, долговечность, стабильную производительность и, что самое главное, ограниченную пожизненную гарантию.
Техническое обслуживание систем рулевого управления и подвески
В рулевое управление и подвеску вашего автомобиля входит много математики. Есть много сил и углов, на которые нужно воздействовать и поддерживать. Если вы заметили какие-либо проблемы в том, как ваш автомобиль управляет или движется, или вы чувствуете какие-либо вибрации тела или рулевого колеса, вам следует как можно скорее проверить его.
Замена стоек и амортизаторов вашего автомобиля, когда это необходимо, жизненно важна для вашей безопасности и снижает затраты на эксплуатацию вашего автомобиля за счет уменьшения износа шин, увеличения расхода топлива и снижения затрат на обслуживание других компонентов подвески и рулевого управления.
Текущий осмотр и техническое обслуживание подвески вашего автомобиля включает:
— Регулярно проверяйте амортизаторы на предмет утечек, трещин и других повреждений.
— Следите за тем, чтобы автомобиль не подпрыгивал, не раскачивался на поворотах и не кренился при торможении.
— Проверьте неравномерный износ шин, который может указывать на износ амортизаторов и стоек.
Изношенные стойки и амортизаторы следует заменять попарно (левую и правую), и это следует делать сразу же после обнаружения проблем.Возможно, вы сможете жить с небольшим подпрыгиванием при обычном вождении, но этот же небольшой отскок может стоить вам 30-40 футов тормозного пути во время аварийной остановки. Эти две длины автомобиля могут быть разницей между тем, чтобы избежать аварии и стать ее причиной.
Системы рулевого управления и подвески довольно надежны и, как правило, с ними не так уж много проблем. С появлением реечного рулевого управления и использования стоек подвески многие движущиеся части были устранены.Но что-то может пойти не так, и автомобиль станет трудноуправляемым. Когда что-то не так, самое меньшее, что произойдет, — это очень быстро изнашиваются шины; самое большее, это может привести к аварии.
Как и у любой автомобильной проблемы, причины могут варьироваться от простых неудобств до капитального ремонта. Вот некоторые вещи, на которые следует обратить внимание, если у вас есть автомобиль, который не управляется или не реагирует должным образом, учитывая, что это лишь некоторые из наиболее вероятных причин:
Автомобиль, кажется, слишком сильно подпрыгивает: Когда вы едете по дороге и врезаетесь в неровность, ваша машина какое-то время продолжает подпрыгивать.Со временем ситуация будет постепенно ухудшаться.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Амортизаторы изношены или протекают.
— Опоры амортизаторов сломаны или погнуты.
Рулевое колесо поворачивается с трудом: Вы обнаруживаете, что поворачивать рулевое колесо становится все труднее. Такое ощущение, что что-то связывает или тянется. Это может произойти, а может и не произойти внезапно или со временем ухудшиться.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Низкое давление в шинах.
— Колеса не выровнены.
— Коробка гидроусилителя или рейка либо насос гидроусилителя рулевого управления неисправны.
— Низкий уровень жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления.
— Ремень привода гидроусилителя руля поврежден или сломан.
— Рулевой механизм требует смазки или ремонта.
Жесткое рулевое управление: Вы заметили, что для поворота рулевого колеса требуется гораздо больше силы. Это особенно заметно, когда вы пытаетесь припарковаться.Кажется, проблема усугубляется.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Низкое давление в шинах.
— Необходимо смазать рулевой механизм.
— Колеса не выровнены.
— Часть рулевой тяги повреждена и не движется свободно.
— Ваш рулевой механизм требует регулировки.
— У вас проблема с насосом гидроусилителя руля.
Плохое рулевое управление: Вы заметили, что рулевое колесо очень легко перемещается и кажется неряшливым.Это создает неприятное ощущение на шоссе, потому что кажется, что ты не контролируешь свою машину. Кажется, проблема усугубляется.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Рулевой механизм изношен, детали необходимо заменить.
— Детали рулевой тяги ослабли и требуют подтяжки.
— Ваш рулевой механизм требует регулировки.
Кажется, что рулевое управление с усилителем не работает: Чтобы повернуть рулевое колесо, требуется много усилий.На самом деле, на малых оборотах его практически не повернуть. Проблема менее очевидна на высоких скоростях просто потому, что вам нужно меньше поворачивать рулевое колесо на этих скоростях. Проблема могла возникнуть внезапно.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Нет жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления.
— У вас плохой насос гидроусилителя руля.
— Обрыв ремня привода гидроусилителя руля.
— Жидкость в системе загрязнена, ее необходимо промыть и залить свежей жидкостью.
— У вас проблема с рулевой тягой.
— Есть течь в трубопроводах гидроусилителя рулевого управления.
— Низкое давление в шинах.
Автомобиль тянет в одну сторону во время движения: Во время движения автомобиль имеет тенденцию тянуть в одну или другую сторону. Вам нужно постоянно крепко держать колесо, чтобы машина ехала прямо. Это произойдет с течением времени и обычно замечается только тогда, когда тяга становится сильной.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Давление в шинах не одинаковое.
— Колеса не выровнены.
— Один тормоз затягивается или не отпускает.
— Детали рулевой тяги ослабли и требуют подтяжки.
— Шины вашего автомобиля изношены неравномерно.
Кажется, что автомобиль блуждает по дороге: Во время движения вы замечаете, что должны постоянно корректировать направление движения автомобиля, поворачивая рулевое колесо. Проблема, кажется, увеличивается на более высоких скоростях.Эта проблема может возникать постепенно и со временем усугубляться или возникать внезапно.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Автомобиль перегружен или вес распределяется неравномерно.
— Колеса не выровнены.
— Пружины у машины слабые.
— Детали рулевой тяги ослабли и требуют подтяжки.
— Подшипники передних колес не отрегулированы или сильно изношены.
Рывки рулевого колеса: Когда вы едете медленно или на холостом ходу, рулевое колесо подскакивает или дергается.Других проблем с рулевым управлением и управляемостью вы не видите. Кажется, со временем становится только хуже.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Ремень привода гидроусилителя рулевого управления поврежден или ослаблен.
— Низкий уровень жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления.
— Двигатель работает слишком медленно на холостом ходу.
— У вас проблема с насосом гидроусилителя руля.
— Рулевая тяга о что-то трутся.
Рулевое колесо вибрирует: На скорости от 45 до 60 миль в час рулевое колесо начинает вибрировать.Вы также замечаете, что автомобиль вибрирует или дергается. Это может быть очень опасно. Если вы заметите, что проблема возникает только тогда, когда вы нажимаете на тормоз, это упростит диагностику.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Деформированные или поврежденные тормозные диски и / или барабаны.
— Ослабленные гайки крепления колеса.
— Несбалансированное колесо и шины в сборе.
— Детали рулевой тяги ослабли и требуют подтяжки.
— Погнутые или поврежденные колеса.
— Сильно изношенные или поврежденные шины.
Прокладки рулевого колеса: Вы замечаете покачивание рулевого колеса из стороны в сторону при движении с постоянной скоростью. Вибрация усиливается, когда вы едете по неровной дороге или проезжаете выбоину.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Давление в шинах не одинаковое.
— Несбалансированное колесо и шины в сборе.
— Изношенные или поврежденные шины.
— Детали рулевой тяги ослабли и требуют подтяжки.
— У вас износились детали подвески.
Шумы при повороте: Вы слышите стук, лязг и / или скрип при повороте. В остальном вроде все нормально, кроме шума. Проблема, кажется, со временем усугубляется.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Рулевой механизм требует смазки или ремонта.
— Детали рулевой тяги ослабли и требуют подтяжки.
— Ваши шины что-то ударяются или трутся.
— У вас износились детали подвески.
— Что-то трется о рулевую колонку или ударяет по ней.
Шумы от гидроусилителя рулевого управления: Вы замечаете вой или стон рулевого управления, когда полностью поворачиваете рулевое колесо в одном направлении. В остальном вроде все нормально, кроме шума. Проблема, кажется, со временем усугубляется.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ:
— Ремень привода гидроусилителя рулевого управления поврежден или ослаблен.
— Жидкость в системе гидроусилителя рулевого управления содержит воздух, который необходимо выпустить.
— Низкий уровень жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления.
— Крепление насоса гидроусилителя рулевого управления ослаблено или повреждено.
Несколько важных моментов, о которых следует помнить
Во избежание проблем соблюдайте следующие советы по ремонту при обслуживании систем рулевого управления и подвески вашего автомобиля:
Совет № 1: Не пытайтесь ремонтировать, выходя за рамки ваших инструментов и опыта, эти системы критически важны и опасны для жизни при неправильном ремонте.
Совет № 2: Купите или одолжите динамометрический ключ ПЕРЕД запуском. ВСЕ монтажные болты и гайки ДОЛЖНЫ быть затянуты в соответствии с заводскими спецификациями для сохранения целостности всей системы. Заводские характеристики крутящего момента можно найти в наиболее компетентных руководствах по обслуживанию, в дружественном отделе запчастей дилерского центра или на сайтах по ремонту и на досках объявлений.
Совет № 3: ПЕРЕД заменой рулевых тяг или концов рулевых тяг измерьте и отметьте относительное положение старых деталей, чтобы новые узлы имели одинаковую общую длину.Таким образом, регулировка углов установки колес будет примерно такой же, как и до ремонта, и автомобиль можно будет безопасно отвезти в мастерскую.
Совет № 4: После замены любых компонентов рулевого управления или передней подвески (кроме амортизаторов) НЕОБХОДИМО проверить регулировку углов установки передних колес и вернуть их в правильное положение. Это невозможно сделать с какой-либо степенью точности без использования приспособления для выравнивания — «взглянуть на это» может показаться нормальным, но может вызвать преждевременный износ или повреждение деталей, которые вы только что заменили, и ваших шин.Также может быть опасно ездить на автомобиле, который отклонен всего на 5 градусов!
Ваш список покупок деталей рулевого управления и подвески
Вот список деталей, связанных с рулевым управлением и подвеской, которые следует учитывать при выполнении работ с этими системами — некоторые из них являются составными частями других перечисленных деталей, поэтому вам, возможно, не придется покупать отдельные компоненты. Также не все автомобили оснащены всем перечисленным здесь:
- Амортизаторы (обычно довольно простой ремонт своими руками)
- Патроны стойки или узлы стойки (требуется пружинный компрессор для снятия с автомобиля)
- Опоры верхних стоек / опорные плиты (требуется снятие стоек, см. Выше)
- Пыльники амортизаторов / амортизаторов (устанавливаются с амортизаторами / амортизаторами вне автомобиля)
- Амортизатор / отбойник
- Втулки поперечного рычага (может потребоваться гидравлический пресс)
- Шаровые опоры (может потребоваться замена всего рычага)
- Нижние рычаги
- Опорный рычаг / упорный стержень / верхние рычаги
- Втулки или тяги стабилизатора поперечной устойчивости
- Узлы рулевой тяги / концы наружной рулевой тяги
- Центральная рулевая тяга / центральное звено / тяговое звено
- Втулки промежуточного рычага или промежуточного рычага
- Пыльник (и) рулевой рейки
- Рулевая рейка / рулевой механизм
- Комплект уплотнений насоса гидроусилителя рулевого управления / насоса гидроусилителя руля
- Тормозные диски / колодки (доступны и могут потребовать снятия для выполнения некоторых из вышеуказанных ремонтов)
Не забудьте:
Статьи по ремонту добавляются регулярно.Почаще возвращайтесь, чтобы проверить наличие новых тем обслуживания.
Эти советы по ремонту предназначены только для начала. Обратитесь за помощью к профессиональному механику. на все ремонтные проблемы, выходящие за рамки ваших возможностей.
Вернитесь в переулок бензина за дополнительными советами по ремонту
Как работают системы подвески автомобилей
На первый взгляд кажется, что подвеска автомобиля выполняет довольно простую задачу. Если неровности в конечном итоге станут менее неровными, все в порядке, правда?
На самом деле системе подвески предстоит много работы, и ее компоненты должны выдерживать огромное количество нагрузок по сравнению с другими основными системами в автомобиле.Система подвески расположена между рамой и колесами и служит нескольким важным целям. В идеале, хорошо настроенная подвеска будет поглощать неровности и другие неровности дороги, чтобы люди в машине могли путешествовать с комфортом. Хотя это очень важно с точки зрения пассажира, водитель заметит некоторые другие атрибуты системы подвески. Эта система также отвечает за максимально возможное удержание колес на земле.
Колеса чрезвычайно важны для производительности и безопасности автомобиля.Колеса — единственная часть автомобиля, которая касается дороги. Это означает, что они должны одновременно подавать питание на землю и управлять рулем, а также нести ответственность за остановку транспортного средства. Без системы, поглощающей неровности и выбоины на дорогах, автомобиль будет трястись и раскачиваться по неровной поверхности, что сделает его практически непригодным для использования из-за недостаточного сцепления с дорогой. Хотя система подвески — отличное решение для неровных дорог, она добавляет много сложности, если учесть, что колеса теперь отвечают за все свои стандартные обязанности и теперь должны перемещаться вверх и вниз, чтобы поглощать удары от ударов во время движения. ручка транспортного средства, как будто она не на пружинах и ее подбрасывает при каждом повороте.
Вот почему система подвески очень сложная. Здесь задействовано много деталей, и одна сломанная или погнутая деталь может вывести из строя всю установку.
Как работает подвеска?
По большей части современные автомобили имеют независимую переднюю и заднюю подвески, что позволяет каждому колесу двигаться независимо от других. Однако в некоторых автомобилях используется более простая балка из-за более низкой стоимости и более простой конструкции. Единственные оси с балкой, которые все еще используются в новых автомобилях, — это ведущие оси.Ведущие оси имеют приводные колеса на каждом конце, а мертвые оси имеют свободно вращающиеся шины на каждом конце. Проблема с задними шинами, которые не двигаются независимо, заключается в том, что они всегда сохраняют один и тот же угол относительно друг друга, а не относительно поверхности дороги. Это означает меньшее тяговое усилие и меньшую предсказуемость в управлении. Вплоть до последней версии Ford Mustang использовал ведущую ось и подвергался резкой критике за то, что жертвовали производительностью ради ностальгической управляемости.
Балочные оси также создают ненужную неподрессоренную массу.Неподрессоренный вес — это вес, не опирающийся на подвеску. Вес, лежащий на подвеске, называется подрессоренным весом. Низкая неподрессоренная масса по сравнению с подрессоренной массой делает автомобиль легче и живее. Противоположный вариант обеспечивает жесткую езду и ощущение потери контроля над автомобилем. Если дифференциал, передающий мощность на колеса через оси, прикреплен к раме или кузову автомобиля, а не к самой оси, то неподрессоренная масса значительно меньше.Это одна из основных причин, помимо многих других преимуществ наличия возможности движения одного колеса без значительного влияния на другие колеса, по которой автопроизводители почти повсеместно применяют независимую подвеску для передних и задних колес своих автомобилей.
Независимая передняя подвеска позволяет каждому переднему колесу перемещаться вверх и вниз с пружиной и амортизатором, прикрепленными болтами к раме на одном конце и рычагом управления или поперечным рычагом на другом конце. Рычаг управления прикреплен к передней части автомобиля рядом с центром на одном конце рычага и поворотным кулаком на другом.Поперечный рычаг делает то же самое, за исключением того, что он прикрепляется к раме в двух точках, в результате чего деталь напоминает поперечный рычаг. Расположение каждого компонента в независимой системе передней подвески очень важно, поскольку передние колеса должны поворачиваться и поддерживать постоянное выравнивание для обеспечения безопасной эксплуатации автомобиля.
Независимая задняя подвеска использует ту же технологию, что и передняя, без учета динамики рулевого управления, поскольку задние колеса обычно не управляются. В заднеприводных и полноприводных автомобилях дифференциал установлен на раме в середине рычагов управления или поперечных рычагов, в то время как автомобили с передним приводом имеют очень простую заднюю подвеску, требующую только пружин и амортизаторов.
Амортизаторы и пружины обеспечивают полную амортизацию и сжатие при движении подвески. Пружины обеспечивают силу, чтобы удерживать подрессоренный вес на колесах и противостоять сжатию. Амортизаторы представляют собой маслонаполненные цилиндры, которые заставляют подвеску сжиматься и декомпрессироваться с постоянной скоростью, чтобы пружины не подпрыгивали вверх и вниз. Современные амортизаторы (или амортизаторы) чувствительны к скорости, что означает, что они более плавные при работе с легкими ударами и более устойчивы к большим ударам.Подумайте о рессорах как о сторожевых собаках, готовых яростно защищать машину от ударов. Амортизаторы будут держаться за поводки сторожевых собак, следя за тем, чтобы они не заходили слишком далеко и не приносили больше вреда, чем пользы.
Многие автомобили, особенно маленькие, используют стойки Макферсон, которые находятся в центре винтовой пружины и действуют как амортизаторы. Это экономит место и к тому же легче.
Как система подвески повышает комфорт пассажиров?
Хорошая маневренность или комфорт езды на автомобиле означает, что подвеска имеет хорошую дорожную изоляцию.Подвеска может перемещаться вверх и вниз при необходимости, не вызывая сотрясения автомобиля. Водитель получает достаточно ощущения от дороги, поэтому он будет знать о любых тревожных дорожных условиях и почувствовать гулкую полосу, если попадет на обочину высокоскоростной дороги.
Старые роскошные автомобили, а точнее американские роскошные автомобили, имеют такую мягкую подвеску, что водителю может показаться, что он управляет лодкой. Это не оптимально, так как ощущение дороги (хотя бы немного) необходимо для сохранения ситуационной осведомленности во время вождения.Спортивные автомобили и компакты заводской настройки часто критикуют за плохую изоляцию от дороги. Производители этих автомобилей исходят из того, что их демографические группы стремятся к быстрому кругу на трассе, а не к комфорту на дороге. Кроме того, автомобили, движущиеся со скоростью гоночного трека, получают гораздо большую прижимную силу от воздуха, что может привести к непредсказуемой работе удобной подвески, ориентированной на шоссе, особенно на поворотах.
Некоторые возможные проблемы с кузовом или поездкой, на которые следует обратить внимание, включают:
Крен кузова: Когда кузов автомобиля наклоняется наружу при прохождении поворота.Все автомобили в той или иной степени делают это при повороте, но если кузов автомобиля слишком сильно перекатывается, изменение веса может привести к вращению автомобиля, преждевременному выходу из поворота или потере сцепления с одним или несколькими колесами. .
Bottom Out: Когда шины ударяются о кузов автомобиля при сжатии подвески. Это происходит, когда у автомобиля недостаточно подвески, чтобы поглотить силу удара, по которой он едет. Отбойники могут предотвратить это, обеспечивая подушку между подвеской и рамой, которая не позволяет шине подниматься достаточно высоко, чтобы ударить по кузову автомобиля, но если они не соответствуют требованиям или отсутствуют, может возникнуть эта проблема.Опускание вниз может легко повредить кузов, колеса или систему подвески.
Как система подвески помогает автомобилю оставаться на дороге?
Способность автомобиля удерживать дорогу измеряется тем, насколько хорошо автомобиль может поддерживать хорошее сцепление с дорогой и равномерное распределение веса при воздействии различных сил. Чтобы чувствовать себя устойчиво при остановке, автомобилю нужна подвеска, которая не позволяет передней части опускаться вниз при нажатии на тормоза. Для плавного ускорения требуется подвеска, которая не дает автомобилю сесть на корточки при открытии дроссельной заслонки.Сдвиг веса дает половине колес большую часть тяги, теряя мощность и вызывая непостоянные характеристики управляемости.
Как было сказано выше, слишком сильное качение кузова в поворотах плохо для управляемости. Крен кузова также плох, потому что он смещает сцепление с одной стороной автомобиля больше, чем с другой, при прохождении поворота. Это приводит к потере сцепления внутренних шин с дорогой. Подвеска, обеспечивающая хорошее сцепление с дорогой, по большей части предотвратит это.
Некоторые проблемы с тягой, которые могут быть связаны с неидеальной компоновкой системы подвески, включают:
Bump Steer: При наезде на кочку автомобиль поворачивает налево или направо, а водитель не поворачивает колесо. Плохая регулировка подвески может привести к перекосу колес и возникновению этой проблемы.
Избыточная поворачиваемость: Когда задняя часть автомобиля теряет сцепление с дорогой и теряет сцепление с дорогой при повороте. Если кузов слишком сильно катится на поворотах, это может привести к потере сцепления задних колес с дорогой.Угол наклона задних колес, который не позволяет шине прилипать к дороге при прохождении поворота, также может вызвать эту проблему.
Недостаточная поворачиваемость: Когда передние колеса теряют сцепление с дорогой при прохождении поворота и вызывают снос автомобиля к внешней стороне поворота. Как и в случае избыточной поворачиваемости, чрезмерный крен кузова или неправильный угол наклона колес могут привести к ухудшению сцепления передних колес при прохождении поворотов. Недостаточная поворачиваемость особенно опасна, потому что автомобили с передним приводом управляют и передают мощность на передние колеса.чем меньше тяга передних колес, тем меньше управляемость автомобиля.
И избыточная, и недостаточная поворачиваемость усугубляются скользкой дорогой.
Ремонт подвески
Поскольку основная задача системы подвески — поглощать удары, чтобы защитить автомобиль и находящихся в нем людей, детали сконструированы таким образом, чтобы быть достаточно прочными. На современных автомобилях есть несколько других компонентов, которые так же перегружены, как и компоненты системы подвески.
Тем не менее, при таком большом движении и усилии, возникающем в подвеске, детали неизбежно изнашиваются или повреждаются. Серьезные выбоины могут даже привести к тому, что автомобиль настолько сильно выйдет из строя, что башни, удерживающие пружины на месте, прогнутся или сломаются.
Скрип обычно сопровождает выход из строя втулок и других соединений. Если один из углов транспортного средства становится слишком упругим при наезде на неровности, немедленно проверьте амортизаторы или стойки. Проблемы с подвеской следует решать немедленно, поэтому в случае изменения управляемости или амортизации в транспортном средстве необходимо как можно скорее проверить.
Какие компоненты подвески или рулевого управления подвержены выходу из строя?
В автомобилестроении термин «подвеска» относится ко всем частям, которые соединяют автомобиль с дорогой. У каждого легкового, грузового и грузового автомобиля есть подвеска, которая выполняет три функции:
- Поддержите автомобиль
- Поглотить неровности и другие удары
- Разрешить автомобилю поворачиваться в ответ на рулевое управление от водителя
Современные подвески состоят из сотен различных частей, и автомобили сильно различаются по конструкции подвески, но каждая подвеска состоит из определенных основных подсистем, некоторые из которых более склонны к отказу, чем другие.Основные типы компонентов и систем подвески и их склонность к отказу:
Колеса и шины
Шины не всегда считаются частью подвески, но, возможно, они являются ее наиболее важным компонентом. Шины обеспечивают тягу при ускорении, торможении и поворотах, а также поглощают небольшие неровности.
Шины изнашиваются с течением времени, могут порезаться и проколоться от удара острыми предметами, а также из-за медленных или внезапных утечек из-за ударов. С другой стороны, колеса выходят из строя (из-за изгиба или растрескивания) гораздо реже, обычно только в ответ на сильные удары при авариях или на выбоинах.
Пружины
Сегодня в каждом легковом и грузовом автомобиле есть какой-то механизм, поглощающий большие удары, и он всегда включает в себя какую-то форму пружины, металлической детали, которая изгибается в ответ на силу. (На протяжении многих лет в некоторых автомобилях, в частности в автомобилях Chrysler, использовались торсионы — металлические стержни, которые поглощают удары путем скручивания, а не изгиба — вместо винтовых или листовых рессор, но все это пружины различной формы.)
Пружины иногда могут сломаться, когда автомобиль очень сильно ударится о неровность, и многие из них со временем прогнутся (через много лет), но в целом эти детали гораздо менее подвержены выходу из строя, чем большинство других компонентов подвески.
Амортизаторы и стойки
В то время как пружины поглощают неровности, амортизаторы (или, в автомобилях, у которых они есть, стойки, похожие на удары) амортизируют движение пружин после неровностей, предотвращая чрезмерное раскачивание автомобиля.
Амортизаторы и стойки заполнены густым маслом, и со временем масло может вытечь, что приведет к выходу амортизатора или стойки из строя. Удары и несчастные случаи также могут вызвать утечку или повредить хрупкие внутренние детали.
Связи
Каждая подвеска включает в себя различные стержни и другие соединительные детали, которые вместе удерживают колеса там, где они должны быть относительно остальной части автомобиля.Большинство этих соединений представляют собой твердые металлические детали, которые редко выходят из строя, за исключением серьезных аварий. Однако иногда рычаги и соответствующие втулки продаются вместе, и выход из строя втулки может потребовать замены всего узла.
Втулки, подшипники и шарниры
Поскольку большинство частей любой подвески должно быть подвижным, различные рычаги соединяются гибкими соединениями. К ним относятся втулки и подшипники, которые представляют собой соединения, допускающие небольшое скручивание или скольжение, часто без необходимости смазки, и шарниры, которые в автомобильной промышленности часто используют смазку, такую как консистентная смазка, для обеспечения контролируемого движения.
Некоторые втулки подвески изготовлены из резины, которая со временем может стать хрупкой или сломаться, что приведет к поломке. Многие суставы имеют тенденцию изнашиваться, что вначале приводит к расшатыванию, а в конечном итоге — к поломке. Пара наиболее распространенных виновников — концы рулевых тяг, которые представляют собой смазанные соединения, которые соединяют определенные части рулевой тяги, шаровые шарниры, которые находятся как в системе рулевого управления и прикреплены к рычагам управления, так и втулки, которые отделяют рычаги управления от рама автомобиля.
Система рулевого управления — все типы
Каждая система рулевого управления содержит множество рычагов, некоторые соединения, такие как концы рулевых тяг, упомянутые выше, и своего рода рулевую коробку, механическое устройство, которое преобразует вращение рулевого колеса в движение колес автомобиля.
В целом, маловероятно, что рычаги выйдут из строя, в отличие от таких компонентов, как концы рулевых тяг. Коробки рулевого управления со временем изнашиваются, причем реечные системы рулевого управления в транспортных средствах, оборудованных гидроусилителем рулевого управления, наиболее подвержены отказам.
Гидравлический усилитель руля
Многие автомобили оснащены усилителем рулевого управления. Из двух типов рулевого управления с усилителем гидравлические системы (то есть те, в которых используется жидкость под высоким давлением, чтобы помочь водителю поворачивать колеса) более подвержены сбоям. Жидкость может вытекать из трубопроводов высокого давления, хрупкие клапаны иногда изнашиваются, ремень, приводящий в действие насос гидроусилителя руля, может ослабнуть или сломаться, и в конечном итоге может выйти из строя сам насос.
Электроусилитель руля
Все чаще и чаще в современных легковых и грузовых автомобилях используются электрические, а не гидравлические системы рулевого управления.Системы рулевого управления с электроусилителем включают в себя различные датчики, провода и исполнительные механизмы (двигатели), любой из которых может выйти из строя, но, к счастью, такие отказы менее распространены, чем отказы гидравлических компонентов.
Это много деталей, но это можно упростить следующим практическим правилом: более мягкие детали изнашиваются быстрее, чем более твердые, а влажные — больше, чем сухие. Так, например, втулка из мягкой резины, которая должна менять форму с каждым ударом, вероятно, потребует замены (из-за износа или полного отказа) до того, как это станет твердым металлическим стержнем, а амортизатор, содержащий жидкость, с большей вероятностью выйдет из строя, чем металлический. весна.
Динамическое поведение автомобиля с податливым рулевым управлением заднего моста
1. Введение
В качестве одного из эффективных режимов рулевого управления задними колесами для легковых автомобилей широко используется рулевое управление с податливостью задней оси (RACS) для повышения устойчивости транспортного средства на высокой скорости [1, 2]. RACS использует поперечную силу шины и поперечную эластичность задней подвески, а не какой-либо специальный рулевой механизм. Это может заставить заднюю ось поворачиваться в том же направлении, что и передние колеса на средней или высокой скорости, уменьшить угол бокового скольжения автомобиля в центре тяжести (CG) и, таким образом, улучшить поперечную устойчивость автомобиля.Эти особенности делают RACS широко и широко применяемым в различных типах автомобилей.
С академической точки зрения исследовательская проблема RACS состоит в том, как рационально использовать характеристики соответствия задней подвески. Предыдущие исследования по этой проблеме можно разделить на два направления с точки зрения метода исследования: одно — экспериментальный метод, а другое — численный метод. В первом потоке Момияма и Миядзаки [2] исследовали соответствие технологии управления жесткой задней подвеской моста посредством расчетов и реальных испытаний транспортного средства; Моу [3] экспериментально изучил характеристики рулевого управления податливой подвески, используемой в автомобилях серии Citroën-ZX; Pan et al.[4] проанализировали характеристики податливости рулевого управления задней оси автомобиля с пятирычажной независимой задней подвеской и проверили результаты путем экспериментов. В последнем потоке Го и Инь [1] проиллюстрировали конструкцию податливости задней оси для подвески с торсионной балкой и раскрыли принцип податливости рулевого управления; Ли и Чен [5] продемонстрировали стабильность и надежность системы рулевого управления. Ticã et al. [6] изучили влияние податливости на эластокинематическую модель предлагаемой задней подвески; Wang et al.[7] провели предварительное исследование взаимосвязи между жесткостью податливого рулевого управления и скоростью рыскания автомобиля. По сравнению с экспериментальным методом численный метод выгоден для моделирования и изучения взаимосвязей параметров, а также анализа чувствительности с точки зрения динамики и эволюции.
В целом исследования RACS все еще находятся в стадии разработки в академическом сообществе. В нескольких предыдущих исследованиях изучалась проблема конструкции задней подвески для улучшения управляемости и устойчивости транспортного средства [8, 9], но, насколько нам известно, в очень редкой литературе изучалась взаимосвязь между жесткостью рулевого управления и динамическими характеристиками, а также условиями работы транспортного средства.
Целью данного исследования является изучение взаимосвязи между жесткостью рулевого управления и динамическими характеристиками транспортного средства и условиями работы транспортного средства с использованием численного метода. Вклады содержат три аспекта: (1) включить вязкоупругие элементы со свойствами производной дробного порядка в RACS, а затем сформулировать его как модель дробного порядка; (2) выявить правило регулировки жесткости податливости рулевого управления, изменяющейся в зависимости от продольной скорости автомобиля; (3) оценить влияние характеристических параметров вязкоупругого элемента на динамическое поведение транспортного средства.
Структура статьи организована следующим образом. В разделе 2 проиллюстрирован принцип работы RACS. В разделе 3 формулируется и обсуждается динамическая модель автомобиля с RACS. В разделе 4 проводятся и анализируются численные эксперименты. Наконец, заключительные замечания представлены в Разделе 5.
2. Принцип работы RACS
В этом разделе в основном показан принцип работы RACS для различных задних подвесок.Несмотря на то, что система RACS имеет разные способы реализации из-за разных типов подвески, она имеет один и тот же технический принцип. Благодаря оригинальной конструкции соединительной конструкции между задней осью и кузовом транспортного средства, RACS заставляет центр вращения задней оси относиться к кузову транспортного средства назад, а затем с помощью поперечной силы шины заставляет заднюю ось вращаться через угол.
Технология RACS впервые была использована в автомобилях с торсионной задней подвеской, таких как Citroën Fukang, Citroën Elysée, Volkswagen Golf IV, Audi A3 и Bora.На рис. 1 показано расположение резиновых втулок на раме заднего моста подвески торсионной балки [1]. Предположим, что автомобиль поворачивает налево, поперечная сила Fr, испытываемая задними колесами, указывает налево. Поскольку две передние втулки упругие в направлении A-A и жесткие в направлении B-B, они могут двигаться только в направлении A-A, и их мгновенные скорости пересекаются в точке cc. Расстояние от точки cc до действующей точки Fr обозначается e. Под действием Fr вся рама задней оси вращается против часовой стрелки вокруг точки cc, а именно, задняя ось поворачивается в том же направлении, что и передние колеса, что усиливает тенденцию к недостаточной поворачиваемости и уменьшает эквивалентные углы бокового скольжения задней оси.
Рис. 1. Принципиальная схема RACS для подвески торсионной балки, вид сверху [1]
Для подвески на двойных поперечных рычагах податливость рулевого управления задних колес реализуется за счет использования резиновых втулок разной жесткости, которые соединяют А-образный рычаг подвески с кузовом автомобиля [10].
На рис. 2 показан принцип податливости рулевого управления задней оси для пятирычажной подвески [4]. Нижние тяги EF и GH параллельны продольной оси автомобиля.Точка cc пересечения верхних тяг AC и BD является центром поворота задней оси по рысканью. Поперечный толкатель JK находится за задней осью, и два конца тяги JK соединены с кузовом автомобиля через резиновые втулки. Радиальная жесткость резиновых втулок, используемых в штоке JK, почти в пять раз превышает жесткость втулок, используемых в тяговых звеньях AC и BD. Когда автомобиль поворачивает, поперечная сила задней оси в основном воспринимается резиновыми втулками, используемыми в стержне JK. И тогда вся задняя ось поворачивается в том же направлении, что и передние колеса.Очевидно, что положения штанг AC, BD и JK имеют решающее значение для определения характеристик рулевого управления транспортного средства.
Рис. 2. Принципиальная схема системы RACS для пятирычажной подвески, вид сверху [4]
3. Теоретическая формулировка
В этом разделе формулируется модель дробного порядка RACS, а также устанавливается и обсуждается динамическая модель транспортного средства с RACS.
3.1. Модель дробного порядка RACS
Из раздела 2 видно, что упругие втулки являются ключевыми компонентами для обеспечения податливости рулевого управления задней оси.В настоящем исследовании, чтобы изучить возможность регулировки угла податливости рулевого управления путем изменения параметров вязкоупругого материала, в RACS вводятся вязкоупругие элементы, заменяющие упругие втулки. На рис. 3 показана принципиальная схема RACS с вязкоупругими элементами. Как показано на фиг. 3, l — осевая длина вязкоупругого элемента; c — расстояние от оси вязкоупругого элемента до задней оси; cc — центр поворота задней оси по рысканью, а e — расстояние от точки cc до точки действия поперечной силы Fr.
Рис. 3. Принципиальная схема RACS с вязкоупругими элементами
Обобщенная стандартная линейная твердотельная модель с двумя независимыми дробными параметрами принимается для описания поведения вязкоупругого члена [11], как указано в формуле. (1):
(1)
σt + τεαDασt = E0εt + τσγDγεt,где σ (t) — напряжение, ε (t) — деформация, τε — время релаксации, τσ — время замедления (ползучести), E0 — релаксированная величина модуля упругости, а τε, τσ и E0 — параметры в зависимости от материала.Параметры α и γ (0 <α <1, 0 <γ <1) являются дробными, Dα (⋅) и Dγ (⋅) соответственно представляют дробные производные Римана-Лиувилля с порядками α и γ, которые определены в формуле. (2) [12]:
(2)
Dξxt = 1Γ1-ξddt∫0txτ (t-τ) ξdτ, 0 <ξ <1.В котором ξ — дробный порядок производной по времени, Dξ — оператор дробного вывода ξ-го порядка, Γ — гамма-функция Эйлера [13].
Предположим, что вязкоупругий элемент однороден, и пусть две стороны уравнения.(1) умножьте на площадь поперечного сечения A вязкоупругого элемента, тогда уравнение. (3) можно получить:
(3)
Fvt + τεαDαFvt = AE0εt + τσγDγεt.В котором Fv (t) — осевая сила вязкоупругого элемента, вызванная податливостью рулевого управления.
Согласно рис. 3 деформацию ε (t) вязкоупругого элемента можно записать как:
где δc (t) — угол податливости поворота задней оси.
Игнорируя инерцию вращения RACS и учитывая соотношение равновесия между поперечной силой Fr заднего колеса и осевой силой вязкоупругого элемента Fv (t), уравнение.(3) может быть получено как:
(5)
Frt1 + τεαDα = Csδct1 + τσγDγ,где Cs — жесткость податливости рулевого управления. Реализация преобразования Лапласа уравнения. (5) податливость угла поворота δc (s) задней оси может быть получена как:
(6)
δcs = 1 + τεαsαCs1 + τσγsγFrs.3.2. Динамическая модель автомобиля с RACS
На рис. 4 показана модель с двумя степенями свободы, включая динамику рыскания и поперечного движения транспортного средства с RACS.
Рис. 4. Динамическая модель автомобиля с RACS
В этой модели система координат закреплена на центре тяжести транспортного средства, который обозначается как CG. x и y обозначают продольное и поперечное направления транспортного средства соответственно; Ff, Fr представляют поперечные силы на переднюю и заднюю шины соответственно; uf, ur — скорости передней и задней осей соответственно; αf, αr представляют собой углы скольжения передних и задних шин соответственно; δf — угол поворота переднего колеса, а δc — угол податливости поворота заднего моста; δe — угол между осью x и направлением скорости ur, который обычно называют эквивалентным углом скольжения, и его числовое значение равно (αr-δc); u и v обозначают продольную и поперечную скорости транспортного средства CG, соответственно, и предполагается, что в настоящем исследовании u будет постоянным; β — угол бокового скольжения транспортного средства в точке CG, β = v / u; ωr — скорость рыскания транспортного средства.
Предположим, что угол бокового скольжения β мал и | β | ≪1, тогда углы бокового скольжения передних и задних шин можно записать как:
(7)
αf = β + aωr / u-δf, αr = β-bωr / u-δc,, где a и b — расстояние от CG до передней и задней оси соответственно, а L = a + b — колесная база.
Боковое усилие на шину передних и задних колес рассматривается как линейная функция их углов бокового скольжения, которая может быть записана как:
, где kf и kr представляют жесткость передних и задних шин при повороте соответственно.
В соответствии с рис. 4 и с учетом предыдущей силы модель транспортного средства, включая поперечные движения и движения рыскания, может быть выражена как:
(9)
ω˙r = 2a2kf + 2b2krIzuωr + 2akf-2bkrIzβ + 2bkrIzδc-2akfIzδf, β˙ = 2akf-2bkrmu2-1ωr + 2kf + 2krmuβ-2krmuδc-2kfmuδf,, где m — масса транспортного средства, Iz обозначает момент инерции транспортного средства относительно оси рыскания.
3.3. Регулировка правил на соответствие жесткости руля
Реализация преобразования Лапласа уравнения.(9), две передаточные функции Gβ (s) и Gωr (s) от входного шага δf рулевого управления передним колесом до угла β скольжения и скорости ωr рыскания вычисляются как уравнение. (10) и уравнение. (11):
(10)
Gβs = βsδfs = Lus + T1 + τεαsα + LPus + Z1 + τσγsγus2 + Qs + K1 + τεαsα + Pus2-A + FPus + M1 + τσγsγ,(11)
Gωrs = ωrsδfs = Cus + T1 + τεαsα + CPus + Z1 + τσγsγus2 + Qs + K1 + τεαsα + Pus2-A + FPus + M1 + τσγsγ,где:
A = 2a2kf + 2b2krIzu, C = -2akfIz, F = 2kf + 2krmu, L = -2kfmu,
M = 4kfkr (a + b) 2 + 2mu2 (akf-bkr) muIz⋅Cskr, P = Cskr, Q = -2ma2kf-2IzkfmIz,
T = K = 2aukfIz, Z = 4bkfkr (a + b) + 2akfmu2muIz .
Угол бокового скольжения β транспортного средства CG является важным параметром для оценки поперечной устойчивости транспортного средства. Нулевой угол бокового скольжения (β = 0) всегда является объектом управления для автомобиля с активной или полуактивной системой рулевого управления. β = 0 помогает улучшить поперечную устойчивость автомобиля. Согласно формуле. (10), уравнение. (12), которое указывает на то, что на установившееся значение угла бокового скольжения β для транспортного средства с RACS влияет масса транспортного средства, положение CG, жесткость передних и задних шин при повороте, продольная скорость транспортного средства и соблюдение жесткости рулевого управления RACS.Следовательно, при изменении условий работы транспортного средства установившееся значение угла бокового скольжения β может оставаться неизменным путем регулировки жесткости податливого рулевого управления Cs:
(12)
lims → 0Gβs = 2ba + b + 1Cs + 1kramu21Csamu2 + (akr-bkf) mu2 + 2 (a + b) 2.Согласно формуле. (12) и таблица 1, при u = 20 м / с можно получить фиг. 5, на которой изображена взаимосвязь между установившимся значением Gβ (s) и жесткостью Cs податливого рулевого управления. На рис. 5 установившееся значение Gβ (s) нелинейно изменяется с Cs.Когда Cs равно некоторому значению, установившееся значение Gβ (s) равно нулю. Это означает, что изменение Cs может сделать установившееся значение угла бокового скольжения равным нулю, что помогает улучшить поперечную устойчивость автомобиля с RACS.
Рис. 5. Связь между установившимся значением Gβ (s) и Cs
Пусть числитель уравнения. (12) равным нулю, соотношение между продольной скоростью u и жесткостью Cs податливости рулевого управления может быть получено как:
(13)
Cs = -amu2kr2bkra + b + amu2.На рис. 6 показано правило регулировки жесткости податливого рулевого управления Cs, изменяющейся с продольной скоростью транспортного средства u, где Cs нелинейно уменьшается с увеличением u. В частности, когда u находится в пределах [18, 40] м / с (т.е. [64,8, 144] км / ч), Cs имеет лучший регулирующий эффект; когда u больше 40 м / с, Cs изменяется очень мало; когда u меньше 18 м / с, Cs стремится к бесконечности. Следовательно, при более низкой скорости RACS должна перестать работать, а автомобиль должен перейти в обычный рабочий режим, который поворачивает угол с двумя передними колесами.
Рис. 6. Правило регулировки жесткости рулевого управления на соответствие Cs
3.4. Исследование устойчивости автомобиля
Чтобы оценить способность динамической системы транспортного средства противостоять возмущениям, в этом подразделе исследуется устойчивость динамической системы транспортного средства.
Согласно формуле. (5) -Ур. (9) модель движения транспортного средства в пространстве состояний может быть выражена как:
где X — матрица переменных состояния, состоящая из скорости рыскания ωr и угла скольжения β.X можно выразить как: X = ωrβT.
Матрицы коэффициентов в уравнении. (14) перечислены следующим образом:
A0 = 2a2kf + 2b2kr-2b2RkrIzu2akf-2bkr + 2bRkrIz2akf-2bkr + 2bRkrmu2-12kf + 2kr-2Rkrmu, B0 = -2akfIz-2kfmuT.
В котором R = 1 / (PW + 1) и W = (1 + τσγsγ) / (1 + τεαsα).
Согласно методу Ляпунова [14], функция Ляпунова для проверки устойчивости уравнения (14) можно представить как:
, где P — матрица 2 × 2, I — единичная матрица.Если собственные значения P все положительны, система, определенная в формуле. (14) стабильно; в противном случае система нестабильна.
Ключевые параметры транспортного средства и шин, использованных в этом исследовании, перечислены в таблице 1.
Таблица 1. Параметры автомобиля и шин [15]
Параметры | Значения | Блок | Параметры | Значения | Блок |
м | 1740 | кг | kf | –35000 | Н / рад |
1.035 | м | шведских крон | –37500 | Н / рад | |
б | 1.655 | м | Из | 3048 | кг · м 2 |
На основе вышеуказанных критериев устойчивости по Ляпунову, были проведены некоторые численные эксперименты при различных рабочих условиях и чувствительных параметрах, приведенных в Таблице 2, для проверки устойчивости системы к возмущениям и возмущениям.Результаты исследований показывают, что все динамические системы транспортного средства устойчивы при различных численных экспериментах. Другими словами, автомобиль с системой RACS обладает сильной способностью противостоять возмущениям и помехам.
Таблица 2. Условия работы и чувствительные параметры
Условия труда | Чувствительные параметры | |||||||
u = 30 (м / с) α = 0.3 γ = 0,7 | а (м) | |||||||
0,935 | 1.035 | 1,135 | 1,235 | 1.335 | 1,435 | 1,535 | 1,635 | |
a = 1.035 (м) α = 0,3 γ = 0,7 | u (м / с) | |||||||
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | |
а = 1.035 (м) u = 30 (м / с) γ = 0,5 | α | |||||||
0,1 | 0,2 | 0,3 | 0.4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | |
a = 1.035 (м) u = 30 (м / с) α = 0.5 | γ | |||||||
0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0.6 | 0,7 | 0,8 | |
4. Численные эксперименты
В этом разделе проводятся численные эксперименты для исследования динамического поведения транспортного средства с RACS и влияния на динамическое поведение транспортного средства, вызванного жесткостью Cs податливости рулевого управления, вязкоупругими элементами, используемыми в RACS, и продольной скоростью транспортного средства u.Все проведенные численные эксперименты проводятся с одинаковым шаговым управляющим входом δf. Выходными переменными динамической системы транспортного средства являются скорость рыскания ωr, угол бокового скольжения β и угол податливости рулевого управления δc.
4.1. Влияние соблюдения жесткости рулевого управления
В этой части исследуется влияние соблюдения жесткости рулевого управления на динамическое поведение автомобиля с системой RACS. Для всех численных случаев в этой части соответствующие параметры транспортного средства устанавливаются как u = 20 м / с, α = 0.3, γ = 0,7, а значения τεα и τσγ относятся к Eldred et al. [16]. Cs / kr используется для измерения жесткости рулевого управления податливости, а значения Cs / kr устанавливаются как –1,5, –3, –4,5 соответственно. Обратите внимание, что жесткость податливого рулевого управления заметно возрастает с увеличением абсолютного значения Cs / kr.
На рис. 7 показано влияние Cs / kr на угол β бокового скольжения транспортного средства CG. Установившееся значение угла бокового скольжения для транспортного средства с RACS, очевидно, меньше, чем для транспортного средства без RACS, что означает, что транспортное средство с RACS имеет лучшую осанку кузова при повороте.Более того, установившееся значение β все более приближается к нулю с уменьшением Cs / kr. Другими словами, уменьшение жесткости рулевого управления податливости может резко снизить угол β бокового скольжения до нуля.
На рис. 8 показано влияние Cs / kr на скорость рыскания ωr транспортных средств. Можно видеть, что установившееся значение скорости рыскания для транспортного средства с RACS явно меньше, чем для транспортного средства без RACS. Очевидно, что установившееся значение скорости рыскания уменьшается с уменьшением жесткости податливого рулевого управления.Следует отметить, что меньшая скорость рыскания означает, что водителю необходимо повернуть рулевое колесо на больший угол для того же радиуса поворота.
Фактически автомобиль без RACS является частным случаем предлагаемой модели автомобилей с RACS. Как показывают кривые на рис. 7 и 8, когда Cs / kr изменяется от –1,5 до –4,5, кривые автомобиля с RACS приближаются к кривым автомобиля без RACS. В крайнем случае, если допустимая жесткость рулевого управления равна достаточно большому значению, кривые перекрывали бы друг друга между автомобилями с RACS и без RACS.Кроме того, на рис. 7 и 8 кривые автомобиля без RACS согласуются с результатами, приведенными в [17, 18]. Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемая модель транспортного средства с RACS в этом исследовании является более обобщенной и включает динамическое поведение транспортного средства без RACS.
На рис. 9 показано влияние Cs / kr на угол податливости рулевого управления δc. Угол податливости рулевого управления δc увеличивается с уменьшением Cs / kr, а именно уменьшение податливости рулевого управления может увеличить угол податливости рулевого управления.Кроме того, все углы податливости рулевого управления малы и находятся в пределах диапазона деформации вязкоупругих элементов, используемых в RACS. Следовательно, вполне возможно изменить угол податливости рулевого управления путем регулировки жесткости податливого рулевого управления.
Рис. 7. Влияние Cs / kr на угол скольжения
Рис. 8. Влияние Cs / kr на скорость рыскания
Рис.9. Влияние Cs / kr на угол податливости рулевого управления
На рис. 10 и 11 показано влияние Cs / kr на диаграммы Боде для передаточных функций угла бокового скольжения и скорости рыскания. Диаграмма Боде включает в себя амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики. В настоящем исследовании амплитудно-частотная характеристика отражает способность транспортного средства точно выполнять инструкции рулевого управления на разных частотах. Частотно-фазовая характеристика отражает разность фаз между динамическим откликом транспортного средства и входным сигналом угла поворота передних колес, изменяющимся с частотой.Учитывая, что процесс рулевого управления на средней или высокой скорости относится к низкочастотному движению, а рабочая частота для водителя поворотов рулевого колеса всегда находится в пределах 1 рад / с [17], в этом исследовании основное внимание уделяется частоте рулевого управления между 0,1 рад / с. с и 10 рад / с.
На рис. 10 амплитудно-частотная характеристика показывает изменение увеличения угла бокового скольжения в зависимости от частоты рулевого управления, причем амплитудно-частотная кривая для транспортного средства без RACS, очевидно, выше, чем для транспортного средства с RACS.С увеличением частоты поворота разница фаз между углом бокового скольжения и входным углом поворота уменьшается. Кроме того, разность фаз автомобиля без RACS обычно немного больше, чем у автомобиля с RACS.
На рис. 11 амплитудно-частотная характеристика показывает, что кривые имеют почти такое же установившееся усиление скорости рыскания. Для кривой транспортного средства без RACS существует пиковая точка, что означает, что на этой частоте появляется небольшое искажение для транспортного средства, выполняющего инструкции водителя по рулевому управлению.Для кривых Cs / kr = -3 и Cs / kr = -45 они обе обладают хорошими характеристиками при выполнении рулевого движения; для кривой Cs / kr = –1,5 величина скорости рыскания уменьшается с увеличением частоты рулевого управления. В целом жесткость податливости рулевого управления мало влияет на фазово-частотную характеристику.
Рис. 10. Влияние Cs / kr на диаграмму Боде Gβ (s)
Рис.11. Влияние Cs / kr на диаграмму Боде Gωr (s)
4.2. Влияние вязкоупругого элемента
В этом подразделе исследуется влияние вязкоупругого элемента, используемого в RACS, на динамическое поведение автомобиля. В численных случаях продольная скорость транспортного средства u = 20 м / с, дробные порядки α и γ устанавливаются как α = 0,2, 0,4 и γ = 0,6, 0,8 соответственно. Параметры α и γ связаны со свойствами материала вязкоупругого элемента.Связь между Cs и u находится в соответствии с формулой. (13).
На рис. 12 и 13 показано влияние дробных порядков α и γ на угол бокового скольжения и скорость рыскания транспортного средства с RACS. Можно заметить, что α мало влияет на угол бокового скольжения и почти не влияет на скорость рыскания. Дробный порядок γ оказывает очевидное влияние на угол бокового скольжения и незначительно влияет на скорость рыскания. Кроме того, чем больше порядок γ, тем ближе к нулю угол бокового скольжения и тем меньше скорость рыскания.На рис. 14 показано влияние дробных порядков α и γ на угол податливости рулевого управления. Легко видеть, что порядок α мало влияет, а порядок γ оказывает очевидное влияние на угол податливости рулевого управления. Чем больше порядок γ, тем больше угол податливости рулевого управления.
Рис. 12. Влияние α и γ на угол скольжения
Рис. 13. Влияние α и γ на скорость рыскания
Рис.14. Влияние α и γ на угол податливости рулевого управления
Очевидно, что два дробных параметра α и γ вязкоупругого элемента оказывают различное влияние на динамическое поведение транспортного средства, что является важным руководством для выбора вязкоупругого элемента, используемого в RACS. С увеличением γ угол бокового скольжения все более приближается к нулю, что все более выгодно для улучшения поперечной устойчивости автомобиля. Эффекты увеличения порядка γ на динамическое поведение транспортного средства аналогичны эффектам уменьшения жесткости рулевого управления податливости.
4.3. Влияние продольной скорости автомобиля
В этом подразделе исследуется влияние продольной скорости транспортного средства u на динамическое поведение транспортного средства с RACS. Для всех числовых случаев в этой части дробные порядки установлены как α = 0,3 и γ = 0,7, u установлены как 20 м / с, 30 м / с, 40 м / с и 50 м / с, соответственно. Связь между Cs и u находится в соответствии с формулой. (13).
На рис. 15 и 16 показано влияние u на угол бокового скольжения и скорость рыскания.Из двух рисунков видно, что кривые представляют явное явление флуктуации до достижения установившихся значений, когда u больше 40 м / с. Это явление связано с параметрами конструкции автомобиля. Рис. 15 показывает, что для разной скорости транспортного средства, если жесткость податливого рулевого управления регулируется согласно формуле. (13) угол бокового скольжения транспортного средства CG всегда может стремиться к нулю. На рис. 16 показано, что установившаяся скорость рыскания, очевидно, уменьшается с увеличением u, что означает, что на более высокой скорости водителю необходимо поворачивать рулевое колесо под большим углом для того же радиуса поворота.
Рис. 15. Влияние u на угол скольжения
Рис. 16. Влияние u на скорость рыскания
Влияние u на угол податливости рулевого управления показано на рис. 17. До достижения установившегося значения кривые также испытывают небольшие колебания на высокой скорости, и чем больше скорость, тем более очевидны колебания.Меньшая жесткость податливого рулевого управления сделает угол податливого рулевого управления нестабильным до достижения своего установившегося значения.
На Рис. 18 и Рис. 19 кривые демонстрируют, как u влияет на диаграммы Боде Gβ (s) и Gωr (s). Для случаев, когда u равно 20 м / с, 30 м / с, 40 м / с, 50 м / с, правила настройки Cs получаются по формуле. (13). На рис. 18 амплитудно-частотные кривые показывают, что транспортное средство с системой RACS имеет разное установившееся усиление углов бокового скольжения при разных u.Наряду с уменьшением u, величина Gβ (s) также уменьшается в пределах рабочей частоты, что означает, что угол скольжения постепенно приближается к нулю. Графики фаза-частота показывают, что в пределах рабочей частоты разность фаз между входом и выходом мало изменяется для разных u. На рис. 19 величина скорости рыскания обратно пропорциональна u, что согласуется с результатами во временной области на рис. 16. Кривые амплитудно-частотные характеристики немного уменьшаются с увеличением частоты.Другими словами, при том же u автомобиль с RACS имеет хорошие характеристики рулевого управления в пределах рабочей частоты. Более того, кривые фаза-частота мало различаются при разных u в пределах рабочей частоты. Когда частота рулевого управления равна 0,1 рад / с, фазовая задержка мала, что означает, что автомобиль имеет хорошие характеристики рулевого управления, когда водитель поворачивает рулевое колесо на низкой скорости.
Рис. 17. Влияние u на угол податливости рулевого управления
Рис.18. Влияние u на диаграмму Боде Gβ (s)
Рис.19. Влияние u на диаграмму Боде Gωr (s)
5. Выводы
В этой статье было исследовано динамическое поведение автомобиля с RACS. Во-первых, был проиллюстрирован принцип работы RACS. Во-вторых, была сформулирована модель дробного порядка RACS с вязкоупругими элементами и предложена динамическая модель транспортного средства с RACS.В-третьих, была проанализирована взаимосвязь между установившимся значением передаточной функции угла бокового скольжения и жесткостью Cs податливого рулевого управления, правилом регулировки Cs и исследована устойчивость транспортного средства. В-четвертых, влияние на динамическое поведение транспортного средства было исследовано с трех аспектов, то есть жесткости податливости рулевого управления, вязкоупругих элементов и продольной скорости транспортного средства. Наконец, было проведено множество численных экспериментов во временной и частотной областях соответственно.
Некоторые выводы можно резюмировать следующим образом: (1) если транспортное средство движется с меньшей скоростью, система RACS должна перестать работать, а транспортное средство должно переключиться в обычный рабочий режим, который вращается с двумя передними колесами; (2) угол податливости рулевого управления обратно пропорционален жесткости податливого рулевого управления, а угол бокового скольжения и скорость рыскания пропорциональны жесткости податливого рулевого управления; (3) автомобиль с системой RACS обладает высокой способностью противостоять возмущениям и помехам.(4) по сравнению с транспортным средством без RACS, транспортное средство с RACS имеет меньший угол бокового скольжения, скорость рыскания и немного большее время отклика; (5) для динамического поведения транспортного средства с RACS, параметр вязкоупругости γ имеет очевидное влияние, в то время как параметр α имеет незначительное влияние.
Наиболее прямое естественное расширение включает проведение физических экспериментов для проверки аналитических результатов и численного моделирования в этом исследовании. Другими перспективными направлениями будущих исследований являются исследования стратегий управления и алгоритмов управления жесткостью рулевого управления.
| Шаровые шарниры Шаровые шарниры представляют собой шарнирные соединения, установленные на внешних концах рычагов управления. Они могут быть запрессованы, прикручены, приклепаны или ввинчены в рычаг управления. Шаровая опора — это шаровая шпилька, установленная внутри гнезда. Поскольку некоторые шаровые шарниры заполнены консистентной смазкой, на шарнир можно установить пресс-масленку и уплотнение для консистентной смазки. Конец шпильки на шаровом шарнире имеет резьбу для большой гайки.Когда гайка затягивается, она с силой входит в конический штифт поворотного кулака или опоры подшипника. Шаровой шарнир также имеет резиновый чехол для защиты шарнира от пыли и мусора с дорог. Остановка износа шарового шарнира. Вернуться к началу |
| Втулки Втулки подвески бывают самых разных форм и размеров, чтобы соответствовать всем различным применениям в подвеске автомобиля. Втулка стандартная резиновая.Он может быть полностью изготовлен из резины или в случае втулки большего размера, например, втулки поперечного рычага, резина может быть в стальном корпусе. Чтобы удовлетворить потребность в большей производительности подвески автомобиля, втулки изготовлены из полиуретана вместо резины. Большинство резиновых втулок заменяют полиуретановыми, когда они изнашиваются, поскольку полиуретан служит дольше, чем резина. Вернуться к началу |
| Управляющие / продольные рычаги Управляющие рычаги и продольные рычаги — это названия металлических рычагов, которые поворачиваются вверх и вниз для управления подвеской автомобиля.Обычно рычаг управления относится к рычагам, которые расположены под прямым углом к шасси, а продольные рычаги относятся к рычагам, которые параллельны шасси. Но так бывает не всегда. Рычаг управления удерживает поворотный кулак, опору подшипника или картер моста в нужном положении при движении колеса вверх и вниз. Внешний конец поперечного рычага имеет шаровую опору. На внутреннем конце есть втулки. Рычаг управления задней подвеской может иметь втулки на обоих концах. Втулки рычага управления действуют как подшипники, позволяя рычагу качаться вверх и вниз на валу, прикрепленном болтами к раме или узлу подвески.Эти втулки можно запрессовать или вкрутить в отверстия в рычаге управления. Вернуться к началу |
| Штанга Панара Штанга Панара, также называемая поперечной рулевой тягой или поперечной балкой, иногда используется в системах задней подвески для предотвращения поперечного смещения оси при прохождении поворотов. Тяга Панара проходит почти параллельно задней оси. Он крепится к оси и к раме или конструкции кузова. Вернуться наверх |
| Радиус / стержень распорки Радиус / стержень распорки крепится к внешнему концу рычага управления и к раме.Он предотвращает качание рычага управления к задней или передней части автомобиля. В передней части стойки радиуса / стойки стойки есть втулки, смягчающие действие стойки радиуса / стойки. Они позволяют контролировать движение нижнего рычага подвески при полном перемещении подвески. Вернуться к началу |
| Амортизаторы Амортизаторы ограничивают колебания пружины (движения сжатия-растяжения) для плавности хода автомобиля. Без амортизаторов автомобиль продолжал бы подпрыгивать вверх и вниз после падения на дороге.Это сделало бы поездку неудобной и небезопасной. Здесь показаны основные части амортизатора. Они включают шток поршня, уплотнение штока, поршень, резервуар, верхнюю камеру (камера расширения), нижнюю камеру (камера сжатия) и обратный клапан. Большинство толчков наполнено маслом. Некоторые из них заполнены воздухом или газом и маслом. Когда амортизатор сжимается или растягивается, масло вызывает сопротивление движению. Стержень имеет тенденцию медленно втягиваться внутрь или наружу. Это смягчает действие пружины и системы подвески. Один конец амортизатора соединяется с элементом подвески, обычно с рычагом управления. Другой конец амортизатора крепится к раме. Таким образом, амортизатор втягивается и вынимается, чтобы ограничить движение. Сжатие амортизатора происходит, когда шина автомобиля поднимается вверх при наезде на неровность. Удлинение амортизатора — это движение поршня и штока наружу при опускании рычага управления. Это происходит сразу после такта сжатия или когда шина перекатывается по дыре на дороге. В амортизаторах с газовым наполнением используется газ низкого давления, который предотвращает вспенивание масла в амортизаторе. Обычно газообразный азот заключен в камеру, отдельную от главного масляного цилиндра. Поршень амортизатора работает в масле. Газ поддерживает постоянное давление на масло, предотвращая образование пузырьков воздуха. Это увеличивает ударные характеристики при быстром рывке и отскоке. В самовыравнивающемся амортизаторе используется особая конструкция, которая вызывает действие гидравлической блокировки, помогая поддерживать нормальную высоту обочины транспортного средства. Регулируемые амортизаторы позволяют изменять жесткость удара. Обычно, поворачивая внешний корпус амортизатора или ручку регулировки, вы можете установить амортизатор мягким для плавного хода или жестким для лучшего управления. Стойка, также известная как стойка Макферсона, встречается на большинстве современных автомобилей. В основе стойки — штатный амортизатор. Что отличает стойку от стандартного амортизатора, так это то, во-первых, где устанавливается нижний конец стойки. Стойка устанавливается непосредственно на поворотный кулак или опору подвески.Это можно увидеть на изображении слева. Второе отличие — пружинное седло. Седло пружины приварено к амортизатору, и именно здесь винтовая пружина устанавливается в подвеске. Вернуться к началу |
| Пружины Пружины системы подвески должны подпрыгивать (сжиматься) и отскакивать (растягиваться) с неровностями и отверстиями на поверхности дороги. Они выдерживают вес автомобиля, сохраняя при этом ход подвески (движение). Наиболее распространенными типами пружин являются винтовая пружина и листовая рессора. Винтовая пружина — это отрезок стержня из пружинной стали, намотанный в спираль. Это наиболее распространенный тип пружины в современных системах подвески. Винтовые пружины можно использовать как спереди, так и сзади автомобиля. Листовая рессора обычно состоит из плоских пластин или полос пружинной стали, скрепленных болтами. Хотя листовые рессоры когда-то использовались в системах передней подвески, теперь они применяются только в задней части некоторых автомобилей. Изоляторы помещаются между пружинами для предотвращения скрипов и дребезжания. На каждом конце листовой рессоры есть проушина (отверстие цилиндрической формы), в которой крепится втулка. Хомут крепит проушину задней рессоры к раме автомобиля. Это позволяет пружине изменять длину при изгибе. Проушина передней пружины обычно крепится болтами непосредственно к конструкции рамы. Два больших U-образных болта крепят мост или картер моста к листовым рессорам. Накрутка листовой рессоры — это состояние, при котором задние листовые рессоры изгибаются, когда к системе подвески прилагается движущее или тормозное усилие.Скручивание и деформация пружины может привести к приседанию и нырку. Возврат к началу |
| крепление стойки амортизатора Стойка крепления в сборе состоит из упорного подшипника, поддерживаемого в формованной резины монтажа. Для рулевого управления стойка поворачивается вокруг своей оси на подшипнике в верхнем креплении и на шаровом шарнире рычага управления на его нижнем конце. Болты крепления стойки к усиленной части колесной арки. Вал от амортизатора проходит через отверстие в центре крепления стойки и фиксируется гайкой. Основная задача опоры стойки — поворачивать стойку вместе с рулевым управлением, но ее также можно использовать для регулировки развала колеса. Вернуться к началу |
| Поперечный стабилизатор Поперечный стержень, также называемый стабилизатором поперечной устойчивости, используется для предотвращения чрезмерного наклона кузова при крутых поворотах. Стабилизатор поперечной устойчивости изготовлен из пружинной стали. Крепится к нижним рычагам и раме. Втулки устанавливаются между штангой, поперечными рычагами и рамой. При повороте автомобиля центробежная сила заставляет внешнюю часть кузова опускаться, а внутреннюю часть — подниматься. Это скручивает стабилизатор поперечной устойчивости. Сопротивление стабилизатора поперечной устойчивости этому повороту ограничивает наклон тела в поворотах. Вернуться наверх |
| U-образные болты U-образные болты — это просто кусок стального стержня, согнутый в форме буквы U. Концы стержней имеют резьбу для болтов. П-образные болты используются для крепления листовых рессор к оси автомобиля.U-образная часть болта огибает ось, обычно используются два U-образных болта. По одному U-образному болту проходит с каждой стороны листовой рессоры, все четыре ножки проходят через отверстия в металлической пластине, которая находится под листовой рессорой. Затем затягивают болты, чтобы заблокировать ось и листовую рессору вместе. Вернуться к началу |
| Рычажный механизм Вт Рычажный механизм Ватта — это задняя подвеска автомобиля, разработанная в начале двадцатого века как усовершенствованная тяга Панара для определения положения оси задней балки автомобиля относительно оси автомобиля. тело и предотвращение относительного движения из стороны в сторону. В то время как штанга Панара поворачивается как на оси, так и на корпусе, заставляя ось двигаться по дуге, таким образом вводя боковой компонент в вертикальное движение оси, рычажный механизм Уоттса обеспечивает чисто вертикальное движение. Он состоит из двух почти симметрично расположенных длинных стержней, установленных по одной с каждой стороны шасси и идущих параллельно задней оси и позади нее, где они прикрепляются к концам короткой вертикальной перекладины, центр которой установлен в центре оси. и который может свободно вращаться в плоскости под прямым углом к продольному размеру автомобиля. Как и у тяги Панара, боковые рычаги могут свободно поворачиваться вертикально с любого конца. Таким образом, каждый боковой элемент действует как более короткий стержень Панара, прикрепленный к центральному вертикальному элементу, обеспечивающему боковое расположение. Однако, в отличие от действия тяги Панара, боковые компоненты движения двух рычагов, когда они поворачиваются вокруг своих внешних опор, компенсируют друг друга в своем воздействии на ось, а вместо этого воспринимаются вращением центрального элемента вокруг оси. его ось. |
Как работает многорычажная подвеска — autoevolution
По сути, подвеска представляет собой набор рычагов, пружин и амортизаторов, которые соединяют кузов автомобиля с колесами. Как упоминалось выше, подвеска жизненно важна для управляемости и торможения автомобиля, но также является ключевым компонентом транспортного средства, когда речь идет о комфорте как водителя, так и пассажиров. Подвески подразделяются на две основные категории: зависимые и независимые. Термины, обозначающие способность противоположных колес двигаться независимо друг от друга.Третий, менее популярный вариант — это полузависимая подвеска, в которой противоположные колеса не могут двигаться независимо, но не жестко прикреплены друг к другу. Короче говоря, зависимая подвеска заставляет колесо принимать такой же развал (угол между вертикальной осью колеса и вертикальной осью транспортного средства), что и другое. С другой стороны, независимая подвеска позволяет одному колесу двигаться свободно и не мешать противоположному. Стоит отметить, что даже несмотря на то, что некоторые независимые подвески включают некоторые формы элементов рычажного механизма, такие как стабилизаторы поперечной устойчивости, они по-прежнему классифицируются как независимые. Многорычажная подвеска
Хорошо, теперь, когда у вас есть некоторые базовые представления о подвеске как концепции, давайте взглянем на многорычажную подвеску. Самое важное, что нужно знать об этом типе подвески, — это то, что она независимая.
Созданная на основе двухрычажной подвески, многорычажная подвеска использует три или более поперечных рычага и один или один или несколько продольных рычагов, которые не обязательно должны быть одинаковой длины и могут быть отклонены от их естественного направления.
Каждый из рычагов имеет сферическое соединение или резиновую втулку на каждом конце, заставляя их «работать» при растяжении и сжатии, а не при изгибе.Как отмечено здесь, рычаги соединены в верхней и нижней части шпинделя. Когда этот шпиндель поворачивается для рулевого управления, он фактически изменяет геометрию подвески, затягивая все рычаги подвески. Не волнуйтесь, поскольку системы шарниров подвески предназначены для этого.
Многорычажная подвеска используется как на передней, так и на задней подвеске, но в первой подвеске заменяется поперечный рычаг тягой, которая соединяет стойку или рулевую коробку со ступицей колеса.
Поскольку в отрасли не существует единой системы с несколькими линиями связи, все громкие имена имеют свой собственный дизайн.Некоторые комплектации BMW выглядят как буква Z и имеют четыре звена, в то время как многорычажная система Honda похожа на подвеску на двойных поперечных рычагах, но с добавленным пятым рычагом. Передняя подвеска Audi A4 также имеет четыре рычага и очень похожа на подвеску на двойных поперечных рычагах.
Спортивная передняя и задняя 5-рычажная система Hyundai Genesis. Передняя подвеска имеет два верхних рычага, два нижних рычага и тягу, а в задней подвеске — два верхних рычага, нижний рычаг, продольный рычаг и рычаг управления схождением.
Преимущества и недостаткиМногорычажная подвеска считается лучшей независимой системой для серийного автомобиля, поскольку она предлагает наилучший компромисс между управляемостью и компактностью, а также комфортом и управляемостью. Более того, поскольку такая подвеска позволяет автомобилю больше изгибаться, это также очень хорошее решение для езды по бездорожью.
Многорычажная система также удобна для проектировщиков, которые могут изменять один параметр подвески, не влияя на всю сборку.Это серьезное отличие от подвески на двойных поперечных рычагах.
Как и все хорошее, многорычажная система является дорогостоящей и сложной в разработке и производстве. Фактически, геометрию подвески необходимо проверить с помощью программного обеспечения для анализа конструкции.