Торсионы подвески что это
Торсионная подвеска автомобиля - устройство и принцип работы
На машины ставят различные типы подвесок: пневматические, пружинные, рессорные. Расскажем что такое торсионная подвеска автомобиля, ее принцип работы и устройство. Плюсы и минусы использования торсионов.
Что это и как работает
Торсионная подвеска авто — это металлические валы, работающие на кручение, один конец которой крепится к шасси, а другой крепится к специальному перпендикулярно стоящему рычагу, связанному с осью. Данная подвеска изготавливается из термически обработанной стали, которая позволяет выдерживать значительные нагрузки при кручении. Основной принцип её действия — работа на скручивание.
Торсионная балка может располагаться продольно и поперечно. Продольное расположение используется на больших и тяжелых грузовых автомобилях. На легковых машинах, как правило, используются поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе. В обоих случаях она обеспечивает плавность хода, регулирует крен при повороте, обеспечивает оптимальную величину затухания колебаний колес и кузова, уменьшает колебания управляемых колес.
На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с использованием мотора, который стягивает балки для придания дополнительной жесткости, в зависимости от скорости и состояния дорожного покрытия. Подвеска с регулируемой высотой может использоваться при замене колес, когда машина приподымается при помощи трех колес, а четвертое поднимается без помощи домкрата.
Плюсы торсионной подвески
- Долговечность.
- Легкость в регулировании высоты и компактность по ширине машины.
- Занимает значительно меньше пространства, чем пружинные подвески типа МакФерсон.
- Легка в эксплуатации (почти нечему ломаться) и техническом обслуживании.
Поэтому торсионы устанавливают на многие внедорожники и джипы в задней подвеске. Надежность и простота на высоте (редко ломается).
Минусы
- Она жесткая.
- Будет меньше комфорта.
- Подвески некоторых компаний бывают ненадежными.
Видео уроки
Торсионная подвеска
Многие слышали про торсионную подвеску, но далеко не каждый имеет четкое представление о том, что это такое? Данное видео постарается ответить на главные вопрос. С фотографиями и разбором схемы работы такой подвески. Плюсы и минусы торсионов. Вы узнаете, что торсионы в подвеске машины перешли от танков.
Ремонт торсионов
Среди владельцев бытует мнение о ненадежности торсионов. Проблемы появляются обычно к пробегу 100 000 км и более, но если принять необходимые меры к усовершенствованию конструкции, то ресурс многократно возрастает. Официальные дилеры обычно приговаривают к замене всю балку в сборе, но у автолюбителей накопился огромный опыт по её усовершенствованию, которое обходится совсем недорого. В данном видео рассказывается на примере балки Пежо Партнер, однако принципиально все они одинаковые и годятся для любой модели с таким типом подвески.
Если торсионная подвеска автомобиля разболталась, то отрегулировать положения можно самому с помощью обычного гаечного ключа. Достаточно подтянуть нужные болты. Главное не переусердствовать, чтобы избежать излишней жесткости хода при движении. Т.е. жесткость в разумных пределах регулируется.
Что такое и как работает торсионная подвеска. Ее плюсы и минусы
Основной элемент торсионной подвески – это торсион, который представляет собой цилиндрический металлический стержень, обладающий большой упругостью. Чтобы торсион хорошо пружинил при скручивании, он изготавливается из прочной стали, прошедшей специальную термическую обработку. При этом он выдерживает высокие механические крутящие напряжения и допускает без остаточной деформации большие углы закручивания. Торсионные стержни могут иметь круглое или квадратное сечение, а также состоять из металлических пластин.
Устройство торсионной подвески
Торсионная балка с одного конца жёстко закреплёна на раме автомобиля, а другой его конец через рычаг соединяется со ступицей колеса. Вертикальные перемещения колеса приводят к скручиванию торсиона и появлению пружинящей реакции. Таким образом, обеспечивается прочное и упругое соединение кузова автомобиля с его подвижной ходовой частью. Для повышения надёжности соединительных узлов и защиты от ударных перегрузок используются дополнительные спиральные пружины и гидравлические амортизаторы. Такая система подвески широко использовалась до недавнего времени во многих типах автомашин.
Как развивалась торсионная подвеска
Современная система торсионной подвески, применяемая на нынешних автомобилях, является результатом большого количества усовершенствований той детали, которая была использована впервые на автомашине Volkswagen Beetle, появившейся в 30-х годах 20-го века. Чешский учёный Ледвинка первым модернизировал торсион и применил его на автомобилях марки Tatra в тех же 30-х годах. Уже в 1938 году подобие ледвинкского торсиона стало массово применяться в KdF-Wagen автомобильной компании Фердинанда Порше.
Знаменитый австрийский инженер быстро оценил основное достоинство этой подвески – её малый вес, которое так необходимо и востребовано на армейских и спортивных автомобилях, а также внедорожниках. Там, где существуют строгие требования по весу и габаритам авто. И в настоящее время это преимущество торсионной подвески актуально и действенно, что подтверждается их применением на таких тяжеловесах, как Феррари F2001, Тойота Лэндкруизер, МАЗ-547 и др. Фердинанд Порше также разработал торсионы с двойными рычагами, поперечные стержни которых помещались в стальные трубы, расположенные друг над другом и исполняли роль торсионной балки.
Французский инженер Андре Лефевр, конструктор автомобиля Citroen TA, использовал такое достоинство торсиона, как зависимость жёсткости подвески от длины торсионной балки. Чем длиннее торсион, тем мягче получается подвеска. Кроме того, длинный вал, располагаясь вдоль продольной оси автомашины, позволяет распределить получаемую от дорожного полотна динамическую нагрузку по всей её раме. Это повышает устойчивость и управляемость машины.
Во время второй мировой войны торсионы активно использовались в бронетанковой и автомобильной военной технике. Торсионная подвеска устанавливалась на немецких «Пантерах» и советских «КВ». Успешно пройдя испытания в боевых условиях, эти подвески получили широкое распространение в послевоенное время. Их использовали практически все производители автомобилей в Европе и Америке. А 1961 год знаменателен тем, что торсион впервые был применён на передней подвеске. Этим автомобилем стал Jaguar E-Type. В Америке такая подвеска использовались на автомобилях марки «Крайслер» и «Паккард», а в Советском Союзе они устанавливались на ЗИЛах, ЛУАЗах и Запорожцах.
Плюсы и минусы
Расположение торсионной балки под кузовом может быть как продольное, так и поперечное. В большинстве своём продольное расположение применяется на крупных и тяжелых автомашинах. На легковой технике чаще используются компактные поперечные торсионы задней подвески. В обоих случаях подвеска предназначена для решения следующих задач:
- обеспечение плавного хода автомобиля;
- максимальное поглощение механических колебаний колёс и рамы;
- стабилизация положения управляемых колёс;
- регулировка угла крена на поворотах.
Поперечно расположенная подвеска ограничена по длине шириной колеи машины. По бокам кузова рабочие концы поперечных торсионов соединены с рычагами подвесок. Поэтому мягкость таких подвесок также получается ограниченной. В отличие от поперечных продольные балки не имеют жёстких ограничений по длине, поэтому по мягкости такие подвески не уступают рессорам и пружинам. Кроме того, продольная конструкция подвесок создаёт дополнительные технологические удобства при сборке кузова больших автомобилей.
К основным преимуществам торсионной подвески относится следующее:
- она более компактна по сравнению с пружинной системой и занимает гораздо меньшее пространство;
- простота установки и обслуживания;
- небольшой вес;
- она даёт возможность просто и быстро устанавливать необходимый дорожный просвет, не изменяя деталей конструкции подвески;
- высокая надёжность и ремонтопригодность;
- большая периодичность обслуживания и простота регулировки;
- она обеспечивает лучшую управляемость автомобиля при возникновении крена.
Всё обслуживание торсионной подвески в основном сводится к подтяжке крепёжных болтов, которое можно выполнить, имея с собой только один гаечный ключ. Однако при этом не следует пользоваться принципом «чем сильнее, тем надёжнее», так как излишняя затяжка болтов может стать причиной повышенной жёсткости подвески.
Торсионная подвеска, кроме тяжелых автомобилей, применяется в производстве легковых авто. Пример: Toyota Corolla Fielder, где используется задний торсион.
Основными недостатками подвесок на торсионных балках считаются:
- Склонность автомобиля с такой подвеской к излишней поворачиваемости. На поворотах такие автомобили начинает разворачивать, что требует повышенного внимания водителя. Наиболее характерна и заметна такая склонность на автомобилях марки ЗАЗ, которые имеют небольшие размеры.
- Сложная технология производства и обработки торсионов, обеспечивающих необходимую высокую прочность и упругость материала. Чтобы обеспечить устойчивость металла к возникновению поверхностных трещин торсионы проходят специальные процедуры по упрочнению поверхности с использованием пластических осадок и других технологий. Все эти технологические операции повышают стоимость подвески. Несмотря на это, они находят применение в современной автомобильной технике, чтобы обеспечить им высокий уровень комфортабельности при езде по различным типам дорожных покрытий.
- Наличие игольчатых подшипников в узлах крепления рычагов к концам торсионной балки с ограниченным ресурсом пробега. Подшипники имеют свойство выходить из строя по причине попадания пыли, воды и грязи через трещины в сальниках и прокладках. Причём это происходит более часто из-за старения резинового материала и воздействия агрессивных сред, нежели от стиля вождения и его интенсивности. Основная панацея от этой беды – почаще заглядывать под днище автомобиля. Своевременное обслуживание позволит обойтись заменой сальников или подшипников. В худшем случае предстоит ремонт или замена балки, так как вышедшие из строя подшипники развальцовывают посадочные места, что приводит к изменению развала колёс. Ресурс подшипников составляет от 60 до 70 тыс. км.
Одной из причин, ограничивающих использование торсионов, является сложность получения полностью независимых колёсных подвесок, обеспечивающих высокий уровень комфорта. Однако наличие торсионной балки даёт возможность получить достаточно свободные подвески, если использовать на концах балки, вращающиеся амортизирующие рычаги. Этим достигается большая независимость колёс и большая плавность хода при езде. Особенно эффективна такая подвеска на тяжёлых машинах типа Peugeot 405 и Renault Laguna, у которых она испытывает большую нагрузку, что способствует улучшению комфортабельности езды. На более лёгких машинах Peugeot 106, 206, 306 такая подвеска будет менее эффективна и комфортабельна.
С развитием технологий производства различных подвесок со временем торсионные системы перестали применяться на пассажирском транспорте в связи с дороговизной изготовления торсионных балок и спецификой эксплуатации пассажирских автомобилей. Сейчас они используются в большинстве случаев на грузовиках и внедорожниках таких фирм, как Dodge, General Motors, Mitsubishi Pajero, Ford.
Переход на полноразмерную версию |
Описание торсионной подвески
Автор Люк Зитсман
Торсионная система теперь довольно старая и устаревшая, но вы все еще найдете ее в некоторых автомобилях, особенно в пикапах и коммерческих автомобилях.
Жесткая подвеска для собакВ период своего расцвета торсионная подвеска использовалась в автомобилях, где комфорт превалировал над динамичной управляемостью, почти каждая версия подвески с винтовой пружиной превзошла торсионы в этом отношении. Они все еще имеют определенный смысл в коммерческих транспортных средствах из-за того, насколько они долговечны и способны обеспечить комфортную езду, даже когда автомобиль полностью загружен. Они также легко регулируются и практически не требуют обслуживания, в отличие от любой другой формы подвески.
Связанный: Приостановка веры: почему изменение вашей приостановки часто не стоит того
Основные операции торсионной подвески
VROOMOГоворя простым языком, вся торсионная подвеска (не путать с торсионно-балочной подвеской) состоит из двух металлических стержней из рессорной стали, которые заменяют пружины в подвеске.
Балки амортизируют удары о дорогу и удерживают вес автомобиля за счет скручивания (сила кручения), при этом один конец обычно соединяется с рычагом подвески, а другой — с шасси автомобиля. Его можно отрегулировать со стороны шасси с помощью торсионной шпонки, которая также может уменьшить или увеличить клиренс автомобиля. Большинство автомобилей будут использовать эту систему только на передней или задней подвеске, но сегодня ее использование для передней подвески гораздо более распространено.
Связанный: объяснение независимой подвески и подходит ли она вам
Краткая история торсионной подвески
Через Джей ЛеноХотя эта технология существовала еще до Второй мировой войны, когда Citroën представила ее миру со своим Traction Avant, по-настоящему широкое распространение она получила только к 50-м годам.
Chrysler , возможно, был производителем, который продавал эту технологию больше всего, с их подвеской со сбивающим с толку названием «Torsion-Aire», которая ничем не отличалась от настоящей современной пневматической подвески, но тогда они считали, что она была ближе всего к ней. Это дало их автомобилям известную комфортную езду и печально известный крен кузова, но после этой успешной маркетинговой кампании все остальные производители увидели очевидные преимущества такой подвески и ее конкурентоспособность.
К концу 50-х годов американские автомобили значительно выросли в размерах и весе, этим сухопутным яхтам требовалась прочная подвеска, которая каким-то образом поддерживала бы уровень комфорта, а торсионная подвеска была идеальным тонизирующим средством.