IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Подвеской называется система механизмов и деталей, с помощью которой к корпусу автомобиля присоединяются опорные элементы, такие как колеса, лыжи, катки. Подвеска снижает динамические нагрузки, распределяя их равномерно, на ведущие при движении элементы, а также повышает тяговые качества машины.

По типу конструкции подвески автомобиля делятся на зависимые и независимые. Если подвеска зависимая, колеса и упругие элементы связаны жесткой балкой (передняя ось, картер заднего моста), если независимая – каждому упругому элементу автомобиля, связывающему колесо и подвешенную часть, соответствует направляющий аппарат (качающиеся рычаги, стойки и т.д.). Следовательно, в случае независимой подвески правое и левое колеса одной оси могут вертикально перемещаться независимо друг от друга.

На сегодняшний день предлагаются различные типы подвесок: рессорные, пневматические, пружинные, торсионные и т.д.

Так, торсионная подвеска — это торсионные валы из металла, которые работают на кручение, при этом один конец прикрепляется к шасси, другой к специальному рычагу, стоящему перпендикулярно и связанному с осью.

Впервые торсионная подвеска появилась в конструкции автомобиля в 30-х годах ХХ века и была установлена на малолитражный автомобиль Фольксваген Битл. Необходимо отметить, что именно небольшая масса торсионного узла позволила установить его на этот маленький автомобиль. В дальнейшем, чехословацкий инженер Ледвинка усовершенствовал конструкцию, которая в неизменном виде и применяется до сих пор. В конце 30-х годов торсионная подвеска широко применяется при изготовлении автомобилей Порше, а также большинства спортивных автомобилей, где показатели габаритов и массы играют важную роль. В 40-х годах, широкое распространение торсионная система подвески получает в производстве бронетанковой техники. Причем это принцип используют как немецкие инженеры (танки «Пантера» и «Тигр»), так и советские (танки «КВ» и «Т-44»). В последствии, большинство наиболее крупных европейских автопроизводителей практически повсеместно использовали торсионный тип подвески в конструкции своих автомобилей, но принцип упрощения и удешевления конструкции привел к тому, что начиная с середины 60-х годов торсионная подвеска, как слишком требовательная к качеству и сложная в изготовлении, постепенно вытесняется пружинной.

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.

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.

Теперь рассмотрим принцип работы торсионной подвески. Один край стержня неподвижно соединяется с кузовом, а другой – с рычагом. Весь принцип работы основывается на упругости торсиона. Когда колесо машины находится в вертикальном положении, оно закручивает его, из-за чего и появляется упругая связь между кузовом и колесом машины. Когда торсион раскручивается до своего нормального положения, колесо возвращается в исходное положение.

В некоторых случаях торсионная подвеска может применяться для того, чтобы выравнивать положение колес автоматически с применением двигателя, стягивающего балки для придания повышенной жесткости в зависимости от состояния дороги и скорости движения. Также данный тип подвески может использоваться в случае регулируемой высоты подвески.

Главным и основным преимуществом торсионной подвески является долговечность, компактность и простота при регулировке высоты. Если сравнивать данный тип подвески с McPherson, то старая добрая «торсионка» занимает меньше места и пространства. Также она очень проста в обслуживании и эксплуатации.

Разболтавшаяся торсионная подвеска не является большой проблемой для автолюбителя. Чтобы отрегулировать ее положение, достаточно взять обычный гаечный ключ и подтянуть болты. Главное, не затянуть их слишком сильно. Это поможет избежать лишней жесткости хода во время движения.

Хоть торсионная балка и проста в эксплуатации, она все же требует некоторого ремонта. Ремонт подвески связан со следующими моментами: регулировка высоты подвески, замена игольчатых подшипников, замена торсионов задней балки, замена пальцев задней балки, ремонт рычагов задней балки. Регулировку высоты торсионной подвески нельзя рассматривать как полноценный ремонт. Чаще всего это делают водители, исповедующие спортивный стиль езды. Им необходимо приподнимать заднюю часть автомобиля. Также изменение высоты подвески имеет смысл при увеличении жесткости подвески и меньшей осадки автомобиля при максимальной нагрузке. Но следует помнить, что тогда торсион работает в более агрессивных условиях и это, скорее всего, скажется на его ресурсе. Если же производится ремонт самой торсионной балки, то наверняка понадобиться демонтаж торсионов. В этом случае необходимо точно наметить положение торсионна на балке, чтобы при монтаже было ясно, куда его вставлять. Чтобы демонтировать торсион, а именно снять его из шлицевого соединения, вам понадобиться специальный инструмент, инерционный съемщик. Может быть, придется почистить резьбу шлицевого соединения, на которую садиться торсион, для этого запаситесь метчиком. Довольно часто эти самые шлицевые соединения как говориться «закисают», и тогда снять торсион становится проблемой и инерционный съемщик не помогает. В таком случае выручит обычная кувалда. Самым частым моментом в ремонте торсионной балки является замена изношенных игольчатых подшипников. Чтобы произвести их замену необходимо снять торсион и рычаги задней балки. С каждой стороны есть два подшипника. Самым опасным является то, что определить вышел ли подшипник из строя, самостоятельно невозможно. А эксплуатация неисправного подшипника приводит к изнашиванию оси. Замена самой оси возможна, но очень затруднительна в «домашних» условиях. Поэтому производители призывают водителей следить за работой подшипника и производить его замену вовремя, это сбережет ваши деньги и время. Еще более затруднительным является ремонт рычага задней балки. Он выходит из строя по тем же причинам что и палец задней балки, но ремонт его производиться на токарно-расточном станке. И тут проблемой становится поиск необходимого оборудования и мастера.

Если перед вами стоит выбор автомобиля с данным видом подвески, первое, что стоит сделать, – это его тест-драйв. Он лучше всего скажет вам, комфортна или нет торсионная подвеска именно для вас.

Библиографический список:

1.Севрюгина Н.С. Системный подход к оценке влияния эргономических показателей транспортных машин на эффективность технического сервиса // Безопасность труда в промышленности. 2010. № 7. С. 56-59.

2.В.А. Андреев, А.В. Бурдин, Л.Н. Кочановский, Э.Л. Портнов, В.Б. Попов. Направляющие системы электросвязи. В 2 томах. Том 2. Проектирование, строительство и техническая эксплуатация. – М.: Горячая Линия - Телеком, 2010. – 424 с.

3. http://cheaton.ru/URL: http://cheaton.ru/f21/novaya- elektromagnitnayapodveska-1266/(дата обращения: 24.09.2016)

4.http://autolirika.ru/URL:http://autolirika.ru/teoriya/torsionnaya-podveska-princip-raboty.html (дата обращения: 24.09.2016)

5http://natapku.ruURL:http://natapku.ru/ustrojstvo/torsionnaya-podveska.html(дата обращения: 24.09.2016)

6. https://mitsu-motors.ruURL:https://mitsu-motors.ru/princip-torsionnoj-podveski-ustrojstvo-i-kak-ona-rabotaet/ (дата обращения 24.09.2016)

7.https://auto.today/URL:https://auto.today/bok/2091-torsionnaya-podveska-princip-raboty.html (дата обращения 24.09.2016))

THE BASIC PRINCIPLE OF THE TORSION SUSPENSION. REPAIR TORSION BEAM

Zhmykhov Ruslan Aleksandrovich Belgorod State University. V. G. Shukhov, Belgorod, Russia (e-mail: [email protected])

Prokhorov E. V. Cand. tech. Sciences, Assoc., BSTU im.V.G.Shukhov, Belgorod, Russia

(e-mail:[email protected])

This article presents ways to improve operational properties of the vehicle suspension through the use of torsion lever mechanism.

Key words: torsion beam, suspension, shock absorber, coil spring.

Код для цитирования: Скопировать