О легковых прицепах. Выбор подвески прицепа
Один их самых часто задаваемых вопросов при покупке прицепа — какую подвеску выбрать?
Попробую немного облегчить жизнь людям задумавшим покупку прицепа.
Есть много различных вариаций, но в основном, можно выделить три типа подвесок прицепов:
Торсионная (резино-жгутовая) подвеска
Рессорная подвеска
Пружинная независимая подвеска на А-образных рычагах
Торсионная (резино-жгутовая) подвеска
Преимущества торсионной подвески:
— дешевая — прицепы с торсионной подвеской самые дешевые
— простота в монтаже — все элементы подвески вмонтированы в балку оси прицепа, меняется целиком.
— неприхотлива — во время эксплуатации подвеска не требует обслуживания.
— независимая — колеса имеют свободу действий относительно друг друга, отрабатывает неровности каждым колесом в отдельности
Недостатки торсионной подвески:
— неремонтнопригодность — при перегрузке если провернулся торсион, то прицеп эксплуатировать нельзя. Требуется замена оси.
— вертикальная раскачка при движении.
Преимущества рессорной подвески:
— высокая ремонтнопригодность — возможно починить в дороге
— рессоры — высокий запас прочности
Недостатки рессорной подвески:
— требует периодического обслуживания — смазки мест трения
— зависимая — на больших неровностях прицеп накреняется в сторону уклона
— дороговизна по сравнению с торсионной подвеской
Пружинная независимая подвеска на А-образных рычагах
самая современная и дорогая
Преимущества пружинной подвески:
— высокая ремонтнопригодность — возможно починить в дороге
— независимая — колеса имеют свободу действий относительно друг друга, отрабатывает неровности каждым колесом в отдельности, идеально для плохих дорог
Недостатки пружинной подвески:
— дороговизна
Если вам нужен самый недорогой прицеп, использовать вы будете его не очень часто и при этом эксплуатация будет происходить на дорогах с нормальным покрытием, то вам стоит присмотреться к прицепам с торсионной подвеской.
Если вы подбираете прицеп для постоянной эксплуатации, в том числе по плохим дорогам, вдалеке от населенных пунктов, то вам лучше присмотреть прицеп с рессорной подвеской.
А если вы любите самое лучшее, комфорт для себя и все что окружает вокруг, то вам к прицепам с пружинной подвеской.
А вообще конечно, тут как говорится, на вкус и цвет…
Ворота с торсионными пружинами или растяжения. Что лучше?
Давайте разберемся, для чего вообще нужна система балансировки ворот. Полотно секционных ворот в среднем весит 80-100 кг, на больших промышленных воротах их вес может достигать 300 кг и даже больше. Тяжеловато, не правда ли? И тут на помощь приходит механизм балансировки. Они бывают двух видов, старые добрые торсионные пружины, и их младшие братья пружины растяжения. Рассмотрим их поподробнее.
Конструкция
Пружины растяжения – как явствует из их названия, работают на растяжение. Работают парой, располагаются всегда справа и слева проема, вертикально, реже горизонтально. При движении полотна ворот вниз пружины растягиваются (накапливают энергию), при движении полотна вверх, сжимаются (отдают энергию). Пружин всегда две, точнее их четыре, но об этом дальше). Работают они независимо друг от друга, приводимые в движение каждая своим тросиком.
Пружины растяжения в сборе.
Она же, на своем рабочем месте.
Торсионные пружины – работают на скручивание, располагаются на валу, который вращается приводным тросом, под действием веса полотна ворот. Накапливает энергию, когда оно опускается вниз (спасибо силе притяжения и старику Ньютону), одновременно не давая упасть полотну, и отдает эту энергию, когда полотно нужно поднять вверх. Вал с торсионами располагается всегда горизонтально, над проемом ворот, или в глубине помещения, в случае низкого монтажа. 
Торсионная пружина и выглядит солидно.
Пример ворот с торсионными пружинами.
Вес и размеры ворот.
Пружины растяжения могут поднимать гораздо меньший вес, по сравнению с торсионами. Например, производитель секционных ворот Алютех, устанавливает их на ворота до 7,9 м2, и только на бытовые серии. Размеры ворот доступные для заказа с ними приведены на рисунке ниже.
Торсионные пружины не только внушительно выглядят, но и способны работать с любым весом ворот. Дело в том, что они подбираются индивидуально, исходя из размеров ворот, веса полотна, интенсивности использования. В случае очень тяжелых ворот, применяется двухвальная система балансировки. Для передачи крутящего момента между валами применяется цепь с натяжителем.
Схема двухвальная система балансировки промышленных ворот.
Ресурс.
Несмотря на более внушительный вид, ресурс работы заявляемый заводом Алютех, у торсионных пружин такой же как и у растяжения – 25 000 циклов подъема-опускания ворот. По нашему опыту, ворота установленные пять –семь лет назад, работают также успешно, как и с торсионами. Правда, справедливо это только, если они грамотно установлены, и используются в спокойном, «бытовом» режиме, 4-6 подъемов-опусканий в день.
Аргументом в пользу торсионных пружин будет тот факт что, на промышленные ворота устанавливают только их. «Промки» и пружины растяжения вещи не совместимые. Это косвенно говорит о меньшем ресурсе последних.
Так же опционально можно увеличить ресурс торсионных пружин до 35, 50, 75 и 100 тыс. циклов, но только для промышленных ворот.
Сложность настройки.
Торсионные сложнее установить, они требуют предварительного натяжения на определенное число оборотов. Они более требовательны к проему, например, если стена на которую устанавливаются ворота имеет значительную кривизну, установить вал (а он состоит из двух частей) соосно будет сложно. Если же этого не сделать, в дальнейшем могут слетать троса с барабанов. Но правильно настроенные, они работают плавно, тихо и долго.
Пружины растяжения в плане требования к проему, выгодно отличаются. Собирать их просто, к кривизне проема они менее чувствительны, но работают шумно. Впрочем, это гараж, а не консерватория.
Обслуживание.
И торсионные и растяжения требуют периодического контроля, главным образом за состоянием тросиков, так как обрыв оных чреват заклиниванием или даже падением полотна (если «повезет» и оборвутся оба троса). В процессе эксплуатации пружины устают и перестают поднимать полотно. В этом случае торсионные можно будет подтянуть, и они прослужат еще. С пружинами растяжения так не получится, их придется заменить на новые.
Безопасность.
Какие опасности подстерегают пользователя автоматических ворот? Первое, это обрыв пружины, при котором произойдет падение полотна ворот. При весе 100 кг, это не очень приятно. На этот случай и у растяжения и у торсионов есть ответ. Выше в тексте мы упомянули что пружин не две, а четыре. Так и есть, каждая пружина растяжения имеет внутри внешней, еще одну, внутреннюю. Если оборвется одна, то подстрахует другая. Этот механизм называется «пружина в пружине».
У торсионных защиту от обрыва выполняет храповая муфта. В случае обрыва стопор входит в зацепление с муфтой и блокирует вал, фиксируя, тем самым ворота.
Защита от обрыва троса, чем-то напоминает мышеловку.
Требования к проему.
У механизма растяжения есть одно большое преимущество перед торсионными механизмами. Им нужно совсем немного места над проемом для установки. Без привода необходимо всего 100мм, с приводом 125мм.
Схема ворот с пружинами растяжения. Hмин = 100 или 125 мм.
Торсионным механизмам требуется уже 210 мм над проемом, а если это промышленные ворота, то целых 410мм, при стандартном монтаже.
Ворота с торсионами, стандартный монтаж. Hмин=210мм (для бытовых ворот).
Ворота с торсионами, низкий монтаж. Hмин=100мм и 125мм (для бытовых ворот).
И вот мы подошли к главному. Собственно, причиной по которой, конструкторы внедрили пружины растяжения, явилось удешевление конструкции ворот. Эта конструкция менее металлоемкая, по сравнению с торсионами, проще в производстве, легче устанавливается. Применение ее позволяет предложить ворота по более конкурентным ценам. Например, ворота Алютех, бытовой серии Trend, размером 2500х2250мм, с торсионными пружинами стоят 34700 руб., а такие же, но с механизмами растяжения, на 1700 руб., дешевле. При этом, ресурс, заявляемый заводом-изготовителем, и гарантия одинаковые. Как говорится, выбор за Вами! Специалисты ВОРОТА-ГРУПП.РФ помогут вам подобрать ворота и систему балансировки исходя из ваших индивидуальных требований. Звоните, мы рады помочь вам!
Ответ официального представителя компании Херман (Hormann)
Рама? Мост? Торсионы? — а что это?
Рессоры – это вообще первая система подвески, придуманная еще на телегах. Но ее нельзя назвать неприменимой на данный момент! Рессоры — одна из самых долгоживущих подвесок! И в отличии от пружинной, например, не требует таких элементов, как тяги панара. Применяются рессоры в комплекте с неразрезным мостом (как на картинке). Чаще всего рессоры используются на грузовиках и тяжелых внедорожниках.
Плюсы:
+ надежность
+ универсальность
+ высокая грузоподъемность
+ Мягкость автомобиля при высокой загрузке
Минусы:
— жесткость подвески при малой загрузке
— занимает много места
На сегодняшний день пружины – самый распространенный вариант. Ставят их как с мостом, так и с независимой подвеской.
Плюсы:
+ компактность
+ невысокая стоимость
+ мягкость подвески при малой загрузке
+ Лучшая артикуляция из всех
Минусы:
— относительная недолговечность
— жесткость при высокой загрузке
3. Торсионная подвеска.
На мой взгляд, очень удачный вариант подвески. Как вы можете видеть, торсион (вот этот стержень) входит в нижний рычаг и за счет кручения торсиона происходит работа подвески. Торсион – это одна из вариаций на тему рессор, только лучше)
Плюсы:
+ компактность
+ мягкость при любой загрузке
+ возможность самостоятельной настройки высоты и жесткости
+ высокая надежность и долговечность (ходят 300 и более тыс.км)
Минусы:
— высокая стоимость
— малая артикуляция
4. Пневмоподвеска
Довольно универсальная подвеска для автомобиля. Представляет собой пмневмоподушки, подключенные к ресиверу. Позволяют регулировать дорожный просвет, не выходя из автомобиля. На трассе можно опустить, а на бездорожье – задрать по самое не хочу!
Плюсы:
+ Универсальность
+ Мягкость при любой загрузке
+ Компактность
Минусы:
— Небольшая долговечность
— высокая стоимоть
— Сложность системы
Ну что ж, с этим разобрались! Теперь нужно определиться, что же мы можем на всю эту красоту понавесить? А вариантов немного: зависимая и независимая подвеска.
1. Зависимая подвеска (неразрезной мост)
Неважно, как она прикреплена к кузову/раме – рессорами, торсионами или пружинами, это, сцука, мост! Мост — он крутой, его легко лифтовать, выглядит солидно… Но есть и минусы. И тут их не мало.
1. Мост козлит. Да, мост козлит. Потому что, если правое колесо попало в ямку, левое тоже накренится.
2. Колеса не имеют стабильного пятна сцепления с землей. Поняли почему? Да потому что мост зависим! Он становится по диагонали и вуаля: колесо тоже становится ребром земле!
3. Машину на мостах посадить легче. Да. Посадили машину на редуктор и все. Приехали.
4. Сложность в ремонте и дороговизна сего процесса
Ну а теперь о плюсах:
1. Постоянный дорожный просвет при любой качке.
2. Закрытая система не забивается грязью и не получает мелких повреждений
3. Возможность не боясь использовать межколесные блокировки
4. Большая грузоподъемность – именно поэтому на грузовиках используют мосты
5. Большая артикуляция на диагоналях
Самая правильная независимая подвеска – многорычажная, а это значит, что на каждое колесо приходит по 2 рычага. Что это нам дает? Колесо всегда стоит вертикально – следовательно, пятно контакта максимальное и управляемость лучше. Намного лучше.
Кроме того, за счет независимости одного колеса от другого мы получаем большую плавность хода, мягкость самой подвески, хотя тут еще вопрос, на чем все это висит. А висеть оно может на пружинах, торсионах и на пневме. Ну да ладно.
Итак плюсы:
+ мягкость
+ управляемость
+ простота ремонта
Минусы:
— меньшая надежность в виду открытости конструкции
— малая грузоподъемность
— возможность шарахнуться редуктором об землю при раскачке
— меньшая артикуляция при диагоналях
Вот в принципе и все. Выводы делать вам. Могу от себя лишь добавить, что ИМХО, спереди должна быть независимая подвеска на чем угодно. Для управляемости. А сзади уже можно выбирать, что больше по нраву)
Думаете, что знаете о подвеске все? А вот и нет
Каждое вертикальное перемещение одного колеса сопровождается как минимум наклоном другого. В этом и проявляется зависимость. В подвеске независимой такой связи нет, правое колесо может перемещаться вверх-вниз совершенно без связи с левым и наоборот, потому что каждое из колес соединяется с кузовом, рамой или подрамником индивидуальными рычагами. Виды подвесок различают еще и по тому, какой упругий элемент применяется. Это могут быть рессоры, пружины, торсионы и пневмобаллоны. Наиболее распространенный вариант – пружины. Современная пружина неоднородна, имеет более покладистую часть, мягко гасящую небольшие неровности на ровной дороге, и жесткий участок, работающий при сильных сжатиях. Пружины подходят для легковых автомобилей, у которых разница между пустой и груженой машиной не столь велика.
Простой заменитель пружины – пневмобаллон. Благодаря близкой к пружине цилиндрической форме его установка в машину столь же проста. Пневмоподвеску можно адаптировать по жесткости к любой нагрузке благодаря тому, что давление в баллонах легко менять.
Другое применение пневмоподвески – изменение высоты пневмобаллонов, а вместе с ними и дорожного просвета. Многие люксовые внедорожники — скажем, Range Rover, Mercedes-Benz ML, Audi Q7 – умеют приседать на скорости и вставать на цыпочки на бездорожье, а некоторые могут почти лечь на брюхо для удобства посадки-высадки.
Минусы – сложность конструкции пневмосистемы и уязвимость самих баллонов, которые трудно сделать устойчивыми к воздействию абразива – песка и мелких камушков. Впрочем, современная пневматика у тех же Range Rover гораздо надежнее той, что заслужила печальную славу модели лет десять назад.
ПРОСТОЕ ЖЕЛЕЗО
Еще один способ получить неубиваемую, выносливую и предельно простую подвеску – поставить рессоры. Они хороши там, где неприхотливость должна сочетаться с большими нагрузками – как весовыми, так и от плохой дороги. Подобную подвеску применяют на задней оси подавляющего большинства пикапов, что и позволяет использовать их как мини-грузовики.
Но рессора – палка о двух концах и в прямом, и в переносном смысле. Главный недостаток – высокая жесткость и связанный с ней дискомфорт для пассажиров – перекрывается выгодой от конструктивной простоты. Рессора сочетает в себе оба компонента подвески – связь, передающую продольные, поперечные и вертикальные нагрузки от колес на кузов, и упругий элемент. Но и платит рессорная подвеска за свою высокую прочность дубовостью и внезапными «взбрыками».
НА СКРУЧИВАНИЕ
Торсионная подвеска попала на автомобили прямиком с армейской техники. Работающий на скручивание упругий элемент компактен, что позволяет уместить его в небольшом пространстве – например, вдоль рамы, как это сделано спереди у Toyota LC 200. Торсионы не уступают в выносливости рессорам, однако связаны с необходимостью применения очень прочной рамы или подрамника, хорошо противостоящих местным нагрузкам на скручивание. Вот тут мы подошли к еще одной характеристике подвесок, далеко не очевидной, но оказывающей решающее значение на выбор упругого элемента.
ДАЙТЕ МНЕ ТОЧКУ ОПОРЫ…
Дело в том, что подвески по-разному концентрируют на кузове нагрузки от собственной работы, и потому организация силовых элементов в каждом случае должна быть своя.
Обычные пружины, как и пневмоэлементы, располагают, как правило, рядом с колесом или над ним. В кузове для них должна присутствовать опорная поверхность в виде перевернутого «стакана». Вокруг него – многочисленные усилители от моторного щита, передних стоек дверей, брызговиков. «Стакан» буквально имплантирован в кузов и передает нагрузки многим его частям.
А ведь помимо пружин нужно еще и дать место для крепления рычагов подвески или подрамника. Поэтому кузов автомобиля с такой подвеской рассчитывается с учетом местной прочности вокруг «стакана», которая распределяется различными связями вплоть до крыши. Проще говоря, пружинная и пневмоподвеска часто содружествуют с несущими кузовами – именно благодаря их развитой силовой конструкции, позволяющей передавать разнообразные нагрузки на все без исключения элементы.
Совсем другое дело – рессоры. Для ее крепления достаточно прямой балки под кузовом, на которой соберутся все нагрузки. Сам кузов при этом освобожден от дополнительных растяжек и укосин.
Ровно так же работают и торсионы. И для них прямой кусок рамы – лучший вариант крепления. Отсюда практически повальное применение рессор и торсионов как элементов, не требующих несущего кузова, в машинах с рамой или мощными полурамами.
ДРУЖБА ДРУЖБОЙ, А ТАПКИ ВРОЗЬ
Теперь взглянем на подвеску под другим углом и разберемся с зависимостью или независимостью колес в ней.
Зависимой мы называем подвеску с парой колес, жестко соединенной одной осью. Главные плюсы такой подвески – высокая прочность и очевидная простота постройки. Минус – нарушение пятна контакта одного из колес оси ведет к неминуемому нарушению и у другого. Это критично для управляемости на высокой скорости.
Но там, где главное не скорость, а прочность, выносливость, проходимость и способность победить препятствие любой ценой, мост незаменим. Именно поэтому самые вездеходные из автомобилей довольствуются неразрезными мостами не только сзади, но и спереди. И потому же быстрая поездка на них по асфальту не приносит радости. Тяжелые и хорошо артикулирующие на бездорожье мосты на асфальтовой глади начинают излишне «играть», отклоняя автомобиль от желаемой траектории.
ЛЕГКИМ ПО ТЯЖЕЛОМУ
Если врезать как следует пинг-понговым мячиком по бильярдному шару, последний скорее всего не шелохнется. Если сменить мячик на другой бильярдный шар, вся энергия передастся стоящему. Так же обстоит дело с влиянием колес автомобиля и всего, что к ним приделано, на кузов. Тяжелый мост с парой больших колес передаст на кузов и на ваше сиденье профиль колдобины со стопроцентной точностью, тогда как элемент подвески полегче «съест» неровность, а несравнимо более тяжелый кузов качнется немного. Кузов при этом зовется подрессоренной массой, а мосты с колесами, напрямую контактирующие с дорогой, – неподрессоренной. Общий принцип таков, что подрессоренная масса (кузов) должна быть несоизмеримо тяжелее неподрессоренной, а путь к автомобилю-перине лишь один: суммарный вес колес и мостов должен быть пренебрежимо мал в сравнении с весом кузова-мотора-пассажиров.
Мост столь тяжел потому, что он, как и рессора, «един в двух лицах» – и силовая балка, прочно соединяющая правое колесо с левым, и вместилище части трансмиссии от кардана к колесам, включая самый массивный ее элемент – главную передачу с дифференциалом.
РАЗДЕЛИТЬ ФУНКЦИИ
Разъединением двух составляющих и озаботились инженеры спортивных авто начала ХХ века. Появилась рычажная подвеска – самая разнообразная с точки зрения конструктивного исполнения. Рычаг может быть один, но бывает и 2, 3, 4, и даже 5 рычагов на каждое колесо. Такие элементы обычно имеют название «связей», по их числу типы рычажных подвесок и именуются. Самый простой вариант – с парными треугольными рычагами (сверху и снизу) – можно смело отнести к классическим конструкциям, имеющим максимальную прочность и удовлетворительные геометрические характеристики. Так устроена передняя подвеска «Нивы», Nissan Terrano II или огромного Infiniti QX56.
Но с ростом динамики требования к тонкостям настройки подвески оказались еще выше. Половинки передних рычагов разъединили, их стало по четыре на колесо (передняя подвеска Audi Allroad). Многорычажную подвеску спереди и сзади использует и Mercedes-Benz ML. И все ради правильного наклона ведущих колес в напряженном повороте. Минус многорычажки – большое количество элементов и громоздкость.
КАЧАЮЩАЯСЯ СВЕЧА И ЭЛАСТОКИНЕМАТИКА
Убрать наиболее мешающиеся – верхние — рычаги, заменив их опорой в виде качающейся амортизаторно-пружинной стойки, получилось у фордовского инженера Эрла Стили МакФерсона еще в 1948 году. Главный плюс его подвески – дешевизна и простота технологической сборки. При огромном выигрыше в неподрессоренной массе МакФерсон умеренно отслеживает неровности пути и не бьет по карману владельца. 100% сегодняшних автомобилей с поперечным силовым агрегатом спереди имеют такую подвеску.
Еще один эластичный элемент подвески – стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий правые и левые колеса упругой связью и догружающий внутреннее (обычно разгруженное) колесо в крутом повороте. Препятствующий вывешиванию одного колеса (и стало быть, ограничивающий артикуляцию) стабилизатор у Toyota Land Cruiser 200 имеет разобщающие левые и правые половинки муфты с электроуправлением.
Итак, несколько простых подвесочных рецептов для автомобилей различных ниш мы наметили:
– массовые городские кроссоверы бюджетного ценового сегмента почти всегда имеют McPherson спереди и многорычажку сзади;
– полноценные кроссоверы подороже получают в придачу многорычажку спереди, часть их меняет пружины на пневмобаллоны;
– классика тяжелого бездорожья и не менее классические пикапы сохранили как минимум задний неразрезной мост с рессорами, а некоторые автомобили, хотя и избавились от рессор в пользу пружин, сохранили оба жестких моста (LR Defender, Mercedes-Benz G-класса, «УАЗ»).