Підвіска автомобіля (система підресорювання) — сукупність пристроїв, що забезпечують пружний зв'язок між несучою системою та колесами (або мостами) автомобіля, зменшення динамічних навантажень на несучу систему та колеса і загасання їх коливань, а також регулювання положення кузова автомобіля під час руху. Властивості підвіски конкретного автомобіля залежать від різних параметрів (непідресорених мас автомобіля, кінематики підвіски, колісної бази, колії, жорсткості кузова) та взаємодії окремих деталей (від типу та жорсткості пружних елементів, амортизаторів, стабілізаторів, шарнірів, важелів).
Підвіска виконує такі функції:
Фізично з'єднує колеса або нерозрізні мости з тримальною системою автомобіля — кузовом або рамою;
Передає на несучу систему сили і моменти, що виникають при взаємодії коліс з дорогою;
Забезпечує необхідний характер переміщення коліс відносно кузова або рами, а також необхідну плавність ходу.
Робота підвіски автомобіля
Основними елементами підвіски є:
Напрямні елементи підвіски — визначають характер переміщень коліс і їх зв'язку між собою та відносно несучої системи автомобіля (кузова чи рами). Насамперед під такими розуміються важільні механізми різних конструкцій та кінематичних схем. Також роль направляючих пристроїв можуть виконувати такі пружні елементи підвіски як ресори.
Пружні елементи підвіски — сприймають та передають нормальні (спрямовані по вертикалі) сили реакції дороги, що виникають при наїзді колеса на її нерівності і призначені для зменшення динамічних навантажень, що діють на автомобиль. Це ресори, пружини, торсіони, гумові, пневматичні та гідропневматичні пружні елементи. Також стабілізатори поперечної стійкості та обмежувачі ходу підвіски.
Гасячі елементи — елементи підвіски, що забезпечують гасіння коливань кузова автомобіля під час руху. Це амортизатори будь-якого принципу дії.
У реальних підвісках один елемент може виконувати відразу декілька функцій. Наприклад, багатолистова ресора в класичній ресорній підвісці заднього моста сприймає одночасно як нормальну реакцію дороги (тобто, є пружним елементом), так і бічні і подовжні сили (тобто, є і спрямовувальним елементом), а також за рахунок міжлистового тертя виступає як недосконалий фрикційний амортизатор.
Проте в підвісках сучасних автомобілів, як правило, кожну з цих функцій виконують окремі конструктивні елементи, досить жорстко задають характер переміщення коліс відносно несучої системи і дороги, що забезпечує задані параметри стійкості і керованості.
Сучасні автомобільні підвіски стають складними конструкціями, що поєднують механічні, гідравлічні, пневматичні та електричні елементи, часто мають електронні системи управління, що дозволяє досягти поєднання високих параметрів комфортабельності, керованості і безпеки.
Класифікація підвісок
За типом направляючих елементів:
Залежна підвіска
Підвіска автомобіля, яка має переміщення одного колеса осі залежить від переміщення іншого колеса.
Передача сил і моментів від коліс на кузов (раму) тут може здійснюватися таким пружним елементом як ресора, а в разі застосування інших типів пружних елементів - механізмами важелів різноманітних кінематичних схем.
У залежній підвісці колеса однієї осі жорстко пов'язані між собою. Вони завжди паралельні один одному (або іноді мають невеликий заданій, на етапі проектування, розвал), і на рівному покритті — перпендикулярні до поверхні дороги. На нерівному покритті перпендикулярність коліс до дороги може порушуватися (середній рисунок)
Конструкції залежних підвісок
1 - На поздовжніх ресорах з поперечною балкою; 2 - На поздовжніх тягах з поперечною балкою; 3 - Підвіска з дишлом; 4 - На поздовжніх важелях
Незалежна підвіска
Підвіска автомобіля, у якої переміщення одного колеса осі залежить від переміщення іншого колеса.
Незалежно від типу пружного елемента передача сил і моментів від коліс на кузов (раму) завжди здійснюється важелевими механізмами різноманітних кінематичних схем.
У незалежній підвісці переміщення одного колеса не впливає, або практично не впливає, на інше. Характер їх переміщення один відносно одного і відносно дороги задається геометрією конкретної підвіски
Конструкції незалежних підвісок
1 - На подвійних поперечних важелях; 2 - На просторових важелях і тягах; 3 - На поздовжніх важелях; 4 - На косих важелях; 5 - З направляючою стійкою (типу Мак Ферсон)
Напівнезалежна підвіска
Найдосконаліші варіанти такої підвіски поступаються незалежним лише по ряду параметрів, і то — незначно і тільки на нерівній дорозі, маючи при цьому ряд важливих переваг перед ними (в першу чергу — те, що, на відміну від незалежних підвісок, колія коліс не змінюється, вони завжди паралельні один одному, або в разі неведучого моста можуть мати невеликий розвал, а на порівняно рівному покритті — завжди залишаються в найвигіднішому положенні — приблизно перпендикулярно поверхні дороги, незалежно від ходів підвіски і нахилів кузова).
У напівнезалежної підвіски, на відміну від незалежних підвісок, колія коліс не змінюється, вони завжди паралельні один одному, а на порівняно рівному покритті — завжди залишаються в найвигіднішому положенні — приблизно перпендикулярно поверхні дороги
Конструкції напівзалежних підвісок
1 - На поздовжніх важелях; 2, 3 - З пов'язаними важелями
За типом пружного елемента:
Ресорна підвіска - підвіска автомобіля, у якій пружними елементами є листові ресори.
Робота ресори
Ресорна підвіска автомобіля
Пружинна підвіска - підвіска автомобіля, у якій пружними елементами є гвинтові чи тарілчасті пружини.
Робота пружини
Пружинна підвіска автомобіля
Торсіонна підвіска - підвіска автомобіля, у якій пружними елементами є торсіони.
Робота торсіону
Торсіонна підвіска автомобіля
Гумова підвіска - підвіска автомобіля, де пружними елементами є монолітні гумові деталі. В сучасних автомобілях використовується у якості пружних резинометалевих шарнірів (сайлентблоків) і пружних обмежувачів ходу підвіски.
Робота пружного резинометалевого шарніру
Обмежувач ходу підвіски
(жовтого кольору)
Пневматична підвіска - підвіска автомобіля, в якості пружних елементів якої використовується стиснений газ (зазвичай повітря).
Робота пневморессори
Пневматична підвіска автомобіля
Гідропневматична підвіска - підвіска автомобіля, у якій передача тиску стиснутого газу відбувається за допомогою рідини.
Робота гідропневматичного демпфера
Робота гідропневматичної підвіски
Гідропневматична підвіска автомобіля
За конструктивною специфікою:
Адаптивна (напівактивна) підвіска - підвіска автомобіля, що здатна автоматично змінювати характеристики гасячих пристроїв (амортизаторів).
Активна підвіска - підвіска автомобіля, що здатна на основі показань різних датчиків, моментально підлаштовувати жорсткість пружних елементів під дорожні нерівності.