Выбрать тип подвески порой можно даже на одной модели автомобиля, но стоит ли переплачивать за более сложную конструкцию? Авто24 готов вступить в дискуссию, давно ставшую хрестоматийной.
Задняя подвеска массового переднеприводного автомобиля может быть попроще – с балкой скручивания (полузависимая) и посложнее – многорычажной (независимая). Каждая имеет свои плюсы и минусы, но мы попытались дать конкретный ответ: так ли уж нужна сложная и дорогая многорычажка среднестатистическому владельцу?
При одном и том же назначении независимая многорычажка имеет деталей примерно вдвое больше, чем полузависимая балка. Но надежность часто одинакова.
Читайте также: Как проверить ходовую часть при покупке машины
Подвеска служит для того, чтобы обеспечить ход каждого колеса вверх-вниз относительно кузова по заданной траектории. Это нужно, чтобы обеспечить непрерывный контакт колес с дорогой на неровностях и в поворотах при кренах кузова. При этом именно характер перемещения колес определяет комфорт и управляемость автомобиля. Потому и существует несколько типов задних подвесок для переднеприводных авто, из которых самые распространенные как раз и есть – полузависимая торсионная балка и независимая многорычажная.
Полузависимая подвеска или так называемая балка – это фактически два подпружиненных продольных рычага (по одному на каждое колесо), соединенных поперечной балкой. Балка нужна, чтобы ограничить перемещения колес в поперечном направлении (влево-вправо). А чтобы рычаги с колесами при этом не были ограничены во взаимных вертикальных перемещениях, балку делают эластичной, скручивающейся.
Для переднеприводных авто полузависимая подвеска с торсионной (скручивающейся) балкой – рациональный вариант. Но не лишенный недостатков.
То есть, закручиваясь вокруг своей продольной оси, балка почти не мешает колесам оставаться независимыми, потому такая подвеска и называется полузависимой. Благодаря своей простоте этот тип самый недорогой – по сути два рычага и соединяющая их балка.
Читайте также: Для комфорта в авто: чтобы мелочи всегда были под рукою
Многорычажная независимая подвеска устроена сложнее, поскольку каждое колесо удерживается несколькими рычагами. Это, во-первых, обеспечивает каждому колесу полную независимость, а во-вторых, три-четыре рычага дают конструкторам возможность выстроить такую траекторию перемещения колеса, которая наиболее выгодна с точки зрения комфорта и управляемости.
Все ухищрения с тремя-четырьмя рычагами на колесо ради того, чтобы при работе подвески заставить колесо двигаться по траектории, выгодной для управляемости авто.
Дополнительный плюс в том, что вибрации от работы колес по дороге передаются на кузов не через пару сайлент-блоков, как у полузависимой схемы, а через шесть-восемь сайлент-блоков. А это делает движение автомобиля более комфортным.
Таким образом, конструкторы самых распространенных сегодня переднеприводных легковушек имеют в своем арсенале два типа подвески – один якобы подешевле, а второй – с более точной управляемостью. И соответственно, еще не так давно многорычажка подавалась как большое преимущество и применялась на моделях, заявленных как более драйверские.
Однако, инженеры начали совершенствовать конструкцию, работая с сайлент-блоками и меняя сечение и форму соединителя – металлического профиля, соединяющего левый и правый рычаги (собственно, той самой пресловутой балки). И в конце концов старательность конструкторов и отработанные технологии сыграли злую шутку, и даже полузависимая подвеска со временем стала обеспечивать семейным машинкам отличную управляемость. Тем более, общемировые тенденции к упрощению ради снижения себестоимости все набирают и набирают силу.
На современных моделях конструкторы все чаще отказываются от многорычажки в пользу полузависимой балки – они научились и с такой схемой наделять машину хорошей управляемостью.
Недаром многие уважаемые автопроизводители на своих самых популярных моделях вернулись от многорычажки к старой доброй балке – например, как Honda Civic в 2006 г. или нынешняя Mazda 3. А один из европейских хитов – Opel Astra – так никогда полностью независимой подвески и не имел. В некоторых подобных случаях многорычажная подвеска осталась все же доступной, но только в самых мощных и богатых комплектациях моделей – скажем, как у Skoda Octavia третьей генерации, VW Golf в шестом поколении и у современных Ford Focus и Mercedes A-klasse.
На более-менее современном автомобиле сегментов В и С даже горячему драйверу вполне достаточно полузависимой подвески – так называемой балки. Ставить при выборе авто условием наличие многорычажки стоит разве что из соображений престижности. Если вам важно небольшое преимущество в виброакустическом комфорте, который иногда дает полностью независимая подвеска, рекомендуем сравнить автомобили с обоими типами ходовой на дороге – и делать выбор уже после того, как разница будет вами замечена.
Читайте также: Пакет “плохая дорога” – плюсы и минусы для авто
Развиваются технологии, развивается и конструкция автомобильного «организма». Но наиболее сложным его узлом была и остается подвеска, и связано это даже не с тем, какая ответственность возлагается на этот узел, а с тем, какое количество деталей она в себя включает. По этой причине, во многих современных авто взаимодействие отдельных элементов подвески полностью контролируется и регулируется центральным компьютером. Благодаря этому обеспечивается безопасное и комфортное движение. Но таковым оно является до тех пор, пока все узлы подвески находятся в исправном состоянии. Если же, к примеру, происходит поломка задней балки – движение автомобиля становится невозможным. В таком случае приходится, засучив рукава, приступать к процессу замены. В чем заключается данный процесс, вы сможете узнать из этой статьи.
Конструкция задней подвески разных автомобилей может значительно отличаться. В первую очередь зависеть это может от того, способны ли задние колеса изменять свой угол уклона во время движения, или они могут перемещаться только вертикально. Как бы там ни было, задняя подвеска и все ее составляющие элементы имеют очень важное значение для безопасности движения, поэтому ее проверка и своевременный ремонт в буквальном смысле могут спасти вам жизнь.
Чаще всего на автомобилях можно встретить зависимую или полунезависимую заднюю подвеску. В нашем случае речь пойдет о зависимой подвеске, основу которой и составляет интересующая нас балка. Именно благодаря ей соединяются автомобильные колеса. К кузову балка крепится при помощи специальных продольных рычагов. Несмотря на распространенность использования задней балки в автомобильной подвеске, стоит сразу обратить внимание на один важный недостаток такой конструкции: под очень большой нагрузкой (к примеру, если вы положили в багажник мешков пять цемента) в задней подвеске могут появляться вибрации, что негативно влияет на плавность хода автомобиля в целом. Происходит это по той причине, что под тяжестью задняя балка немного прогибается, и колеса не могут полноценно соприкасаться с дорожным покрытием.
В случае с полузависимой подвеской колеса крепятся непосредственно к продольным рычагам, которые, в свою очередь, крепятся к автомобильному кузову. Для прочности между продольными рычагами также имеется поперечина. Если вы собираетесь покупать новое авто, то лучше выбирать модель именно с такой подвеской, поскольку она способна обеспечивать наиболее оптимальную кинематику задних колес. Единственный минус – такой автомобиль будет иметь только передний привод, поскольку полузависимая подвеска неспособна передавать на задние колеса крутящий момент.
Но если у вас проблемы с автомобилем, на котором установлена зависимая подвеска с задней балкой, выбора у вас уже нет, придется повозиться именно с балкой. Чтобы еще раз подтвердить важность своевременного ремонта, ознакомим с наиболее важными функциями, которые возлагаются на данный элемент подвески:
1. При помощи задней балки колеса соединяются с кузовом автомобиля, а кузов, в свою очередь, соединяется с колесами и передает на них крутящий момент (если авто имеет задней привод).
2. От исправности задней балки напрямую зависит комфорт езды в автомобиле. Если она изогнута или имеет другие повреждения, которые не позволяют ей полноценно выполнять возложенные на нее задачи, автомобиль будет заметно потряхивать, водитель и пассажиры будут чувствовать каждую яму на дороге. Если дела с балкой обстоят совсем плохо, автомобиль во время езды может буквально покачивать.
3. Не менее важное значение играет задняя балка и для управляемости автомобилем. Речь идет о том, как автомобиль реагирует на повороты руля. Если авто переднеприводное, то состояние задней балки не так сильно будет отражаться на этом, однако если речь идет о задне- или полноприводном авто, то зад кузова может вести себя очень непослушно, если с балкой подвески возникли какие-либо неприятности.
4. Поскольку посредством задней балки на колеса заднеприводного автомобиля передается крутящий момент, то при ее неисправности автомобиль может даже на небольшой скорости попасть в аварию.
5. К балке привариваются специальные кронштейны, которые удерживают амортизаторы и нижние опоры пружин автомобильных колес.
Причины замены задней балки автомобиля: когда стоит быть тревогу?
Чаще всего проблемы с задней балкой автомобиля возникают из-за износа игольчатого подшипника, а также по причине попадания в этот узел влаги. Как результат, детали покрываются ржавчиной, ролики подшипника начинают изнашиваться еще быстрее, поскольку в подшипник попадает большое количество абразива.
Очень часто об износе задней балки свидетельствует характерный «вой» изношенного подшипника. Однако если на автомобиле установлено игольчатое изделие, подобный звук будет отсутствовать. Связано это с тем, что такие подшипники вращаются очень медленно и имеют незначительный диапазон вращения. Но, несмотря на это, после выхода из строя иголки из такого подшипника могут буквально высыпаться из рабочей зоны или же наоборот сбиться на кучу и препятствовать нормальному функционированию задней балки.
Хуже всего то, что подобные проблемы с задней балкой зачастую проявляются очень незаметно и постепенно. Нужно быть очень внимательным, чтобы вовремя заменить постепенное разрушение задней балки. Избежать полного восстановления данной детали можно лишь в том случае, если вовремя осуществить замену подшипника, учитывая срок его пробега.
Что же происходит, когда начинает рассыпаться подшипник задней балки? В первую очередь это приводит к стиранию пальца балки. Поскольку у изношенного подшипника даже теоретически не может сохраниться сальник, то в узел начинает попадать вода, начинает распространяться коррозия, что также ускоряет процесс износа задней балки. Так что, если вовремя не устранить причину разрушения и не заменить подшипник, скорее всего, придется менять и пальцы задней балки (причем это тоже еще довольно удачный вариант). Еще хуже, когда приходится восстанавливать рычаги, на которых задняя балка удерживается и крепится к кузову автомобиля. К счастью, необходимость в этом может возникнуть только как последствие аварии или же в очень запущенном варианте износа всех элементов задней подвески.
Но случается и такое, что изнашиваются не только элементы задней балки, но и она сама. В результате неправильной установки, езды по очень плохим дорогам или слишком экстремальной эксплуатации автомобиля балка может терять свою форму, изгибаться. Как результат, она перестает обеспечивать нормальное функционирование задней подвески и всего автомобиля, так как все его детали начнут ускоренно изнашиваться. Проще всего в такой ситуации установить новую балку, хотя подобные работы и обойдутся вам достаточно дорого (даже если делать все самому, так как данная деталь является недешевой).
Кроме этого, если балка и ее крепежные элементы слишком сильно изношены, она может даже переломаться. Допускать возникновения подобного нельзя ни в коем случае, однако если подобное произошло – тут уже никуда не денешься, придется менять весь узел. Как это сделать – читаем дальше.
Замена задней балки – это задача, которую рациональнее доверить специалистам автосервиса. Приступая к выполнению данной задачи самостоятельно, стоит понимать всю ответственность, возложенную на вас, и необходимость правильного выполнения всех этапов замены. Неправильная установка новой задней балки может обернуться для вас очень плачевными последствиями и сделать езду на таком автомобиле очень небезопасной. Так что, если речь идет о замене подшипника задней балки или же ее пальцев – к этой задаче можно приступать и без наличия большого опыта. Но если существует необходимость в полной замене задней балки – стоит несколько раз серьезно подумать, прежде чем отважиться на выполнение такой сложной задачи без помощи специалистов.
Чтобы осуществить замену задней балки, автомобиль необходимо приподнять на специальном подъемнике, что обеспечит не только вашу безопасность, но и удобство работы.
Если подъемника нет, придется выкручиваться более сложным способом. Для этого нужно будет использовать несколько домкратов и подготовить специальные опоры, на которые можно будет опустить автомобиль. Выполняем все действия следующим образом:
1. Непосредственно под балку (если она это позволяет) устанавливаем домкрат и приподнимаем заднюю часть автомобиля.
2. Устанавливаем под автомобиль опоры, который смогут надежно удерживать его во время работы.
3. Можете удалить домкрат.
Что же касается инструментов, которые потребуются вам для замены задней балки, то их список достаточно короткий:
- набор гаечных ключей, поскольку на разных моделях авто могут использоваться разные размеры гаек.
- ключ, специально предназначенный для того, чтобы осуществлять демонтаж гаек тормозных трубок.
- специальное приспособление, при помощи которого можно сжимать и безопасно демонтировать колесные пружины.
Итак, если все сомнения остались позади, и вы действительно настроились на осуществление самостоятельной замены задней балки подвески своего автомобиля, можете поочередно приступать к выполнению всех пунктов нижеприведенной инструкции:
1. Перед тем как приступать к работе и поднимать автомобиль на подъемнике или домкрате, необходимо переключить его на первую передачу (если коробка передач автоматическая, то это будет позиция «Р»). Также не будет лишним установить под передние колеса противооткатные «башмаки».
2. Задние колеса необходимо демонтировать. Приступить к выполнению этой задачи также стоит еще до того, когда автомобиль будет поднять на опоры. Для этого необходимо немного ослабить затяжку гаек, при помощи которых крепится колесо.
3. Теперь приподнимаем заднюю часть кузова автомобиля и устанавливаем ее на опоры. Главное, чтобы они максимально безопасно удерживали автомобиль. После этого можно полностью выкрутить все крепежные гайки из колес и снять их с автомобиля.
4. От кронштейна необходимо отсоединить амортизатор, для чего также скручиваем и удаляем крепежные элементы.
5. Демонтируем пружину задней подвески. Работать с ней необходимо крайне осторожно, поскольку в процессе сжимания они может попросту выстрелить и нанести раны вам или же повредить кузов автомобиля. По этой причине осуществлять демонтаж пружины лучше при помощи специального зажима. Если же его нет, придется использовать обычный лом.
6. Теперь от задней балки необходимо отсоединить трос привода ручника. Для этого необходимо открутить крепежную гайку и отсоединить кронштейн, к которому и крепится этот трос.
7. Через отверстие тормозного щита извлекаем трос привода ручника. Однако если на вашем автомобиле установлена дисковая тормозная система, этот трос придется отсоединять от рычага. А если на нем еще используется антиблокировочная система тормозов, придется также демонтировать датчики вращения задних колес автомобиля.
8. Тормозные магистрали также необходимо частично демонтировать. В частности, следует отсоединить их от наконечника тормозных шлангов. Чтобы тормозная жидкость не начала при этом вытекать, очень быстрым движением необходимо заглушить трубопровод. Для заглушки можно использовать любое подручное средство, но лучше всего для этой цели подойдут колпачки клапанов выпуска воздуха.
9. Под балку передней подвески необходимо установить опору и приступить к непосредственному демонтажу данной детали.
10. Выворачиваем болты, при помощи которых балка крепится к кузову автомобиля.
11. Демонтируем заднюю балку с кузова автомобиля.
12. Установку новой балки необходимо осуществлять аналогично описанию ее демонтажа. Однако, после того как сборка автомобиля будет полностью завершенной, и вы снимете его с опор, необходимо будет опять подлезть под авто и максимально возможно завернуть гайки на автомобиле, который стоит на колесах.
Теперь можете осуществить пробную поездку на автомобиле с новой задней балкой. Проследите за тем, как он работает и реагирует на повороты руля влево вправо, нет ли посторонних звуков. После этого авто следует загнать на эстакаду или смотровую яму и внимательно осмотреть все узлы подвески, проверить правильность и надежность их соединений. Если все в порядке, можете себя поздравить – вы справились с задачей, и теперь езда на вашем авто снова станет комфортной и безопасной. В дальнейшем постарайтесь вовремя устранять все возможные причины износа задней балки, тем самым исключая и необходимость в ее замене.
Балочная конструкция
Конструкция поперечной балки автомобиля не меняется между автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электромобилями. Элементы дизайна могут различаться между ДВС и электромобилями, поскольку во многих электромобилях вместо кнопок и ручек используется большой экран, а точки крепления, опора рулевого колеса и крепления для подушек безопасности одинаковы. Дизайн и материалы создают ценностное предложение, которое включает в себя вес, стоимость, признание клиентов, безопасность, прототип и производственные инструменты, а также возможность вносить изменения в рамках разработки программы.
Области внимания
Поперечная балка автомобиля является основой приборной панели. С точки зрения конструкции концы крепятся к стенкам корпуса и брандмауэру. Это означает, что рулевая колонка должна иметь достаточную структурную поддержку как для безопасности, так и для комфорта водителя.
Виброизоляция является основным элементом конструкции поперечной балки кабины. Если рулевая колонка трясется, мы связываем это с проблемой рулевого управления или тормозов. То есть, если поперечная балка автомобиля не прогибается. Точно так же, если экран дисплея на приборной панели или центральной консоли вибрирует, клиенты сочтут автомобиль некачественным. Здесь указаны основные направления поперечной балки:
Дизайн с экструзией
Поперечные балки автомобиля подвержены скручивающим нагрузкам от дорожных нагрузок, поэтому целесообразно использовать полые конструкции, естественным образом обеспечивающие жесткость на кручение. Алюминиевые профили имеют явное преимущество в конструкциях, чувствительных к весу, поскольку это материал с низкой плотностью, простой в изготовлении и легкодоступный.
Программа Cadillac CTS оптимизировала дизайн из магния с помощью профилей и уменьшила вес на 36%. Распространены сплавы серии 6000, а именно легко поддающиеся экструзии 6063 и более прочные сплавы 6061 и 6005A, когда это требуется в ограниченных областях.
Выбор сплава
Выбор сплава зависит от характеристик продукта и производственных требований. Например, 6005A иногда выбирают вместо 6061 или 6082 в основной трубе, потому что она меньше деформируется из-за скоростей закалки и при сварке, что снижает допуски при сборке.
Конечно, в этих областях также можно использовать отпуск, который лучше всего подходит для прочности, ударной вязкости и характеристик продукта.
Преимущество использования сплавов серии 6000 заключается в том, что все они могут быть легко соединены с помощью традиционной сварки алюминия, клея и других методов соединения.
Элементы сборки, такие как опорные точки, легко интегрируются при установке и сборке.
Сварка (слева) и формование полимера методом экструзии (справа)
Почему профили хорошо подходят для конструкции поперечной балки вагона?
Профили обеспечивают эффективную геометрию, предлагающую множество функций и преимуществ:
Явное преимущество экструзии
по сравнению с отливками HPDC
Показанные здесь конструкции сложны для литья под давлением, поскольку размеры формы по осям X и Y становятся чрезвычайно толстыми, что приводит к ее утяжелению. В свою очередь, пресс-форма более дорогая и требует большей тепловой массы для управления процессом. Кроме того, длина (Z) еще больше увеличивает потребность в длинной и тяжелой форме.
Типичная программа поперечной балки требует много форм, поэтому затраты складываются, а время выполнения заказов увеличивается. Инструмент для литья под давлением может стоить 6 миллионов долларов, тогда как инструмент для экструзии на Acura стоил менее 140 000 долларов. Реализовать эту геометрию с помощью экструзии в сжатые сроки невероятно выгодно.
Различные формы и толщины стенок
Разработчики отливок любят использовать постоянную толщину стенок, чтобы максимизировать свойства материала. Благодаря экструзионным поперечным балкам процесс интеграции упрощается. Дизайнеры могут использовать свое воображение для толщины стенок и геометрии и могут использовать металл там, где это необходимо для производительности продукта (ценность и оптимизация).
Кроме того, процесс экструзии позволяет создавать универсальные формы для обеспечения локальной прочности и жесткости по мере необходимости.
Сегодня литая поперечная балка из магниевого сплава может заменить многие отдельные детали из листовой стали или алюминия или алюминиевые профили. Комплексное литье разработано, произведено и испытано компанией GF Casting Solutions. Для производителей легковых и грузовых автомобилей поперечная балка предлагает максимальную функциональную интеграцию и значительное снижение веса при соблюдении всех необходимых свойств.
Отличительный структурный элемент, спрятанный за кабиной, изготовлен из магния и поэтому очень легкий. По сравнению с алюминием магний примерно на 37% легче. В процессе литья он вызывает меньшее истирание головки HPDC, чем алюминий, что обеспечивает более длительный срок службы. Снижение веса, которое возможно благодаря поперечной балке от GF Casting Solutions, выглядит презентабельно: легкий компонент сегодня весит от 4 до 6 кг, что значительно меньше, чем сопоставимое решение из алюминия или стали — при том же уровне требований и лучшей функциональности. интеграция. По сравнению с обычными решениями, упомянутыми выше, цельнолитое решение заменяет до 10 отдельных компонентов. Другие компоненты внутри кабины, такие как проекционный дисплей, кондиционер, вентиляционные каналы, коленная подушка безопасности, бардачок и рулевая консоль, перед окончательной сборкой крепятся к поперечной балке автомобиля. Для окончательной сборки он просто прикручивается к нескольким точкам крепления, например, к передней стойке и центральной консоли.
Соответственно, литой компонент, относящийся к компонентам автомобиля, имеющим значение при столкновении, является довольно сложным. В процессе разработки литые компоненты подвергаются CAE-анализу на жесткость, ударопрочность и NVH с помощью сложного моделирования. Более того, благодаря раннему применению моделирования литья (FFES) компонент готов к процессу литья на всех уровнях разработки проекта.
Для проверки результатов моделирования и выполнения дополнительных требований производителей автомобилей GF Casting Solutions предлагает собственную научно-исследовательскую лабораторию в штаб-квартире в Шаффхаузене, Швейцария.
В компании GF Casting Solutions успешное сотрудничество является таким же приоритетом, как и наши высокие стандарты качества. Не только с клиентами и партнерами, но и внутри компании GF рассчитывает на командную работу! Во время разработки нового компонента межорганизационные группы, в том числе наши специалисты из отдела исследований и разработок, а также технические специалисты, ответственные за производство на наших литейных заводах — в данном случае на заводе по литью под давлением в Альтенмаркте, Австрия, тесно сотрудничают.
Для нас быть поставщиком решений также означает думать о будущем во всем, что мы делаем: говоря о поперечной балке автомобиля, это означает мыслить еще шире! Потому что благодаря накопленному опыту работы с крупными конструкционными деталями из магния наши специалисты GF Casting Solutions уверены, что можно интегрировать еще больше компонентов.
Пожалуйста, заполните все обязательные поля, отмеченные *
Имя *
Фамилия *
Электронная почта *
Компания/Отрасль
Ваше сообщение *
Согласие на конфиденциальность * Я даю согласие на то, чтобы GF Casting Solutions хранила представленную мной информацию в соответствии с Заявлением о конфиденциальности и Условиями использования, чтобы они могли ответить на мой запрос.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
