Замена задней пружины подвески своими руками
Задние пружины бывают двух типов: в сборе с амортизатором и без него (например, на Рено Логан). Их также следует менять парно на одной оси. Как и в случае с передними пружинами, предполагается, что предварительные этапы выполнены и пружина доступна для демонтажа.
Без амортизатора
1. Поднимаем заднюю часть автомобиля на домкрате.
2. Устанавливаем стяжки на пружину и сжимаем до нужного положения.
3. С помощью плоской отвертки вынимаем пружину из гнезда.
4. Снимаем стяжки, а также верхнюю и нижнюю резинки.
5. Меняем пружину и совершаем обратный процесс сборки.
С амортизатором
1. Открутить нижние болты амортизатора.
2. Домкратим задок автомобиля (под чулок заднего моста).
3. По мере поднятия следим за тормозным шлангом и пружиной, которая постепенно выходит из своего гнезда.
4. При достаточной высоте поднятия снимаем пружину, а также проставки.
5. Меняем пружину в сборе с амортизатором.
6
При обратной поставке важно, чтобы пружина точно вошла в нижнее углубление чашки
7. Опускаем кузов автомобиля.
8. Закручиваем нижние болты амортизатора.
При правильно проведенной замене клиренс увеличивается на 6-7 см.
Пневматика и гидропневматика
Пневмоподвеска используется как в легковом, так и в грузовом и пассажирском транспорте. Пневматический упругий элемент, позволяет изменять жесткость подвески в зависимости от дорожной ситуации, загруженности автомобиля. В современных автомобилях, пневматической подвеской управляет электроника, которая способна самостоятельно следить за ее работой, и изменять ее жесткой в зависимости от ситуации.
Пневматические элементы
Пневматические элементы (пневмобаллоны), изменяют свою жестокость за счет давления воздуха, создаваемого внутри компрессором. Баллоны выполнены из маслостойкой и воздухонепроницаемой резины, содержат корд и металлические нити, что придает им большую жестокость и надежность. Отсюда и название — резинокордные упругие элементы. Толщина стенок такого баллона обычно составляет от 3 до 5 мм.
Гидропневматические элементы
Данный упругий элемент обеспечивает наибольший комфорт для водителя и пассажиров автомобиля, так как отлично справляется с функцией гашения колебаний подвески. Гидропневматический упругий элемент — это камера, имеющая две полости. Одна из них наполнена газом, а другая жидкостью, которые, как известно, имеют различную степень сжатия. Через сложную систему мембран и клапанов, жидкость и газ взаимодействует в различной степени (в зависимости от ситуации), что и обеспечивает необходимый комфорт и упругость подвески автомобиля.
Повсеместное распространение данной подвески ограничено, пожалуй, лишь ее высокой стоимостью.
Прогресс не стоит на месте, а инженеры с каждым годом все ближе и ближе к тому, чтобы создать идеальную по всем характеристикам подвеску, которая будет отвечать всем необходимым требованиям. Возможно не за горами тот день, когда нахождение в салоне автомобиля (при езде по самому жуткому бездорожью), по комфорту можно будет сравнить с сидением на мягком диване.
Мне нравится1Не нравится
Зачем нужны пружины в подвеске автомобиля
На почти любой дороге есть неровности: колесо может провалиться в яму или наехать на кочку. Чтобы качество дорожного покрытия существенно не влияло на положение кузова машины, пружины в подвеске всегда находятся в относительно сжатом состоянии: на ямах пружина разгибается и дает колесу мягко проваливаться вниз, а на кочках, наоборот, сжимается и гасит удар.
Идеально гладких дорог не существует, поэтому без пружин в подвеске эксплуатировать авто невозможно: в салоне будет постоянная тряска, а механизмы скоро выйдут из строя от постоянных ударов. Функцию пружин выполняют и другие упругие элементы: пневматические подушки, рессоры или торсионы.
Пружина в подвеске постоянно сжимается даже на относительно ровной дороге и гасит самые мелкие неровности дорожного полотна
Пружины помогают компенсировать нагрузки при перевозке людей или грузов. При полной загрузке масса автомобиля может вырасти на сотни килограммов, но пружины спроектированы так, чтобы не давать кузову проседать слишком сильно.
Энергия, которую накапливает пружина при сжатии, расходуется довольно медленно: при езде по кочкам колесо будет скакать, как мяч, автомобиль может потерять управляемость. Чтобы погасить циклы сжатия и растяжения, в дополнение к пружинам ставят амортизаторы, о них мы напишем в отдельном материале.
Если перегрузить автомобиль, пружины и амортизаторы полностью сожмутся — вместо упругой подвески, которая гасит удары от неровностей, будет жесткая конструкция
Тот же эффект случится, если пружины изношены и просели, поэтому важно следить за их состоянием
Подвеска заднего правого колеса Шевроле Авео. Пружина работает в паре с амортизатором. Фото: Filippo Carlot / Shutterstock
Комбинации пружин
Очень большое разнообразие характеристик пружин может быть достигнуто комбинированием нескольких пружин (рис. «Комбинация пружин» ). В принципе, пружины могут быть объединены параллельно или последовательно. Комбинация параллельных и последовательных пружин также возможна.
Комбинация параллельных пружин
Пример HTML-страницы
Если пружины действуют параллельно, внешняя нагрузка распределена пропорционально между отдельными пружинами. Однако, прогиб каждой пружины (s) равен прогибу всех пружин. Жесткость системы пружин определяется суммой отдельных показателей жесткости каждой пружины:
Rtotal = R1 + R2 + R3 + … + Rn
Соответственно, система пружин, включающая параллельные пружины, обладает большей жесткостью, чем отдельные пружины.
Комбинация последовательных пружин
С последовательно расположенными пружинами полная внешняя нагрузка действует на каждую отдельную пружину. Однако, перемещение каждой пружины отличается, в зависимости от отдельных показателей пружин, и суммируется. Система последовательных пружин описывается уравнением:
1/Rtotal = 1/R1 +1/ R2 + 1/R3 + … + 1/Rn
Система последовательных пружин является более мягкой, чем самые мягкие отдельные пружины.
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.
Похожие патенты RU2705604C1
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЖЁСТКОСТЬЮ НЕСУЩИХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ: НЕСУЩИЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ АМОРТИЗАТОР, НЕСУЩИЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ-ПРИСТАВКА, НЕСУЩЕЕ УПРАВЛЯЕМОЕ УСТРОЙСТВО И НЕСУЩЕЕ УПРАВЛЯЕМОЕ УСТРОЙСТВО-ПРИСТАВКА | 2015 | RU2619505C2 | |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДОРОЖНОГО ПРОСВЕТА АВТОМОБИЛЕЙ | 2008 | RU2458802C2 | |
Гидропневматическая независимая подвеска колесного модуля транспортного средства | 2017 |
|
RU2682943C1 |
Подвеска колеса транспортного средства | 2018 |
|
RU2684243C1 |
ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ЛОПАТОЧНАЯ МАШИНА | 2014 | RU2564756C1 | |
СТОЙКА АКТИВНОЙ ПОДВЕСКИ ПЕРЕДНЕПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ | 1998 |
|
RU2140364C1 |
КОМБИНИРОВАННАЯ ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ | 1998 | RU2149106C1 | |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ ЖЕСТКОСТИ ВИТОЙ ПРУЖИНЫ | 2009 |
|
RU2401750C1 |
Подвеска сиденья транспортного средства с активной системой изменения жёсткости на основе магнитоактивных эластомеров | 2016 |
|
RU2708797C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДРЕССОРИВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2020 |
|
RU2747314C1 |
Характеристики пружин подвески
Для пружины характерно два понятия: «жесткая» и «мягкая» подвеска. Применение жестких или мягких пружин должно исходить из практического назначения автомобиля. Например, любителям скорости целесообразнее применять жесткие пружины, которые обеспечивают хорошую устойчивость на резких поворотах, а мягкие, в свою очередь, повышают комфорт водителя и пассажиров при движении по бездорожью или неровному дорожному покрытию.
Есть ряд характеристик, от которых зависит жесткость пружины:
- Диаметр цилиндрического стержня (или прута). Чем больше эта величина, тем больше жесткость пружины.
- Диаметр цилиндра, образованного спиралью (или диаметр пружины). Чем выше этот диаметр, тем меньше жесткость элемента.
- Число витков. Количество витков обратно пропорционально жесткости пружины.
- Форма пружины. Всего выделяют три формы пружин: цилиндрическая, коническая и бочкообразная. Различные формы пружины тоже имеют различное влияние на жесткость подвески автомобиля.
Подвеска с виртуальной осью поворота колеса
Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.
Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса. Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.
Всё начиналось с рессор
Если спросить у современного водителя о том, какая подвеска будет лучше для оснащения легкового автомобиля, то услышать от него название рессорной конструкции вряд ли удастся, но именно с неё фактически всё и началось.
Первые колёсные транспортные средства подвеску вовсе не использовали. Никаких упругих элементов не устанавливалось.
Но предки были умными ребятами. Опираясь на какие-то исследования и наблюдения, создали первые рессоры. По мере того, как развивалась металлургическая промышленность, пластины из металла научились делать упругими.
Собственно, было взято несколько упругих полос, которые объединили в один пакет и создали первую в мире рессорную подвеску. В те времена наибольшее распространение получили эллиптические конструкции. У них соединялись концы двух рессор, а середины фиксировались к кузову с одной стороны, а к колёсной оси с другой.
После карет и телег рессоры перекочевали на первые автомобили. Причём применялись конструкции для зависимых подвесок в виде полуэллиптических систем, а также размещали рессоры поперёк, что позволяло делать независимые подвески.
В отечественном автомобилестроении длительное время рессоры были незаменимыми. Их ставили на Москвичи, пока не появились переднеприводные версии, а также на Волги. Стоит добавить, что ряд моделей УАЗ до сих пор рессорные.
Система рессор переживала постоянные модернизации. При этом количество листов постепенно уменьшалось. В итоге применяют даже по 1 листу, устанавливая подобные подвески на небольшие фургоны.
Объективно рессорная подвеска уже далеко не лучшая в мире. Конструкция имеет ряд положительных качеств. Среди них:
- Элементарная конструкция. Зависимая подвеска фактически может состоять из пары рессор и такого же числа амортизаторов. Моменты и силы при этом будут передаваться на раму или кузов. Никакие вспомогательные элементы тут не требуются.
- Компактные размеры. Узел занимает минимум места, что также идёт на пользу в автомобилестроении.
- Пониженные требования к амортизаторам. Объясняется тем, что за счёт внутреннего трения в рессоре происходит частичное гашение колебаний в подвеске.
- Простота сборки. Такие узлы легко собирать. Они дёшево обходятся, а также легко поддаются ремонту.
Но за очевидными плюсами скрываются весомые недостатки. Против рессорной подвески говорят такие факторы:
- больше подходит для зависимых подвесок, которых на современных автомобилях почти нет;
- солидный вес конструкции;
- небольшой ресурс и долговечность;
- из-за сухого трения между листами требуется использование прокладок или смазки;
- конструкция жёсткая, что минимизирует комфорт при езде;
- отрегулировать характеристики в процессе эксплуатации никак нельзя.
Нет, рессорные системы полностью не исчезли. Но основная область применения — это коммерческий транспорт, а также разного рода прицепы.
К числу лидеров среди производителей рессор относятся такие компании:
- РИФ.
- TES.
- LASP.
- Lex.
- Lesjofors.
- Ironman.
- ЧМЗ.
- ARB.
Учитывая их низкую актуальность для легкового транспорта, стоит переходить к следующей категории.
Links
- Espacenet
- Discuss
-
239000000725
suspension
Substances0.000
title
claims
abstract
description
21
-
230000035939
shock
Effects0.000
claims
abstract
description
11
-
239000006096
absorbing agent
Substances0.000
claims
abstract
description
10
-
238000010276
construction
Methods0.000
abstract
description
2
-
239000003381
stabilizer
Substances0.000
description
6
-
210000004544
DC2
Anatomy0.000
description
4
-
230000002530
ischemic preconditioning
Effects0.000
description
4
-
239000000203
mixture
Substances0.000
description
1
-
235000019592
roughness
Nutrition0.000
description
1
Конструкция
Состоит подвеска из следующих элементов:
- направляющий элемент;
- упругий элемент;
- гасящее устройство;
- опора колеса;
- поперечный стабилизатор.
Направляющий элемент удерживает колесо в заданном промежутке пространства, не позволяя ему болтаться в стороны относительно нормального состояния. Это разнообразные рычаги: сдвоенные, поперечные, продольные и им подобные.
Упругий элемент зачастую и называется подвеской. Он гасит все вибрации, возникающие на колесах, от дорожного покрытия и не позволяет вибрации распространяться по автомобилю дальше. Они делятся на металлические и неметаллические. Вторые – это всевозможные резиновые подушки. А первые – это рессоры, пружины и торсионы.
Как подобрать пружины
Оригинальные пружины с логотипом производителя автомобиля гарантируют правильную управляемость и заводской дорожный просвет. Менять на оригинал — самый безопасный и надежный способ не ошибиться в выборе. Подбор пружин по оригинальному каталогу запчастей лучше доверить профильному магазину по вашей марке автомобиля, так меньше вероятность ошибки.
Не менее важно избегать подделок оригинальных пружин: насторожитесь, если цена на них слишком низкая. Пружины сторонних производителей не всегда соответствуют оригиналу по характеристикам
Если в каталоге производителя пружин есть ваш автомобиль, можете ставить то, что там рекомендуют. Геометрические параметры подойдут к машине, но жесткость подвески может измениться
Пружины сторонних производителей не всегда соответствуют оригиналу по характеристикам. Если в каталоге производителя пружин есть ваш автомобиль, можете ставить то, что там рекомендуют. Геометрические параметры подойдут к машине, но жесткость подвески может измениться.
Аналоги выигрывают по цене — хорошие пружины известного бренда могут быть втрое дешевле оригинальных. Новые неоригинальные пружины совершенно точно безопаснее изношенных и просевших заводских. К сожалению, их тоже подделывают: изучите информацию по запросу в Гугле или на «Ютубе». Например, указать название производителя пружин и дописать слово «подделка».
Пружины для тюнинга стоит использовать с большой осторожностью. Их ставят, чтобы изменить характеристику подвески, например уменьшить клиренс для лучшего внешнего вида, увеличить дорожный просвет для езды по ухабам или сделать подвеску жестче для большей управляемости
Последствия от установки таких пружин — всегда на совести автовладельца, потому что изменения в заводскую конструкцию могут серьезно влиять на ресурс других деталей подвески и поведение авто на дороге. Если все же хочется экспериментов, лучше выбирать сертифицированные пружины известных брендов, например Eibach и H&R.
Дешевые пружины для тюнинга за 3000 Р часто делаются под нужную высоту и диаметр без учета других характеристик — с ними поведение машины может стать непредсказуемым.
Металлические пружины
Обычно металлические пружины классифицируются, согласно их усилиям (табл. «Нагрузка на пружину»). Надо отметить, что тенденция пружин к релаксации увеличивается с повышением рабочей температуры. Релаксация начинается со 120°С. Однако, у пружин из нелегированной стали релаксация может наступить при 40°С. При более высоких рабочих температурах оценить должным образом действие пружин можно только, используя диаграммы зависимости релаксации от напряжения.
Пружины, подвергаемые напряжению сжатия и растяжения
Из-за высокой жесткости, металлические бурсы, предназначенные для испытаний на растяжение и сжатие, подходят только для очень немногих специальных областей применения.
Пластинчатые листовые пружины
Простая пластинчатая листовая пружина используется в качестве пружины сжатия или направляющей пружины. Многолистовые пружины используются для подвески колес в автомобилях. Они обычно изготавливаются из пружинной стали в соответствии со стандартом DIN EN 10089 (горячекатаная полоса) и DIN EN 10132 (холоднокатаная полоса). В эскизном проекте могут быть приняты допустимые усилия изгиба, приведенные в табл. «Пружины, подвергаемые напряжению изгиба» и на рис. «Допустимые напряжения изгиба».
Торсионные и спиральные пружины
В случае прогиба торсионных и спиральных пружин, на ось вращения воздействует крутящий момент отдачи. Из-за условий зажима, сгибающие усилия при закручивании на определенный угол почти однородны. Для вычисления торсионных и спиральных пружин используются одни и те же уравнения.
Тарельчатые пружины
Тарельчатые пружины в форме конусообразного кольца (рис. «Пластинчатые листовые, торсионные и спиральные пружины» ), прежде всего, подвергнуты напряжению изгиба. Большое разнообразие применений следует из большого количества параллельных и последовательных комбинаций. Тарельчатые пружины, главным образом, используются там, где нагрузка на пружину и перемещение должны быть поглощены в пределах ограниченного пространства. Они используются, например, в предохранительных муфтах. Поскольку трение в многодисковых пружинах происходит между отдельными дисками в одном и том же направлении, они также подходят и для демпфирования колебаний и толчков.
При h/t > 0,4, нелинейность пружин становится значительна. Нагрузка на пружину, перемещение и жесткость пружины могут быть вычислены с достаточной точностью согласно DIIM 2092 или могут быть взяты по данным изготовителя.
Для тарельчатых пружин, подвергнутых статическому напряжению (<104 изменений направления действия напряжения), вычисление усталостной прочности не требуется, если максимальная нагрузка на пружину при s = 0,75 h не превышена.
Что такое полунезависимая пружинная подвеска
Полунезависимая пружинная подвеска – это один из видов подвески автомобиля, который сочетает в себе принципы работы зависимой и независимой подвесок.
В данном типе подвески колеса автомобиля связаны с помощью одной пружины и амортизатора, что позволяет точно контролировать передвижение колеса в пространстве и обеспечить максимально возможное сцепление с дорогой. Однако, в отличие от полностью независимой подвески, здесь силы возникающие на одном колесе могут быть переданы на соседнее колесо, что снижает устойчивость и комфортопригодность автомобиля.
Данная подвеска применяется в некоторых моделях автомобилей, так как уменьшает вибрации и шум в салоне, снижает затраты на производство и уменьшает массу автомобиля.
Примеры автомобилей, использующих полунезависимую пружинную подвеску: Toyota Corolla, Volkswagen Golf, Ford Focus и другие.
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.
Виды пружин
В зависимости от условий эксплуатации различают несколько видов пружин подвески.
Стандартные пружины. Применяются для автомобилей, эксплуатируемых в обычных городских условиях. В случае их выхода из строя, они, обычно подлежат замене на точно такой же тип.
Усиленные пружины. За счет большого диаметра стержня обладают повышенной жесткостью. Спектр их применения распространяется на грузовые автомобили. При полной нагрузке они стабилизируют кузов и обеспечивают хорошую управляемость грузового автомобиля.
Повышающие пружины. Это пружины с большим количеством витков. Они предназначены для повышения дорожного просвета автомобиля. Чаще всего, их устанавливают на внедорожники.
Понижающие пружины. Напротив, уменьшают дорожный просвет для улучшения управляемости на большой скорости. Такими пружинами оборудуются спортивные автомобили.
Признаки неисправностей
Замену пружин необходимо производить при наличии на них механических дефектов или при их проседании. Помимо этого есть ряд определенных признаков: сокращение дорожного просвета, перекосы, тряска и снижение плавности хода.
На что обращать внимание при выборе деталей
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.
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.