Балочная ось

Диагональная тяга Панара, прикрепленная болтами к оси черной балки прямоугольного профиля на переднеприводном автомобиле Mazda MPV 2002 года выпуска . Это пример «мертвой оси». «Живой мост» не только соединяет два колеса, но и приводит их в движение.

, Балочная ось жесткая ось или неразрезная ось — это зависимая конструкция подвески , в которой набор колес соединен сбоку одной балкой или валом. Балочные оси когда-то обычно использовались на задних колесах автомобиля, но исторически они также использовались в качестве передних осей в полноприводных автомобилях. В большинстве автомобилей балочные мосты заменены передней (IFS) и задней независимой подвеской (IRS).

Выполнение

с твердым мостом Характеристики подвески : изменение развала на неровностях, отсутствие при отбое, большая неподрессоренная масса.

У балочного моста угол развала между колесами одинаков независимо от его расположения в ходе подвески.

Расположение балки оси в переднем и заднем направлениях ограничивается одним из нескольких компонентов подвески, включая продольные рычаги , полупродольные рычаги, радиусные тяги и листовые рессоры . Боковое расположение может быть ограничено стержнем Панара , рычагом Скотта Рассела , рычагом Уатта или каким-либо другим устройством, чаще всего листовыми рессорами. амортизаторы и листовые рессоры, винтовые пружины или воздушные подушки Для контроля вертикального движения используются .

Ведущая ось против мертвой оси

Ведущий мост в джипе. Это передняя подвеска с винтовыми пружинами.

См. Также: Ось § Мертвая ось (ленивая ось)

— Ведущий мост это тип балочной оси, в которой вал (или, как правило, валы, соединенные для перемещения как единое целое) также передает мощность на колеса; балочную ось, которая также не передает мощность, иногда называют мертвой осью . Хотя эта система подвески обычно используется в автомобилях с приводом Гочкиса , она также может использоваться с другими типами трансмиссии.

Преимущества

• Балочная ось обычно проста по конструкции, прочна и недорога в производстве.
  • На каждом управляемом и ведомом колесе необходим только один универсальный шарнир или шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), а на неуправляемых колесах он не требуется; это снижает требования к техническому обслуживанию и производственные затраты по сравнению с независимыми подвесками, для которых обычно требуется два таких шарнира на каждом ведущем колесе.
  • ШРУСы расположены в металлических корпусах, прикрепленных к картерам мостов; здесь нет резиновых пыльников CV, которые можно порезать или проколоть при езде по бездорожью .
• Балочная ось занимает мало места, что является важным преимуществом для внедорожной техники, поскольку она обеспечивает лучшую маневренность автомобиля и долговечность в условиях высоких нагрузок.
• Угол развала жестко фиксирован геометрией моста; у ведущего моста схождение обычно также фиксировано.
  • Поскольку кузов автомобиля кренится во время крутых поворотов, неизменный развал обеспечивает предсказуемую управляемость — по крайней мере, на гладких поверхностях.
  • регулировка колес . Упрощена
  • Характеристики тяги, торможения и износа шин не изменяются при сжатии подвески. Это большие преимущества для автомобиля, перевозящего тяжелые грузы, и вместе с характерной прочностью балки моста это привело к тому, что передняя и задняя балка мостов стали практически универсальными для автобусов и тяжелых грузовиков . малой и средней грузоподъемности В большинстве пикапов , внедорожников и фургонов также используется балочная ось, по крайней мере, сзади.
• Балочную ось модифицировать проще и дешевле, чем другие оси. Это связано с тем, что в нем меньше деталей, меньше механическая сложность и больше пустого пространства между компонентами подвески, осями и рамой или кузовом автомобиля. Это облегчает работу при внесении модификаций, таких как добавление лифт-комплектов для увеличения кузова или рабочего просвета или установка шин большего диаметра для увеличения дорожного просвета/оси.

Недостатки

• Балочная ось не позволяет каждому колесу двигаться независимо при движении по неровной поверхности, а управляемость обычно хуже, чем у более сложных конструкций подвески.
  • В поворотах внешнее колесо часто подвергается неблагоприятному углу развала, когда внутреннее колесо натыкается на неровности, что может внезапно ухудшить сцепление с дорогой и дестабилизировать автомобиль.
  • Если одно колесо балки соскользнет с крутого уклона или будет отброшено в сторону камнем на высокой скорости, другое колесо также последует за ним из-за физического соединения двух колес на оси. Если это произойдет на передней оси, весь автомобиль может внезапно прыгнуть в эту сторону. Если рулевой демпфер неисправен, водитель может получить вывих пальцев или плеча из-за внезапной обратной связи с рулевым колесом.
  • Угол развала не может меняться при крене кузова. Кроме того, центр крена перемещается в ответ на неровности дороги.
  • Для ведущей оси схождение обычно фиксируется на нуле, и динамическое управление схождением сложно реализовать.
• Масса балки является частью неподрессоренной массы автомобиля, что ухудшает качество езды .
  • Потребность в устройствах бокового расположения, таких как стержень Панара или рычаг Уотта, увеличивает неподрессоренную массу и частично нивелирует преимущества балочной оси с точки зрения простоты, пространственной эффективности и стоимости.
• В автомобиле с обычным приводом Гочкиса вся ось может прокручиваться в опорах в ответ на крутящие нагрузки; во время резкого ускорения это может снизить сцепление с дорогой и вызвать подпрыгивание колес или внезапное изменение схождения.
• Громоздкий корпус дифференциала ведущего моста Hotchkiss уменьшает дорожный просвет, затрудняя способность автомобиля преодолевать глубокую грязь, преодолевать препятствия и преодолевать дороги с глубокими колеями.
  • Корпус дифференциала можно поднять только за счет использования колес и шин большего размера, что обычно приводит к снижению неподрессоренной массы, эффективности торможения и затратам на приобретение; кроме того, может потребоваться модификация автомобиля для обеспечения достаточного зазора между крыльями или рамой .
• Подвеска передней балки необычайно чувствительна к любому отсутствию соосности ступицы и колеса в сборе, что может вызвать колебание рулевого управления из стороны в сторону («шимми») на определенных скоростях (обычно 60–80 км/ч; 40–40). 50 миль в час), обычно называемый «смертельным колебанием» в сообществе внедорожников. Эта проблема решена на некоторых автомобилях с рулевыми демпферами, хотя снятие и тщательная установка передних колес часто решает проблему.

Ось фермы

Ферма оси обычно представляет собой стальную пластину толщиной шесть миллиметров, согнутую в балку в форме буквы «П» и приваренную открытой стороной к верхней части корпуса дифференциала или оси. Он усиливает прочную ось, чтобы она не сгибалась и не ломалась при превышении допустимой нагрузки на ось. Более крупная/толстая ось прочнее, но также увеличивает стоимость, неподрессоренную массу и больше проблем с совместимостью (трансмиссия, подвеска, геометрия рулевого управления, места крепления кузова, зазоры) на небольших автомобилях.

eAxle

eAxle или E-axle — это неразрезная ось с электродвигателями, прикрепленными к дифференциалу либо на конце, либо в другом месте. Инверторы, силовая электроника , коробки передач, раздаточные коробки (включая понижающую передачу) и трансмиссии также могут быть прикреплены к двигателям и/или оси. Все компоненты перемещаются вместе с осью как неподрессоренная масса.

Примеры

Современные серийные автомобили с неразрезным передним мостом

• Сузуки Джимни
• Джип Рэнглер
• Джип Гладиатор
• Тойота Ленд Крузер 70 серии
• Мерседес-Бенц G-Класс (1990–2019)
• Ленд Ровер Дефендер (1990–2016)
• Пекин BJ212
• Форд Супер Дьюти
• Ram Heavy Duty (пятое поколение)
• Махиндра Болеро Пикап

Цельные современные серийные автомобили с неразрезным мостом

• Джип Либерти
• Джип Гранд Чероки (2004–2010 гг.)
• Джип Чероки (XJ)
• Джип-командир (2005–2010)
• Додж Нитро
• Лада Нива

См. также

• Ось
• Список автозапчастей
• Задняя подвеска с поворотной балкой
• Колесная пара (железнодорожный транспорт)