Продольный рычаг передней подвески: типичные поломки и диагностика
Рычаги подвески автомобиля обеспечивают крепление узлов и деталей ходовой части к кузову. Их относят к направляющим элементам, так как эти детали не только соединяют подвеску с кузовом, но и служат для стабилизации крена авто во время совершения маневров. В этой статье мы более подробно рассмотрим продольный рычаг передней подвески. Этот элемент ходовой части автомобиля имеет вид жесткой штанги или монолитной удлиненной детали из металла. Чтобы увеличить прочность данной детали, конструкторы оснастили ее ребрами жесткости.
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Для чего нужен передней рычаг передней подвески
- В каких системах устанавливаются продольные рычаги передней подвески
- Как выявить неисправность продольного рычага передней подвески
Какие функции выполняют продольные рычаги передней подвески
В современных многорычажных подвесках передние рычаги выступают базовым элементом. Встречаются несколько типов таких деталей:
- Подрамники отличаются жестким основанием, которое имеет специальные отверстия для крепления. К подрамникам крепятся поперечные штанги передней подвески.
- Продольные рычаги крепятся к ступице и к кузову авто. Эти детали обеспечивают фиксацию колеса во время движения в направлении по оси Y (назад/вперед), а также удерживают стабильное положение кузова при резком наборе скорости или торможении. Правильная установка и регулировка передних продольных рычагов предохраняет авто от «рыскания» по трассе.
- Поперечные передние рычаги обеспечивают нужный диапазон перемещений кузова при совершении маневров вдоль оси Х (т.е. отвечают за стабилизацию кренов кузова авто).
Нужно отметить, что в многорычажных подвесках основные функции выполняются не отдельными рычагами или другими деталями подвески, а узлами, конструкция которых включает 3 элемента.
Соединение деталей ходовой части выполняется по типу «А» или «Н».
В зависимости от расположения рычаги передней подвески могут быть верхними или нижними. Такая классификация используется при анализе конструкции ходовой части авто. Рассмотрим функциональные задачи, которые решают верхние и нижние рычаги:
- Функция верхних рычагов состоит в соединении поворотного кулака с передним колесом. Этот элемент фиксирует рулевой кулак и удерживает колесо вертикально.
- Нижние рычаги решают задачи по компенсации функций верхнего рычага и по удержанию стоек типа МакФерсон в пределах допустимого диапазона колебаний.
При соблюдении технических требований по эксплуатации автомобиля рычаги передней подвески могут прослужить достаточно долго. Основная причина их износа обусловлена подверженностью ударным нагрузкам и изношенностью сопряженных деталей ходовой части. К примеру, рычаг может деформироваться или лопнуть, если на высокой скорости автомобиль, в подвеске которого присутствуют изношенные сайлентблоки или «просевшие» амортизаторы, попадает колесом в яму или наезжает на препятствие. После такой поломки владельцу автомобиля придется выполнить замену не только рычага передней подвески, но другие сопряженные с ним детали.
Рычаги ходовой части современных автомобилей могут быть изготовлены из стали или из легкосплавных материалов.
Стальные детали более просты в обслуживании. Если подвеска автомобиля укомплектована такими рычагами, то необходимо, всего лишь, соблюдать периодичность обслуживания ходовой части, время от времени проводить диагностику и осмотр состояния деталей, менять уплотнители и расходники.
Легкосплавные рычаги передней подвески позволяют значительно снизить вес авто при сохранении требуемых показателей жесткости. В тоже время срок их службы ограничен, а капитальному ремонту они не подлежат. Для компенсации этого недостатка конструкторы современных автомобилей работают над увеличением эксплуатационного ресурса легкосплавных рычагов подвески.
Где используются продольные рычаги передней подвески
Различают два варианта независимых подвесок, в конструкции которых предусмотрены продольные рычаги. В одном случае упругими элементами ходовой части выступают пружины, а в другом используются торсионы. Продольные рычаги с помощью подвижного соединения крепятся к раме или к кузову. Конструкции подвески с такими элементами использовались для переднеприводных автомобилей, которые выпускались в семидесятых, восьмидесятых годах прошлого века автопроизводителями из Франции.
К их преимуществам относят низкую стоимость, простой ремонт и возможность выпускать автомобили с ровным полом кузова. Недостатком конструкции подвески с продольными рычагами передней подвески являются значительные продольные колебания колес во время движения, сильный крен при поворотах и ощутимое снижение управляемости авто.
1. Подвеска на косых рычагах
Конструкция подвески на косых рычаг во многом похожа на ходовую часть, включающую продольные элементы. Отличается она только расположением рычагов под косым углом к колесам. Такая конструкция позволяет минимизировать изменение колесной базы во время движения машины. При этом, крен кузова практически не оказывает влияние на угол наклона колес. В тоже время, при езде по неровной дороге происходит изменение расстояния между колесами, а изменение углов развала и схождения способствует ухудшению управляемости. Упругость подвесок этого типа обеспечивают витые пружины, пневмо-подушки или торсионы. Как правило такие конструкции использовались для оснащения задней подвески. Исключением являются автомобили Trabant (Чехия), у которых косые рычаги присутствовали в передней подвеске.
Различают два варианта автомобильных подвесок на косых рычагах:
- одношарнирные;
- двухшарнирные.
Первый вид конструкций содержит 1 шарнир на полуоси, через который проходит ось перемещения рычага под углом 45 ° к продольной оси кузова. Себестоимость такой «ходовки» ниже, но она имеет недостатки кинематики, поэтому использовалась исключительно на легких авто, которые не отличаются высокой скоростью (ЗАЗ-965, Фиат-133).
Во втором варианте подвески присутствуют внешние и внутренние шарниры полуосей. Ось перемещения косого рычага не проходит через внутренний ШРУС и расположена под углом от 10° до 25°. Такая конструкция более привлекательна с точки зрения кинематики, так как значительно уменьшаются колебания ширины колеи и колесной базы. При этом и развал колес остается в нормальных пределах. Такая схема применялась в конструкциях задней подвески ЗАЗ-968, Форд Сиера, Опель Сенатор и т.д.
2. Подвеска на продольных и поперечных рычагах
Такая схема подвески автомобилей отличается сложностью конструкции и применяется достаточно редко. Она сильно напоминает МакФерсон, но для снижения нагрузки на брызговик крыла в этом случае пружины устанавливаются вдоль кузова. При этом, задней частью пружина упирается в перегородку моторного отсека. Дополнительный рычаг в такой подвеске необходим для передачи усилия пружине от амортизатора. Такой продольный рычаг располагается вдоль бортов и одним концом подвижно соединяется с верхней точкой стойки амортизатора, а другим через шарнир крепится с перегородкой между салоном и моторным отсеком. В середине продольного рычага предусмотрен упор для упор для пружины.
Такая подвеска используется для комплектации отдельных модификаций автомобилей Rover. Специалисты отмечают, что такая система не имеет значимых преимуществ в сравнении с подвесками «МакФерсоном», теряет такие характеристики, как компактность, простая конструкция и минимальное применение шарнирных соединений. При этом, подвеска с двумя рычагами имеет кинематические недостатки.
3. Подвеска на двойных продольных рычагах
Такая конструкция получила название в честь своего создателя. Ее называют система Порше. Особенность такой подвески заключается в наличии 2-х продольных рычагов. Упругость ходовой части автомобиля в этом случае обеспечивается торсионными валами, расположенными один над другим. Такая конструкция передней подвески использовалась для моделей авто с задним расположением двигателя (Volkswagen Beetle, Volkswagen Transporter первого поколения, первые спортивные машины Porsche).
К преимуществам независимой подвески с продольными рычагами можно отнести компактность. Благодаря такой конструкции появляется возможность для выноса салона авто вперед. При этом, ноги водителя и пассажира на переднем сидении располагаются между арками колес, поэтому кузов может быть не таким длинным.
Недостатком конструкции являются такие факторы, как изменение колесной базы во время наезда на дорожные препятствия, а также колебания регулировок развала при крене автомобиля. Поскольку рычаги такой подвески испытывают значительные нагрузки на кручение и изгиб, то их необходимо усиливать, что приводит к увеличению массы и габаритов таких деталей.
Типовые неисправности продольных рычагов передней подвески
Продольные рычаги передней подвески, как отмечалось ранее, испытывают высокие нагрузки, поэтому существует риск неожиданной поломки важного узла ходовой части автомобиля. Чтобы избежать неприятностей в дороге, необходимо периодически проводить диагностику состояния этих деталей. Стоит отметить, что для выявления неисправности не нужно иметь специальное оборудование, поэтому продиагностировать передние рычаги подвески можно самостоятельно. Такая процедура занимает минимум времени.
Для поверки продольного рычага нужно остановить его таким образом, чтобы оправка запчасти для центровки соприкоснулась с торцом шарнирного пальца. Затем установочные пальцы вводят в среднее и крайнее отверстие. Если для этого не приходится прикладывать значительных усилий, то рычаг полностью исправен. При наличии деформации детали пальцы будут входить с усилием, что указывает на необходимость замены запчасти. В некоторых случаях продольный рычаг передней подвески можно отремонтировать. Для этого нужно купить соответствующий ремонтный комплект.
Неисправности рычагов чаще всего приводят к следующим проблемам:
- подвеска не справляется с гашением даже небольших неровностей трассы;
- авто постоянно «уводит» в сторону и водителю сложно удерживать автомобиль ровно в движении;
- происходит неравномерный износ автомобильных покрышек.
Описанные здесь признаки указывают на неисправности передней подвески. К примеру, первая в списке проблема чаще всего является следствием «излома переднего рычага». Подвеска резко теряет способность гасить неровности дороги, если лопнул хоть один из 3-х рычагов в блоках А или Н. Кстати, при выявлении подобной проблемы нужно проверить и состояние пружин.
Если автомобиль при движении прямо постоянно уводит в сторону, также нужно проверить состояние рычагов передней подвески на предмет деформации.
Особое внимание при диагностике подвески уделяется местам соединения продольного рычага передней подвески с сопряженными элементами ходовой части.
Ускоренный износ автомобильных покрышек, прежде всего, происходит из нарушения регулировок развал-схождения. Если колесо неправильно стоит по вертикали, то резина быстро «съедается». Если выставить нормальные параметры развал-схождения не получается, нужно обратить внимание на наличие дефектов в точках крепления деталей передней подвески к поворотному кулаку. Кроме того, может иметь место износ или деформация крепежных элементов и уплотнителей.
Изношенные сайлентблоки продольных рычагов передней подвески также оказывают существенное влияние на нормальную работу «ходовки» автомобиля. Ресурс таких деталей обычно составляет 150 — 200 тыс. км пробега. В тоже время, они могут износиться намного быстрее в случае эксплуатации авто в сложных условиях или при наличии заводского брака. Рыскание авто по трассе и ускоренный износ покрышек – первые признаки износа сайлентблоков продольных рычагов передней подвески.
Во время движения авто по трассе, происходят постоянные вибрации, которые поглощаются резиновыми сайлентблоками. В результате эти элементы предохраняют от ускоренного износа другие детали подвески. Для диагностики состояния сайлентблоков автомобиль нужно установить на смотровую яму и демонтировать шаровые опоры. При осмотре сайлентблоков нужно убедиться в их целостности (на поверхности резины не должны присутствовать трещины, а материал должен сохранять упругость). Рыхлый и неплотный материал сайлентблоков свидетельствует о необходимости замены этой детали. Кроме того, втулка детали должна обеспечивать плотную фиксацию и возможность проворачивания сайлентблока даже при небольшом усилии.
Стоимость деталей подвески зависит от модели автомобиля. К примеру, передней подвески автомобиля ВАЗа «девятой» и «десятой» модели составляет примерно 600 руб., а цена такой запчасти на «Рено» достигает более 3-х тыс. руб.