Торсионная балка что это
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Торсионная балка что это

Торсионная балка – свойства, строение и ремонт

Торсионная балка – это решение, которому уже около пятидесяти лет. Несмотря на это, оно все еще охотно используется производителями автомобилей и все еще ценится водителями. Как она построена и какова функция торсионной балки? Какие неисправности связаны с задней торсионной балкой? Как выглядит ремонт и сколько он стоит?

Экономные водители хотят, чтобы подвеска в их автомобилях была долговечной. Кроме того, это должно обеспечить довольно приличное подавление неровностей. Производители автомобилей хотели бы, чтобы подвеска была дешевой и не занимала много места, потому что автомобиль мог бы также использовать большой багажник. И сборка может быть дешевой в установке. Требованиям обоих отвечает задняя торсионная балка – простая подвеска, дешевая, долговечная (за исключением упомянутого ранее) и относительно комфортная.

Задняя торсионная балка была популяризирована Volkswagen в семидесятых, когда компания «переключилась» на использование переднего привода. На протяжении десятилетий торсионная балка использовалась в ряде чрезвычайно популярных моделей городских и компактных автомобилей, включая самые популярные в мире компакты, такие как Golf и Corolla. Она даже нашла свое место в современной, альтернативной моторизации, потому что ей был оснащен электрический Nissan Leaf. В настоящее время все больше и больше компактных автомобилей оснащаются многорычажной задней подвеской (ожидания клиентов в отношении комфорта растут), но нет никаких признаков того, что торсионная балка исчезнет.

Торсионная балка – как она построена? Какими свойствами она обладает?

Задняя торсионная балка – мастер компромиссов. Некоторые описывают его как зависимую деталь, другие классифицируют как независимую. И это действительно полузависимая подвеска – ведь движение одного колеса каким-то образом влияет на другое.

Какие элементы входят в типичную торсионную балку?

  • Пара продольных рычагов, расположенных симметрично по бокам шасси. Это жесткие металлические элементы, в данном решении в основном стальные, изготовленные по технологии закрытого или открытого профиля. Они обычно имеют форму простых балок.
  • Рычаги подвески крепятся к шасси на расстоянии нескольких десятков сантиметров от задней оси с помощью металлических резиновых втулок (втулок подвески).
  • Пара металло-резиновых втулок (сайлентблоков), которые прикрепляют поперечные рычаги к шасси автомобиля и позволяют ограничивать их движение. Рукава крепятся к корпусу на металлических штифтах. Элемент состоит из двух металлических гильз – внутренней и внешней. Между наружным и внутренним рукавами имеется резиновый слой, который образует постоянное соединение между рукавами. Внутренняя втулка прикреплена к болту, привинчена или приварена к шасси. Наружная втулка вдавливается в углубление в передней части маятника.
  • Задача рукава, кроме крепления, также состоит в том, чтобы поглощать колебания маятников, чтобы они не проходили по корпусу. Кроме того, сайлентблоки заглушают маятники.
  • Балка – металлический элемент, соединяющий оба поперечных рычага. Она может иметь U-образное поперечное сечение, она также может быть закрытой. Торсион чаще всего приваривается к поперечному рычагу. Винт используется реже.
  • Балка установлена ​​на расстоянии от одного до нескольких сантиметров от оси заднего колеса.
  • Двухтрубные амортизаторы – газовые или масляные. Их верхняя часть установлена ​​на шасси автомобиля, а нижняя часть – на маятниках. Задача амортизаторов – обеспечить надлежащее сцепление в любых условиях (амортизатор «прижимает» колесо к поверхности), а также поглотить неровности.
  • Винтовая пружина – элемент подвесной пружины, отвечающий за амортизацию и надежную поддержку амортизаторов при работе.

В некоторых решениях используется компактный узел, в котором амортизатор вместе с пружиной образует одно целое – подвесную колонну.

  • Ступицы колес – смонтированные на концах поворотных рычагов элементы, на которых крепятся колеса, тормозные диски и другие компоненты, не связанные с подвеской (датчики скорости вращения колес и т. Д.).
  • Гибкие соединения – прикрепите балку к шасси автомобиля. Обычно используются два.
  • Поперечина – не всегда используется. Это дополнительный элемент, обеспечивающий устойчивость при прохождении поворотов. Один конец прикреплен с помощью шарового шарнира к корпусу, а другой (также таким же образом) к балке.

Каковы основные преимущества стандартной торсионной балки? Это компактный элемент, его легко собрать на производственной линии и легко заменить в мастерской. Небольшие размеры позволяют использовать место для багажника. Для водителя самое большое преимущество – долговечность выше среднего. В торсионной балке геометрию подвески не нужно регулировать, что означает, что исключается одна операция обслуживания.

Каковы недостатки типичных торсионных балок? Не очень высокий комфорт при езде, в большинстве случаев невозможность замены отдельных элементов (например, маятника) из-за их постоянной сварки с балкой, а также немного меньшая устойчивость при движении по неровной местности из-за удара одного колеса о другое (колесо, которое вошло неровности и подъемы также приводят к некоторому подъему колеса на другой стороне автомобиля).

«Французская» торсионная балка – решение, используемое в автомобилях Renault, Citroen и Peugeot

Как мы упоминали ранее, торсионная балка является чрезвычайно прочным элементом подвески. Единственным печально известным исключением являются французские автомобили. Чем торсион, используемый на «французском», отличается от других транспортных средств? Давайте посмотрим на типичное решение:

  • Балка в автомобилях, также называемая опорной трубой – устанавливается на корпус с помощью резиновых металлической гильзы
  • Патрубки – металлические элементы на концах балки
  • Задние рычаги – прикреплены к шасси с помощью игольчатых подшипников, а к балке с помощью штифтов.
  • Игольчатые роликоподшипники – подшипники, в которых продольные ролики являются элементом качения. По словам конструкторов, использование подшипников позволило рычагам двигаться легче, чем при использовании резиновых втулок. Это решение оказало влияние на комфорт вождения и лучше «прижимало» колеса к земле.
  • Торсионные и пружинные торсионные стержни – они заменяют пружины, и у них также есть задача обезопасить поперечные рычаги от падения с пальцев. Их преимущество в том, что они не занимают столько места, сколько пружины, что, в свою очередь, позволяет лучше использовать пространство автомобиля, например, создать больший багажник.
  • Резиновые герметики – защищают подшипники от воды, в том числе. К сожалению – неумело.

Конструкция претерпела много разных типов эволюции, которые изменили ее состав.

Стандартная торсионная балка – это элемент, который нельзя разобрать. Предполагалось, что «французский» торсион является съемным, что должно было обеспечить замену отдельных изношенных элементов. Французское решение было также более удобным, чем стандартная балка, и обеспечило лучшую уверенность вождения. Однако на практике – это оказалось во много раз более экстремаотным, чем стандартным. Производитель, казалось, ожидал этого, так как он сразу использовал съемную конструкцию. Помимо игольчатых роликоподшипников, торсионные стержни также вызывали проблемы – плохая регулировка означала, что автомобиль мог быть искривлен. Короткие амортизаторы не всегда справляются с нагрузками. В большинстве случаев торсион оказался подверженным коррозии. Это была также ошибка резиновых уплотнителей, которые не защищали должным образом.

Торсионная балка – каковы признаки износа и поломки?

Большая нагрузка на автомобиль, движение по некачественным дорогам, воздействие задних колес на бордюр, старение резины, а в случае французских автомобилей – также коррозия – все это влияет на износ задних балок и компонентов, входящих в них.

Стандартная торсионная балка должна легко выдерживать 200 000 км пробега, а в некоторых должным образом обслуживаемых автомобилях он может и вдвое больше (то есть практически на протяжении всего срока службы автомобиля). Замена может потребоватся амортизаторам и пружинам.

Французы могут испортится после пробега всего в несколько десятков тысяч км.

Каковы типичные симптомы отказа задней торсионной балки?

  • Шум и удары при движении по неровной поверхности – признак износа резинометаллических рукавов
  • Утечки масла из амортизаторов, неравномерный износ задних шин, странное поведение автомобиля при торможении и прохождении поворотов (так называемое плавание), увеличение тормозного пути, низкая устойчивость к порывам ветра, включение АБС при любом более интенсивном торможении – это признаки износа амортизаторов
  • Стук при торможении и ускорении и в поворотах, коррозия на пружинах – признаки поломки пружины
  • В случае аварии или повреждения после столкновения, в результате которого торсион погнулся или сломал маятник, он заменяется новым.
  • Каковы симптомы отказа торсионной балки во французских автомобилях?
  • Скрип и потрескивание – признаки поломки игольчатого подшипника, обычно корродированные
  • Сильные удары во время вождения
  • Наклон верхних частей задних колес к кузову
  • Наклон нижних частей задних колес к кузову
  • Наклон машины назад или в сторону
  • Металлическое жужжание – признак повреждения стабилизатора.
  • Автомобиль небезопасен при прохождении поворотов
  • Неравномерный износ протектора

В случае аварии или повреждения после столкновения можно заменить поврежденные элементы новыми.

Торсионная балка – ремонт

И снова мы рассмотрим героиню нашей статьи, поделив ее на стандартное и французское решение. Что мы можем заменить в случае повреждения?

  • Металлорезиновые рукава (сайлентблоки). Даже если одна подвеска повреждена, мы заменяем их попарно. В большинстве случаев для снятия рукава требуется гидравлический пресс.
  • Амортизаторы. Фирменные и более дорогие лучше, но, очевидно, мы не всегда можем себе это позволить. Мы также заменяем их в парах.
  • Пружины подвески. Пружины также заменяются попарно. Цена на замену такая же, как на амортизаторы. Если у автомобиля есть подпружиненные колонны, может быть выгодно заменить их целиком.
Читать еще:  Как правильно установить подогреватель двигателя электрический

Полная замена торсионной балки – решение в случае аварии при повреждении. Установка не дорогая и не сложная, если только крепления на шасси автомобиля не были повреждены.

Торсионная балка, т.н. «Французская» – это полностью съемная запчасть, что позволяет заменить все элементы. Но . цены совсем не низкие. В большинстве случаев одна проблема включает целый ряд других, поэтому специализированные мастерские занимаются комплексным восстановлением балок.

Полное восстановление задней балки включает в себя ее разборку, проверку состояния и замену всех поврежденных элементов новыми. Другие убираются.

Цены на ремонт не всегда так высоки. В дополнение к замене, механик также должен правильно отрегулировать всю заднюю подвеску, чтобы автомобиль не наклонялся ни в одном направлении.

К счастью, вы можете легко найти квалифицированных механиков, которые позаботятся о задней торсионной балке правильным образом – например, заменив амортизаторы на стандартные или выполнив полное восстановление балки французских автомобилей.

Устройство и принцип работы торсионной подвески

В конструкциях современных независимых подвесок наряду с пружиной или пневмобаллоном в качестве основного упругого элемента может также применяться и торсион (torsion — кручение, в переводе с французского). Торсионная подвеска обеспечивает автомобилю ряд преимуществ, главными из которых являются высокая плавность хода и компактность подвески. Однако ее существенные недостатки в виде худшей управляемости и валкости автомобиля не позволяют применять торсионы в основной массе современных легковых автомобилей.

История появления

Торсионная подвеска начала применяться еще с середины 1930-х годов на автомобилях французской марки Citroen. В 1940-х торсионы использовались на гоночных автомобилях Porsche.

Легендарный французский автомобиль Renault 16 с торсионной подвеской

Впоследствии их применяли и многие другие автопроизводители. Например, Renault, ЗиЛ и Chrysler. Применение торсионной подвески было обусловлено в первую очередь хорошими показателями плавности хода и простотой конструкции.

Что такое торсион?

Устройство торсиона представляет собой металлический вал или стержень, работающий на скручивание в одном направлении. В поперечном сечении торсион может быть круглым или квадратным, реже пластинчатым – состоящим из нескольких слоев, совместно работающих на кручение.

Упругий элемент торсионной подвески с креплениями

Один из концов торсиона жестко прикреплен к несущему рычагу подвески посредством шлицевого соединения, второй аналогичным образом фиксируется на кузове или раме автомобиля. Ось вращения рычага и ось закручивания торсиона находятся на одной линии. Обладая рассчитанным сопротивлением к скручиванию под нагрузкой, торсион удерживает вес автомобиля и обеспечивает эффективное упругое соединение подвески и кузова при перемещениях рычага. Принцип работы торсиона используется также в стабилизаторе поперечной устойчивости при противоположных ходах подвески одной оси.

Торсионные валы круглого сечения

Сплав стали, из которого изготавливается торсион, обладает высокими характеристиками упругости и выносливости, способен выдерживать длительные нагрузки без ухудшения своих свойств. Длина и толщина вала также влияет на рабочие характеристики и мягкость подвески. Для защиты от ржавчины и разрушения поверхность торсиона покрывают специальным антикоррозийным составом, либо прорезиненным покрытием.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионная подвеска работает аналогично пружинной, рессорной или пневматической. В качестве пружинного элемента выступает стальной стержень — торсион. При работе подвески на торсион передается усилие от несущего рычага, заставляющее стержень скручиваться до определенного предела. После этого упругий элемент возвращается в исходное состояние, выравнивая и положение рычага.

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах

Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов:

  • Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину.
  • Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион.
  • Демпфирующий элемент — амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении.

Независимая передняя торсионная подвеска на двойных поперечных рычагах Toyota Hilux Surf

Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней — с поперечно.

Задняя подвеска с поперечным расположением торсионов

Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение — один находился позади другого, что конструктивно влекло разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Преимущества торсионной подвески

  • Высокая плавность хода.
  • Компактность и малый вес.
  • Высокая ремонтопригодность.
  • Простота и надежность конструкции.

Недостатки торсионной подвески

  • Сложность производства торсионов.
  • Посредственная управляемость автомобиля.

В настоящее время передняя независимая подвеска, где в качестве упругих элементов устанавливаются торсионы, применяется при производстве грузовиков и внедорожников, не предназначенных для динамичной езды. Кроме этого, торсионная подвеска успешно используется в конструкциях шасси танков и другой специальной гусеничной техники.

Все про торсионную подвеску

Что бы езда на авто была комфортной, между кузовом и шасси должна быть упругая связь. Ее обеспечивают элементы ходовой системы, которые называются подвесками. Они бывают металлические (спирали, пружины, торсионы) и неметаллические (резиновые, пневматические). Торсионной подвеской комплектуются автомобили с различной грузоподъемностью, военная бронированная техника.

Что такое торсион?

Упругие элементы (валы, стержни), выполняющие роль пружины, работающие на кручении, называются торсионами. Для авто производятся из высококачественной стали, прошедшей термическую обработку.

По устройству бывают:

По размещению:

По сечению:

Один конец при помощи шлица жестко закрепляется на рычаге подвески, второй так же на раме (кузове). Оси вращения и закручивания расположены на одной линии. Сопротивление во время нагрузки рассчитывается перед изготовлением. Роль торсиона — обеспечить соединения кузова с подвеской, удержать вес авто.

Сплав выносливый и упругий, свойства не ухудшаются долго. На упругость влияют так же габариты (толщина, длина). От ржавчины защищает покрытие, содержащее резину, или состав, предотвращающий образование ржавчины (нержавейный).

Устройство и принцип работы торсионной подвески

Назначение подвески — во время чрезмерных нагрузок на колесах защитить кузов от резких перекосов, обеспечить плавный ход транспортного средства и комфорт водителя и пассажиров в салоне автомобиля. Хотя торсион работает как пружина, эффективность выше. Во время езды по некачественному покрытию несущий рычаг закручивает торсион. При его возвращении в первоначальное положение рычаг тоже выравнивается.

Видео принцип действия торсионной подвески

Один конец стержня закрепляются на рычаге, второй на раме или кузове. Стержни по отношению к кузову занимают продольное или поперечное положение. Продольное характерно для тяжелых грузовых авто, поперечное — для легковых, оснащенных задним приводом. Валы располагаются вдоль кузова.

Виды торсионных подвесок

Существует несколько видов торсионных подвесок:

  1. из поперечно расположенных двойных рычагов;
  2. из продольно расположенных рычагов;
  3. балка-торсион (продольно расположенные связанные рычаги).

Первые 2 вида считаются независимыми, хорошо регулируют плавность движения. Один конец закрепляется на рычаге, второй на раме. Используется для комплектации передних осей внедорожников.

Расположение подвески-балки по отношению к кузову поперечное, закрепляется на рычагах колес. Используется для комплектации легковых авто с небольшой грузоподъемностью.

Передняя независимая подвеска на продольных торсионах

Устройство независимой передней подвески:

  • продольный торсион;
  • 2 рычага колес (верхний, нижний), передающие усилие;
  • гасящий колебания демпфирующий элемент;
  • стабилизатор, компенсирующий крены кузова.

Использование передней независимой торсионной подвески на основе поперечных рычагов во внедорожниках, оснащенных массивными приводами, и коммерческих авто возможно благодаря компактности этой подвески. Крепление осуществляется на нижний или верхний рычаг.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсиона

При установке зависимой подвески на автомобиле при преодолении препятствия наклоняются оба колеса. По этой причине вождение мене комфортное, на большой скорости низкая устойчивость, затруднено управление. Но такая конструкция надежная, прочная, грузоподъемность транспортного средства не ограничена.

Независимая подвеска позволяет колесам менять вертикальное положение независимо друг от друга. Повышается уровень устойчивости, комфортности, управляемости, снижается надежность, срок эксплуатации, узел дорогой. Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсиона не слишком меняет качество управляемости и стабильность авто, но дает возможность увеличить багажник за счет своей компактности. Но при всем этом сейчас она почти не используется.

Читать еще:  Распредвал где находится

Полузависимая задняя торсионная подвеска

Полузависимая задняя торсионная подвеска (балка) считается объединением положительных качеств независимой и зависимой. Хотя колеса связаны, они все же способны немного перемещаться по отношению друг к другу по неровной дороге.

Конструкция полузависимого агрегата:

  • торсион с креплениями (втулками);
  • амортизатор с пружиной;
  • тормозной диск;
  • рычаг колеса;
  • сайлентблок (крепление на рычаге);
  • ступица;
  • накладки колодок.

U-образная конструкция задней балки обеспечивает высокую прочность при значительном изгибе. Этот тип подвески используется на авто с передним приводом, себестоимость его производства на порядок меньше, что в итоге влияет на стоимость автомобиля в целом.

Плюсы и минусы

Как у любого узла автомобиля у торсионов есть свои преимущества и недостатки.
К плюсам можно отнести:

  • простую конструкции;
  • надежность;
  • небольшую массу и компактные размеры;
  • простоту обслуживания благодаря небольшому количеству деталей;
  • ремонтопригодность;
  • плавный хода авто;
  • снижение нагрузки, передаваемой на подшипники;
  • возможность изменить дорожный просвет.

Минусы:

  • Производство торсионов относится к разряду сложных.
  • Управляемость ниже, чем при установке многорычажной подвески.
  • Подшипники, соединяющие торсионную балку с рычагами, быстро изнашиваются.
  • Эксплуатационные характеристики подвески полностью зависят от качества торсионов.
  • Водитель во время езды должен соблюдать осторожность.
  • Торсионы создают шум (скрипят), часто лопаются.

Еще видео на тему устройство и принцип работы торсионной подвески

При самостоятельной покупке, для замены необходимо учесть, что существуют левые и правые торсионы. На этих деталях имеются метки «R» (правый), «L» (левый), «-» (установка на задней части). При установке маркировку необходимо соблюдать точно.

Наши дороги далеки от идеала, поэтому подвеске необходимо уделять повышенное внимание. От ее типа зависит периодичность ремонтов. Теоретически в подобной ситуации лучшая подвеска жесткая. Исключение составляет езда по дорогам с глубокими ямами. Торсионная подвеска простая, но подходит лишь для управления на сравнительно низкой скорости и по пересеченной местности. По этому на сегодняшний день устанавливается на габаритных машинах, грузовиках и военной технике. Для спортивной езды торсионы совершенно не приспособлены.

Принцип работы торсионной подвески, ее устройство, плюсы и минусы

Торсионная подвеска используется в автомобилестроении вот уже около восьмидесяти лет, впервые она была применена на автомобилях Ситроен в середине тридцатых годов прошлого века. Немного позже данной конструкцией заинтересовались немцы и реализовали ее в машине Фольксваген Жук. В отечественном автомобилестроении торсионная подвеска впервые была применена на машине «Запорожец», передняя подвеска которого была выполнена на основе двух торсионов квадратного сечения.

В настоящее время данный вид подвески получил широкое распространение среди большинства автопроизводителей, благодаря простоте конструкции, компактности и низкой стоимости.

Что такое торсионная подвеска

В общих чертах схема торсионной подвески выглядит следующим образом. Один конец стержня неподвижно соединяется с кузовом, другой – с рычагом. Принцип работы основан на упругости торсиона. Колесо автомобиля, перемещаясь в вертикальной плоскости, закручивает его, благодаря чему возникает упругая связь между колесом и кузовом автомобиля. Раскручиваясь к нормальному состоянию, торсион возвращает колесо в исходное положение. На видео можно посмотреть, как работает данная конструкция.
” alt=””>
Данные упругие элементы обладают двумя особенностями:

  • их вращение возможно только в сторону скручивания;
  • с их помощью можно регулировать клиренс автомобиля.

Применение торсионов

Данная разновидность упругих элементов применяется в самых разных видах подвесок: на продольных или двойных поперечных рычагах, а также в полунезависимой.

Подвеска на продольных рычагах

Ее устройство следующее: один или два упругих элемента располагаются поперек кузова, а к ним присоединены продольные рычаги. Такая конструкция применялась, как правило, для задней подвески небольших легковушек, в настоящее время не применяется.

Впервые она была использована на автомобиле Фольксваген Жук, такое устройство имела его передняя часть. Одним их автомобилей, имеющих заднюю подвеску на продольных рычагах, был Рено 16. Эта машина интересна тем, что имела разную колесную базу слева и справа. Причина в том, что в конструкции ее задней оси применялись два торсиона, расположенных один позади другого.

Независимая подвеска на двойных поперечных рычагах

Торсионы в данном случае располагаются вдоль кузова, по одному с каждой стороны, одним концом они крепятся к раме, а другим – к поперечному рычагу (как правило, к нижнему, хотя в некоторых автомобилях могут крепиться к верхнему). Особенность такой подвески в том, что длину торсионов, а значит, и их упругие свойства можно регулировать в очень большом диапазоне (чем больше длина, тем легче скручивается упругий элемент, следовательно, мягче подвеска). Такое устройство имеет передняя подвеска некоторых автомобилей повышенной проходимости.

Полунезависимая подвеска

Данная разновидность занимает особое место среди подвесок, в которых упругим элементом является торсион. Она является промежуточным звеном между независимыми и зависимыми подвесками, поэтому и получила название полунезависимой. Широкое применение она нашла среди многих автомобилей от «А» до «С» — класса. Ее устройство выглядит следующим образом. Продольные рычаги, расположенные по одному с каждой стороны, соединены между собой торсионной балкой. Одним концом каждый из них крепится к кузову авто, а другим к ступице колеса.

Принцип ее работы основан на форме упругого элемента. Балка имеет U-образное сечение, благодаря чему хорошо сопротивляется изгибу, но легко скручивается. Поэтому колеса получают возможность двигаться в вертикальной плоскости не завися друг от друга. Схема торсионной балки представлена на фото.

Плюсы и минусы торсионной подвески

Как и любая другая конструкция, торсионная подвеска имеет свои плюсы и минусы.

Ее главные преимущества заключаются в следующем:

  • компактность в сравнении с пружинной подвеской;
  • простое устройство и высокая надежность;
  • малый вес;
  • возможность быстро изменить клиренс автомобиля, не внося изменений в конструкцию;
  • хорошая ремонтопригодность;
  • большие интервалы между обслуживанием.

Минусы торсионной подвески:

  1. худшая управляемость по сравнению с многорычажной подвеской (машины проявляют склонность к излишней поворачиваемости);
  2. сложная технология производства и обработки упругих элементов;
  3. ограниченный срок службы игольчатых подшипников в узлах крепления продольных рычагов к торсионной балке (порядка 60-70 тыс. км);
    если своевременно не заменить вышедшие из строя подшипники, придется ремонтировать или менять торсионную балку.

Торсионная подвеска и принцип ее работы

Автомобильная подвеска – это система, соединяющая колеса с рамой или несущим кузовом автомобиля. Она состоит из элементов упругости, узлов, направляющих ход колес (шарнирно закрепленных рычагов, удерживающих колесные ступицы, или неразъемных мостов с тягами) и амортизаторов. В зависимости от использующихся элементов упругости, бывает рессорная, пружинная, пневматическая и торсионная подвеска. Принцип работы последней рассмотрим более подробно.

Иногда один элемент подвески берет на себя выполнение функций нескольких устройств, например, старые добрые многолистовые рессоры одновременно являются упругим и направляющим элементом, а за счет трения листов друг о друга даже немного амортизирующей составляющей.

Однако, в ходовой части современных автомобилей каждую из этих функций обычно выполняют различные узлы. Но сегодня нас интересует торсионная подвеска, ее плюсы и минусы. Принцип работы такой подвески был применен в тридцатых годах прошлого века. Впервые он был реализован тогда же в ходовой части автомобиля Ситроен. Спустя некоторое время эта конструкция заинтересовала немецких автомобилестроителей, поэтому принцип ее работы был использован при создании ходовой части автомобиля Фольксваген «Жук». Торсионы в свое время использовались в подвеске тяжелого советского танка КВ и немецкой Пантеры. Из отечественных автомобилей торсионную подвеску имел легендарный Запорожец, грузовик ЗИЛ, и полноприводная малолитражка ЛУАЗ, прозванная автолюбителями луноходом.

Какая подвеска называется торсионной

Торсион (от франц. torsion — скручивание, кручение) – стержень, работающий на скручивание и выполняющий функции пружины. Он допускает большие напряжения кручения и значительные углы закручивания в несколько десятков градусов. Изготовляется из пружинной стали с последующей термической обработкой.

Торсионная подвеска – это ходовая часть автомобиля, которая укомплектована торсионами в качестве упругих элементов.

Торсионы чаще бывают стержневые круглого и квадратного сечения или, что встречается реже, – набранные из нескольких пластин пружинной стали наподобие рессор, но работающих на скручивание. Круглые стержни с одного конца обычно имеют шлицевую накатку для крепления их к рычагам, а для крепления к несущему элементу (раме или кузову) другой конец имеет или шлицы, или профиль, отличающийся от круглого. Участок со шлицевой накаткой для более надежного крепления обычно делают большего диаметра, чем у основного стержня. Торсионная подвеска бывает независимая или полунезависимая, как на фото. Независимая торсионная подвеска чаще используется в передней части автомобиля. Полунезависимая торсионная подвеска (торсионная балка) нередко встречается у переднеприводных автомобилей сзади. Принцип работы торсиона такой же, как пружины. Только пружина запасает энергию, сжимаясь, а торсион скручиваясь.

Виды подвески

  1. Зависимая. Принцип ее устройства очень прост. Когда колеса расположенные на одной оси, жестко связаны друг с другом, а изменение положения одного колеса вызывает адекватное смещение другого. Например, задний мост грузового автомобиля. Лучше работает на бездорожье. Но хуже удерживает колесо в контакте с дорогой на высоких скоростях. Такое устройство ходовой части чаще встречается у автомобилей повышенной проходимости и грузовиков, когда автомобиль не должен обладать высокой скоростью движения и комфортабельностью.
  2. Независимая. Когда колеса расположенные на одной оси и не связаны между собой: перемещение одного не вызывает изменения положения другого. Для уменьшения поперечного раскачивания автомобиля в движении рычаги колес, принадлежащих одной оси, связывают между собой системой тяг, называемой стабилизатором поперечной устойчивости. Примером такой подвески может служить передняя подвеска большинства легковых автомобилей. На хороших дорогах такая подвеска отлично работает даже при высокой скорости движения. На бездорожье помехой может быть короткий ход рычагов. В этом виде подвески для крепления ступицы к несущему элементу используются, в зависимости от назначения автомобиля, до пяти рычагов. Среди преимуществ многорычажной подвески – более точная управляемость автомобиля, большая надежность системы и длительное время безотказной работы, а также стабильное поддержание пятна контакта протектора с покрытием дороги. Недостатками многорычажной подвески является более короткий, нежели у системы с одним рычагом, ход. Потому езда на автомобиле, оборудованном такой подвеской, менее комфортна и сопровождается большим шумом. Поэтому такой ходовой оснащаются чаще всего спортивные автомобили, передвигающиеся по ровным дорогам и имеющие повышенные требования к управляемости и сниженные к комфортабельности езды.
  3. Полунезависимая. Два продольных рычага связанные между собой поперечной торсионной балкой. Например, задняя подвеска ВАЗ 2108 и следующих за ним моделей. Отличается простотой, надежностью, хорошей управляемостью и большой поперечной жесткостью. Минусы ее немногочисленны — невозможность установки в передней части автомобиля и сварное соединение рычагов с поперечной балкой, которое на практике дает о себе знать крайне редко. Принцип ее действия можно понять, если представить что балка играет роль стабилизатора поперечной устойчивости между двумя продольными рычагами.
Читать еще:  Совместимость тосола и антифриза

Преимущества торсиона в подвеске

Торсионы в независимой подвеске имеют по сравнению с другими элементами упругости такие плюсы:

  • Большая плавность хода, достигающаяся благодаря лучшим характеристикам деформации. Это обеспечивает нелинейный рост жесткости, в зависимости от величины скручивания, то есть, в конце хода подвеска становится жестче, что смягчает ее удар в отбойник.
  • Простота конструкции.
  • Компактность.
  • Возможность ремонта подвески без стяжек и другого специального инструмента.
  • Доступность регулировки жесткости подвески и дорожного просвета.

Торсионная балка в ходовой части автомобиля применяется в полунезависимой задней подвеске, которая тоже имеет несколько достоинств:

  • Так же проста, как и зависимая.
  • Работает немногим хуже независимой подвески, причем не нуждается в стабилизаторе поперечной устойчивости.

Недостатки торсионов

К недостаткам задних торсионных балок импортных автомобилей можно отнести, пожалуй, только игольчатые подшипники в креплении их к несущим элементам которые время от времени выходят из строя, так как их трудно защитить от коррозии под днищем кузова. Приятно отметить, что задняя балка нашего ВАЗ 2108, прикрепленная к кузову через резинометаллические шарниры, лишена этого недостатка.

Проблемы, связанные с торсионной балкой

Торсионная балка относится к такому виду подвесок, которые в роли упругого элемента используют торсион. Этот металлический стержень характеризуется круглым сечением, на концах которого шлицевое соединение. Непосредственно торсион включает:

  • набора пластин;
  • стержней;
  • балки установленного сечения.

Торсионная балка

Конструкция торсиона крепится с одного конца к раме или кузову авто, а с другого – к рычагу. Вращение колес способствует закручиванию торсиона, за счет этого и достигается упругое скрепление между кузовом и колесом. Особенность механизма: он вращается только в одну сторону – по направлению к скручиванию. Другая его особенность в том, что торсион используется для регулировки высоты кузова. Этот вид подвески применяется среди независимых подвесок:

  • двойного поперечного рычага;
  • продольного рычага;
  • связанного продольного рычага.

Схематическое устройство торсионной подвески

Торсионным подвескам с двойным поперечным рычагом торсионы расположены вдоль кузова. Этот фактор предусматривает, что их длина, соответственно и упругие свойства регулировку в широком пределе. Как упоминалось ранее, конструкция торсиона крепится с одного конца к кузову или раме авто, а с другого – к рычагу. Некоторые модели японских и американских внедорожников использует этот механизм как переднюю подвеску легковых автомобилей с повышенной проходимостью.

В подвеске торсионного типа продольные рычаги торсионов соединены продольно, соответственно, расположены поперек кузова. Данная конструкция имеет вид задней подвески на некоторых моделях легкового автотранспорта малого класса.

Схематическое устройство торсионной балки

Особое место в конструкциях этого типа подвесок отведено торсионной балке. В качестве направляющего устройства здесь используется два продольных рычага, сарепленных между собой балкой. Крепление продольных рычагов проводится с одной стороны к кузову, а с другой – к ступицам колес. Балка характеризуется U-образным сечением. Этот фактор наделяет агрегат большей степенью жесткости на изгибе и меньшей на кручении. А благодаря такому свойству колеса имеют возможность двигаться вверх-вниз друг от друга автономно.

Устройство торсионной балки

Примерный схематический состав включает:

  1. резинометаллический шарнир;
  2. амортизатор;
  3. поперечная балка (торсионная);
  4. витая пружина;
  5. ступица колеса;
  6. продольный рычаг

Продольное либо поперечное размещение

Размещение торсиона параллельно продольной оси автотранспорта свойственно передним колесам отдельным видам внедорожников и моделям коммерческого предназначения. Торсионные подвески заднего типа характерны исключительно легковым автомобилям, рассчитанных на малый либо нижний сегмент среднего класса. В этом случае им свойственна поперечное расположение относительно кузова.

Особенности каждого вида торсионных подвесок отражается тогда, когда приходится решать вопросы, касающиеся их поддержки в технически исправном состоянии. За пример возьмем торсионные балки заднего типа. И займемся поиском ответа на вопрос относительно восстановления балок автомобилей своими руками.

Причины неисправностей

  • Самым слабым местом балок являются подшипники. Срок эксплуатации подшипников любого типа регулируется его износом. Подшипники игольчатого типа не являются исключением, ведь никто не отменял факторы, ускоряющие амортизацию. Эта деталь балковой системы не подвержены нагрузкам ударного характера. Поэтому влияние толчков от скоростной езды, в отличие от подшипников ступиц, им несвойственно. В большинстве случаев они страдают от занесенной грязи. Любому уплотнителю не избежать от старения, а вода сразу же протечет через мельчайшее отверстие. Как только влага попадет внутрь, с подшипником можно попрощаться. Посторонние звуки, исходящие от балки по неровному покрытию — признаки выхода подшипников из строя. Если заняться ремонтом незамедлительно, владелец авто отделается простой заменой изношенных деталей. Пренебрежение этого фактора приводит к полной замене валов. Ведь не зря были разработаны стандартные сроки замены подшипников через каждые 60 тыс. км, даже несмотря на то, что никаких признаков не наблюдается. Когда колеса транспортного средства стают в форму домика, выйти из ситуации исключительно заменой подшипников вряд ли удастся.
  • Амортизаторы и пружины. Эти проблемы не слишком распространены на практике.
  • Торсион, как источник неисправностей. В зависимости от модели, их может быть два, три или четыре. Причиной износа каждого варианта выступает повреждение шлицев, с помощью которых торсионы соединяются с трубой и рычагами либо поломка стержня. Усталостная прочность торсионов высока, но не беспредельна. Торсионы осаживаются так же, как проседают пружины, при этом уменьшается клиренс задней части автомобиля. Особенности торсионной подвески позволяют путем переустановки торсионов не только вернуть первоначальное положение кузова, но и увеличить дорожный просвет, если это необходимо. Однако постепенно усталостное напряжение в стержне накапливается, а коррозия уменьшает сечение торсиона, что в итоге ведет к поломке. Больше в торсионных балках ломаться нечему.

Ремонт торсионной балки

Проблемы самостоятельной замены

При необходимости демонтажа балки, самостоятельно справится с этой работой нереально. Деталь характеризуется значительным весом и габаритами. Выпрессовка старых валов и дальнейшая установка на прежнее место, требует нагрева и связанных с этим огневых работ. Без помощи специального пресса валы по другому демонтажу не поддаются. Здесь требуется качественная подготовка посадочных мест. А без солидного опыта правильно выставить торсионы и дорожный просвет крайне сложно.

Роль дополнительных элементов

Стойки амортизаторов в системе торсионного типа очень важны. Благодаря их устройству гасятся колебания кузова, элементов подвески и навесного оборудования. Амортизатор в современном производстве представлен двумя видами: однотрубные и двухтрубные. Характеристики амортизаторов каждого типа зависят от их конструкции. Автомобильные амортизаторы в зависимсоти от рабочей жидкости разделяются на газовые, масляные и газово-масляные. Опора стойки амортизаторов – приспособление, с помощью которого сам амортизатор крепится верхней частью к кузову автомобиля.

Современные аналоги

Торсионная балка в настоящее время стала популярной в роли задней подвески автомобилей переднеприводного типа, принадлежащих к малому и среднему классу. За счет конструкции подвеска и амортизатор с торсионной балкой занимают промежуточное положение между зависимым и независимым типом подвесок, именно этот фактор определяет ее второе название — полунезависимая подвеска.

Танки – самые знаменитые среди транспортных средств носители торсионных подвесок.

Задние балки и амортизатор французских автомобилей иногда так и характеризуют – танковые, – подразумевая под этим их надежность. Они действительно надежны, однако, в укор им можно поставить трудности ремонта и его дороговизну по сравнению с балками, где упругие элементы – пружины.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector