Устройство и принцип работы торсионной подвески

Торсионной подвеске уделяется гораздо меньше внимания, нежели традиционной пружинной, как производителями, так и автовладельцами (например, при выборе и покупке автомобиля).

Что же это за подвеска, в чем ее плюсы и минусы, а также каковы тонкости эксплуатации — попробуем разобраться.

В отличие от пружинной подвески, упругими элементами, использующимися в таком типе являются торсионы — металлические валы, работающие на скручивание.

Конструктивно, торсионная подвеска состоит из поперечно расположенного относительно кузова элемента типа «балка», самого торсиона, а также рычага на котором смонтирован поворотный кулак. Или проще говоря — одним концом торсион закреплен в мощной поперечной балке, а другим — в нижнем рычаге подвески.

Торсионная подвеска автмобиля — Устройство торсионной подвески

Это классическая компоновка, которую применяют автопроизводители в конструкции легковых и внедорожных автомобилей.

Впрочем, иногда встречаются конструкции с продольно расположенными балками. В основном это большегрузные автомобили и некоторые представители так называемого класса американских «туристических внедорожников» — автомобилей с усиленной рамой, большим объемом двигателя и огромным салоном.

Немного истории

Впервые торсионная подвеска появилась в конструкции автомобиля в 30-х годах ХХ века и была установлена на малолитражный автомобиль Фольксваген Битл. Необходимо отметить, что именно небольшая масса торсионного узла позволила установить его на этот маленький автомобиль.

В дальнейшем, чехословацкий инженер Ледвинка усовершенствовал конструкцию, которая в неизменном виде и применяется до сих пор.

В конце 30-х годов торсионная подвеска широко применяется при изготовлении автомобилей Порше, а также большинства спортивных автомобилей, где показатели габаритов и массы играют важную роль.

В 40-х годах, широкое распространение торсионная система подвески получает в производстве бронетанковой техники. Причем это принцип используют как немецкие инженеры (танки «Пантера» и «Тигр»), так и советские (танки «КВ» и «Т-44»).

В последствии, большинство наиболее крупных европейских автопроизводителей практически повсеместно использовали торсионный тип подвески в конструкции своих автомобилей, но принцип упрощения и удешевления конструкции привел к тому, что начиная с середины 60-х годов торсионная подвеска, как слишком требовательная к качеству и сложная в изготовлении, постепенно вытесняется пружинной.

Принцип работы торсионной подвески

Торсионы представляют собой либо сплошной, либо полый круглый вал, имеющий конструктивно заложенную определенную жесткость на скручивание.

Видео — поможет понять принцип работы торсионной подвески:

Для того, чтобы осуществить сопряжение с другими деталями подвески, на концах торсионов изготавливаются шлицевые, шестигранные, трапецивидные или треугольные головки.

Поскольку на саму головку приходится наибольшее усилие, ее размер всегда больше основного диаметра стержня и рассчитывается по формуле:

d/D=0,6…0,8, г

де d — диаметр тела торсиона, а D — диаметр шлицевой части.

Как было сказано выше, одним концом торсион закреплен в гнезде рычага, а вторым — на неподвижно закрепленной поперечной балке кузова с определенным натягом, который можно регулировать, поднимая или опуская ключ торсиона при помощи регулировочного болта.

Ниже представлена типичная схема торсионной подвески.

Для ясности, расшифровка основных позиций:

1 — тормозной диск
2 — привод
3 — нижний рычаг
4 — верхний рычаг
5 — амортизатор
6 — тяга поперечной устойчивости
7 — мост
8 — торсион
9 — балка торсиона.

Поскольку сам ключ на схеме не виден, ниже его отдельное изображение.

Основным преимуществом использования торсионной подвески является возможность изменения высоты (клиренса) автомобиля практически «на ходу», используя минимум инструментов.

Как видно из схемы, тот край торсиона, на который надет ключ, находится внутри поперечной балки. Край ключа упирается в регулировочный болт, вкрученный в само тело балки и может поворачиваться при вкручивании и опускаться при выкручивании болта. А поскольку скручивание торсиона рассчитано на массу автомобиля, то при подъеме ключа рычаг подвески проворачивается вниз, поднимая автомобиль. Таким образом, используя только ход ключа, можно приподнять или опустить ось автомобиля на 5-7 см в зависимости от модели.

Дополнительными «бонусами» применения торсионной подвески в автомобиле является увеличение плавности хода, что можно наблюдать на примере автомобилей ЗИЛ — одного из эталонов автомобилестроения, а также более высокую устойчивость и управляемость из-за того, что торсион, получая динамическую нагрузку от дорожного полотна, равномерно распределяет ее вдоль всего кузова.

Плюсы и минусы торсионной подвески

Основные плюсы:

высокая компактность — гораздо большая, нежели пружинной подвески;
простота установки и регулировки;
малая масса;
возможность оперативного изменения дорожного просвета (клиренса);
гораздо более высокая надежность и ремонтопригодность;
обеспечивает лучшую устойчивость и управляемость.

Основные минусы:

слишком мягкая подвеска предрасполагает к излишней поворачиваемости, что особенно заметно на малолитражных автомобилях;
очень сложная технология производства. Все детали требуют повышенной прочности и точности изготовления;
высокая цена.

Применение в современных автомобилях

Несмотря на то, что большинство автопроизводителей устанавливают пружинную подвеску, некоторые модели тяжело представить без надежных торсионов.

Так, легендарный Mitsubishi Pajero до сих пор выпускается с торсионной подвеской. Практически все крупные американские внедорожники (Tahoe, Suburban, etc.) имеют в качестве пружинного элемента торсионы.

Некоторые спортивные (часто штучные) спортивные автомобиля оснащаются независимой торсионной подвеской, повышающей управляемость на высоких скоростях.

Многим автовладельцам приходится устанавливать тахограф, закон для грузовиков это требует.

Подбор литых дисков по автомобилю (подробнее) можно произвести онлайн.

3D тюнинг автомобилей (https://voditeliauto.ru/stati/tyuning/virtualnyj-3d.html) будет интересен многим автолюбителям.