Полунезависимая и зависимая подвеска: в чем суть устройства и основные различия

Несмотря на то, что понятия «зависимая» и «независимая» подвеска существуют очень давно, бОльшая часть автолюбителей не понимают, в чем заключается их разница. Очевидно, что вместе с тем они не знаю преимущества и недостатки каждой из них.
Хочу провести для вас краткий ликбез – рассказать про эти типы подвесок, их достоинства и какой тип подвески, на мой взгляд, лучше.
Зависимая подвеска
В зависим

Зависимая подвеска

В зависимой подвеске существует жесткая связь колес на одной оси. То есть, оба колеса связаны между собой балкой и во время изменения уровня дорожного покрытия (читай «наезд на препятствие») угол наклона обоих колес меняется на одинаковую величину.

Зависимый тип подвески может быть как на ведущей, так и на ведомой оси. Однако, встречается она уже крайне редко, так как была вытеснена МакФерсоном. Конечно, ее еще можно встретить на старых автомобилях – преимущественно это внедорожники.

Недостатков у подвески такого типа – масса. Например, неравномерность зацепа с дорожным покрытием во время езды по неровностям, огромная масса мостов или балок, изначально низкий уровень их расположения (из-за чего производители поднимали пол самого автомобиля).

Но есть и большой плюс – это сцепление колес в повороте. В поворотах такая подвеска чувствует себя отлично, так как колеса жестко закреплены на оси.

Существует еще полузависимая подвеска. Отличие ее в том, что в конструкции балки присутствуют торсионы, которые работают на скручивание.

История появления

В средние века люди перемещались, в основном, на лошадях. Со временем появились кареты, в которых ездили представители знати. Транспорт был некомфортабельным, поскольку оси колес были прикреплены прямо к корпусу. Во время езды каждая кочка «передавалась» пассажирам. Чтобы не ощущать ухабы так сильно, на скамью подкладывали подушки. Но полностью проблема от этого не исчезла.

Именно поэтому изобретатели предприняли попытки сделать поездки более комфортными. Для этого было решено придумать некую «прослойку», которая бы лежала между кузовом и колесами транспорта. Этой деталью выступили эллиптические рессоры. Прошло еще немного времени, и данный элемент начали внедрять в конструкцию автомобилей. Теперь рессоры стали полуэллиптические, но выяснилось, что они не очень удобны. Почему?

Дело в том, что рессоры устанавливали поперечно. Управлять машиной водителю было сложно даже на минимальных скоростях. После этого деталь начали ставить продольно на каждое из колес. Эти события повлекли за собой разработку и усовершенствование подвески. Сегодня устройство подвески авто включает в себя различные типы.

Подвеска — что это?

Наверняка не каждый из нас в XXI веке имел возможность прокатиться в конной упряжке на телеге, испытать ощущения каждой ямочки и выбоины на дороге. Так вот это и есть ярчайший пример передвижного средства без той самой подвески. Именно такая немаловажная часть машины, как подвеска, определяет уровень комфорта, удобство управления, а также устойчивость и проходимость. На сегодняшний день существует несколько видов подвесок, среди которых можно выделить следующие основные части:

• Крепёж.
• Стабилизационные элементы поперечной упругости.
• Распределительные элементы направления силы.
• Гасящий момент.
• Элементы упругости.

Каждый вид подвески имеет свои плюсы и минусы.

Пружинная подвеска

Пружины начали устанавливать еще на заре автомобилестроения и с успехом применяют до сих пор. Пружины могут работать в зависимых и независимых подвесках. Их применяют на легковых автомобилях всех классов. Пружина, поначалу только цилиндрическая, с постоянным шагом навивки по мере совершенствования конструкции подвески приобрела новые свойства. Сейчас применяют конические или бочкообразные пружины, навитые из прутка переменного сечения. Все для того, чтобы усилие росло не прямо пропорционально деформации, а более интенсивно. Сначала работают участки большего диаметра, а затем включаются те, что поменьше. Так же и более тонкий пруток включается в работу раньше, чем более толстый.

На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля. На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля.

В задней полузависимой подвеске недорогих легковых автомобилей почти безальтернативно применяется пружина. В задней полузависимой подвеске недорогих легковых автомобилей почти безальтернативно применяется пружина.

Плюсы пружинной подвески	Минусы пружинной подвески
Отработанная и недорогая конструкция Сравнительно высокая долговечность Возможность обеспечения прогрессивной характеристики Не нуждается в обслуживании и смазке	Подвеска получается не очень компактной, т.к. пружина не может передавать никаких усилий, кроме осевых, а потому требует направляющих элементов в виде рычагов. Пружинная подвеска не обладает свойством гашения колебаний, а потому требует мощных амортизаторов Нет возможности изменять характеристики подвески

Два вида подвески

Подвеска бывает зависимой и независимой:

• Зависимая подвеска характеризуется тем, что колеса одного моста полностью зависимы друг от друга, то есть, скреплены друг с другом жесткой сцепкой. Это все значит, что лучше всего данный вид подвески можно наблюдать в самосвалах старых конструкций на заднем мосту (там виднее). Два колеса скреплены одним мостом. Когда одно колесо поднимается, другое под действием изменения положения моста, тоже меняет свое положение.
• Независимая подвеска работает совершенно иным способом. Тут уже каждое колесо полностью отвечает только за себя. То есть, если оно меняет свое положение, то это явление никак не затрагивает другие колеса подвески. Наиболее наглядный пример – это машины-багги.

Независимая пружинная подвеска

Это система, в которой колеса не зависят друг от друга, двигаясь каждый в своем ритме, на который влияют особенности покрытия. Независимая пружинная подвеска может создаваться на основе прямых или продольных рычагах, одна часть которого неподвижно закрепляется на кузове авто. Прямые рычаги в независимой подвеске всегда изготавливаются слишком массивными, поскольку им приходится воспринимать слишком большие нагрузки. Кроме этого, недостатком такой системы можно считать невысокий клиренс.

Косые рычаги в пружинной независимой подвеске в большей степени использовались для заднего ведущего моста. В качестве разницы с вышеописанным механизмом стоит отметить наличие шарнира. Такая подвеска обходится производителю дешевле, но имеет и достаточно серьезный недостаток – изменяемый развал-схождение, с которым приходится немало помучаться. Использование такого типа подвески эффективно лишь на задних мостах авто – на передних она не используется.

Независимая подвеска

Очевидно, что раз вся суть зависимой подвески в том, что два колеса на одной оси зависят друг от друга, то на независимой подвеске они не зависят друг от друга.

Такая подвеска намного комфортнее, тише, легче. Но и тут без недостатков – прямо во время эксплуатации автомобиля настройки подвески (развал, схождение) могут меняться из-за нагрузок различного типа.

Существует большое количество разновидностей независимой подвески – это МакФерсон, многорычажка, на косых рычагах, на двойных поперечных рычагах, на двойных продольных рычагах и так далее. Все они хорошо, но под внедорожные автомобили не совсем подходят.

Пружины в подвеске

Мы не станем рассматривать такое устройство рессорных упругих элементов, так как они сегодня используются очень редко и только на большегрузных автомобилях в задней подвеске или железнодорожных грузовых вагонах. Вместо этого мы рассмотрим пружинные элементы – их можно встретить практически на любой легковой машине.

Пружинные упругие элементы устанавливаются как в передней, так и в задней частях подвески. Они бывают двух видов:

• цилиндрические;
• бочкообразные.

Они различаются тем, что по-разному реагируют на разные неровности дороги. С цилиндрической все понятно и просто. Здесь используется пруток постоянного сечения, ширина и шаг витков пружины тоже одинаковы на всем протяжении пружины. Это обеспечивает полностью одинаковую упругость как в начале сжатия, так и в конце.

У бочкообразных пружин все сложнее: напряжение пружины динамически изменяется по мере ее сжатия. Это происходит потому, что она изготавливается из прутка переменного сечения. Витки в ней также имеют разный шаг и диаметр на всем протяжении. То есть, если в начале сжатия пружина поддается легко, то под конец для этого нужно приложить большее усилие. Это значит, что гасить энергию ударов от колес при преодолении больших неровностей им удается лучше, вместе с тем оставаясь комфортной для пассажиров.

Торсионы

А вы знаете, что почти в любом автомобиле с пружинной подвеской все равно есть торсионы? Ведь стабилизатор поперечной устойчивости, который сейчас ставят почти повсеместно, это и есть торсион. Вообще любой относительно прямой и длинный рычаг, работающий на кручение, представляет собой торсион. Как основные упругие элементы подвески торсионы стали применятся наряду с пружинами в самом начале автомобильной эры. Торсионы ставили вдоль и поперек автомобиля, использовали в самых разных типах подвесок. На отечественных автомобилях торсион использовался в передней подвеске Запорожцев нескольких поколений. Тогда торсионная подвеска пришлась кстати вследствие своей компактности. Сейчас торсионы чаще используют в передней подвеске рамных внедорожников.

Пример установки торсионов в передней подвеске Great Wall Hover.

Упругим элементом подвески является торсион — стальной стержень, работающий на кручение. Один из концов торсиона закреплен на раме или несущем кузове автомобиля с возможностью регулировки углового положения. На другом конце торсиона установлен нижний рычаг передней подвески. Усилие на рычаге создает момент, закручивающий торсион. Ни продольная, ни боковая силы на торсион не действуют, он работает на чистое кручение. Подтяжкой торсионов можно регулировать высоту передней части автомобиля, но при этом полный ход подвески остается прежним, мы только меняем соотношение ходов сжатия и отбоя.

На задних концах торсионов установлены рычаги, позволяющие регулировать преднатяг.

Плюсы торсионной подвески	Минусы торсионной подвески
Очень компактны и легки Возможно регулирование преднатяга торсиона, что позволяет перенастраивать подвеску под конкретные требования При поломке, что бывает крайне редко, легко заменить своими силами. Также упрощается ремонт передней подвески, которую всегда можно разгрузить просто ослабив торсионы.	Очень высокие требования к качеству изготовления, поскольку торсион представляет собой не просто пруток, а требует прочной заделки концов, обычно с помощью шлицевых соединений. Относительно дороги в производстве

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном, этот тип подвески используется на легковых машинах. Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Когда одно колесо попадает в яму, на втором это никак не сказывается. Если машина на большой скорости попадает в большую яму, то у нее меньший риск перевернуться, если установлена независимая подвеска автомобиля. Машины с этим типом подвески более безопасны и мобильны. Также у них более высокий уровень сцепления с дорогой, что отчетливо видно на хорошей скорости.

Главный недостаток подвесок такого типа – это более высокая вероятность того, что она быстрее выйдет из строя, чем зависимая подвеска автомобиля. Этот момент хорошо заметен во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо идет по препятствию, а второе идет по своей траектории. Из-за этого клиренс становится меньше, в результате чего может повредиться дно машины. Одно можно сказать точно: асфальтовые дороги – стихия независимых подвесок автомобилей.

Отличия зависимой и независимой подвески

В независимой подвеске нет связей между колёсами, каждое может перемещаться только в рамках, задаваемых её направляющим аппаратом.

При этом она устроена значительно сложнее, поскольку у этого аппарата нет общих частей для левой и правой сторон, а значит многое приходится дублировать. Но для легковых автомобилей это не так существенно, им не требуется большой запас прочности, а значит детали могут иметь малые размеры и массу.

Что же касается джипов, то там споры по поводу желательности той или иной схемы идут постоянно. И касается это в основном вопросов обеспечения клиренса. У зависимой подвески он всегда постоянен под балкой и не зависит от ходов колёс. Меняется только просвет под днищем или рамой.

Независимая же позволяет обеспечивать не меньшую его величину, но при этом клиренс будет меняться при сжатии или разгрузке пружин. Что лучше – вопрос спорный. К тому же считается, что неразрезные мосты более прочны и выносливы, особенно при неизбежных контактах с поверхностью в глубоких колеях.

Независимый тип подвески

В этом случае каждое колесо соединяется с остальной подвеской подвижными соединениями и гасителями ударов. Это значит, что нагрузки на подвеску значительно снижаются.

Независимая подвеска автомобиля бывает двух типов:

• рычажная;
• подвеска Макферсона.

Устройство рычажного типа подвески в качестве направляющего устройства использует рычаг или систему рычагов. Они бывают одно- и двухрычажные. В зависимости от того, как именно расположен рычаг, бывают продольно-, поперечно- и диагонально-рычажные системы.

Подвеска Макферсона характеризуется наличием амортизационной стойки. Она бывает только однорычажной. Главное ее преимущество перед рычажной подвеской – ее небольшие размеры и возможность более гладко отрабатывать неровности дороги.

В независимой подвеске применен довольно простой, но действенный ход, который позволяет значительно повысить комфорт езды по ровным поверхностям. Пружины здесь расположены под углом к колесу. За счет этого на пружину во время поворота воздействуют меньшие силы, соответственно, машина не заваливается набок, когда выполняются маневры.

Также, передняя, как и задний тип независимой подвески, имеет два амортизатора. Они устанавливаются под углом к вертикальной оси колес. Служат амортизаторы для того, чтобы еще больше снизить вертикальные нагрузки и вибрации.

Какой тип подвески выбрать?

Большинство людей при покупке автомобиля даже не обращают внимания на то, какой тип подвески установлен на автомобиль. Пожалуй, этим занимаются, разве что, профи-трофисты или любители выходного оффроуда «по-лайту». Главная истина, которую надо знать при выборе типа подвески – «чем сложнее, тем дороже это чинить, тем более это хрупко».

Если вы готовы пожертвовать комфортом, долей управляемости ради надежности – вам стоит обратить внимание на автомобили с зависимой подвеской. Если же для вас комфорт превыше всего – ваш выбор это независимая подвеска. Вместе с комфортом вы получите лучшую управляемость и довольно дешевое обслуживание (за счет массовости СТО).

Надеюсь, что вам было интересно и вы возьмете это на заметку. Подписывайтесь на канал и ставьте «большой палец вверх», чтобы видеть в своей ленте еще больше интересных статей на автомобильную тему каждый день.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.

Упругие элементы применяются различные:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.

Полунезависимый тип подвески

Устройство полунезависимой подвески очень похоже на зависимую. Но, если во второй пружины устанавливались на поперечину между колесами, то здесь амортизаторы и пружины устанавливаются непосредственно на концах поперечной балки, которая теперь принимает на себя исключительно торсионные (на скручивание) нагрузки. Этот тип устанавливается исключительно сзади на машины с передним приводом.

Наряду с зависимой, полунезависимая подвеска считается морально устаревшей, что, однако, не мешает производителям автомобилей продолжать устанавливать ее на бюджетные модели. Ее отличает очень высокая надежность и легкость в обслуживании. Еще к ее несомненным преимуществам можно добавить малую стоимость производства, что отражается на цене машины для конечного покупателя.

Многорычажная подвеска

Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.

Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.

Что же выбрать?

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что независимая подвеска – верх мечтаний. Однако же тут следует учитывать, что независимая подвеска – это более «дорожный» вариант. Дело в том, что она лучше показывает себя именно на дорожном покрытии с небольшими перепадами полотна. Да и современные производители откровенно халтурят, устанавливая недостаточно сильные амортизаторы и пружины. Это приводит к тому, что клиренс вполне может быть меньше заявленного. Значит, автомобиль с такой подвеской начнет «оседать» под меньшим количеством груза.

Но и сказать, что зависимая подвеска лучше, тоже нельзя. Да, она лучше показывает себя на плохой дороге, отрабатывая большие перепады на дороге или бездорожье. К тому же, она прочнее.

Полузависимая подвеска – это некий компромисс. Но она уже мало где используется.

Лучшие инструкторы по вождению:

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.