Торсионная подвеска. Принцип работы.
Торсионная подвеска - это один из видов подвески, в котором роль упругого элемента выполняет торсион (металлический стержень). Как именно появилась торсионная подвеска? Каковы виды данных подвесок? В чем преимущества и недостатки данной системы? На эти и ряд других вопросов дает ответ наша статья.
Стоимость ремонтаНайти запчасть

Торсионная подвеска - давнее изобретение, которое пользуется спросом уже более 80 лет. Первопроходцами в применении конструкции стали разработчики компании Ситроен. Именно им в середине 30-х годов прошлого века удалось впервые поставить торсион. Со временем разработкой заинтересовались и немцы, которые установили торсион в автомобиле Фольксваген Жук.

Не осталась подвеска без внимания и в отечественном автомобилестроении. Во времена СССР торсионы активно ставились на автомобиле «Запорожец». Единственное, что конструктивно данные элементы отличались - они состояли из двух квадратных по сечению торсионов. На современном этапе торсионные подвески пользуются спросом у многих производителей, что обусловлено простой конструкции, доступной ценой и компактностью изделий.



Что это такое?

Особенность данной подвески в том, что роль упругого элемента берет на себя торсион. По сути, это металлический стержень, имеющий квадратное или круглое сечение. Суть торсиона - выполнение работы на скручивание. По конструкции данный стержень бывает цельным или же сформированным из целой группы пластин. На краях устройства установлены специальные шлицы, обеспечивающие объединение с другими элементами.

В упрощенном виде схема торсиона проста. Один  край стержня фиксируется к кузовной части,  а другой - к рычагу. Принцип действия основывается на упругости торсиона. Колесо транспортного средства при перемещении в вертикальной плоскости, производит «вкручивание» торсиона, благодаря чему появляется упругая связь между кузовной частью машины и колесом. Раскручиваясь к своей первоначальной позиции, торсион возвращает к таковому и само колесо.



История появления

Тот тип торсионной подвески, который применятся сегодня, стал результатом многочисленных переработок и совершенствований. Впервые (как уже упоминалось выше) торсион был установлен на Volkswagen Beetle (в переводе - Жук). Уже через несколько лет Ледвинка (ученый из Чехии) смог оптимизировать торсионную подвеску и применить ее на другом автомобиле - Татра. К конце 30-х годов обновленная торсионная подвеска активно использовалась в автомобильной компании KdF-Wagen.

Фердинанд Порше сумел быстро оценить все преимущества и перспективы нового изобретения. К наибольшим плюсам он относил небольшой вес конструкции и ее прочность. Как следствие, торсион стал незаменим для автомобилей спортивного и армейского назначения, а также на внедорожниках.

Сегодня же торсионы востребованы в автомобилях, где существуют особые требования к габаритам и весу автомобиля. Это подтверждается активным применением торсионов на машинах Тойота Лэнд Круизер, некоторых моделях Феррари и даже МАЗ.

Мало кто знает, но разработка торсионной подвески с двойными рычагами - заслуга Фердинанда Порше. Особенность новых конструкций - в размещении поперечных стержней в стальных трубах и выполнение ими функции торсионной балки.

Возможности торсионной подвески были использованы и Андре Лефевром - инженером из Франции, конструктором Ситроен ТА. Он сумел реализовать на практике зависимость общей жесткости от длины торсиона. Также Лефефру удалось доказать, что чем большую длину имеет торсион, тем более мягкой является подвеска. Кроме этого, с помощью длинного вала вдоль оси удалось распределить нагрузку по всей длине рамы. Как следствие, общая управляемость и устойчивость авто возрастают в разы.

Проявили себя торсионы и во второй мировой войне. Так, они активно применялись в военных автомобилях и бронетанковой технике. Наиболее известные модели с торсионами - отечественный «КВ» и немецкие «Пантеры». После успешных испытаний данные подвески применялись и в послевоенные периоды.

Торсионные подвески активно использовались почти всеми производителями США и Европы. В 1961 году торсион был впервые использован на передней подвеске. Здесь «первопроходцем» стал автомобиль Jaguar E-Type. Что касается американских авто, то в них наибольшую популярность получили такие авто как «Паккард», «Крайслер» и прочие. Использовались торсионы и в СССР - на автомобилях ЗИЛ, ЛУАЗ и прочих.



Виды

Торсионные подвески бывают нескольких видов:

1. Торсион с двойными поперечными рычагами. Здесь особенность в том, что торсион находится параллельно кузову авто. Данная особенность позволяет с точностью отрегулировать подвеску. К конструктивным особенностям такой подвески стоит отнести наличие особого крепежа:

  • с одной стороны - к поперечному рычагу (находится в нижней части авто) или к рычагу, расположенному в противоположной стороне;
  • с другой стороны - к кузову транспортного средства.

Такой вид торсиона наиболее востребован на автомобилях, имеющих повышенный уровень проходимости. Как показывает практика, больше всего торсионов с продольными рычагами устанавливается на авто японских и американских производителей.

2. Торсион с продольными рычагами. Главное отличие  такой конструкции - объединение торсионов с продольным типом рычагов. Как следствие, они располагаются уж не параллельно, а перпендикулярно кузовной части. Такой вид подвесок получил наибольшую популярность в легковых авто.

3. Торсион со связанными продольными рычагами. В последние годы данной конструкции уделялось особое внимание. Особенность - уникальная конструкция направляющего узла, функцию которого берет на себя несколько продольных рычагов. Последние с одной из сторон закреплены к ступицам колеса, а с другой - к кузовной части автомобиля. Необычную конструкцию имеет и сама балка, имеющая в сечении U-образный вариант исполнения.

Описанная выше особенность -  гарантия жесткости подвески и ее устойчивости на изгиб почти при полном отсутствии кручения. Некоторые специалисты считают эту особенность недоработкой, но на практике так и было задумано. Благодаря этим особенностям, колеса могут двигаться в любом направлении. При этом они никоим образом не зависят друг от друга.

Основные элементы таких конструкций - шарниры (металлические и резиновые), поперечный торсион, витая пружина, ступица колеса, амортизатор и продольный рычаг.



Задачи, преимущества и недостатки торсионных подвесок

Торсионные подвески могут располагаться в кузове как поперчено, так и продольно:

  • продольное расположение используется на тяжелых и крупных автомобилях;
  • поперечное (более компактное) актуально для легкого транспорта.


И в первом, и во втором случае торсионная подвеска позволяет решать целый ряд задач:

  • корректировать сильные крены при вхождении в поворот;
  • стабилизировать позиции управляемых колес;
  • поглощать механические колебания рамы и колес;
  • гарантировать плавность хода транспортного средства на любых дорогах.


К основным плюсам торсиона можно отнести:

  • большую компактность, если сравнивать со стандартной пружинной системой; торсионная подвеска занимает много меньше места;
  • минимальный вес;
  • простота обслуживания и монтажа;
  • возможность быстрой и простой установки необходимого клиренса без изменения конструктивных особенностей подвески;
  • высокий уровень ремонтопригодности;
  • обеспечение качественной управляемости при появлении крена;
  • простота настройка и максимальная периодичность ТО.
Как правило, облуживание  торсиона ограничивается протяжкой основных винтов, для чего достаточно иметь лишь гаечный ключ. При этом принцип силы здесь не работает. Наоборот, чрезмерная протяжка болтов может привести к повышению общей жесткости подвески.


К основным минусам подвески можно отнести:

  • Чрезмерную склонность подвески к поворачиваемости. На крутых поворотах машины с торсионом начинает разворачивать, что требует особого внимания от водителя. Наибольшие проблемы с поворачиваемостью заметны на малогабаритных автомобилях, к примеру, на том же Запорожце;

  • Сложность изготовления и обработки торсионных подвесок. Для достижения максимальной устойчивости к различным нагрузкам и прочности торсионы проходят сложные по своему процессу процедуры. При выполнении таких работ применяются современные технологии, что повышает общую себестоимость подвески. Но это не отпугивает производителей, которые готовы пойти на лишние растраты ради обеспечения дополнительного комфорта для покупателей своих авто;

  • Игольчатые подшипники, которые применяются в местах крепления торсиона и рычагов, имеют ограниченный ресурс действия. Со временем подшипники могут ломаться из-за попадания в них посторонних элементов (пыли, грязи, воды и так далее). Причиной попадания может быть появление трещин в прокладках и сальниках. Происходит это по нескольким причинам  - из-за старения, действия агрессивных сред и так далее. Во избежание таких проблем достаточно время от времени заглядывать под автомобиль и оценивать состояние торсионной подвески, менять изношенные подшипники и сальники. Если пропустить замену неисправных подшипников, то высок риск изменения развала колес. При этом ресурс подшипников также ограничен и составляет около 65-70 тысяч километров.

Специалисты выделяют одну причину, которая ограничивает применение торсионов - проблемы с получением двух независимых друг от друга подвесок с сохранением максимального уровня комфорта. Но эту проблему можно устранить, если применять на краях балки специальные амортизирующие рычаги. Благодаря этому, можно добиться большей плавности хода во время езды. Наибольшую эффективность такой вид подвески показывает на автомобилях Рено Лагуна и Пежо 405. Что касается более легких моделей, к примеру, Пежо 306 или Пежо 206, то на них эффективность торсиона будет ниже.

Стоит отметить, что торсионные подвески все чаще устанавливаются на пассажирском и грузовом транспорте таких производителей как Форд, Митсубиши Паджеро, Додж и так далее.



Тонкости регулировки

Как уже упоминалось выше, одним из главных плюсов торсионов является возможность самостоятельного регулирования жесткости. При этом владельцу автомобиля нет никакой нужды ехать на СТО и тратить свои средства на оплату мастеров - основные действия можно выполнить самостоятельно при помощи обычных ключей.

Так, любители драйва часто занижают заднюю часть подвески машины, чтобы снизить осадку и повысить общую жесткость. Но здесь есть определенные риски. К примеру, при существенном снижении подвески возможно повышение нагрузки. В итоге уменьшается общий ресурс торсионов, и они быстрее ломаются.

Высоту подвески можно менять при помощи изменения высоты торсиона или (если быть более точным) его шлицевого оконцеввателя. Часто у торсионов на краях есть специальная группа разъемов. Один конец подвески крепится к корпусу балки, а другой - имеет специальный шлицевой разъем с соответствующей пометкой. При этом корректировка высоты в большую или меньшую сторону дает возможность сделать подвеску жестче или мягче.



Итоги

Торсионная подвеска с каждым годом становится все более популярной. Ее надежность, простота и неприхотливость в обслуживании привлекает многих производителей и автолюбителей. И если раньше торсионы ставились лишь на джипах и грузовых авто, то сегодня «вектор популярности» постепенно смещается. Торсионные подвески все чаще устанавливаются на легковых машинах таких известных производителей, как Лифан, Пежо, Ситроен, SMA и прочие.

Стоимость ремонтаНайти запчасть

Торсионная подвеска. Принцип работы.