Приостановка автомобиля

Не путать с приостановкой водительских прав .

Для других видов использования см. Подвеску (устранение неоднозначности) .

Для более широкого охвата этой темы см. Подвеску (Механика) .

Часть системы подвески автомобиля состоит из амортизатора, ось, рамы и пружины

Часть передней подвески автомобиля и механизм рулевого управления : стержень, рулевая рука, ось короля (с использованием шариковых соединений ).

Van Diemen RF01 Racing Car Survension.

Подвеска - это система шин , воздуха шин, пружин , амортизаторы и связи, которая соединяет транспортное средство к своим колесам и позволяет относительное движение между ними. Системы подвески должны поддерживать как дорожное удержание, так и качество езды , и качество езды , которые противоречат друг другу. Настройка суспензий включает в себя поиск правильного компромисса. Для подвески важно максимально поддерживать дорожное колесо в контакте с дорожной поверхностью, потому что все дорожные или наземные силы, действующие на автомобиль, делают это через контактные участки шин . Подвеска также защищает сам автомобиль и любой груз или багаж от повреждений и износа. Дизайн передней и задней подвески автомобиля может быть другой.

История

Смотрите также: Concord Coach

Американская каретка демонстрирует подвеску Торговой одежды - примечайте черные ремни, бегущие по боковой стороне ходовой части

В ранней форме подвески на тележках, проведенных волом , платформу качалась на железных цепях, прикрепленной к колесной раме кареты. Эта система оставалась основой для большинства систем подвески до начала 19 -го века, хотя железные цепи были заменены на использование кожаных ремней, называемых Trowsbraces к 17 веку. Никакие современные автомобили не использовали систему подвески Trownbrace.

Примерно к 1750 году листовые источники начали появляться на определенных типах каретки, таких как Ландау .

К середине 19 -го века эллиптические источники могут дополнительно использоваться на вагонах.

Современная подвеска

Компоненты передней подвески Ford Model T.

Автомобили были первоначально разработаны как самоходные версии транспортных средств, насыщенных лошадьми. Тем не менее, конные транспортные средства были разработаны для относительно медленных скоростей, и их подвеска не была хорошо подходит для более высоких скоростей, разрешенных двигателем внутреннего сгорания.

Первый работоспособный весенний подсчет потребовал передовых металлургических знаний и навыков, и стало возможным только с появлением индустриализации . Обадия Эллиотт зарегистрировал первый патент на автомобиль с весенней и подготовкой; Каждое колесо имело две прочные стальные листовые пружины с каждой стороны, а корпус кареты фиксировали непосредственно к пружинам, которые были прикреплены к осям . В течение десяти лет большинство британских конных вагонов были оснащены пружинами; Деревянные источники в случае легких автомобилей с одним лошади, чтобы избежать налогообложения , и стальных источников в более крупных транспортных средствах. Они часто изготавливались из низкоуглеродной стали и обычно принимали форму множественных слоевых листовых пружин.

Листовые источники существуют с ранних египтян . Древние военные инженеры использовали листовые источники в виде луков, чтобы привести свои осадные двигатели сначала с небольшим успехом. Использование листовых источников в катапультах было позже утончено и сделано на работу спустя годы. Спрингс были не только из металла; В качестве пружины можно использовать прочную ветвь дерева, например, с луком. Конные вагоны и Ford Model T использовали эту систему, и она все еще используется сегодня в более крупных транспортных средствах, в основном установленных в задней подвеске.

Листовые источники были первой современной системой подвески, и, наряду с достижениями в строительстве дорог , ознаменовали единственное наибольшее улучшение дорожного транспорта до появления автомобиля . Британские стальные пружины не были хорошо подходят для использования на грубых дорогах Америки того времени, поэтому ускоренная компания Конкорда , вновь внедренная кожаным ремешками Нью-Хэмпшира, которая дала качающуюся движение вместо шутки и вниз весенней подвески.

Анри Фурнье на его уникальном демпфированном и гоночном «Машине Морса», фотография сделана 1902

В 1901 году Морс из Парижа впервые установил автомобиль с амортизаторами . С преимуществом демпфированной системы подвески на его «Машине Морса» Анри Фурнье выиграл престижную гонку Париж-Берлин 20 июня 1901 года. Превосходное время Фурнье было 11 часов 46 минут и 10 секунд, в то время как лучшим конкурентом был Леонсе Жирадот В Панхарде со временем 12 часов, 15 минут и 40 секунд.

Катушка -Спрингс впервые появилась на производственном транспортном средстве в 1906 году в щетке, сделанной компанией Brush Motor Company. Сегодня в большинстве автомобилей используются катушки.

В 1920 году Leyland Motors использовал стержни в системе подвески.

была впереди независимая передняя подвеска В 1922 году на Lancia Lambda и стала более распространенной в автомобилях на массовом рынке с 1932 года. Сегодня у большинства автомобилей есть независимая подвеска на всех четырех колесах.

Часть, в которой поддерживались пружины до 1950 года, называется тупым железом .

новый компонент пассивной подвески, инертер изобрел В 2002 году Малкольм С. Смит . Это обладает способностью увеличивать эффективную инерцию колесной подвески с использованием подготовленного маховика, но без значительной массы. Первоначально он использовался в Формуле -1 в секретности, но с тех пор распространился на более широкий автоспорт.

Разница между задней подвеской и передней подвеской

Для с передним приводом автомобилей различные оси луча и независимые подвески задняя подвеска имеет несколько ограничений, а также используются . Для с задним приводом автомобилей задняя подвеска имеет много ограничений, и разработка превосходной, но более дорогой независимой схемы подвески была трудной.

История

Модель Генри Форда T использовала трубку крутящего момента для сдержания этой силы, поскольку его дифференциал был прикреплен к шасси боковой пружиной листьев и двумя узкими стержнями. Труба крутящего момента окружила истинный кардиологический вал и применила силу к своему шаровому соединению на крайней задней части трансмиссии, которая была прикреплена к двигателю. Аналогичный метод, подобный этому, использовался в конце 1930-х годов Buick и автомобилем Hudson 's Bathtub в 1948 году, в котором использовались спиральные пружины, которые не могли взять на себя именную тягу.

Hotchkiss Drive , изобретенная Альбертом Хотчкисс, была самой популярной системой задней подвески, используемой в американских автомобилях с 1930 -х годов по 1970 -е годы. Система использует продольные листовые пружины, прикрепленные как вперед, так и за дифференциалом живой оси . Эти пружины передают крутящий момент в раму. Несмотря на то, что он презирался многими европейскими производителями автомобилей того времени, это было принято американскими производителями автомобилей, потому что это было недорого в производстве. Кроме того, динамические дефекты этой конструкции были подавлены огромным весом американских пассажирских транспортных средств до внедрения стандарта средней экономии топлива (CAFE).

Другой француз изобрел трубку De Dion , которая иногда называется «полузависимым». Как и настоящая независимая задняя подвеска, в ней используются два универсальных сустава или их эквивалент от центра дифференциала к каждому колесу. Но колеса не могут полностью подняться и падать независимо друг от друга; Они привязаны ямом, которое обойдется вокруг дифференциала, внизу и позади него. Этот метод мало использовался в Соединенных Штатах . Его использование около 1900 года, вероятно, было связано с низким качеством шин, которое быстро изношено. Удаляя большой непредвидененный вес , как это делают независимые задние подвески, это заставило их длиться дольше.

Автомобили с задним приводом сегодня часто используют довольно сложную полностью независимую, мультисвязанную подвеску, чтобы надежно определить местонахождение задних колеса, обеспечивая приличное качество езды .

Скорость весной, колеса и рулона

Duration: 26 seconds.0:26

Citroën BX Гидропнейматическая суспензия - максимальная до минимальной демонстрации

Скорость пружины

Дополнительная информация: пружина

Скорость пружины (или скорость подвески) является компонентом для установления высоты езды транспортного средства или его местоположения на ходу подвески. Когда пружина сжимается или растянута, сила, которую она оказывает, пропорциональна его изменению длины. Скорость пружины или константа пружины пружины - это изменение силы, которое она оказывает, разделенное на изменение отклонения пружины. Транспортные средства, которые несут тяжелые нагрузки, часто будут иметь более тяжелые пружины, чтобы компенсировать дополнительный вес, который в противном случае рухнул транспортное средство до дна его перемещения (ход). Более тяжелые пружины также используются в приложениях производительности, где испытываемые условия загрузки более значительны.

Пружины, которые слишком твердые или слишком мягкие, приводят к тому, что подвеска становится неэффективной - в основном потому, что они не могут должным образом изолировать транспортное средство от дороги. Транспортные средства, которые обычно испытывают подвеску, нагружаются тяжелее, чем обычно, имеют тяжелые или жесткие пружины, причем скорость пружины близко к верхнему пределу веса этого автомобиля. Это позволяет транспортному средству работать должным образом под тяжелой нагрузкой, когда управление ограничено инерцией нагрузки . Поездка на пустом грузовике, предназначенном для перевозки грузов, может быть неудобной для пассажиров из -за его высокой скорости пружины относительно веса транспортного средства. Гоночный автомобиль также может быть описан как наличие тяжелых источников, а также будет неудобно ухабистой. Однако, хотя мы говорим, что у них обоих есть тяжелые источники, фактические весенние ставки для гоночного автомобиля 2000 фунтов (910 кг) и грузовика 10 000 фунтов (4500 кг) сильно отличаются. Роскошный автомобиль, такси или пассажирский автобус будет описать как имеющие мягкие источники, чтобы не выпустить их пассажиров или водителя. Транспортные средства с изношенными или поврежденными пружинами едут ниже до земли, что уменьшает общее количество сжатия, доступное для подвески, и увеличивает количество наклона тела. Транспортные средства иногда могут иметь требования к пружине, кроме веса транспортного средства и нагрузки.

Скорость колеса

Скорость колес - это эффективная скорость пружины при измерении на колесе, а не просто измерение только скорости пружины.

Скорость колес обычно равна или значительно меньше, чем скорость пружины. Обычно пружины монтируются на управляющих руках, качающихся рычагах или какого -либо другого поворотного подвесного элемента. Рассмотрим приведенный выше пример, где скорость пружины была рассчитана как 500 фунтов/дюйм (87,5 Н/мм), если бы кто -то должен был переместить колесо 1 в (2,5 см) (без перемещения автомобиля), пружина более, чем вероятно, сжатие меньшая сумма. Если пружина переместилась на 0,75 в (19 мм), соотношение рычага рычага составило бы 0,75: 1. Скорость колеса рассчитывается путем взятия квадрата соотношения (0,5625), раза превышающей скорость пружины, получая тем самым 281,25 фунтов/дюйм (49,25 Н/мм). Соотношение квадрат, потому что он имеет два эффекта на скорость колеса: оно применяется как к силе, так и к пройденному расстоянию.

Скорость колеса на независимой подвеске довольно проста. Тем не менее, особое рассмотрение должно быть принято с помощью некоторых независимых конструкций подвески. Возьмите случай с прямой осью. При просмотре спереди или сзади, скорость колеса может быть измерена по указанным выше. Тем не менее, поскольку колеса не являются независимыми, если смотреть со стороны при ускорении или торможении, точка поворота находится в бесконечности (потому что оба колеса перемещались), а пружина находится непосредственно в линии с контактным пластырем колеса. Результатом часто является то, что эффективная скорость колеса под поворотами отличается от того, что находится при ускорении и торможении. Это изменение скорости колес может быть сведена к минимуму путем размещения пружины как можно ближе к колесу.

Скорость колес обычно суммируется и сравнивается с выросшей массой транспортного средства, чтобы создать «скорость езды» и соответствующую естественную частоту подвески в езде (также называемая «подъем»). Это может быть полезно для создания метрики для жесткости подвески и требований к путешествиям для транспортного средства.

Скорость броска

Скорость броска аналогична скорости езды транспортного средства, но для действий, которые включают боковые ускорения, что приводит к тому, что выросшая масса транспортного средства будет катиться. Он выражается в виде крутящего момента на степень броска транспортного средства, возникающего. На него влияют факторы, включая, но не ограничиваясь, протянутая масса транспортных средств, ширина дорожки, высота CG, скорость пружины и демпфер, высоты центральных центров передней и задней части, противоположную жесткость и давление/конструкцию шин. Скорость броска транспортного средства может, и, как правило, отличается от фронта-заработной, что позволяет настраивать автомобиль для переходного и устойчивого обработки. Скорость броска транспортного средства не изменяет общее количество передачи веса на транспортном средстве, но сдвигает скорость и процент веса, перенесенного на определенной оси на другую ось через шасси транспортного средства. Как правило, чем выше скорость броска на оси транспортного средства, тем быстрее и выше процент переноса веса на этой оси .

К 2021 году некоторые транспортные средства предлагали динамическое управление рулоном на высоте езды с регулируемой воздушной подвеской и адаптивными амортизаторами.

Руть пару процентов

Процент пары рулона - это упрощенный метод описания боковой распределения переноса нагрузки спереди на сзади и впоследствии баланса обработки. Это эффективная скорость колеса в рулоне каждой оси транспортного средства в качестве соотношения общей скорости броска транспортного средства. Обычно он корректируется с помощью анти-ролльных стержней , но также может быть изменен с помощью различных источников.

Передача веса

Основная статья: передача веса

Передача веса во время поворота, ускорения или торможения обычно рассчитывается на отдельное колесо и сравнивается со статическими весами для тех же колес.

На общее количество передачи веса влияет только четыре фактора: расстояние между колесными центрами (колесная база в случае торможения или ширина дорожки в случае поворота), высота центра тяжести, масса транспортного средства, и количество ускорения.

Скорость, с которой происходит перенос веса, а также с помощью которой компоненты он переносит, является сложной и определяется многими факторами; в том числе, помимо прочего,: высота центрального центра, высоту пружины и демпфер, жесткость против роллов и кинематическую конструкцию суспензийных связей.

В большинстве традиционных применений, когда вес переносится через преднамеренно совместимые элементы, такие как пружины, амортизаторы и анти-ролльные стержни, передача веса, как говорят, является «упругим», в то время как вес, который передается через более жесткие подвесные связи, такие Как говорят, как A-Arms и Toe Links являются «геометрическими».

Непреднамеренный передача веса

Неоценка передачи веса рассчитывается на основе веса компонентов транспортного средства, которые не поддерживаются пружинами. Это включает в себя шины, колеса, тормоза, шпинции, половину веса контрольной руки и другие компоненты. Эти компоненты затем (для целей расчета) предполагается, что они подключены к транспортному средству с нулевым выросшим весом. Затем они проходят через те же динамические нагрузки.

Передача веса для поворота спереди будет равен общему непредвиденному весу передней части, когда G-Force Times от передней неподвижной центра тяжести высоты тяжести, деленной на ширину передней дорожки. То же самое верно для задней.

Повышенная передача веса

Передача веса возникновения - это вес, передаваемый только весом транспортного средства, покоящегося на его пружинах, а не общим весом автомобиля. транспортного средства Расчет этого требует знания повышенного веса (общий вес меньше непредубежденного веса), высоту центра переднего и заднего рулона и повышенное центр высоты тяжести (используется для расчета длины рулона момента). Расчет передней и задней переноса веса также потребует знания пары рулона.

Ось рулона - это линия через передний и задний рулонный центры, которую автомобиль катится во время поворота. Расстояние от этой оси до подвижного центра высоты тяжести - длина рулона. Общая передача веса подвижного веса равен времени G-силе , когда протезненный вес времени от длины рулона момента, деленной на эффективную ширину дорожки. Передняя передача веса переднего веса рассчитывается путем умножения пары рулона в процентах от общей передачи веса. Задняя часть - это общая минус передняя передача.

Джек сил

Ядчные силы - это сумма компонентов вертикальной силы, испытываемых подвесками. Результирующая сила действует, чтобы поднять росписную массу, если центр рулона находится над землей или сжимает ее, если под землей. Как правило, чем выше центр рулона , тем больше сил начала испытывается.

Другие свойства

Путешествовать

Перемещение - это мера расстояния от нижней части хода подвески (например, когда автомобиль находится на домкрате, а колесо свободно висит) к вершине хода подвески (например, когда колесо автомобиля больше не может двигаться в вверх направление к транспортному средству). Внизу или подъем колеса могут вызвать серьезные проблемы с контролем или непосредственно нанести ущерб. «Нижняя часть» может быть вызвана подвеской, шинами, крыльями и т. Д. Выбежав пространство для движения, или телом или другими компонентами автомобиля, попавшего в дорогу. Проблемы с контролем, вызванные подъемом колеса, менее серьезны, если колесо поднимает, когда пружина достигает его разгруженной формы, чем они, если перемещение ограничено контактом подвески (см. Triumph Tr3b .)

Многие транспортные средства внедорожника , такие как гонщики по пустыне, используют ремни, называемые «ограничивающими ремнями», чтобы ограничить подвесные подвески вниз до точки в безопасных пределах для связей и амортизаторов. Это необходимо, поскольку эти грузовики предназначены для прохождения очень грубой местности на высоких скоростях и даже иногда становятся воздухом. Без чего -то, чтобы ограничить путешествие, втулки подвески принесли бы всю силу, когда подвеска достигает «полного обрыва», и это может даже привести к выходу из катушки из их «ведра», если они удерживаются только силами сжатия. Полем Ограничивающий ремешок-это простой ремешок, часто из нейлона заранее определенной длины, который останавливается вниз движением в предварительную точку до достижения теоретического максимального движения. Противоположностью этого является «ударная стоп», которая защищает подвеску и транспортное средство (а также пассажира) от насильственного «дна» подвески, вызванной, когда обструкция (или жесткая посадка) вызывает подвеску для пробежки. Внешнее перемещение без полного поглощения энергии инсульта. Без ударов, транспортное средство, которое «выходит вниз», будет испытывать очень сильный удар, когда подвеска связывается с дном рамы или тела, который передается пассажирам и каждому разъему и сварки на транспортное средство. Фабричные транспортные средства часто поставляются с простыми резиновыми «nubs», чтобы поглотить худшие силы и изолировать шок. Транспортный автомобиль в пустыне, который должен регулярно поглощать гораздо более высокие силы воздействия, может быть обеспечен пневматическими или гидропневматическими ножками. По сути, это миниатюрные амортизаторы (амортизаторы), которые прикреплены к транспортному средству в месте, например, что подвеска свяжется с концом поршня, когда он приближается к пределу перемещения вверх. Они поглощают удар гораздо более эффективно, чем прочная резиновая стопка, необходимо, потому что резиновая стопа считается аварийным изолятором «последнего реки» для случайного случайного дна подвески; Это полностью недостаточно для поглощения повторного и тяжелого дна, например, высокоскоростных встреч внедорожного транспортного средства.

Демпфирование

Демпфирование - это управление движением или колебаниями, как видно с использованием гидравлических ворот и клапанов в амортизаторе транспортного средства. Это также может варьироваться, намеренно или непреднамеренно. Как и скорость пружины, оптимальное демпфирование для комфорта может быть меньше, чем для контроля.

Демпфирование контролирует скорость движения и сопротивление подвески транспортного средства. Неупомянутая машина будет колебаться вверх и вниз. При надлежащих уровнях демпфирования автомобиль отойдет до нормального состояния за минимальное количество времени. Большинство демпфирования в современных транспортных средствах можно контролировать путем увеличения или уменьшения сопротивления потоку жидкости в амортизаторе.

Управление валиком

См. Зависимый и независимый ниже. Изменение валиков из -за прохождения колеса, отклонений и системы подвески тела и подвески. В общем, шина носит и тормозит лучше всего при от -1 до -2 ° Camber от вертикальной. В зависимости от шины и дорожной поверхности, она может лучше поддерживать дорогу под немного другим углом. Небольшие изменения в разгивании, спереди и сзади могут использоваться для настройки обработки. Некоторые гоночные автомобили настраиваются с валиком от -2 до -7 °, в зависимости от типа желаемой обработки и строительства шин. Часто слишком много разбиваемости приведет к снижению производительности торможения из -за уменьшенного размера контактного пласта за счет чрезмерного изменения варианта разводки в геометрии подвески. Количество изменений заглушки в ударе определяется мгновенной длиной герметизации спереди (FVSA) геометрии суспензии, или, другими словами, тенденцией шины заглушает внутрь при сжатии в ударе.

Высота центрального центра

Высота центрального центра является продуктом подвесной мгновенной высоты центра и является полезной метрикой в ​​анализе эффектов переноса веса, рулона тела и распределения жесткости спереди -заднего рулона. Традиционно распределение жесткости рулона настроено регулирующим антиролл -батончики , а не на высоте центра рулона (так как оба, как правило, оказывают аналогичное влияние на росписную массу), но высота центра рулона значительна при рассмотрении количества возникающих сил.

Мгновенный центр

В связи с тем, что движение колеса и шины ограничено подвесными звенами транспортного средства, движение пакета колеса в спереди видит, что он будет писать воображаемую дугу в пространстве с «мгновенным центром» вращения в любой заданной точке вдоль его пути Полем Мгновенный центр для любого колесного пакета можно найти, следующие воображаемые линии, проведенные через подвесные ссылки на их точку пересечения.

Компонент силового вектора шины указывает от контактного участка шины через мгновенный центр. Чем больше этот компонент, тем меньше движения подвески будет происходить. Теоретически, если результирующая вертикальная нагрузка на шину и боковую силу, генерируемую ее, указывает непосредственно в центр мгновения, подвесные ссылки не будут двигаться. В этом случае вся передача веса на этом конце транспортного средства будет носит геометрический характер. Это ключевая информация, используемая в поиске центра рулона на основе силы.

В этом отношении, мгновенные центры более важны для обработки транспортного средства, чем только центр кинематического рулона, поскольку отношение геометрического переноса веса к уравнению определяется силами на шинах и их направлениями в отношении позиция их соответствующих центров.

Антиуд и анти-квадрат

Антиумирование и анти-квадрат являются процентами, которые указывают на степень, в которой передняя погружается при торможении, и задние приседания при ускорении. Их можно рассматривать как коллеги для торможения и ускорения, как и джек -силы для поворотов. Основная причина разницы связана с различными целями дизайна между передней и задней подвеской, тогда как подвеска обычно симметрична между левой и правой стороны транспортного средства.

Метод определения анти-див или анти-квадрат зависит от того, реагируют ли подвесные связи на крутящий момент торможения и ускорения. Например, с внутренними тормозами и задними колесами, управляемыми на половине вала, соединения подвески не реагируют, но с внешними тормозами и трансмиссией по оси качания, они делают.

Чтобы определить процент анти-уколовки передней подвесной подвески для подвесных тормозов, сначала необходимо определить касательную угла между линией, нарисованной, в виде с боковым, через переднее пластырь шины и мгновенный центр передней подвески и горизонтальный Полем Кроме того, процент торможения на передних колесах должен быть известен. Затем умножьте тангенс на процент усилий по торможению переднего колеса и разделите на соотношение центра высоты тяжести к колесной базе. Значение 50% будет означать, что половина передачи веса на передние колеса; Во время торможения он передается через переднюю подвеску, и половина передается через пружины передней подвески.

Для внутренних тормозов придерживается та же процедура, но используя колесный центр вместо центра контакта.

Нападающий ускорение анти-квадрат рассчитывается аналогичным образом и с той же взаимосвязью между процентом и передачей веса. Анти-квадратные значения 100% и более широко используются в драг-гонках, но значения 50% или менее чаще встречаются у автомобилей, которые должны подвергаться сильному торможению. Более высокие значения анти-квадрата обычно вызывают хмель для торможения. Важно отметить, что значение 100% означает, что весь передача веса переносится посредством подвесной связи. Тем не менее, это не означает, что подвеска не способна носить дополнительные нагрузки (аэродинамические, повороты и т. Д.) Во время эпизода торможения или вперед ускорения. Другими словами, не подразумевается никакое «связывание» суспензии.

Режимы гибкости и вибрации элементов подвески

В некоторых современных автомобилях гибкость в основном в резиновых втулках , которые с течением времени подвергаются распадам. Для подвески высокого стресса, таких как транспортные средства для бездорожья, доступны полиуретановые втулки, которые обеспечивают большую долговечность при больших напряжениях. Однако из -за соображений веса и затрат структуры не становятся более жесткими, чем необходимыми. Некоторые транспортные средства демонстрируют вредные вибрации, включающие сгибание структурных частей, например, при ускорении при резком повороте. Гибкость структур, таких как рамы и подвесные звенья, также может способствовать воспитанию, особенно для демпфирования высокочастотных вибраций. Гибкость проволочных колес способствовала их популярности во времена, когда у автомобилей было меньше продвинутых отстранений.

Выравнивание нагрузки

Автомобили могут быть сильно нагружены багажом, пассажирами и трейлерами. Эта загрузка приведет к тому, что хвост автомобиля опадает вниз. Поддержание устойчивого уровня шасси имеет важное значение для достижения надлежащей обработки, для которой автомобиль был разработан. Постанивающие водители могут быть ослеплены лучом фары. Суспензия самостоятельно возглавляет это путем раздувания цилиндров в суспензии, чтобы поднять шасси выше.

Изоляция от высокочастотного шока

Для большинства целей вес подвески компонентов неважна. Но на высоких частотах, вызванных шероховатостью поверхности дорожного движения, детали, изолированные резиновыми втулками, действуют как многоэтапный фильтр для подавления шума и вибрации лучше, чем можно сделать только с шинами и пружинами. (Пружины работают в основном в вертикальном направлении.)

Вклад в непреднамеренный вес и общий вес

Они обычно невелики, за исключением того, что подвеска связана с тем, возникают ли тормоза и дифференциал (ы).

Это основное функциональное преимущество алюминиевых колес над стальными колесами. Запасные части алюминиевой подвески использовались в производственных автомобилях, а запчасти для подвески углеродного волокна распространены в гоночных автомобилях.

Пространство занято

Дизайн отличается от того, сколько места они занимают, и где он находится. Общепринято, что стойки MacPherson являются наиболее компактным расположением для передних двигателей, где для размещения двигателя требуется пространство между колесами.

Внутренние тормоза (которые снижают непреднамеренный вес), вероятно, избегают большего из -за космических соображений, чем затрат.

Распределение силы

Прикрепление подвески должно соответствовать конструкции кадра в геометрии, силе и жесткости.

Сопротивление воздуха (перетаскивание)

Определенные современные транспортные средства имеют регулируемую высоту подвеску для улучшения аэродинамики и топливной эффективности. Современные автомобили формулы, которые открыли колеса и подвеску, обычно используют обтекаемые трубки, а не простые круглые трубки для их подвесных рук, чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление . Также типичным является использование суспензий рокера, толкателя или подвески типа стержня, которые, помимо прочего, помещают блок пружины/демпфер в борту и вне воздушного потока, чтобы еще больше снизить сопротивление воздуха.

Расходы

Методы производства улучшаются, но стоимость всегда является фактором. Продолжающееся использование твердой задней оси, с непредвиденным дифференциалом, особенно на тяжелых транспортных средствах, кажется наиболее очевидным примером.

Пружины и амортизаторы

Большинство обычных суспензий используют пассивные пружины для поглощения ударов и амортизаторов (или амортизатора) для управления движениями пружины.

Некоторые примечательные исключения - это гидропневматические системы, которые можно рассматривать как интегрированную единицу газовой пружины и компонентов демпфирования, используемой французским производителем Citroën ; и гидроластические , гидроигральные и резиновые конусные системы, используемые Британской моторной корпорацией , особенно на мини . Был использован ряд разных типов каждого:

Пассивные подвески

Традиционные пружины и амортизаторы называются пассивными подвесками - большинство транспортных средств подвешены таким образом.

Пружины

Пневматическая пружина на полузащите

Большинство наземных транспортных средств подвешены стальными пружинами этих типов:

• Leaf Spring -aka hotchkiss, cart или semi-elliptical Spring
• Приостановка сцепления
• Катушка весна

Автопроизводители знают о неотъемлемых ограничениях стальных пружин - что эти пружины, как правило, производят нежелательные колебания, и автопроизводители разработали другие типы материалов подвески и механизмов в попытках повысить производительность:

• Резиновые втулки
• Газ под давлением - воздушные пружины
• Газовая и гидравлическая жидкость под давлением - гидропневматическая суспензия и олео стойки

Амортизаторы или амортизаторы

Поглотители амортизатора вырубают (в противном случае простые гармонические) движения транспортного средства вверх и вниз по его пружинам. Они также должны сэкономить большую часть отскока колеса, когда непреднамеренный вес колеса, ступицы, оси, а иногда и тормоза и дифференциальных отскакиваний вверх и вниз на пружине шины.

Полуактивные и активные подвески

Основная статья: активная подвеска

Если подвеска контролируется внешне, то это полуактивная или активная подвеска-подвеска реагирует на сигналы от электронного контроллера.

Например, гидропневматический Citroën «знает», насколько далеко от земли должен быть автомобиль, и постоянно сбрасывается для достижения этого уровня, независимо от нагрузки. Тем не менее, этот тип подвески не будет мгновенно компенсировать рулон тела из -за поворота. Система Citroën добавляет около 1% к стоимости автомобиля по сравнению с пассивными стальными пружинами.

Полуактивные суспензии включают устройства, такие как воздушные пружины и поглотители переключаемых амортизаторов, различные решения для самостоятельной работы , а также системы, такие как гидропневматические , гидроластические и гидрические суспензии.

Toyota представила поглотители Switchable Shock в Soarer 1983 года. В настоящее время Delphi продает амортизаторы, заполненные магнито-рихологической жидкостью , вязкость которых может быть изменена электромагнитно, тем самым давая переменную управление без переключения клапанов, что является быстрее и, следовательно, более эффективным.

Полностью активные системы подвески используют электронный мониторинг условий транспортного средства в сочетании с средствами для изменения поведения подвески транспортного средства в режиме реального времени для непосредственного контроля движения автомобиля.

Автомобили Lotus разработали несколько прототипов с 1982 года и представили их в Формулу -1 , где они были довольно эффективными, но теперь были запрещены.

Nissan ввел активную подвеску с низкой пропускной способностью около 1990 года в качестве опции, который добавил дополнительные 20% к цене моделей роскоши. Citroën также разработал несколько активных моделей подвески (см. Hydractive ). Полностью активная система от Bose Corporation , анонсированная в 2009 году, использует линейные электродвигатели Вместо гидравлических или пневматических приводов, которые обычно использовались до недавнего времени. Mercedes ввел активную систему суспензии, называемую активным контролем тела в своем лучшем в своем классе Mercedes-Benz CL в 1999 году.

несколько электромагнитных суспензий Для транспортных средств также было разработано . Примеры включают электромагнитную суспензию боза и электромагнитную суспензию, разработанную проф. Laurentiu Encica. Кроме того, новое колесо Мишлен со встроенной подвеской на электродвигателе также аналогично.

С помощью системы управления различные полуактивные/активные подвески реализуют улучшенный компромисс дизайна среди различных режимов вибрации транспортного средства; а именно: режимы отскока, бросок, высота и деформации. Тем не менее, приложения этих передовых подвесков ограничены затратами, упаковкой, весом, надежностью и/или другими проблемами.

Взаимосвязанные приостановки

Взаимосвязанная подвеска, в отличие от полуактивных/активных подвесков, может легко отделить различные режимы вибрации транспортных средств. Взаимосвязи могут быть реализованы различными средствами, такими как механические, гидравлические и пневматические. Анти-ролльные стержни являются одним из типичных примеров механических взаимосвязей, в то время как было заявлено, что жидкие взаимосвязи обеспечивают больший потенциал и гибкость в улучшении как жесткости, так и свойств демпфирования.

Принимая во внимание значительные коммерческие потенциалы гидропневматических технологий (Corolla, 1996), в некоторых недавних исследованиях также были изучены взаимосвязанные гидропневматические суспензии , а их потенциальные преимущества в улучшении езды и обработки транспортных средств были продемонстрированы. Система управления также может быть использована для дальнейшего повышения производительности взаимосвязанных суспензий. Помимо академических исследований, австралийская компания Kinetic имел некоторый успех с различными пассивными или полуактивными системами ( WRC : три чемпионата; ралли Dakar : два чемпионата; Lexus GX470 2004 как 4 × 4 года с KDS; премия PACE 2005 года). Эти системы с помощью кинетики обычно декупиются как минимум два режима транспортных средств (Roll, Warp (артикуляция), высота и/или подъем (отскок)), чтобы одновременно управлять жесткостью и демпфированием каждого режима, используя взаимосвязанные амортизаторы и другие методы. В 1999 году Kinetic была выкуплена Tenneco. Поздние разработки каталонской компании Creuat разработали более простую конструкцию системы на основе цилиндров в однородном действии. После некоторых проектов по конкуренции CREUAT активно предоставляется модернизации для некоторых моделей транспортных средств.

Исторически первым автомобилем массового производства с механической взаимосвязанной подвеской спереди или заемной была The Citroën 2CV 1948 года . Подвеска в 2CV была чрезвычайно мягкой - продольная ссылка делала тона более мягкой, а не делала рулон более жестким. Он полагался на экстремальные геометрии против уклонения и антиквадрат, чтобы компенсировать это. Это привело к более мягкой жесткости с осью оси, которую в противном случае были бы скомпрометированы. Ведущая рукавая рукавая рукавая рука , передняя система подвески, вместе с встроенными передними тормозами, имела гораздо меньший неназванный вес, чем существующие пружины катушки или конструкции листьев. Взаимосвязь передала часть силы, отклоняющую переднее колесо над ударом, чтобы толкнуть заднее колесо вниз с той же стороны. Когда задняя колеса встретилась с этим ударом через мгновение, оно сделало то же самое в обратном направлении, сохраняя уровень автомобиля спереди к задней части. У 2CV был краткий обзор дизайна, чтобы быть в состоянии двигаться на скорости над вспаханным полем, например, фермером, транспортирующим куриные яйца. Первоначально в нем были амортизаторы трения и Настраиваемые массовые амортизаторы . Более поздние модели были настраивали массовые амортизаторы спереди с телескопическими амортизаторами/амортизаторами спереди и сзади.

British Motor Corporation также была ранним воспитателем взаимосвязанной подвески. Система, получившая название Hydrolastic, была введена в 1962 году на Morris 1100 и продолжалась использовать на различных моделях BMC. Гидроластик был разработан инженером подвески Алексом Моултоном и использовал резиновые конусы в качестве пружинной среды (они сначала использовались на мини-мини -1959 году ) с подвесными единицами с каждой стороны, соединенной друг с другом трубкой, заполненной жидкостью. Жидкость передала силу дорожных ударов от одного колеса на другое (на том же принципе, что и механическая система Citroën 2CV, описанная выше), и потому, что каждая подвесная единица содержала клапаны для ограничения потока жидкости, также служил амортизатором. Моултон продолжил замену гидроластичности для преемника BMC British Leyland . Эта система, изготовленная в соответствии с лицензией Dunlop в Ковентри, называемой Hydragas , работала с тем же принципом, но вместо резиновых пружинных единиц она использовала металлические сферы, разделенные внутри резиновой диафрагмы. Верхняя половина содержала газ под давлением, а нижняя половина той же жидкости, которая использовалась в гидроластической системе. Жидкость, передаваемая силами суспензии между единицами с каждой стороны, в то время как газ действовал в качестве пружинной среды через диафрагму. Это тот же принцип, что и гидропневматическая система Citroën, и обеспечивает аналогичное качество езды , но является автономной и не требует насоса, управляемого двигателем для обеспечения гидравлического давления. Недостатком является то, что гидраги , в отличие от системы Citroën, а не регулируемой высотой или самостоятельной работы. Гидраги были введены в 1973 году на Остине Аллегро и использовались на нескольких моделях; Последний автомобиль, который использовал его, был MG F в 2002 году. Система была изменена в пользу катушек над амортизаторами из -за причин затрат в конце жизни автомобиля. Когда он был выведен из эксплуатации в 2006 году, Линия производства Hydrags была более 40 лет.

Некоторые из последних послевоенных моделей Packard также содержали взаимосвязанную подвеску.

Типы

Общие типы, видимые сзади; чтобы:

• Живая ось со ссылкой Ватта
• Скользящий столб
• Качающаяся ось
• Двойная приостановка поперечного плана
• Макферсон

Эта диаграмма не исчерпывающая; Примечательно, что он исключает элементы, такие как связи с зацепленными руками, и те, которые являются гибкими.

Системы подвески могут быть широко классифицированы на две подгруппы: зависимые и независимые. Эти термины относятся к способности противоположных колес двигаться независимо друг от друга. обычно Зависимая суспензия имеет пучок (простая ось «тележки») или (приводную) живую ось , которая удерживает колеса параллельно друг другу и перпендикулярно оси. Когда завод с одним колесом изменяется, завод противоположного колеса меняется одинаково (по соглашению, с одной стороны, это положительное изменение в заглушке, а с другой стороны - отрицательное изменение). Суспензии De Dion также находятся в этой категории, поскольку они жестко соединяют колеса вместе.

Независимая подвеска позволяет колесам подниматься и падать самостоятельно, не влияя на противоположное колесо. Приостановки с другими устройствами, такими как качания, которые каким -то образом связывают колеса, все еще классифицируются как независимые.

Полузависимая подвеска является третьим типом. В этом случае движение одного колеса действительно влияет на положение другого, но они не жестко прикреплены друг к другу. Задняя подвеска с заютом -такая система.

Зависимые подвески

Зависимые системы могут быть дифференцированы системой связей, используемых для их поиска, как в продольном, так и поперечно. Часто обе функции объединяются в наборе связей.

Примеры взаимосвязей местоположения включают в себя:

• Satchell Link
• Панхард раунд
• Связь Ватта
• Woblink
• Мамфорд Связь
• Листовые пружины, используемые для местоположения (поперечный или продольный)
  • Полностью эллиптические пружины обычно нуждаются в дополнительных ссылках на местоположение, и больше не используются общими
  • Продольные полуэллиптические источники раньше были обычными и до сих пор используются в тяжелых грузовиках и самолетах. У них есть преимущество, что скорость пружины может быть легко стала прогрессивной (нелинейной).
  • Один поперечный листовой пружин как для передних колес, так и/или обоих задних колес, поддерживающих твердые оси, использовалась Ford Motor Company , до и вскоре после Второй мировой войны , даже на дорогих моделях. Он имел преимущества простоты и низкого непредвиденного веса (по сравнению с другими сплошными конструкциями).

В переднем двигателе заднего привода зависимой задней подвески является либо «живая ось», либо ось посвята , в зависимости от того, переносится ли дифференциал на оси. Живая ось проще, но непреднамеренный вес способствует отскок колеса.

Поскольку он гарантирует постоянную валюту, зависимая (и полузависимая) подвеска наиболее распространена на транспортных средствах, которые необходимо переносить большие нагрузки в качестве доли веса транспортного средства, которые имеют относительно мягкие пружины и которые не используются (по ценам и причинам простоты). активные подвески. Использование зависимой передней подвески стало ограничено более тяжелыми коммерческими транспортными средствами.

Независимые отстранения

Задняя независимая подвеска на автомобиле AWD .

Основная статья: Независимая приостановка

Разнообразие независимых систем больше и включает в себя:

• Качающаяся ось
• Скользящий столб
• MacPherson Strut / Chapman Strut
• Верхняя и нижняя A-Arm ( двойное поперечное место )
• Многопользовательская подвеска
• Полу-прицельная подвеска рука
• Качающаяся рука
  • Поперечные листовые пружины при использовании в качестве подвесной связи, или эллиптики с четырьмя четверти на одном конце автомобиля, похожи на пошеводку в геометрии, но более совместимы. Примерами являются передняя часть оригинального FIAT 500 , затем Panhard Dyna Z и ранние примеры Peugeot 403 и спины AC Ace и AC Aceca .

Поскольку колеса не ограничены, чтобы оставаться перпендикулярной плоской дорожной поверхностью при повороте, торможении и различных условиях нагрузки, управление валичной валикой является важной проблемой. Помахивание было распространено в маленьких автомобилях, которые были мягко взволнованы и могли нести большие нагрузки, потому что развод не зависит от нагрузки. Некоторые активные и полуактивные суспензии поддерживают высоту поездки, и, следовательно, валика, независимо от нагрузки. В спортивных автомобилях оптимальное изменение заглушки при повороте важнее.

Wishbone и Multi Link позволяют инженеру больше контроля над геометрией, достигать лучшего компромисса, чем качели, напор Macpherson или качающаяся рука; Однако требования к стоимости и пространству могут быть больше.

Полуцелевая рука находится между ними, является переменным компромиссом между геометрией качающейся руки и качели.

Полунезависимая подвеска

В полузависимых подвесках колеса оси способны двигаться относительно друг друга, как в независимой подвеске, но положение одного колеса оказывает влияние на положение и отношение другого колеса. Этот эффект достигается за счет скручивания или отклонения деталей подвески под нагрузкой.

Наиболее распространенным типом полузависимой суспензии является поворот .

Другие случаи

Система подвески наклона

Система подвески наклона (также известная как система склонной подвески ) не является другим типом или геометрией конструкции; Кроме того, это технологическое дополнение к обычной системе подвески.

Этот вид системы подвески в основном состоит из независимой подвески (например, Macpherson Strut , A-Arm ( Double Wishbone )). С добавлением этих систем подвески существует еще один механизм наклона или наклона, который соединяет систему подвески с корпусом транспортного средства (шасси).

Система подвески наклона улучшает стабильность, тягу, радиус поворота транспортного средства и комфорт гонщиков. Повернув направо или влево, пассажиры или объекты на транспортном средстве ощущают G-силу или инерционную силу наружу радиуса кривизны, поэтому двухколесные гонщики (мотоциклы) наклоняются к центру кривизны во время поворота, что улучшает стабильность и Уменьшает шансы на свержение. Но транспортные средства с более чем двумя колесами и оснащенные обычной системой подвески, не могли сделать то же самое до сих пор, поэтому пассажиры чувствуют внешнюю инерционную силу, которая также снижает стабильность гонщиков и их комфорт. Этот вид системы подвески является решением проблемы. Если на дороге нет супер-вылета или банковского дела, она не повлияет на комфорт с помощью этой системы подвески, наклона транспортного средства и уменьшения высоты центра тяжести с увеличением стабильности. Эта подвеска также используется в веселых автомобилях.

В некоторых поездах также используются подвеска наклона ( наклонная поезда ), которая увеличивает скорость в поворотах.

Рокер Bogie Механизм

Основная статья: рокер-боги

Система рокеров-боги -это подвеска, в которой есть некоторые зацепленные руки, оснащенные некоторыми натяжными колесами. Из -за артикуляции между участком вождения и последователями эта подвеска очень гибкая. Этот вид подвески подходит для чрезвычайно грубой местности.

Этот вид подвески использовался в Rover Curiosity .

Отслеживаемые транспортные средства

Некоторые транспортные средства, такие как поезда, бегают на длинных железнодорожных путях, прикрепленных к земле; А некоторые, такие как тракторы, снежные транспортные средства и танки, работают на непрерывных трассах , которые являются частью транспортного средства. Хотя любой вид помогает сгладить путь и снизить давление наземного давления, применяются многие из тех же соображений.

Бронированная боевая машина подвеска

В этом гранте I Tank подвеска есть дорожные колеса, установленные на колесных грузовиках или бодря .

Военные бронированные боевые транспортные средства (AFV), включая танки , имеют специализированные требования к подвеске. Они могут весить более семидесяти тонн и необходимо двигаться как можно быстрее по очень грубой или мягкой земле. Их компоненты подвески должны быть защищены от сухопутных шахт и противотанкового оружия. Отслеживаемые AFV могут иметь целых девять дорожных колеса с каждой стороны. Многие колесные AFV имеют шесть или восемь больших колес. У некоторых есть центральная система инфляции шин для уменьшения нагрузки на грунт на плохих поверхностях. Некоторые колеса слишком большие и слишком ограниченные, чтобы повернуться, поэтому с некоторыми колесными, а также с отслеживаемыми транспортными средствами используется скидное рулевое управление.

Самые ранние танки Первой мировой войны имели фиксированную подвеску без какого -либо задуманного движения. Эта неудовлетворительная ситуация была улучшена с помощью листовой пружины или катушки весной подвески, принятых из сельскохозяйственного, автомобильного или железнодорожного механизма, но даже они имели очень ограниченное путешествие.

Скорость увеличилась из -за более мощных двигателей, и качество поездки должно было быть улучшено. В 1930 -х годах была разработана подвеска Christie , которая позволила использовать пружины катушки внутри бронированного корпуса транспортного средства, изменяя направление силы, деформирующего пружину, используя колокольчик . Подвеска Т -34 была напрямую от дизайнов Christie.

Подвеска Хорстманна была вариацией, в которой использовалась комбинация колокольчиков и внешних катушек, используемых с 1930 -х годов до 1990 -х годов. Bogie были аналогичны типу Hortsmann, с подвеской , , но, тем не менее, независимые, отстранения от M3 Lee /Grant и M4 Sherman секвестрированной в рамках овала.

Во Второй мировой войне другим распространенным типом была подвеска сцепления , получая весеннюю силу от скручивающих стержней внутри корпуса - это иногда имело меньше путешествий, чем тип Кристи, но было значительно более компактным, что дало больше места внутри корпуса, с последующим Возможность установить более крупные кольца башни и, следовательно, более тяжелое главное вооружение. Подвеска кручения, иногда включающая амортизатора, была доминирующей тяжелой бронированной подвеской после Второй мировой войны. Торсионные стержни могут занять место под или рядом с полом, что может мешать сделать бак низким, чтобы уменьшить экспозицию.

Как и в случае с автомобилями, проезд на колесах и скорость пружины влияют на неровность езды и скорость, с которой можно договориться о грубой местности. Это может быть важно, что плавная поездка, которая часто связана с комфортом, повышает точность при стрельбе при движении. Это также уменьшает шок от оптики и другого оборудования. Вес непредвиденного веса и веса связи может ограничить скорость на дорогах и может повлиять на полезный срок службы дорожки транспортного средства и другие его компоненты.

Большинство немецких половинок Второй мировой войны и их танков, введенных во время войны, таких как танк Пантера , имели перекрывающиеся и иногда чередующиеся дорожные колеса, чтобы более равномерно распределить нагрузку на трассе резервуара и, следовательно, на земле. Это, по -видимому, внесла значительный вклад в скорость, диапазон и срок службы, а также обеспечить непрерывную полосу защиты. Он не использовался с конца этой войны, вероятно, из -за требований к обслуживанию более сложных механических деталей, работающих в грязи, песке, камнях, снегу и льду; а также из -за стоимости. Скалы и замороженная грязь часто застряли между перекрывающимися колесами, которые могли бы помешать им поворачиваться или нанести ущерб дорожным колесам. Если бы одно из внутренних дорожных колеса была повреждена, это потребовало бы удаления других дорожных колес

Смотрите также

• Процесс проектирования автомобильной подвески
• Макферсон Страй
• Многопользовательская подвеска
• 4-Poster -испытательная установка
• 7 Post Shaker -испытательная установка для высокоскоростных транспортных средств
• Геометрия рулевого управления Ackermann
• Угол заклинателя - самоцентрирование рулевого управления
• Койловер
• Corvette Leaf Spring - Независимая подвеска в сочетании с поперечной пластиковой листовой пружиной с поперечным волокном
• Коррес P4 -греческий вездеящий суперкар, с уникальной подвеской
• Список автоматических частей
• Магнитная левитация
  • Маглев
• Высота дорожного движения - просмотр грунта автомобиля
• Oleo Strut - Конструкция, используемая в большинстве больших самолетов , с сжатым газом и гидравлической жидкостью - концептуально сходная с автомобильной гидропневматической суспензией
• Радиус скраба
• Короткая длинная подвеска рук - также известная как «неравная длина рука», один из параметров дизайна двойной подвесной
• Берег на стойке - часть для того, чтобы сделать подвеску более жесткой.
• Другая подвеска

Дальнейшее чтение

• Бастоу, Дональд (2004). Приостановка автомобиля и обработка . Джеффри Ховард, Джон П. Уайтхед (4 -е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International. ISBN  978-1-4686-0339-2 Полем OCLC   1269617688 .
• Шнубель, Марк (2020). Автомобильные системы подвески и рулевого управления (7 -е изд.). Австралия. ISBN  978-1-337-56733-6 Полем OCLC   1084318123 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )
• Спендер, Джулиан (2019). Приостановка автомобиля: ремонт, техническое обслуживание и модификация . Уилтшир [Англия]. ISBN  978-1-78500-661-6 Полем OCLC   1137029310 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )

Внешние ссылки

• Стержни часть систем подвески

• Как работают подвески автомобиля
• Роберт В. Темпл, ABCS of Chassis рамы и отстранения , сентябрь 1969 г.
• Калькулятор геометрии подвески