Що таке Багаторижачна підвіска, пристрій та принцип роботи
Зміст
Керованість автомобілів у складних умовах на високих швидкостях стали займатися, коли потужність двигуна перестала бути проблемою. Стало ясно, що ідеальною підвіскою з цього погляду буде двоважеля паралелограмного типу. Добре підібрана геометрія важелів уможливила точне дотримання сталості найкращого контакту колеса з дорогою.
Але досконалості немає межі, і навіть у нової схеми стали відзначатися вроджені недоліки, зокрема, паразитні підрулювання під час завантаження коліс у поворотах. Треба було йти далі.
Чому підвіска називається багатоважільною
Удосконалення двоважільного підвіски вимагало додавання до вже наявних додаткових сил, що впливають на маточини коліс в поворотах.
Створити їх можна встановивши в підвіску нові важелі, при певній зміні наявних кінематики. Число важелів зростало, і підвіска отримала назву багатоважільного (Multilink).
Характеристики
Новий тип підвіски знайшов принципово якісні особливості:
- верхні і нижні важелі отримали рознесену конструкцію, кожен з них міг бути розділений на окремі тяги, а небажані ступені свободи, що утворилися, компенсувалися додатковими тягами і штовхачами;
- незалежність підвіски збереглася, більше, стало можливим роздільно управляти кутами коліс, залежно від їхнього поточного положення в арках;
- функції забезпечення поздовжньої та поперечної жорсткості можна розподіляти за окремими важелями;
- Найпростішим додаванням орієнтованих у потрібній поверхні важелів стало можливо програмувати будь-які траєкторії ходу колеса.
При цьому всі позитивні якості подвійних трикутних важелів збереглися, нові характеристики стали незалежним доповненням.
Схема та пристрій задньої підвіски
Почалося все саме із зміни підвіски задніх коліс. Із передніми і так було все нормально, оскільки на їхні кути міг оперативно вплинути водій.
Першою неприємною особливістю класичної незалежної підвіски стала зміна кутів сходження через природну кінематичну податливість трикутних важелів на сайлентблоках.
Звичайно, в спеціальних гоночних машинах використовувалися більш жорсткі шарніри, але це знижувало комфорт, а до кінця проблему не вирішувало. Потрібно було робити дуже жорсткі підрамники, кузови, що в цивільних машинах неприйнятно. Виявилося, що простіше додати ще один важіль, який компенсував поворот колеса, створюючи протилежний момент, що закручує.
Ідея спрацювала, після чого ефект ще більше посилили, перевівши паразитну надмірну повертаність у нейтральну, а то й недостатню. Це допомогло стабілізувати машину в повороті, уможлививши її безпечне вкручування в поворот рахунок підрулюючого ефекту.
Такий самий позитивний ефект дає зміну розвалу колеса при ході підвіски в потрібний бік. Інженери отримали добрий інструмент, за допомогою якого стало можливим тонко налаштовувати підвіску.
В даний час найоптимальнішим варіантом стало використання п'яти важелів на кожну сторону осі з траєкторіями переміщення колеса між крайніми точками прямого і зворотного ходів підвіски. Хоча з метою спрощення та здешевлення кількість важелів може й зменшуватись.
Схема та пристрій передньої підвіски
Передня багатоважіль застосовується значно рідше. У цьому немає особливої потреби, але деякі виробники працюють і в цьому напрямку.
В основному для підвищення плавності ходу, роблячи підвіску еластичнішою, при цьому зберігаючи керованість. Як правило, все зводиться до ускладнення конструкції схеми із двома трикутними важелями.
Теоретично це звичайний паралелограм, але практично система автономних важелів зі своїми шарнірами та функціональним призначенням. Єдиного підходу тут немає. Швидше, можна говорити про обмеження застосування таких складних напрямних апаратів машинами преміум-класів.
Принцип роботи Multilink
Під час робочого ходу підвіски на колесо можуть впливати не тільки сили, що стискають пружину завантаження зовнішнього по відношенню до повороту колеса, але і поздовжні зусилля при гальмуванні або розгоні в поворотах.
Колесо починає відхилятися вперед або назад, залежно від знака прискорення. У будь-якому випадку починає змінюватися кут сходження коліс задньої осі.
Додатковий важіль Multilink, встановлений під певним кутом, здатний змінити сходження. Навантажене колесо повертається таким чином, щоб компенсувати паразитний відведення площини обертання. Машина відновлює вихідну характеристику керованості.
Інші функції вузлів підвіски аналогічні будь-якої іншої конструкції незалежного типу. Пружний елемент у вигляді пружини, телескопічний гідравлічний амортизатор і стабілізатор поперечної стійкості працюють так само.
Плюси та мінуси
Як і будь-який ускладнений механізм, багатоважільна підвіска виконує всі ті функції, заради яких вона створювалася:
- машини з Multilink мають чудову керованість, пляма контакту з дорогою завжди максимально велика, вплив небажаних бічних сил зведено до мінімуму, а позитивні сили виникають вчасно і добре регулюються при доведенні підвіски;
- підвіска забезпечує притаманний будь-якій незалежній схемі комфорт, зводячи до мінімуму не тільки вертикальні прискорення кузова, але й поперечні поштовхи при попаданні на нерівності в поворотах, численні пружні елементи добре відпрацьовують дрібні вібрації;
- конструкція має хорошу ремонтопридатність, всі важелі та шарніри автономні та можуть бути незалежно демонтовані для заміни;
- підвіска зазвичай поєднується із підрамником, що дозволяє додатково ізолювати її від кузова;
- рознесеність у просторі всіх важелів та його довільна конфігурація (важливо лише взаємне розташування кінцевих шарнірів) дозволяють легко скомпонувати вузли заднього приводу.
Нестача, власне, одна — висока складність, а значить, і ціна. Як у виробництві, так і в ремонті, оскільки заміні підлягає велика кількість шарнірів, що зношуються.
Закладати ж у них підвищений запас міцності нерентабельно, добавка безпружинних мас множиться на число важелів.
Що краще, Торсійна балка, МакФерсон або Багатоважіль
Абсолютної шкали цінностей для різних типів підвісок не існує, кожен має своє обмежене застосування у певних класах та категоріях автомобілів. Та й настрої виробників часто змінюються з часом.
Підвіска відрізняється простотою, підвищеною міцністю, дешевизною та ідеальна для найдешевших автомобілів. При цьому відточені керованості вона не забезпечить, як і високого комфорту.
До того ж дуже бажано використання підрамника, який торсіонній балці не потрібен.
Останнім часом намітилося повернення до більш простих підвісок навіть у тих моделях, де раніше застосовувалася багатоважіль. Виробники вважають зайвим підлаштовуватися під бажання досвідчених автожурналістів, які завжди зрозумілі звичайним покупцям автомобілів.
Можливі несправності багатоважелевої підвіски
Незважаючи на складність, в експлуатації багатоважеля нічого особливого від власника не вимагає. Все зводиться до звичайної заміни зношених шарнірів, незручності викликає їх велика кількість.
Але існує особлива, лише цій підвісці властива проблема. Численні важелі через прагнення зменшити їхню загальну масу робляться недостатньо міцними. Особливо коли для полегшення їх виготовляють із алюмінієвих сплавів.
Удари від нерівностей дороги можуть випадково припадати саме у невдалих напрямках, коли їх сприймає лише один легкий та неміцний важіль.
Метал деформується, машина починає активно зношувати гуму і різко втрачає керованість. За цим треба стежити особливо. Більш міцним балкам і подвійним важелям таке властиво набагато менше.
В іншому догляд за підвіскою аналогічний до всіх інших типів. Заміні підлягають амортизатори, що підтікають, ослаблі або зламані пружини, зношені стійки і втулки стабілізаторів.
Після будь-якого втручання в підвіску треба перевірити та відновити початкові кути установки коліс, для чого у важелях робляться регулювальні муфти або ексцентрикові болти.
