Двухшарнирная подвеска с качающимися полуосями
Из всех независимых подвесок, применяемых для задних колес, двухшарнирная подвеска с качающимися полуосями (рис. 9.1) является, пожалуй, самой старой. Благодаря возможности удобного шарнирного крепления с обеих сторон главной передачи эта подвеска уже в 30е годы устанавливалась фирмой «ДаймлерБенц» на легковые автомобили как классической, так и заднемоторной компоновки. Высокие кузова автомобилей того времени требовали высокорасположенного центра крена для получения малого плеча и угла крена на повороте.
Однако автомобильная техника 30-х годов отличается от современной, требующей на заднемоторных автомобилях более низкого центра крена в задней подвеске, чем в передней. Двухшарнирная подвеска с качающимися полуосями не может выполнить этого условия; кроме того, она обусловливает еще значительное изменение колеи, что отнюдь не способствует устойчивому движению (рис. 9.2). По этим причинам такая простая и экономичная возможность подвески ведущих колес практически уже не используется на легковых автомобилях, но она еще встречается на некоторых грузовых автомобилях.
Собственно говоря, подвеска состоит с каждой стороны из одного поперечного рычага с поворотной опорой. При ведущих колесах центральное расположение главной передачи обусловливает разнос указанных опор (рис. 9.3), вследствие чего повышается центр крена W и за счет укороченной длины полуосей возникает сравнительно большое изменение колеи (см. рис. 9.1 и 9.2). Кроме того, на повороте кузов с наружной стороны отжимается вверх (рис. 9.4). Колесо наклоняется в сторону положительного развала и возможность передачи шиной боковых сил снижается. При этом уменьшается также колея, определяющая опорную базу при движении на повороте. Чем больше положительный развал при прямолинейном движении и чем больше жесткость задней подвески при разноименном ходе, тем раньше возникает этот эффект на поворот е. Следствием этого может быть смещение задней части кузова наружу, т. е. сильная избыточна я поворачиваемость, а в экстремальном случае — даже переворачивание атомобиля.
На автомобиле «Фольксваген 1200L» полуоси проходят внутри трубчатых поперечных рычагов, и только с наружной стороны требуется подшипник качения, воспринимающий силы во всех направлениях. На внутреннем конце полуось опирается в картере главной передачи с помощью шарнира с сухарем, при этом угловые и осевые перемещения здесь невелики. Внутренние шарниры полуосей и сферические опоры поперечных рычагов должны иметь совпадающие центры поворота, чтобы предотвратить их взаимное боковое перемещение при ходах подвески.
Ось поворота рычагов подвески расположена поперечно, что приводит к подтягиванию вниз задней части кузова при торможении; с обеих сторон имеются центры продольного крена О. Вследствие того, что оси поперечных и продольных рычагов имеют относительное угловое смещение 90°, здесь не получается чистая подвеска с качающимися полуосями, скорее это подвеска на косых рычагах. Перемещение колеса определяется двумя дугами: центром одной является шарнир Р в картере главной передачи, а центр второй лежит на оси торсиона, проходящей через точку Е. Плоский продольный рычаг при ходах подвески скручивается и поэтому нагружается не только на изгиб, но и на кручение.
9.1. Двухшарнирная подвеска с качающимися полуосями, где центры качания Р рычагов расположены рядом с главной передачей, вследствие чего центр крена W находится высоко
Рис. 9.2. Опускание центров качания Р рычага уменьшает изменение колен, вызывает опускание центра крена из W1 в W2 и увеличение колен. При нагрузке в два человека уже имеется отрицательный развал колес, что улучшает восприятие боковых сил, но уменьшает ход сжатия и полезную нагрузку
Рис. 9.3. Задняя подвеска автомобиля «Фольксваген 1200 L» с цилиндрическими торсионами, закрепленными посредине в поперечной трубе. С наружных концов на эту трубу опираются изготовленные из полосовой стали продольные рычаги, передающие на кузов продольные и упругие вертикальные силы, а также тормозной момент. Боковые силы передаются через оба кожуха полуосе й на картер главной передачи и далее, через подвеску силовог о агрегата — на указанную поперечную трубу. Эта труба вместе с направленными назад кронштейнами для крепления амортизаторов образует поперечину, на которой подвеска подсобирается и затем крепится к кузов
Рис. 9.4. При двухшарнирной подвеске с качающимися полуосями боковая сила Fsa отжимает неблагоприятным образом наружное на повороте колесо в сторону положительног о развала, а кузов в центре Р качания рычага — вверх