Подвеска автомобиля. Изучаем… запоминаем…
Подвеска автомобиля представляет собой совокупность узлов и механизмов, при помощи которых осуществляется упругая взаимосвязь кузова (рамы) с колесами. За всю историю развития автомобилестроения, на легковых автомобилях применялись подвески различных типов. Сегодня наиболее распространенной подвеской является McPherson (МакФерсон).
Подвеска данного типа используется преимущественно для передних колес и устанавливается на многих легковых автомобилях и малых грузовиках. Для задних колес подвеска МакФерсон также используется, но реже. Подвеска МакФерсон представляет собой несколько видоизмененную систему на двух рычагах. Однако, в случае с МакФерсон, верхний рычаг отсутствует и его роль выполняет верхняя шарнирная опора стойки амортизатора, которая обычно размещена на крыле автомобиля. Данная подвеска устанавливается на автомобили бюджетного и среднего классов.
Для спортивных машин и автомобилей премиум-класса используются более совершенные типы подвесок. Система McPherson обязана широкому распространению благодаря ряду преимуществ: простое устройство; небольшие затраты на производство; прекрасная ремонтопригодность; разгрузка мест крепления к кузову за счет больших расстояний между верхней и нижней опорой; большой ход подвески.
Однако существуют и отрицательные черты у данной подвески: чрезмерно большой ход способствуют нежелательным, пусть и кратковременным изменениям угла развала колес автомобиля; требуется усиление кузова в месте крепления верхней опоры (опорного подшипника стойки); невозможность качественно шумоизолировать арку колеса; несколько худшие параметры в плане кинематики в целом. Тем не менее, низкая стоимость изготовления данной подвески и ремонтопригодность даже в условиях гаража позволяют не учитывать отрицательные черты.
Устройство подвески МакФерсон Подвеска типа МакФерсон имеет весьма простое устройство и состоит из следующих основных конструктивных элементов: подрамник; нижний поперечный рычаг; ступица и поворотный кулак колеса; шаровая опора поворотного кулака; стойка амортизатора; пружина; верхняя опора стойки амортизатора. Подрамник представляет собой основной элемент подвески.
Данный узел крепится непосредственно к кузову автомобиля при помощи сайлентблоков или жестким креплением. Крепление подрамника на сайлентблоках позволяет уменьшить передачу вибрации на кузов автомобиля. Стоит отметить, что подрамник, как отдельный конструктивный элемент, может отсутствовать. Нижние поперечные рычаги крепятся к подрамнику или непосредственно к силовому кузову автомобиля при помощи сайлентблоков.
Каждый из рычагов имеет по две точки опоры на кузове. На противоположном конце рычага закреплена шаровая опора поворотного кулака, которая обеспечивает подвижность во всех плоскостях последнего. Ступица и поворотный кулак предназначены для крепления колеса. За счет специального шарнирного соединения через шаровую опору с нижним рычагом и рулевой тягой, поворотный кулак обеспечивает поворот управляемых колес.
Верхней точкой крепления поворотного кулака является нижняя часть амортизаторной стойки. Амортизаторная стойка является связующим элементом между кузовом и поворотным кулаком. Нижняя часть стойки при помощи клеммового соединения закреплена в поворотном кулаке, а верхняя часть соединена с кузовом при помощи специального опорного подшипника. Опорный подшипник чаще всего представляет собой втулку из толстой резины, в которой закреплен шариковый подшипник.
Шток амортизаторной стойки крепится в шариковом подшипнике, а резиновая втулка компенсирует отклонения стойки при работе подвески. Помимо этого, на амортизаторной стойке крепится пружина подвески. Помимо основных конструктивных элементов, подвеска МакФерсон в различных вариациях может содержать дополнительные узлы, такие как стабилизаторы поперечной устойчивости, стойки стабилизатора и прочее.
Стабилизатор поперечной устойчивости может иметь различное конструктивное исполнение на разных автомобилях, однако предназначение его от этого не меняется. Стабилизатор крепится в двух точках к подрамнику или к кузову и соединен с амортизаторными стойками при помощи соединительных тяг с шарнирами или резинометаллическими втулками. Основным предназначением стабилизатора является снижение боковых кренов машины и противостояние продольным перемещениям поворотного кулака или ступицы.
Рычаг передней подвески: что это, поломки
В конструкции автомобиля есть исполнительные звенья, а есть промежуточные. Рычаг передней подвески — это соединительное звено между кузовом и подвески автомобиля. Конечно, рычаги подвески выполняют еще важную функцию — регулировка крена (наклона) кузова на поворотах.
По конструкции рычаг передней подвески — это жесткая металлическая штанга определенной формы. Чтобы она выдерживала большие нагрузки и имела еще запас прочности, на рычагах делают специальные ребра жесткости.
Функции рычагов передней подвески
Сейчас конструкции подвесок представляют собой сложные механизмы из нескольких деталей, взаимодействующих между собой.
Функции рычагов подвески
Рычаг подвески — один из элементов многорычажной системы. Есть такие виды узлов:
Подрамник
Это жесткое основание с множеством отверстиями под крепление. На него крепятся поперечные штанги.
Продольный рычаг
Он служит для удерживания колеса при движении автомобиля вперед и назад. Соединяется к ступичной опоре и к кузову авто.
Поперечный рычаг
Поперечные рычаги обеспечивают небольшое движение кузова по горизонтали при резких движения, отвечают за крен (наклон) и за не опрокидывание машины.
Классификация рычагов по расположению:
Классификация по соединению:
Функции подвески:
Правил эксплуатации и насколько можно нагружать подвеску
Если не превышать допустимую нагрузку на узел в сборе или отдельные элементы, подвеска служит очень долго.
Если, к примеру, сайлентблок изношен и его давно уже надо было менять, или амортизаторы отслужили свое, то при попадании на яму на скорости, может поломаться или треснуть рычаг передней подвески.
В современных легковых машинах устанавливают два варианта рычагов: из стали и из легкого сплава.
Вот как выглядят стальные и легкосплавные рычаги. 
У легкосплавных рычагов подвески ресурс меньше, чем у стальных. Но, они облегчают вес машины.
Виды неисправностей рычагов
В основном, возникают такие неполадки:
Вот так может погнуться нижний рычаг передней подвески.
При неравномерном износе протекторов резины, возможно надо просто съездить в сервис на развал-схождение.
Сайлентблоки
Сайлентблоки — это металлорезиновое изделие, обеспечивающие снижение вибраций, плотность соединения и передачи энергии без люфта. 
Если сайленблоки изношены, то водитель, как правило, чувствует, что что-то в подвеске надо менять. Их ресурс большой, они могут ходить до 200 км пробега. При осмотре на ощупь, если резина уже очень мягкая и потрескавшаяся, то ее надо менять.
Видео
Из этого видео вы узнаете, что такое сайлентблок, для чего он нужен.
Три Д анимация устройства автомобиля. Очень полезно для новичков.
Я твой подвеска рычаг шатал: как проводят диагностику ходовой части
Многие автосервисы прямо-таки зазывают к себе клиентов сделать диагностику ходовой. Деньги за это просят разные, в гаражах сделают и за сто рублей. Действительно, никакого дорогого оборудования для этого не надо (проверку углов развала и схождения в диагностику обычно не включают). Нужны только подъёмник, монтажка, немного сил в руках и внимательность. То есть ничего сложного в этой процедуре нет, а так как проводить её периодически просто необходимо, расскажем, как это делают в сервисе, и можно ли сделать её самостоятельно.
Зачем нужна диагностика?
Начнём с простого вопроса: почему иногда нужно проверять подвеску?
П ервый случай – хрестоматийный. То есть что-то внизу стучит, лязгает, щёлкает, а иногда – грохочет и отдаёт в руль и пятую точку. Это – особо запущенный случай, когда менять надо уже обычно не копеечный сайлентблок, а сразу несколько элементов. В этом случае проведение диагностики поможет выявить все неисправные детали, тут всё очевидно.
Вторая ситуация – плановая диагностика, и она, разумеется, предпочтительнее первого случая, потому как своевременный ремонт обычно на порядок дешевле ремонта «аварийного».
Ну, и третий вариант – подержанное авто. В случае покупки автомобиля с пробегом даже незначительные дефекты в ходовой части могут быть поводом для торга, а иногда – отказа от покупки. Многие эту процедуру при покупке доверяют специалистам сервиса, но покупает машину не мастер (которому в общем и целом плевать, что вы там себе купите), а вы – тот самый человек, которому потом придётся этот автомобиль содержать. Именно поэтому желательно осматривать машину снизу вместе со специалистом СТО – так шансы найти «косяки» в ходовой могут существенно увеличиться.
Про рычаги и стойки
Приношу свои извинения владельцам премиальных автомобилей с пневматическими подвесками или сложными многорычажками. О диагностике таких подвесок мы поговорим в следующий раз, сегодня же речь пойдёт о самых простых типах подвесок: передней МакФерсон и задней полузависимой балке. Это – самые распространённые конструкции на бюджетных автомобилях. Начнём с передней.
История независимой подвески МакФерсон довольно долгая: в следующем году можно будет смело сдвинуть бокалы за её семидесятилетие. В 1948 году подвеску инженера GM Эрла Макферсона использовали на автомобиле Ford Vedette. Впрочем, есть мнение, что хитрый американец идею независимой подвески украл у чуть менее удачливого итальянца Гвидо Форнака, который предлагал её Фиату. Даже если это хотя бы отчасти правда, Макферсон значительно переработал идею Форнака и довёл её до ума.
Так же было бы несправедливо считать, что всё, что сделал Макферсон, – это убрал верхний рычаг с шаровой опорой в двухрычажной подвеске и придумал, как крепить амортизатор к крылу с помощью чашек и опорных подшипников. Подвеска получилась более лёгкой, дешёвой и отлично подходила для массового производства в недорогих серийных автомобилях. За идею ухватился Форд (массово и недорого – то, что нужно!), и уже на более поздних Ford Zephyr 1950 года и Ford Consul 1951 года подвеска типа МакФерсон использовалась безоговорочно (в ситуации с Vedette о серийном производстве говорить, наверное, рано – французское подразделение Ford France SA за шесть лет выпустило их не слишком большим тиражом, и про автомобиль бы забыли, если бы он не стал первым с МакФерсоном). Итак, что же придумал американский изобретатель?
Основным отличием новой подвески было то, что она стала независимой, но не намного дороже распространённой в то время балки. Основные элементы конструкции – подрамник, нижние рычаги, амортизационные стойки с пружинами, поворотный кулак и стабилизатор поперечной устойчивости. Есть, конечно, и более мелкие детали (шаровые опоры, стойки стабилизатора, сайлентблоки и прочее), но вряд ли их можно назвать основными частями подвески. Тем не менее, как раз их неисправности встречаются чаще всего.
В целом же подвеска получилась очень надёжной, хотя вначале механики не были в восторге от конструкции. Им, например, не нравилась довольно сложная процедура замены амортизатора, а способ крепления верхней части стойки к кузову через опорный подшипник вызывал их опасения за ресурс кузова (к тому же несущий кузов тогда сам по себе был штукой новой и не вполне оценённой, хотя именно подвеска Макферсона стала первой независимой передней подвеской на автомобиле с таким типом кузова).
Нельзя сказать, что подвеска МакФерсон имеет очевидные слабые места, отличающиеся пониженным ресурсом. Многое зависит от особенностей подвески этого типа в конкретном автомобиле (например, Мерседес W124 не мог похвастаться долговечностью стоек стабилизатора из листовой стали, а про слабые шаровые опоры нашей вазовской «классики» знают, наверное, все). Не менее важную роль играют условия эксплуатации (например, езда по асфальту с ямами скорее убьёт шаровые опоры, а частые выезды на просёлок с большими перепадами без ударных нагрузок – амортизаторы).
О том, что такое полузависимая задняя подвеска, мы уже говорили. Там стучать в принципе нечему, а если что-то стучит, то нет слов, чтобы описать степень запущенности автомобиля. Это либо полностью сухие амортизаторы, либо драные в клочья сайлентблоки балки, либо сломанная пружина. Но это не значит, что осматривать там нечего. Например, банальный износ сайлентбоков балки значительно снижает управляемость, что особенно заметно будет в колее. Ну, а про езду с сухими амортизаторами даже говорить не буду – как весело прыгает такая машина, знают многие.
На этом теоретическую часть позвольте считать законченной, давайте смотреть автомобиль во всей его красе (или безобразии – диагностика скажет точно).
Передняя подвеска
Диагностика передней подвески начинается с… поднятия крышки капота. Да, пока машина стоит на земле (это важно, подвеска должна быть под нагрузкой), осматриваем верхние опоры стоек. Нас в первую очередь интересует зазор между чашкой и кузовом (брызговиком). На фотографии видно, что в зазор проходит отвёртка.
Пока ничего страшного в этом нет, но если зазор приблизится к полутора сантиметрам – верный признак неизбежности замены верхних подушек. Ну, и заодно пытаемся раскачать машину: если она делает более двух качаний после окончания раскачки – амортизаторы пора менять (по-моему, это первое, что делает любой потенциальный покупатель средней степени грамотности, это классика жанра). Теперь машину можно поднять на домкрат (лучше все же на гидроподъемник) и посмотреть на амортизаторы сбоку: никаких подтёков быть не должно. Если же они есть, то задумываемся о новых амортизаторах.
Теперь пришла пора взять машину за колёса, точнее, за одно. Колесо качаем в обоих направлениях, и вправо-влево, и вверх-вниз. В первом случае можно услышать стуки рулевой тяги или (что бывает чаще) наконечника тяги. Если такой обнаруживается, то придётся позвать помощника, и пока один будет дёргать колесо, второй сможет определить причину звука точнее. Для этого надо будет хорошенько ухватиться за тягу и посмотреть, где появляется люфт – в рейке или в наконечнике.
Посторонний звук при раскачке вверх-вниз говорит об износе шаровой опоры. Впрочем, если никакого звука или люфта нет, это ещё не значит, что она в порядке, её будет необходимо проверить ещё раз уже с помощью монтировки (об этом чуть ниже).
Теперь просто раскручиваем колесо. Наша задача – оценить состояние ступичного подшипника. Если слышен гул или скрежет – ему пора на помойку прямо сейчас. Теперь ещё раз раскручиваем колесо и одной рукой хватаемся за пружину. Если подшипник только собирается отдать богу ролики, то на пружине будет ощущаться характерная вибрация. Если она чувствуется, то скоро появятся и гул, скрежет и, может быть, новый подшипник.
Берём в руки монтажку и лезем под машину. Вот тут точно уже никакой домкрат не поможет – нужен подъемник, так что без автосервиса не обойтись.
Сначала проверяем сайлентблоки рычагов. Их надо будет двигать как в продольном, так и в поперечном направлениях, используя в качестве опоры подрамник. Небольшой люфт будет обязательно (резина не может не деформироваться), но и он заметен только после приложения существенного усилия. Сайлентблоков четыре (по два на рычаг), и если какой-то из них люфтит больше остальных, это будет сразу заметно.
Теперь возвращаемся к шаровой опоре. Сильный износ будет заметен, если обеими руками покачать рычаг около шаровой вверх-вниз. Сомневаетесь в своих силах – монтажка вам в помощь. Вставляем её между кулаком и рычагом и качаем – тут люфта быть не должно вообще.
Рулевая рейка не относится к подвеске, но её существенный износ можно также диагностировать руками: берёмся за тягу и шатаем её вверх-вниз. Никакого люфта или стука быть не должно. Впрочем, их отсутствие – условие необходимое, но не достаточное, как говорят математики. То есть если ничего не стучит, это ещё не говорит об идеальном состоянии рейки, там подводных камней может быть много. Зато если люфт есть, её точно нужно будет ремонтировать или менять.
Теперь проверяем стабилизатор поперечной устойчивости. Сам стабилизатор сломать невозможно (можно, конечно, погнуть, но для этого нужен талант), поэтому смотрим сначала втулки. Просовываем монтажку между подрамником и стабилизатором около втулки и качаем, желательно – сильно. Если втулка от возраста стала овальной, то стабилизатор будет в ней «гулять». Затем проверяем его крепления в рычагах. Тут способ один: попытаться монтажкой раскачать болты, если люфтят – надо будет заменить резинки.
И последними смотрим стойки стабилизатора. Худший случай – это если сломалась сама стойка, такое бывает, тем более что на наших дорогах их вообще можно считать расходным материалом. На некоторых машинах можно увидеть дефект на резиновых частях, но это не наш случай.
Итак, спереди осмотрено почти всё, остаётся проверить нижнюю подушку двигателя (и/или КПП, тут всё зависит от модели автомобиля), которая никак не входит в ходовую часть, но призывно торчит снизу, а иногда требует слишком частого осмотра (привет, любители Пежо!). Качаем так же монтажкой – руками и глазами тут ничего не сделаешь. Зато с помощью монтажки дефект обнаружить несложно, разрыв подушки обычно виден сразу.
Теперь переходим назад
Задняя подвеска
Начинаем процедуру с колёс – так же, как и спереди. Но сзади нет шаровых опор, поэтому проверяем пока только подшипники ступиц. Так же крутим, слушая звук, затем кладём руку на пружину. Если ничего подозрительного нет (люфта, звука или вибрации), то подшипник можно считать исправным. Лезем под машину.
Смотрим амортизаторы. Сначала ищем следы подтёков, затем с помощью монтажки проверяем сайлентблоки внизу амортизаторов. Идеально было бы заметить расслоение сайлентблока, но вряд ли получится увидеть его без опыта.
Зато отслоение резины от втулок на сайлентблоке балки не заметить невозможно: тут и зацепиться монтажкой проще, и деталь крупнее. Правда, я как-то видел машину, где износ этого сайлентблока был виден невооружённым глазом: он был просто порван, и балка висела на болту в кронштейне. Хотя в этом случае стук будет хорошо слышен на ходу, а вот в случае возрастного износа звуков балка издавать не будет, хотя отчасти дефект будет заметен на глаз (неправильный развал заметить можно). И, наконец, смотрим на пружины. То, что они просели ещё при Советской власти, заметить можно не всегда, а вот если пружина сломана – это видно.
Вообще задняя полузависимая подвеска достаточно «молчалива» в силу простоты конструкции. Подержанный автомобиль скажет о необходимости её ремонта очень неважной управляемостью, не более. Это, конечно, опасно, но вряд ли там возможен дорогой ремонт, если не придётся менять балку на старом премиальном классе (было время, когда и там сзади не было многорычажек), ремонт такой подвески не будет слишком дорогим. Хотя изношенная в край подвеска заставит задуматься о том, что владелец за машиной не следил вообще, и если в планах есть покупка такого автомобиля, лучше десять раз подумать.
Тут отдельной строкой можно упомянуть торсионные балки машин концерна Peugeot-Citroen с подшипниками в рычагах – они к дешевым никак относиться не могут, полный ребилд конструкции тянет на 50-60 тысяч. Но поскольку тема специфическая, мы вернемся к ней отдельно.
Вместо заключения
Как видите, «пошатать» подвеску не так сложно. Делать это нужно периодически, особенно если условия эксплуатации автомобиля тяжёлые, а всё ТО уже давно перешло от дилера в гараж и ограничено самостоятельной заменой масла и воздушного фильтра. Не стоит забывать, что вырванная шаровая опора, заклинивший ступичный подшипник, да и просто вытекшие амортизаторы или изношенные сайлентблоки могут привести к очень печальным последствиям, виноват в которых будет только владелец автомобиля и никто больше.
За помощь в подготовке материала благодарим сеть специализированных магазинов и автосервисов «Логан-Шоп» (СПб, ул. Возрождения, д. 33, тел.: 928-32-12)
Ходовая часть автомобиля, узлы и механизмы
Ходовая часть автомобиля — комплекс узлов и механизмов, основным назначением которых является перемещение транспортного средства с условием погашения вибраций, тряски и прочих факторов негативно влияющих на уровень комфорта.
Элементы ходовой части транспортного средства объединяют кузов и колеса машины, уменьшают раскачивание, принимают и обеспечивают передачу действующих сил.
В процессе движения автомобиля люди, которые находятся в салоне, ощущают на себе различные типы колебаний:
В роли «гасителей» быстрых колебаний выступают сидения, резиновые опоры (КПП и мотора), а также другие «смягчающие» элементы.
От второго типа колебаний (медленных) защищают элементы ходовой части транспортного средства — узлы подвески, покрышки и прочие.
Конструктивно в состав ходовой части машины входит:
Ниже рассмотрим каждую составляющую с позиции функций и особенностей предметно.
Подвеска автомобиля
Главным назначением подвески автомобиля является подавление и уменьшение колебаний, возникающих при попадании ТС в ямы или при наезде на подъемы дорожного покрытия. Благодаря действию подвески, подобные явления эффективно гасятся.
Кузов осуществляет различные типы колебаний — поперечно-угловые, продольные, угловые и вертикальные. Их характеристики формируют общую плавность перемещения транспортного средства для пассажиров и водителя в салоне.
Отдельного внимания заслуживает тип связи колес и кузова автомобиля.
Люди, которые хотя бы раз в жизни ездили на деревянной телеге, ощутили на себе «прелести» движения по неровному покрытию.
Это легко объяснить, ведь колеса этого средства для передвижения жестко сидят на «основе», а выбоины и ямы передаются «пассажирам».
По телевизору можно наблюдать картину, когда при увеличении скорости движения телега буквально разваливается.
Причиной является именно жесткость, из-за которой элементы ходовой части получают огромную нагрузку.
Для продления срока службы современных транспортных средств и повышения уровня комфорта «наездников» кузовная часть и колеса автомобиля не имеют жесткой связи.
Это легко подтвердить, если поднять ТС на определенно расстояние от земли и подергать за колеса — они будут свободно перемещаться и слегка отвиснут.
Это обусловлено особым типом крепления с помощью специальных пружин и рычагов.
Группа механизмов, обеспечивающих «гибкую» связь, относятся к подвеске.
Ее элементы (пружины и рычаги) изготовлены из металла и имеют определенный уровень прочности.
Но при изготовлении автомобиля предусматривается определенный запас, позволяющий колесам перемещаться по отношению к кузовной части в определенных плоскостях.
Если быть точнее, обеспечивается свобода перемещения кузова по отношению к колесам, движущимся по дорожному покрытию.
Подвеска — элемент ходовой части автомобиля, который может быть двух видов:
Недостаток жесткого крепления очевиден. Почти все неровности дорожного покрытия передаются кузову автомобиля, а далее — людям в салоне.
В роли спасителя выступают только шины, которые берут на себя «удар». При такой конструкции кузов сильнее раскачивается и с более высоким ускорением.
Добавление в конструкцию ходовой части упругой составляющей (рессора или пружин) позволяет более эффективно гасить удары от неровного дорожного покрытия.
Недостаток в том, что машина начинает раскачиваться, а сами колебания сохраняются в течение продолжительного времени. В итоге машина менее управляема, а движения становятся опасными.
Авто с таким типом подвески будет раскачиваться во всех направлениях, что повышает риск «пробоя». Он может возникнуть в случае совпадения двух составляющих — толчка от дорожного покрытия и работы подвески из-за продолжительного колебания.
Сегодня элементы ходовой части более продуманы. В конструкцию подвески входят не только упругие, но и демпфирующие узлы — амортизаторы.
В задачу последних входит контроль работы пружины и гашение чрезмерных колебательных движений.
После наезда на неровность происходит сжатие пружины, а в процессе расширения большую часть энергии принимает на себя амортизатор автомобиля.
Он не дает пружине растянуться на длину, которая больше положенной. Как следствие, колебательный процесс имеет ограниченный характер — в среднем одно 0,5 до 1,5 циклов.
Элементы ходовой части, обеспечивающие качественный контакт с покрытием
Бытует мнение, что качество контакта с поверхностью дороги зависит только от покрышек, упругих и демпфирующих узлов (амортизатора, пружин).
На практике не меньшее значение имеют дополнительные элементы ходовой части, взаимодействующие друг с другом и кинематикой направляющих устройств.
Так, для обеспечения достаточного уровня безопасности и комфорта в промежутке между кузовом и покрытием должны находиться следующие элементы:
Мы рассмотрели основные элементы ходовой части автомобиля, которые конструктивно отличаются друг от друга на разных моделях машин, но в итоге несут в себе основное назначение – обеспечить комфортное и безопасное движение транспортного средства.