Упругие элементы

В качестве упругих устройств в подвесках современных автомобилей используют металлические и неметаллические элементы. Наибольшее распространение получили металлические устройства: пружины, листовые рессоры и торсионы.

Рис. 55. Упругие устройства подвески: а – рессора; б – пружина; в – торсион; г –пневматический баллон

К достоинствам пружин, применяемых в качестве упругих элементов подвесок, следует отнести их малую массу и возможность обеспечения высокой плавности хода автомобиля. В то же время пружина не может передавать усилия в поперечной плоскости и её применение требует наличия в подвеске сложного направляющего устройства.

Типичная листовая рессора состоит из набора скреплённых между собой листов различной длины, изготовленных из пружинной стали. Чем меньше длина листа, тем больше должна быть его кривизна, что необходимо для более плотного взаимного прилегания листов в собранной рессоре. При такой конструкции уменьшается нагрузка на самый длинный лист рессоры. Листы рессоры скрепляют между собой центральным болтом и хомутами.

Торсион – металлический упругий элемент, работающий на скручивание. Обычно торсион представляет собой сплошной металлический стержень круглого сечения с утолщениями на концах. Встречаются подвески, в которых торсионы изготовлены из набора пластин или стержней. Одним концом торсион крепится к кузову (раме), а другим к направляющему устройству.

В зависимости от конструкции подвески торсионы могут располагаться как вдоль продольной оси автомобиля, так и поперёк. Торсионные подвески получаются компактными и лёгкими и дают возможность регулировки подвески путём предварительного закручивания торсионов.

Неметаллические упругие подвески делятся на резиновые, пневматические и гидропневматические.

Резиновые упругие элементы присутствуют во всех конструкциях подвесок, но не в качестве основных, а как дополнительные, используемые для ограничения хода колёс вверх и вниз.

В пневматических упругих элементах используются упругие свойства сжатого воздуха. Упругий элемент представляет собой баллон, изготовленный из армированной резины, в который подаётся под давлением воздух от специального компрессора. К преимуществам пневматических упругих элементов подвесок следует отнести высокую плавность хода автомобиля, небольшую массу и возможность поддержания постоянным уровня пола кузова, независимо от загрузки автомобиля.

Гидропневматический упругий элемент представляет собой специальную камеру, разделённую на две полости эластичной мембраной или поршнем.

Одна из полостей камеры заполнена сжатым газом (азотом), а другая специальным маслом. Упругие свойства обеспечиваются сжатым газом, поскольку жидкость практически не сжимается.

Гидропневматические подвески обеспечивают высокую плавность хода, возможность регулировки положения кузова и эффективное гашение колебаний.

К основным недостаткам такой подвески относится её сложность и высокая стоимость. Она применяется на легковых автомобилях (Citroen, Mercedes, Rolls-Royce).