Как работают автомобильные пружины и амортизаторы

Система подвески влияет как на управление автомобилем водителем, так и на комфорт пассажиров. Пружины позволяют колесам двигаться вверх, чтобы поглощать неровности дороги и уменьшать тряску, а амортизаторы предотвращают подпрыгивание вверх и вниз. Различные механические звенья удерживают колеса на одной линии.

Виды пружин

Листовая пружина

Большинство автомобилей имеют стальные рессоры, а самый старый тип — листовая рессора. Самая верхняя и самая длинная полоса, мастер-лист, скручивается на каждом конце в проушину, с помощью которой она соединяется с рамой. Нижние листья становятся короче и менее изогнутыми.

Листовые рессоры в действии

Когда пружина отклоняется, она сплющивается, в результате чего второй лист касается главного листа, а затем третий касается второго. Таким образом, пружина становится все более жесткой. Такая пружина обеспечивает более плавную езду, чем жесткая простая одинарная створка.

В некоторых автомобилях многолистовая рессора была заменена специальной одинарной пластиной, которая имеет сужающееся сечение и имеет возрастающую жесткость при отклонении.

Спиральная пружина

Спиральная пружина представляет собой просто спираль из упругого стального стержня. Он растягивается или сжимается при вертикальном движении колес.

Торсион представляет собой отрезок пружинной стали со шлицевыми или квадратными концами. Один шлицевой конец прикреплен к плечу рычага, который является частью подвески. Штанга вращается, когда плечо рычага перемещается вверх и вниз.

Торсион

Другой шлицевой конец крепится к раме. Шлицы препятствуют проворачиванию стержня в его креплениях. Вместо этого руль должен скручиваться при отклонении подвески.

Во всех формах стальных пружин силы, создаваемые дорожными ударами, накапливаются за счет отклонения пружины, а не передаются пассажирам. Затем силы постепенно высвобождаются, чтобы восстановить ровное движение автомобиля.

Резиновые рессоры могут выполнять ту же функцию, но они не накапливают столько энергии и поэтому используются только на легковых автомобилях.

Форма гидравлической подвески может сочетаться с резиновыми пружинами для усовершенствования системы. Движение колеса вверх-вниз перекачивает жидкость из одной камеры в другую через демпферный клапан. Каждая камера имеет гибкую диафрагму со сжатым газом на другой стороне.

Газ сжимается еще больше, когда жидкость поступает в камеру через клапан. По сути, газ действует как пневматическая пружина.

Обычно имеется соединительная трубка, по которой часть жидкости, откачиваемой из камеры переднего колеса, направляется к заднему колесу с той же стороны, чтобы выровнять подвеску.

Гидравлическую подвеску Citroen можно накачивать вверх и вниз, чтобы поднять или опустить автомобиль на нужную высоту.

Амортизаторы

Пружины прогибаются, когда автомобиль наезжает на кочку, а затем отскакивают назад. Автомобиль продолжал бы подпрыгивать вверх и вниз, если бы энергия, накопленная в пружинах, не рассеивалась каким-либо образом.

Эту функцию выполняют демпферы, обычно называемые амортизаторами. Демпфер имеет поршень, который перемещается внутри герметичного заполненного маслом цилиндра вместе с движением колеса вверх и вниз.

В поршне есть узкие управляющие каналы и односторонние клапаны, которые позволяют маслу перетекать через него из одной камеры в другую - но очень медленно.

Это действие замедляет колебания пружины и возвращает автомобиль в ровное положение.

Есть три типа демпфера. Телескопические амортизаторы выглядят как телескопы и укорачиваются таким же образом. Один конец прикручен к оси, другой к корпусу.

Вставки в стойках аналогичны, но предназначены для установки внутри стойки MacPherson (см. Замена вставок в стойках MacPherson).

Рычажные демпферы напоминают гидравлические дверные доводчики. Демпфер, содержащий один или два поршня, крепится к кузову или раме автомобиля, а от него к оси отходит шарнирный рычаг.

Некоторые автомобили имеют амортизаторы, которые содержат как масло, так и газ. Они действуют более эффективно, чем маслонаполненные амортизаторы.

Гидравлическая подвеска

Гидравлическая подвеска Гидравлическая подвеска сочетает в себе резиновые пружины с системой демпфирования, связывающей переднее и заднее колеса с одной стороны автомобиля. Когда переднее колесо поднимается над неровностью, часть жидкости из его узла подвески (известного как вытесняющий узел) течет к узлу заднего колеса и поднимает его, таким образом стремясь удерживать автомобиль на одном уровне. В каждом из вытесняющих узлов жидкость проходит через двухходовой клапан, обеспечивающий демпфирующий эффект. Как только заднее колесо проезжает неровность, жидкость возвращается в передний вытеснитель, и восстанавливается первоначальный уровень.