Typy závěsů automobilů, část 7, polonezávislé zavěšení | Pikabu

Polonezávislé zavěšení nebo zavěšení s torzními nosníky nebo zavěšení se spojenými rameny je poměrně mladá konstrukce a v osobních automobilech se používá od 70. let dvacátého století. Průkopníkem v použití tohoto typu odpružení je Volkswagen, který jej představil na vozech Golf a Scirocco. V současné době tento typ odpružení téměř úplně zabírá rozpočtový segment automobilů a od 70. let se prakticky vůbec nezměnil.

Polonezávislé zavěšení (nazveme to tak) má mnoho výhod v závorkách uvedu přítomnost tohoto parametru v závislém zavěšení, a to:

1. Snadná montáž a demontáž (ne), snadná montáž tlumičů a pružin (ano), úplná absence vodících ramen a tyčí (ne), nízká výška (ne), umožňující zvětšení zavazadlového prostoru, nejnižší náklady (ne) , všechny tyto parametry jsou hlavními parametry jeho úspěchu u levných vozů.

2. Samostabilizace díky pružnému příčníku (ne), optimální převodový poměr od tlumiče a pružiny (ano), široké možnosti změny umístění pružného prvku a uložení tlumiče (ne), nízká neodpružená hmota ( ne ne), přítomnost pouze dvou opěrných bodů připevnění k tělu (ne).

3. Téměř úplná absence změn odklonu při provozu odpružení (ano), příznivé umístění středů podélných náklonů (ano i ne, v závislosti na verzi), podporující nedotáčivost při vystavení bočnímu náklonu (ano).

Jak vidíte, podobá se závislému zavěšení pouze svým přibližným vzhledem, má mnohem více vlastností nezávislého zavěšení.

Má také různé nevýhody:

1. Potíže při použití tohoto typu odpružení s hnacími koly

2. Vlivem bočních sil se velkou měrou podílí na přetáčivosti, která ve spojení s nízkou hmotností a neohrabaným rozložením hmotnosti vozů s předním náhonem často nutí majitele takových vozů jezdit vzad.

3. Nízká únosnost v důsledku přítomnosti silných napětí v torzním nosníku a svarech.

4. Téměř úplně chybí možnost nastavit aktivní kinematiku u takového odpružení téměř všechny triky směřují k tomu, aby toto odpružení, když nepomohlo, alespoň neškodilo;

Tento typ odpružení je při jízdě v přímém směru ve všem lepší než závislý, je pohodlnější díky nízkým neodpruženým hmotám, pomáhá čelit bočnímu náklonu a pomáhá velmi dobře stabilizovat vůz při brzdění v přímém směru; , ale pokud jde o extrémní podmínky s velkými bočními silami a náklony, tento typ odpružení začíná ztrácet i na některých závislých schématech odpružení, ale jeho nízká cenovka jej usadila v autech na dlouhou dobu.

První verze polonezávislého zavěšení Volkswagenu se skládala ze dvou trubkových vlečených ramen spojených příčkou ve tvaru T, tlumiče byly spojeny do jednoduchých vzpěr s pružinami uloženými téměř ve stejné ose jako kola.

Velmi brzy přešel VAG z profilu pružného nosníku ve tvaru T na profil ve tvaru U na Audi 50 a poté na profil ve tvaru V a tento profil se v té či oné interpretaci nyní používá všude, kromě GM používá profil ve tvaru U vyrobený z trubky s jednou stěnou promáčknutou.

V tichých režimech si takové odpružení vedlo dobře, například nemělo téměř žádnou změnu v odklonu a rovnostranném zdvihu odpružení, což přispělo ke stabilní směrové retenci a snížení valivého odporu a opotřebení pneumatik.

Pak se však začaly objevovat záludné stránky tohoto zavěšení a začaly problémy, když se páky pohybovaly různými směry. Při odvalování karoserie se vlivem ohybového torzního nosníku začne měnit odklon kol u vnitřního kola na negativní a u vnějšího na pozitivní, což zhoršuje adhezi kol; k povrchu vozovky.

Tomu lze zabránit umístěním torzního nosníku, čím blíže je k upevnění pák ke karoserii, čím blíže je jeho kinematika zavěšení na vlečených ramenech a čím blíže je nosník ke kolům; začnou se objevovat silnější vlastnosti závislého odpružení, a pokud umístíte nosník na nápravy kol, ve skutečnosti dostaneme závislé odpružení.

Posunutím příčníku ke kolům, čímž zvýšíme stabilitu v zatáčkách, však začneme zvyšovat neodpruženou hmotnost, obětujeme pohodlí a prostor v zavazadlovém prostoru. Proto s tím nikdo nehýbe a ono to udělá)

Jdeme dále po zrádných jámách, jelikož polonezávislé zavěšení má pouze dva upevňovací body ke karoserii, tyto upevňovací body vnímají všechny síly působící na kolo v kontaktní ploše, navíc když je pružina umístěna před náprava kola, část hmotnosti vozu dopadá také na podpěry, navíc s tímto uspořádáním pružiny vzniká síla tlačit rameno odpružení směrem od těla, směřující dozadu, kvůli přání pružiny vzít rovný tvar. Za přítomnosti takové hromady zatížení je logické, aby byly podpěry co nejpevnější, ale je tu ještě jedna věc, tyto stejné podpěry musí tlumit tvrdé odvalování radiálních pneumatik a být. měkký. Ve skutečnosti je tento přívěsek utkán z takových neřešitelných rozporů.

Ať se vám to líbí nebo ne, silentbloky nosníku se budou muset změkčit a dostanete velmi nepříjemný efekt – silnou podporu přetáčivosti při bočním zatížení, která pomáhá při zatáčkách do stran, většinou zcela nečekaně.

Zde nám však přijde na pomoc jedna na začátku vyjmenovaná pozitiva – podpora nedotáčivosti s různými zdvihy pérování, tedy náklonem, který úspěšně kompenzuje negativní složku, ALE to funguje, bohužel, jen na zatížené nápravě; prázdné auto efekt je minimální.

Aby výrobci překonali tuto pohromu, přišli s mnoha zajímavými řešeními, ale nyní dospěli k jednomu společnému řešení pro všechny. Na začátku ale Volkswagen přišel s chytrými silentbloky, které odolávají rotaci zadní nápravy při bočním zatížení, k čemuž došlo stlačením přídavných pryžových tlumičů v kónických klipech silentbloku. Tuhle věc jsme přišroubovali k druhému golfu

Efekt byl dobrý, lidem se druhá ponožka líbila, ale tento efekt nestačil a na B3 Passat nainstaloval Volkswagen dva takové silentbloky, čímž ještě více zvýšil úhlovou tuhost, ale dál už nešli, protože s dalšími nárůsty při akcích v tomto směru utrpěla pohodlnost.

Už chápete, proč je nutné striktně dodržovat požadavky výrobce na správnou orientaci silentbloků v sedadlech a jejich dotažení na zatíženém odpružení?)

Inu, Opel, který zradil pohon zadních kol a v roce 79 vydal Kadett D a o něco později Asconu E, nebyl jediný Volkswagen, ale Opel správně usoudil, že z tohoto zavěšení nelze dosáhnout zázraků a je lepší vyrobit obrovský kufr, a obětující pohodlí, přesunul pružiny uprostřed pák, pomocí kompaktních pružin byly páky také spuštěny mnohem níže, než je osa kol, opět kvůli kufru. V důsledku toho se zvýšilo zatížení tichých bloků nosníku a zvýšila se neodpružená hmota, ale kufr je stále působivý) Tento nosník byl téměř až do začátku XNUMX. století přenesen na jiné modely téměř beze změny a stále se používá v Nexias a podobných Lanos.

Zbytek výrobců se příliš nelišil a v letech 2000 a dále se zdálo, že se všichni výrobci něco naučili a jejich trámy se začaly podobat jako dvojčata. Podívejme se.

LoganSanderoVesta a další Renogorové

No, je tam hodně rozdílů? Nosník Cruze je mírně odlišný, a to jen tím, že nemá lisovaná, ale tužší litá ramena a nosník z trubky s promáčknutou stěnou a nalisovaný na ramena.

A geometrie paprsků je téměř identická a dostává se do společného jmenovatele. Pružiny jsou pro snížení neodpružených hmot posunuty směrem k ose kol (kromě loganových převzaly kufr od Opelu), páčky jsou sníženy pod osu kola a problém přetáčivosti byl vyřešen na jedničku. způsobem – instalací tichých bloků mimo vyrovnání v ose otáčení páky s kolem. Díky tomuto silentbloku je nyní snazší vnímat boční síly působící na nosník, nyní tělo silentbloku přijímá tato zatížení ve směru kolmém k ose, a když se zavěšení vychýlí ze středové polohy, například když; naklonění v zatáčce se vlivem vyosení silentbloku deformuje a sevře, téměř zcela vylučuje volnost v podélném směru, proto je VELMI důležité upnout takový silentblok na stroji s běžným zatížením. Takový paprsek se chová dobře, pokud není auto silně zatíženo, takové odpružení ztrácí tlumení v podélném směru; Efektivní, levné, dobré pro každého.

Opel ale nespal, stále ho pronásledovalo tradiční polonezávislé odpružení a vzali paprsek, narovnali mu uši a připojili Wattův mechanismus, čímž odstranili všechny tyto zbytečné závislosti tuhosti na zatížení vozu a odstranili všechny zbytečné řízení a připevnili ho na Astru J a Zafiru Tourer

Mimochodem, nevyšlo to špatně, ale bylo to trochu drahé, lidem bylo jedno, jestli tam Watt je nebo ne, tak na to brzy dali ruce pryč a v další generaci svařili obyčejný poker z černého železa jako všichni ostatní, tak jak se to lidem líbí)

I když to někdo bude chtít vylepšit, stejně to bude muset udělat horší, protože hlavní je design a zadní kamera.

No a jako exot ze stejného Opelu ještě přidělali na nosník pohon všech kol, což je naprostá závislost

No, myslím, že o polonezávislém zavěšení mi není co říct. Věc není špatná, nenáročná na rozpočet, opravitelná, ale nemusíte ji tlačit na limit, nečeká vás tam nic dobrého. Veškerá ovladatelnost na nosníku je dosažena pouze úplnou ztrátou komfortu nebo použitím pomocných mechanismů.

Nezávislé víceprvkové zavěšení je již dlouho symbolem drahých a čistokrevných vozů – stejně jako kdysi samostatné ovládání klimatizace, standardní xenonové nebo ESP systémy. Koneckonců, každý ví, že jako žádný jiný vám umožňuje zlepšit jízdní vlastnosti. Velké množství levných automobilů po celém světě však stále má zadní odpružení. V mnoha ohledech to platí i pro Rusko. Ostatně jednoduchý paprsek mají i nejoblíbenější modely na našich silnicích – od Lada Granta a Vesta až po Hyundai Solaris a Volkswagen Polo.

Je zřejmé, že obě provedení – komplexní vícečlánkový i nejjednodušší nosník – mají své výhody a nevýhody. Než si je popíšeme, dotkněme se trochu historie a konstrukce obou.

Přestože automobilový svět zažil za více než 130 let existence obrovské množství konstrukcí zavěšení kol, za výchozí bod pro použití zadního nezávislého zavěšení s více rameny na moderních autech lze považovat roky 1983-1984. Právě tehdy spolu s přechodem na pohon předních kol zavedla Toyota u svých nejoblíbenějších modelů Corolla a Carina II takzvané víceprvkové zavěšení. Navzdory neustálým řečem o složitosti takové jednotky je ve skutečnosti její design poměrně jednoduchý. Náboj každého ze dvou zadních kol je tedy vložen do speciálního čepu, který má tři upevňovací body – dva pro příčné páky a jeden pro podélné. Jedna z příčných pák je také vybavena excentry pro nastavení úhlu špičky. „Vnitřní“ konce příčných tyčí jsou připevněny ke speciálnímu nosníku pomocného rámu na spodní straně nástavby. Samotné tyče v klasické verzi „multi-link“ byly ocelové a odolné a pro zajištění měkkosti odpružení byly všechny upevňovací body šroubů vybaveny pogumovanými pouzdry – tichými bloky.

U některých vozů bylo přidáno třetí lichoběžníkové rameno, které změnilo zavěšení na čtyřprvkové. Obecně platí, že v devadesátých letech měla téměř drtivá většina japonských vozů víceprvkové zadní zavěšení – od malých vozů po superauta jako Mitsubishi 3000 GT. Od začátku 2001. století ale nadšení výrobců začalo mizet. Stejná Toyota Corolla dostala od roku XNUMX jednoduchý nosník ve tvaru U.

„Beam“ přívěsky byly historicky mnohem populárnější v Evropě. V určitém okamžiku je měly téměř všechny vozy francouzské a německé výroby s pohonem předních kol. Například slavný Renault 4 z roku 1961 dostal moderní typ zadního nosníku. Podstata takového zavěšení je extrémně jednoduchá: náboje zadních kol nemají samostatné čepy, ale jsou připevněny přímo k příčnému ocelovému nosníku – vlevo a vpravo. Nosník je přímo spojen s karoserií silentbloky na svých dvou předních koncích (proto se nazývá U-tvar nebo konzolový tvar).

Také vlevo a vpravo má nosník pružiny a tlumiče, které mají chránit karoserii před vibracemi přenášenými z vozovky. I když v některých případech – především u starších „francouzských“ vozů – byly místo pružin použity torzní tyče. Ale to nic nemění na podstatě. A nejdůležitější je, že obě kola, levé i pravé, jsou spolu pevně spojena. Proto se paprsek nazývá spojitý a zavěšení, ve kterém se používá, se nazývá závislé nebo polozávislé. Toto je typ odpružení, který má dnes většina malých vozů třídy B japonské, korejské a evropské výroby.

Víceprvkové závěsné systémy se samozřejmě používají i v Evropě. Například italská Lancia Thema z roku 1984 kombinovala tříprvkové zavěšení s pohonem předních kol, stejně jako Japonci. Ale v Německu se zpočátku požadovalo jednodušší nezávislé zavěšení – s jednou pákou pro každé kolo. Především jde o vozy klasického uspořádání. Například, BMW mají od roku 1957 zadní „jedinou lištu“. Klasické Mercedes-Benzes byly vybaveny podobným designem v roce 1968. Až do počátku devadesátých let však inženýři Stuttgart vyráběli paralelně s ultramoderním pětipojištěním, která se objevila v roce 1982 190.

Mimochodem, nezávislé jednopákové závěsy šedesátých a sedmdesátých let se dodnes prakticky nedochovaly. Kupující moderního vozu si proto musí vybrat pouze ze dvou možností: jednoduchý nosník nebo víceprvkový. Zde se dostáváme k hlavní nevýhodě paprsku: jsou-li všechny ostatní věci stejné, poskytuje horší kontrolu nad vozem v extrémních režimech – protože zadní kola jsou zde pevně na sobě závislá a mají omezenou volnost v podélném a příčném směru. Zjednodušeně řečeno, vertikální odchylka jednoho kola (například při „odskoku“ na nerovnosti) nevyhnutelně vede k posunutí druhého.

Přestože jsou tyto vlivy při běžném provozu vozu ve standardních jízdních režimech, zejména na hladkém asfaltu, téměř nepostřehnutelné, nedoporučuje se na vozech se závislým zavěšením zadních kol agresivně jezdit. Koneckonců, zde „vychází“ jeden z nejnebezpečnějších nedostatků paprsku – „vyskočení“ zadní nápravy z trajektorie při zatáčení při vysokých rychlostech, zejména na nerovném povrchu. To se může pro řidiče stát zcela nečekaně a vést ke smyku vozu – a následně k možné ztrátě kontroly a nehodě. I proto se v motorsportu nepočítá s modely s nosníkem.

Více možností v této souvislosti nabízí víceprvkový systém – dosáhnout s ním hranice přilnavosti pneumatik k zadní nápravě je mnohem obtížnější. Vzhledem k tomu, že každé ze zadních kol je na sobě nezávislé a v jistém smyslu „olizuje“ profil vozovky, dochází k „skákání“ efektu velmi zřídka. Přitom ani vícečlánkový systém není bez nevýhod. Ostatně odpružení s mnoha jednotlivými tyčemi má samozřejmě nižší tuhost než nosník. Proto víceprvkové závěsy rozhodně potřebují stabilizátor. Kromě toho jsou závěsy s příčnými rameny považovány za málo odolné, takže se u užitkových vozidel používají jen zřídka.

Nejviditelnější nevýhodou „multi-linku“ jsou vysoké náklady na opravy kvůli jeho poměrně složité konstrukci. Zpravidla je zde velké množství silentbloků a v některých případech je nutné měnit páky jako celek. Hodně ale také záleží na zdroji, který do zavěšení vložil sám výrobce. Zatímco zadní odpružení notoricky známého Fordu Focus 2 „vydrží“ jen asi 100 tisíc kilometrů, u mnoha korejských a japonských modelů vydrží 250 tisíc km. Nosník je v tomto smyslu mnohem jednodušší – má většinou jen dva silentbloky a málokdy je vybaven přídavnými tyčemi. Současně je zdroj tichých bloků srovnatelný s jinými díly zavěšení a výměna není příliš nákladná.

Je zajímavé, že mezi nevýhody víceprvkového zavěšení patří jeho vyšší hmotnost, ale řada výrobců již dávno přešla na hliníkové závěsy. V tomto případě může být nezávislé zavěšení ještě lehčí než závislý nosník, který je vyroben „staromódním způsobem“ z těžké oceli. A obecně platí, že jeden nebo dva tucty kilogramů nehrají u moderního vozu – zpravidla vážícího jeden a půl tuny a více – žádnou roli…

Obecně platí, že pravidlo, které bylo zavedeno před čtvrt stoletím – „u výkonných a rychlých vozů je potřeba víceprvkové zavěšení, u levných a pomalu jedoucích malých vozů stačí nosník“ – platí i dnes. Čínští výrobci nyní dodržují stejný princip. Například základní modely jako Chery Tiggo 4 Pro a Changan CS35 Pro mají závislý paprsek, zatímco starší modely Tiggo 7 Pro a CS55 mají víceprvkové zavěšení. Ale ať už říkáte cokoli, při nákupu nového auta je výhodnější víceprvkové zavěšení. Ostatně právě to poskytne řidiči větší potěšení z řízení auta a v případě nouze na silnici sníží riziko nehody.