13 подписчиков

Автомобильная подвеска, часть 3

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов. Так как в прошлой части мы остановились на рычагах и тягах, в этой части начнем разбираться с тем, чем эти рычаги и тяги оканчиваются, а оканчиваются они шарнирами.

Шарнир - это элемент крепления рычага или тяги к кузову, другому элементу подвески или исполнительному механизму, который имеет свободу в строго определенных пределах.

Шарниры бывают резино-металлическими, которые называют сайлентблоками, и шаровыми -  разных конструкций, также некоторые сайлентблоки относятся к шаровым шарнирам, но называются сайлентблоками.

Разберемся для начала с типами резинометаллических шарниров, и с их назначением. Вообще, назначение у них одно общее - передача усилий от одного элемента подвески к другому, демпфирование ударных нагрузок и обеспечение заданной степени свободы. Применяются они там, где соединение предполагает податливость.

Простейшие представители резинометаллических шарниров, это резиновые или полиуретановые втулки, они не имеют в своем составе никаких стальных обойм, они монолитны и обеспечивают свободу во всех направлениях.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.

Чаще всего представляют из себя две резиновые части, через которые насквозь проходит крепящийся элемент и которые сжимаются гайками до определенной высоты. Такие втулки, как правило, используются в креплении стоек стабилизаторов к рычагам, также их можно встретить в креплении продольного рычага к поперечному на недорогих автомобилях.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-2

Они хорошо воспринимают продольные нагрузки и имеют большую свободу на изгиб, однако не предназначены для передачи больших усилий. Также втулки часто используются в креплении амортизаторов, а именно его верхней части к стакану.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-3

№6 на картинке.

Другая разновидность втулок - это цилиндрические втулки, принимающие нагрузку в поперечном направлении, а также имеющие возможность работы на кручение, в подавляющем случае используются в креплении нижнего конца амортизатора к рычагу или мосту подвески, бывают разборными, или цельными, запрессовывающимися в соответствующий шарнир

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-4

На схеме видно сразу оба типа, в верхнем креплении амортизатора используется разъемная втулка под номером 7, а в нижнем креплении - монолитная, под номером 15.

Далее перейдем к более сложным резинкам - к сайлентблокам.

Главное их отличие в том, что сайлентблок - это цельное неразборное изделие, то есть если на картинке выше, втулку 14 можно извлечь из резинки, в сайлентблоке эта втулка будет привулканизирована к резиновой части и достать ее без разрушения шарнира не получится.

Сайлентблоки как правило используются в креплении рычагов и тяг, в которых предусмотрено демпфирование ударных нагрузок и одновременная передача больших усилий. Их податливость обычно гораздо ниже, чем у втулок.

Простейшие сайлентблоки, работающие на кручение и передающие усилия в поперечном направлении с низкой податливостью используются в креплении поперечных и продольных рычагов подвесок

Таких сайлентблоков бывает много разных, вот основные примеры

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-5

Обычный, самый простой горизонтальный сайлентблок без внешней обоймы, запрессовывающийся в рычаг, и с малой степенью свободы в поперечном направлении. Вообще, эта степень свободы задается толщиной резиновой прослойки между обоймами, чем она больше - тем большая свобода на вращение, и выше демпфирующие свойства.

И да, сайлентблоки несут в себе демпфирующие свойства, это второй после шин элемент ходовой части, который гасит в себе вибрации и удары, растворяя в себе самую малоамплитудную их часть.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-6

Такой-же сайлентблок, но из полиуретана, обладает бОльшей жесткостью, меньшей свободой.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-7

Горизонтальный сайлентблок с большой свободой в поперечном направлении и на кручение, такие сайлентблоки в основном используются в продольных рычагах подвески, так как обладают хорошими демпфирующими свойствами, ставятся они туда в основном для того, чтобы гасить в себе вибрации от жесткого качения радиальных шин.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-8

Еще одна разновидность горизонтального сайлентблока, но уже для поперечных рычагов, у них большая свобода на кручение, но при этом малая в поперечном направлении, достигнуто это благодаря промежуточной стальной обойме, залитой в резину, таких обойм может быть 2 и более, получается два жестких сайлентблока, у которых сложились возможности на кручение.

В связи с тем, что сайлентблоки с большой поперечной свободой, применяющиеся в продольных рычагах, имеют демпфирующую функцию, и работают как маленькая пружинка, при его работе возникают разные паразитные и резонансные колебания, которые надо гасить, в автомобилях повышенного ценового сегмента применяются горизонтальные маслонаполненные сайлентблоки, то есть, можно сказать, со встроенным амортизатором.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-9

Маслонаполненные сайлентблоки передних рычагов опель омега

Усилия на кручение в таких сайлентблоках воспринимают две резиновые перемычки, благодаря чему, свобода кручения получается большой, эти-же перемычки центрируют втулку, а вот поперечные усилия воспринимают наполненные маслом камеры, которые сообщаются друг с другом тонким каналом, и шириной этого канала можно регулировать "жесткость" сайлентблока, одновременно канал выполняет роль дросселирующего отверстия в амортизаторе, гася резонансные колебания. Такие сайлентблоки очень подвижны, хорошо гасят удары, при этом не допуская паразитных колебаний деталей подвески.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-10

Вот его схематическое устройство

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-11

Вот внутренности разрушенного сайлентблока переднего рычага

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-12

Вот внутрянка маслонаполненного сайлентблока задней балки, где они тоже применяются.

Наряду с горизонтальными сайлентблоками, в рычагах подвески применяются и вертикальные, которые вместо работы на кручение, работают на изгиб, у них также бывают исполнения с малой и большой поперечной свободой, например в поперечных рычагах часто используются такие сайлентблоки с малой поперечной свободой, втулка у них, как правило имеет шарообразную форму, что немного роднит такой сайлентблок с шаровым шарниром

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-13
Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-14

Либо иметь уже знакомые дополнительные промежуточные обоймы

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-15

При использовании вертикального сайлентблока на продольном рычаге, его увеличивают в диаметре и часто снабжают прорезями, чтобы добиться необходимой поперечной жесткости, для эффективного сглаживания мелких неровностей и жесткого качения радиальных шин.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-16
Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-17

И остался один интересный вид сайлентблоков, которые не совсем сайлентблоки. Так называемые "плавающие" сайлентблоки, обладают такими свойствами, как отсутствие сопротивления скручиванию и полное отсутствие податливости, так как по своей природе этот сайлентблок - шаровый шарнир с ограниченной свободой.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-18
Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-19
Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-20

Ну и по его виду становится понятно его назначение, мы можем увидеть присущие закрытым шаровым шарнирам пыльники, под пыльниками мы увидим шарообразную втулку, и пластиковый вкладыш. Плавающий сайлентблок это прямой аналог шарового соединения, применяемого в спорте, только для долгой гражданской эксплуатации.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-21

Используются данные сайлентблоки в основном там, где нужно точное сохранение кинематики работы подвески или передача больших поперечных усилий. Например в поперечных рычагах задней многорычажной подвески, в месте крепления к корпусу ступичного узла.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-22

А также в опорах пружинных стоек в поворотных кулаках и рычагах. У них только один минус - отсутствие демпфирующих свойств, в остальном - сплошные плюсы.

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-23
Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-24

Теперь с основными типами резинометаллических шарниров закончили, остались только шаровые, с которыми многие хорошо знакомы. У шаровых шарниров мало разнообразия, они бывают сквозными, как на верхних фото, и как плавающий сайлентблок, но сквозные открытого типа применяются только в автоспорте, так как имеют низкий ресурс из-за отсутствия какой-либо защиты, зато имеют крайне низкий вес. И также они бывают шаровыми опорами с пальцем. Применяются в силовых элементах подвески, требующих свободы в нескольких направлениях, при отсутствии податливости. Состоят из корпуса, шарового пальца, вкладыша из полимера, пыльника, крышки и смазки)

Ну, продолжим разбираться в том, из чего состоит большинство автомобильных подвесок всех типов.-25

Используются такие опоры в узлах сопряжения рычагов подвески с поворотными кулаками, в виде шарниров рулевых тяг, в пассивных рулевых тягах, в стойках стабилизаторов поперечной устойчивости. В обще они дополняют собой плавающие сайлентблоки, имея другой тип крепления и немного другие степени свободы.

Кратко подытожить можно так - резинометаллические шарниры применяются там, где нужна упругость для гашения определенных колебаний элементов подвески, они являются как направляющим, так и упругим элементом, а иногда еще и гасящим.

Шаровые шарниры используются там, где нужна точность и никакой упругости. В спортивных автомобилях во всей подвеске используются шаровые шарниры. Обладают очень большой прочностью при малых размерах, отличаются отсутствием сопротивления при работе и широким диапазоном свободы, особенно по вращению втулки или пальца.

Продолжение следует)