Торсион задней балки: Торсионная балка плюсы и минусы. Торсионная балка

ПОИСК

В наши дни почти все переднеприводные модели среднего и недорогого ценового сегмента используют заднюю подвеску с торсионной балкой. Подвеска с торсионной балкой включает в себя как стабилизатор поперечной устойчивости, так и рычаги подвески — но что, если вы хотите иметь более жесткую функцию стабилизатора поперечной устойчивости? Дальше становится интересно…

Задняя подвеска с торсионной балкой

В плане подвеска с торсионной балкой обычно имеет немного странную форму буквы «Н».

Вот вид сверху на подвеску с торсионной балкой. Зеленые прямоугольники — это шины. Фиолетовые блоки — это точки поворота, прикрепленные к корпусу, а черные линии — элементы подвески. Толстая синяя линия — это поперечная торсионная балка, приваренная к каждому из продольных рычагов.

Представьте, что оба колеса проезжают через одну неровность, направленную вверх, как лежачий полицейский. Оба колеса движутся вверх, когда продольные рычаги вращаются вокруг своих передних шарниров. Когда колеса движутся вверх, то же самое происходит и с торсионной балкой, которая их связывает.

Теперь представьте, что только одно колесо преодолевает выступ, направленный вверх, а другое колесо просто продолжает катиться долго. (Для удара одного колеса подумайте о кирпиче на дороге!) На этот раз только один продольный рычаг поворачивается вокруг своей передней точки, когда единственное колесо поднимается. Но что происходит с торсионной балкой? Если одно колесо поднимается, а другое нет, торсионная балка должна гнуться (чтобы приспособиться к разным высотам, на которые поднялись продольные рычаги) а также крутить (потому что возникает крутящий момент).

Торсионная балка способна компенсировать эти перемещения, потому что она изготовлена ​​из соответствующей марки стали, что позволяет ей изгибаться как при изгибе, так и при кручении.

Давайте рассмотрим кручение (скручивание) более подробно. Здесь мы переработали подвеску, сделав торсионную балку ближе к шкворням. Теперь на одноколесных неровностях торсионная балка больше скручивается, чем гнется.

Теперь давайте переместим компонент торсиона вниз к оси. На этот раз, когда одно колесо проходит через неровность, балка больше изгибается, чем скручивается.

Таким образом, чем дальше балка расположена от точек поворота, тем сильнее изгибается балка, возникающая на неровностях с одним колесом.

Боди-ролл

Так какое отношение это имеет к кузову?

Много!

Во-первых, давайте начнем с воображаемой конструкции подвески, которая заставляет оба колеса всегда сжимать пружины на одинаковую величину . Таким образом, в этой конструкции оба задних колеса должны подниматься на одинаковую величину, даже если только одно колесо проезжает неровность.

Подумай об этом на мгновение, и ты увидишь, что такая машина может не иметь крена кузова! Так почему же машина с такой подвеской не может иметь крен кузова? Это потому, что обычно, когда автомобиль катится, одна пружина сжимается, а другая растягивается — и в этой загадочной конструкции подвески обе пружины всегда двигаются одинаково.

Таким образом, чем больше вы можете настроить систему подвески, чтобы левое и правое колеса всегда перемещались вверх/вниз на одинаковую величину, тем меньше будет крен кузова при прохождении поворотов.

Именно это и пытается сделать стабилизатор поперечной устойчивости – подключить действие пружин. Давайте взглянем.

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Стабилизаторы поперечной устойчивости (иногда называемые стабилизаторами поперечной устойчивости) уменьшают крен кузова. Они делают это, связывая две стороны автомобиля — либо спереди, либо сзади.

В случае заднего стабилизатора поперечной устойчивости крену автомобиля противодействует скручивающее действие стабилизатора, который пытается сжать внутреннюю заднюю пружину так же сильно, как и внешнюю заднюю пружину. Другими словами, стабилизатор поперечной устойчивости фактически представляет собой дополнительную торсионную пружину, которая соединяет левое и правое колеса вместе — в данном случае в задней части автомобиля.

Стабилизаторы поперечной устойчивости и задние мосты с торсионной балкой

Итак, вернемся к конструкции заднего моста с торсионной балкой. В этой конструкции балка действует как торсион . Другими словами, с конструкцией задней подвески с торсионной балкой, стабилизатор поперечной устойчивости встроен прямо!

Если бы торсион был мегапрочным на кручение, то оба задних колеса всегда поднимались бы и опускались вместе — поэтому не было бы крена кузова. Но причина того, что торсионная балка спроектирована таким образом, чтобы допускать некоторый поворот, — это та же причина, по которой вы не можете установить слишком сильный стабилизатор поперечной устойчивости на другие конструкции подвески — чем жестче стабилизатор поперечной устойчивости, тем менее независимой становится подвеска.

Если подвеска с каждой стороны автомобиля связана таким образом, что она больше не является независимой, то при подъеме одного колеса над неровностью поднимется и колесо с другой стороны автомобиля. Поэтому, когда вы входите в поворот и внешнее колесо наезжает на неровность, внутреннее колесо также приподнимается. В результате задняя часть автомобиля будет скатываться вбок. (Слишком жесткое стабилизатор поперечной устойчивости может иметь и другие негативные последствия — см. рамку ниже на этой странице, посвященную конкретно передним приводам.)

Таким образом, в подвеске с торсионной балкой торсионная балка действует как стабилизатор поперечной устойчивости — и чем ближе она расположена к шарнирам, тем большему скручиванию она подвергается и тем большее влияние она оказывает на сопротивление крену.

Конструкции торсионной балки

В большинстве случаев торсионная балка изготавливается из открытого U-образного или V-образного профиля стального проката с отверстием, обращенным к передней или задней части автомобиля. Такая конструкция имеет небольшую жесткость на кручение, хотя, поскольку эти балки сделаны из толстого материала, они по-прежнему обеспечивают сопротивление кручению .

Многие конструкторы автомобилей оставляют такую ​​конструкцию, но другие добавляют полый или сплошной стальной стержень, который проходит внутри торсионной балки, соединяя два продольных рычага и придавая балке большее сопротивление кручению. В системе подвески этого типа этот круглый стержень или трубка является стабилизатором поперечной устойчивости. На этой диаграмме он окрашен в зеленый цвет (и здесь он называется стабилизатором поперечной устойчивости).

Зачем увеличивать скорость стабилизатора поперечной устойчивости?

Стабилизаторы поперечной устойчивости могут существенно улучшить управляемость автомобиля. Пуристы скажут, что настройка стабилизатора поперечной устойчивости должна быть последним шагом в пакете управляемости, который включает в себя модернизированные пружины, амортизаторы (амортизаторы), втулки и т.

Жизненно важно понимать, что настройка жесткости стабилизатора поперечной устойчивости связана не столько с уменьшением крена кузова, сколько с определением того, какой конец автомобиля воспринимает больше сил при прохождении поворотов .

Возьмем переднеприводную машину, которая чувствует, что весь свой вес в поворотах опирается на переднее внешнее колесо. Включите мощность, и она станет недостаточно поворачиваемой (т.е. передняя часть широко раскинута). Отключите мощность от , и все, что он сделает, — это остановит недостаточную поворачиваемость!

Но за счет увеличения жесткости заднего колеса (например, путем установки заднего стабилизатора поперечной устойчивости большего размера) распределение веса на поворотах на передние колеса становится более равномерным, что позволяет им лучше снижать мощность и, таким образом, снижает недостаточную поворачиваемость.

Таким образом, для большинства переднеприводных автомобилей увеличение жесткости заднего колеса обеспечивает немедленное и заметное улучшение управляемости.

История до сих пор….

Давайте посмотрим, чего мы достигли в анализе систем задней подвески с торсионной балкой в ​​переднеприводных автомобилях.

— На одноколесных неровностях и при крене автомобиля торсионная балка подвергается изгибу и скручиванию. Иногда на заводе используется дополнительный внутренний стержень для повышения сопротивления балки кручению. Суммарное сопротивление кручению балки действует как задний стабилизатор поперечной устойчивости.

— При крене кузова колесо с одной стороны сжимает пружину, а колесо с другой стороны растягивает пружину. В любой системе подвески, чем более похоже поведение пружин на растяжение и сжатие, тем меньше будет крен кузова при прохождении поворотов.

— Уменьшение крена кузова за счет добавления заднего стабилизатора поперечной устойчивости (или изменения жесткости балки на кручение) улучшит балансировку передней и задней частей автомобиля на поворотах. Однако зайти слишком далеко может иметь некоторые неблагоприятные последствия.

Достаточно для размышлений: в следующем выпуске мы рассмотрим различные способы повышения жесткости заднего колеса на переднеприводных автомобилях с задней подвеской на торсионной балке и покажем, как с помощью одного подхода можно добиться отличного результата своими руками менее чем за 50 австралийских долларов. !

Вам понравилась эта статья?

Поддержите AutoSpeed ​​небольшим взносом. Подробнее…

Другие наши самые популярные статьи.

Советы и хитрости для легкости и прочности DIY Tech Features — 24 марта 2009 г. Создание сверхлегких транспортных средств с трубчатой ​​рамой, часть 2 Блестящий способ разработки и испытаний объемно-каркасных конструкций DIY Tech Features — 17 февраля 2009 г. Нулевое моделирование космических каркасов Самодельная система впрыска воды сверхвысокого давления Технические характеристики — 22 апреля 2008 г. Путь h3O, часть 2 Быстро, просто и эффективно DIY Tech Features — 11 января 2011 г. Установка коробки передач Short Shift Первая часть нашей большой новой серии статей об автомобильной электронике DIY Tech Features — 2 декабря 2008 г. Как электронно модифицировать свой автомобиль, часть 1 Предупреждающий световой сигнал, сообщающий о снижении эффективности промежуточного охладителя DIY Tech Features — 7 июля 2008 г. Монитор промежуточного охладителя Есть ли смысл в гибридных автомобилях? Технические характеристики — 16 октября 2007 г. Альтернативные автомобили, часть 6 — гибрид Новый недорогой регистратор данных — и как его использовать на автомобилях DIY Tech Features — 7 июля 2009 г. Пятиканальный регистратор данных USB, часть 2 Как контролировать выходной сигнал установленного на заводе широкополосного кислородного датчика DIY Tech Features — 23 сентября 2008 г. Мониторинг заводских датчиков кислорода, часть 2 Последствия Особые возможности — 23 марта 2010 г. 153 км/ч в зоне 110