20
21
ИНЖ. С. КЕЛЛЕРКАЧАЮЩИЕСЯ И ЖЕСТКИЕ ОСИ АВТОМОБИЛЯСначала несколько слов об определении понятия независимой подвески и качающихся осей. Независимой называется такая подвеска шасси, конструкция которой допускает перемещение одного колеса независимо от другого от толчков, получаемых вследствие неровности пути, причем безразлично, являются ли колеса ведущими или направляющими. Независимая подпо сравнению с жесткими. Рассмотрим два случая смещения колес в вертикальной плоскости от толчков вследствие неровности пути. На фиг. 3 изображено смещение жесткой оси от толчка, равномерно направленного к обоим колесам. При такого рода смещении направление колес по отношению к раме автомобиля остается параллельным, а деформация обеих рессор одинаковой. В другом случае, когда колеса испытывают противоположно или односторонне направленные толчки, как это показано на фиг. 4, деформация рессор зависит от расстояния между рессорами. Другими словами, размер деформации рессор жесткой оси на противоположно направленных толчках тем меньше, чем меньше расстояние между рессорами (однако чем больше это расстояние, тем больше устойчивость всего автомобиля). Сравнивая фиг. 3 и фиг. 4, мы видим, что деформация рессор жесткой оси при противоположно направленных толчках значительно больше чем при равномерных, т. е. при противоположно направленных толчках эластичность подвески с жесткой осью повышается. При независимой подвеске с качающимися осями деформация рессор происходит не в зависимости от того, равномерно ли на оба колеса или противоположно направлены толчки. Поперечные рессоры качающейся оси (фиг. 5) испытывают одни и те же деформации, независимо от направления толчков. Иначе говоря, в независимой подвеске при равномерно или противоположно направленных толчках рессоры испытывают разные деформации. Длительная практика и многочисленные испытания показали, что подвеска с жесткой конструкцией оси при противоположно направленных толчках (а такого рода толчки попадаются на пути чаще всего) обладает большей мягкостью, чем качающаяся ось. Кроме того, по своей продольной оси подвеска с жесткими осями более эластична, чем с качающимися. Этот недостаток качающихся осей при больших скоростях мало заметен, но при небольших дает себя чувствовать, особенно при езде по булыжной или плохо мощеной мостовой.Фиг. 1. Качающиеся полуоси веска повышает комфортабельность езды, так как автомобиль воспринимает тем меньше толчков, чем меньше вес неподрессоренной массы. При такого рода подвеске применяется ось специальной конструкции, носящая название качающейся. Если эта ось ведущая, то карданный вал и диференциал крепятся жестко к подрессоренной раме, а от диференциала к колесам отходят две качающиеся полуоси (фиг. 1). Если же речь идет о направляющей передней оси, то в ней зачастую отсутствует сама ось, и ее заменяют поперечные рессоры (фиг. 2). Укажем еще, что чем больше прогиб рессоры от толчков при езде, т. е. чем больше ее деформация, тем более мягкой и эластичной становится езда на автомобиле. Вопрос о том, какую подвеску предпочесть в конструкциях наших автомобилей: с качающимися или жетскими осями, все больше заинтересовывает нашу автомобильную общественность, и на страницах «За рулем» этот вопрос неоднократно ставился в многочисленных статьях, посвященных созданию советского малолитражного автомобиля. Несмотря на то, что в последнее время ряд европейских фирм пользуется в своих конструкциях автомобилей (особенно в мало-и среднелитражных) подвеской с качающимися осями, американская автопромышленность продолжает попрежнему отрицательно относиться к независимой подвеске колес. По мнению американцев качающиеся оси не только не. дают преимущества, но и служат причиной недостатков, особенно сильно обнаруживающихся в применении к большим и длинным автомобилям. Разберемся в основных преимуществах и недостатках качающихся осейФиг. 2. Передняя качающаяся ось осях опасных колебаний и поэтому должны по мере возможности избегаться. Выше мы указали на ряд недостатков качающихся осей, но они устранимы, если подвесить верхнюю поперечную рессору шарнирно к раме, как это показано на фиг. 7. Для сравнения с этой конструкцией см. на фиг. 4 находящуюся в таком же положении жесткую ось. При противоположно направленных толчках верхняя шарнирно крепленная поперечная пессора качающейся оси (фиг. 7) будет вращатьсяФиг. 3 Некоторой независимости можно добиться и при жесткой конструкции оси путем расположения рессор на расстоянии, равном колее колес, как это мы видим на фиг. 6, где рессоры при любых направлениях толчков испытывают одинаковые деформации. На фиг. 5 и6 изображены две различные конструкции осей с равной эластичностью; несмотря на это, направления колес при противоположно направленных толчках у обеих конструкций весьма различны: колеса качающейся оси (фиг. 5) не меняют угла относительно рамы автомобиля, в то время как при жесткой осиФиг. 6 вокруг своей точки крепления и не будет деформироваться. Только нижняя поперечная рессора будет, как у обычной конструкции качающейся оси, прогибаться на величину е. Таким? образом в этом случае верхняя рессора исключается из системы подвески и эластичность подвески увеличивается. В зависимости от соотношения между жесткостью верхней поперечной рессоры и нижней можно отрегулировать эластичность качающейся оси до эластичности жесткой оси или при желании довести ее до любых размеров. При односторонне направленных толч-Фиг. 4 (фиг. 6) наблюдается большой перекос колес по отношению к раме, вызывающий наступление жироскопических моментов в колесах. Жироскопические моменты образуются от быстрого вращения колес около свободной оси, причем колеса по инерции не изменяют как своей скорости, так и направления своей оси, но жироскопические моменты способствуют появлению на Фиг. 7 ках обоих колес шарнирно крепленная верхняя рессора будет также прогибаться, как если бы она была зажата, как нижняя. Путем такой конструкции рессор, носящей название компенсационной, достигается при качающихся осях эластичность жестких осей, при этом в значительной степени сохраняются и преимущества качающихся осей, а именно параллельное направление колес по отношению к раме автомобиля. ' Инж. С. КеллерФиг. 5Ч итайтеивыписывайтежурнал »,ЗД РУЛЕМ " <„«, „ „ 1кг« я „ ^ « п ппч \ ПОДПМСНДЯ ЦЕНИ: 12 мес. - 7 р. 20 к. ( о рган ЦС Автодора ) •• " "* б „ -3„60„ 3 ,, — 1 „ 80 ,, Подписна принимается: Москва, б, Страстной бульвар, 11, Ж урггзобъедингнкеи повсеместно почтой и отделениями Союзпечати.