Устройство торсионной подвески танка. Принцип работы и устройство торсионной подвески

Торсион представляет собой металлический упругий элемент, работающий на скручивание. Как правило, это металлический стержень круглого сечения со шлицевым соединением на концах. Торсион может состоять из набора пластин, стержней, балки определенного сечения. Конструктивно торсион одним концом крепиться к кузову или раме автомобиля, а другим – к направляющему элементу – рычагу. При перемещении колес торсион закручивается, чем достигается упругая связь между колесом и кузовом. Особенностью торсионов является вращение только в одну сторону – в направлении скручивания. Другой особенностью является то, что торсион может использоваться для регулировки высоты кузова. Торсионы применяются в различных видах независимых подвесок: на двойных поперечных рычагах, на продольных рычагах, со связанными продольными рычагами (торсионной балке).

В торсионной подвеске на двойных поперечных рычагах торсионы располагаются параллельно кузову, благодаря чему их длину, а соответственно упругие свойства можно регулировать в широком пределе. Один конец торсиона крепиться к нижнему поперечному рычагу (реже к верхнему рычагу), другой конец – к раме автомобиля. Данная конструкция торсионной подвески используется в качестве передней подвески легковых автомобилей повышенной проходимости – некоторых моделей американских и японских внедорожников. В торсионной подвеске на продольных рычагах торсионы соединены с продольными рычагами и, соответственно, расположены поперек кузова. Данная конструкция торсионной подвески применяется в качестве задней подвески некоторых моделей легковых автомобилей малого класса. Особое место в конструкциях торсионных подвесок занимает т.н. торсионная балка или подвеска со связанными продольными рычагами. Направляющим устройством данной подвески являются два продольных рычага, жестко соединенных между собой балкой. Продольные рычаги с одной стороны крепятся к кузову, с другой – к ступицам колес. Балка имеет U-образное сечение, поэтому обладает большой жесткостью на изгиб и малой на кручение. Это свойство позволяет колесам двигаться вверх-вниз независимо друг от друга. Торсионная балка в настоящее время широко применяется в качестве задней подвески переднеприводных автомобилей малого и среднего класса. Благодаря своей конструкции подвеска с торсионной балкой занимает промежуточное положение между зависимым и независимым типом подвесок, поэтому другое ее название полунезависимая подвеска.

История появления

Торсионная подвеска начала применяться еще с середины 1930-х годов на автомобилях французской марки Citroen. В 1940-х торсионы использовались на гоночных автомобилях Porsche. Впоследствии их применяли и многие другие автопроизводители. Например, Renault, ЗиЛ и Chrysler. Применение торсионной подвески было обусловлено в первую очередь хорошими показателями плавности хода и простотой конструкции.

Виды торсионных подвесок

Передняя независимая торсионная подвеска на поперечных рычагах Передняя торсионная подвеска на поперечных рычагах (один или два в зависимости от конструкции) состоит из следующих элементов: Продольно расположенный торсион, работающий на скручивание и заменяющий пружину. Воспринимающий основную нагрузку нижний или верхний рычаг, посредством которого происходит передача усилия на торсион. Демпфирующий элемент - амортизатор, выполняющий функцию гашения колебаний. Стабилизатор поперечной устойчивости, компенсирующий крены кузова при движении. Компактность передней торсионной подвески на поперечных рычагах позволяет эффективно использовать свободное пространство. Например, для установки массивных приводов колес. В связи с этим торсионы получили распространение при производстве рамных внедорожников, сочетающих повышенную проходимость с мягкостью подвески. Например, Toyota Land Cruiser 100 (крепление торсиона к нижнему рычагу) и Toyota Hilux Surf (торсион на верхнем рычаге). Также торсионы применяются на передней оси коммерческих автомобилей.

Задняя независимая подвеска с поперечным расположением торсионов

В конструкциях задних подвесок с продольным расположением рычагов торсионы устанавливаются поперечно. Легендарный французский автомобиль Renault 16, выпускавшийся до 1990-х годов, оснащался передней подвеской с продольно расположенными торсионами, а задней - с поперечно. Особенностью упругих элементов задней подвески было их расположение - один находился позади другого, что конструктивно влекло разность в колесной базе по сторонам автомобиля (одно из колес находилось ближе к переднему на несколько сантиметров). Управляемость и устойчивость автомобиля оставляла желать лучшего, однако именно компактность торсионной подвески позволила значительно увеличить объем багажного отделения, что в значительной степени определило популярность модели. В настоящее время подобная схема подвески автопроизводителями не применяется.

Полузависимая задняя торсионная балка

Полузависимая торсионная балка U-образного сечения, имеющая в составе интегрированный упругий стержень, становится более прочной на изгиб. При этом она позволяет колесам одной оси незначительно перемещаться друг относительно друга при проезде неровностей. Этим достигается улучшение управляемости и устойчивости автомобиля. Данная подвеска применяется на задней оси большинства бюджетных переднеприводных автомобилей.

Преимущества торсионной подвески

✔ Высокая плавность хода. ✔ Компактность и малый вес. ✔ Высокая ремонтопригодность. ✔ Простота и надежность конструкции.

Недостатки торсионной подвески

✔ Сложность производства торсионов. ✔ Посредственная управляемость автомобиля. В настоящее время передняя независимая подвеска, где в качестве упругих элементов устанавливаются торсионы, применяется при производстве грузовиков и внедорожников, не предназначенных для динамичной езды. Кроме этого, торсионная подвеска успешно используется в конструкциях шасси танков и другой специальной гусеничной техники.

Применение торсионной модели

Расположение торсионной балки возможно продольно и поперечно. Расположение продольное используется на больших, тяжелых грузовых авто. На легковых авто используют поперечное расположение, обычно на заднем приводе.

В этих двух случаях механизм предназначен для обеспечения плавности хода, регулирования крена при повороте, обеспечения оптимальной величины затухания колебаний колес, кузова, уменьшения колебаний управляемых колес.

Для некоторых автомобилей торсионную подвеску применяют для автоматического выравнивания с применением мотора, стягивающим балки для дополнительной жесткости, зависимо от скорости, а также состояния покрытия дороги.

Конструкцию с регулируемой высотой можно использовать при замене колес. Это когда транспортное средство приподымают с помощью трех колес, а 4-е поднимается с помощью домкрата. Основным преимуществом такого вида подвесок считается долговечность, легкость в регулировке высоты, а также компактность по ширине транспорта.

Она занимает намного меньше пространства, чем пружинные подвески. Безусловно, торсионная конфигурация легка в эксплуатации, а еще в техническом обслуживании.

Процесс работы

Из данного видео, вы узнаете, как работает торсионная подвеска.

Благодаря тому, что торсионный вал закрепляется жестко на кузове либо раме авто, на него при работе подвески воздействуют силы скручивания. Но торсионный вал производится из особого сплава и обладает определенной закалкой, что позволяет работать в виде пружинного элемента.

В момент скручивания вал стремится вернуть автомобильное колесо в первоначальное положение. Так, принцип работы подобен пружинной либо подрессоренной разновидности данной детали авто. Полунезависимая подвеска представляет собой систему подрессоривания, выполненную в виде двух продольных рычагов соединенных поперечиной продольных рычагов.

Основные достоинства такого механизма:

легкость монтажа;
малый вес;
компактность.

Ключевой недостаток — возможность применения лишь на не ведущем мосту.

Регулировка подвески

В случае разболтавшейся подвески отрегулировать положения возможно при помощи обыкновенного гаечного ключа. Вполне достаточно добраться вниз автомобиля, подтянуть необходимые болты. Главное не переусердствовать с целью избежания излишней жесткости хода в момент движения. Регулировка торсионной запчасти легче регулировки пружинных типов.

Производителями автомобилей меняется торсионная балка для регулирования положения движения зависимо от веса двигателя.

Ключевые свойства ремонта

Рассматривая все проблемы торсионных балок, вполне можно сделать вывод, что обслуживание, а также ремонт торсионной подвески связан с такими ситуациями:

Регулирование высоты конструкции.
Демонтаж либо замена торсионов.
Замена игольчатых подшипников.
Замена пальцев, осей задней балки.
Ремонт рычагов задней балки.

Регулирование высоты задней подвески не стоит рассматривать в виде ремонта всей конструкции. Это обычно происходит из-за того, что хозяин авто хочет осуществить поднятие задней часть авто.

Иногда изменение высоты балки предусмотрено в целях повышения жесткости и уменьшения осадки автомобильной задней части, при максимальной загрузке. Надо знать, что торсион задней балки не способен работать при изменении высоты задней балки, эксплуатироваться будет при более агрессивной нагрузке, а это может сказаться на его ресурсе.

Процесс изменения высоты заключен в изменении положения торсиона, вернее его шлицевого конца, а также звездочки. У торсиона на концах имеются шлицевые разъемы. Торсион одним концом крепится в шлицевой разъем, рычаг задней балки.
А другим — в разъем на корпусе балки. Если осуществляется ремонт данного типа подвески, тогда понадобится демонтаж торсионов.

В данной ситуации важно сделать в задней балке родное положение торсионов, чтобы в момент монтажа было понятно, что, а также куда вставляется. С целью демонтажа торсиона в процессе стягивания из шлицевого соединения используется инерционный съемник.

Шпильку съемника вкручивают в резьбу на торце торсиона, может быть, эту резьбу стоит почистить.

Часто шлицевые соединения «закисают» либо «прикипают», в таком случае, стандартный съемник не поможет, выручить сможет только обычная кувалда.

Часто ремонт торсионной подвески связан с процессом замены игольчатых подшипников задней балки. Согласно некоторых данных, процесс замены игольчатых подшипников нужен после 80 000 км пробега.

При замене подшипников понадобится демонтаж торсионов, а также рычагов балки. Каждая сторона балки содержит два подшипника. Самой опасной проблемой задней балки является износ игольчатого подшипника, ведь обычному автолюбителю это определить затруднительно.

При отсутствии диагностики авто эксплуатируется и при рассыпавшимся подшипнике, этим усугубляя проблему. В результате изнашивается ось. Безусловно, оси задней балки возможно заменить, но это весьма затруднительно в «домашних» условиях, поскольку помимо знаний и опыта требуется специальное оборудование и приспособления.

Станции технического обслуживания не заменят оси, а предлагают лишь новую балку в сборке с новыми осями, а это весьма дорогое предложение.

Наиболее тяжелым случаем при ремонте конструкции торсионного типа является разрушение посадочного места подшипника в рычаге. Такое происходит редко, в очень «запущенной» ситуации.

Разрушение посадочного места происходит по тем причинам, что палец задней балки, хотя гораздо реже, поскольку это место защищается внешней обоймой подшипника. Процесс ремонта рычага: восстановление посадочного места на металлорежущем оборудовании.

Главной проблемой реставрации рычага балки является поиск требуемого оборудования, такая работа осуществляется на токарно-расточном станке.

Галерея

В данном разделе, находятся фото торсионных подвесок для танка, прицепа и других.

Отличается от классической пружинной тем, что вместо пружин в ее конструкции используются торсионы. предельно проста и одновременно эффективна. Торсион представляет собой упругий вал, который одной стороной жестко закреплен на или , а другая сторона связана со ступицей колеса. В случае с переднеприводным автомобилем, торсион закреплен на нижнем поперечном рычаге.

Разновидности и устройство торсионной подвески

В автомобилях с передним приводом и поперечным расположением рычагов подвески торсионы закреплены вдоль кузова . В случае с продольными рычагами торсионы соответственно закрепляются поперек кузова автомобиля .

Наиболее распространенный пример торсионной подвески – задняя полунезависимая подвеска легковых автомобилей с передним приводом. Данная подвеска представляет собой два продольных рычага, которые соединены между собой U-образной балкой . Соединительная балка в силу своей конструкции имеет возможность работать на скручивание и позволяет колесам отрабатывать неровности независимо друг от друга.

Принцип работы торсионной подвески

За счет того что торсионный вал жестко закреплен на кузове или раме автомобиля, то при работе подвески на него воздействуют силы скручивания. Однако торсионный вал изготавливается из особого сплава и имеет определенную закалку, что позволяет ему работать в качестве пружинного элемента. При скручивании вал стремится вернуть в первоначальное положение. Принцип работы аналогичен пружинной или подрессоренной подвеске.

Преимущества торсионов

Несмотря на то, что принцип работы торсионной и пружинной подвески практически не отличается, торсионные валы имеют несколько преимуществ перед пружинами или рессорами :

простое и компактное устройство подвески;
легкость ремонта и обслуживания;
возможность регулировки жесткости подвески.

Торсионные валы занимают весьма мало места, что позволяет сделать подвеску максимально компактной. Обслуживание и самостоятельный ремонт торсионной подвески не доставляют хлопот. Замена одного из торсионов производится с гораздо меньшими трудозатратами, нежели замена пружин.

Также стоит обратить внимание, что торсионная подвеска может регулироваться по жесткости , чего не позволяет делать классическая пружинная. На некоторых автомобилях регулировка жесткости подвески производится автоматически или вручную дистанционно при помощи электродвигателей, которые регулируют предварительное усилие торсионов.

При выборе автомобиля каждый автолюбитель подолгу проводит время в глубоких раздумьях, иногда мучаясь от своих переживаний и опасений, а иногда живёт в предвкушении этого радостного момента - - для кого-то первого, а для кого-то и очередного. Однако, стоит решить много вопросов, и один из них - авто с какой подвеской выбрать.

Лучше заранее определиться, какую подвеску вы хотите

Подвеска - что это?

Наверняка не каждый из нас в XXI веке имел возможность прокатиться в конной упряжке на телеге, испытать ощущения каждой ямочки и выбоины . Так вот это и есть ярчайший пример передвижного средства без той самой подвески. Именно такая немаловажная часть машины, как подвеска, определяет уровень комфорта, удобство управления, а также устойчивость и проходимость. На сегодняшний день существует несколько видов подвесок, среди которых можно выделить следующие основные части:

Крепёж.
Стабилизационные элементы поперечной упругости.
Распределительные элементы направления силы.
Гасящий момент.
Элементы упругости.

Каждый вид подвески имеет свои плюсы и минусы.

Подвеска по степени упругости

По виду эластичного элемента подвеску принято делить на четыре вида:

Торсионная.
Пружинная.
Рессорная.
Пневматическая.

Торсионная подвеска представляет собой скручивающиеся под нагрузкой стержни. Одна из торсиона - высокая упругость. Основу конструкции составляет сталь, закалённая под воздействием высоких температур. Если торсионную подвеску охарактеризовать кратко, буквально несколькими словами, то в голову сразу приходит следующее: стойкость к ударным нагрузкам, долговечность, компактность.

Рессорная подвеска нашла своё применение довольно давно. Ещё состоятельные дворяне могли себе позволить повозки оборудовать рессорной подвеской, что значительно увеличивало комфортабельность поездок. Основа - металлические пластины, соединённые воедино, которые частично выполняют функции амортизаторов, снижая нагрузку на последние. Достоинство - высокая выносливость, недостаток - не лучшие, мягко говоря, показатели эластичности и большая масса конструкции.

Пневмоподвеска характеризуется, в первую очередь, высокой стоимостью и повышенным уровнем комфорта. В транспортных средствах с пневмоподвеской дорожный просвет может регулироваться по высоте, также может регулироваться степени упругости. Из-за своей сложности этот вид ходовой части распространяется в нашей стране мало.

Пружинная ходовая часть, которая является основным «конкурентом» торсиона, имеет очень широкое применение. Основные преимущества - невысокая стоимость, доступность, надёжность, а также обеспечения большего комфорта. Минусы - низкая грузоподъёмность, чувствительность пружины к высоким нагрузкам.

Торсион или пружина?

Так какая подвеска лучше: торсионная или пружинная? Владельцы, эксперты и простые обыватели не могут найти точки соприкосновения, оспаривая каждое из мнений в вопросе о том, какую, в конце концов, ходовую часть выбрать. Современные производители начали комбинировать в некоторых моделях авто и применять оба типа эластичных элементов. Например, так называемые «каблучки» или же «пикапы» имеют переднюю пружинную подвеску, а заднюю - торсионную, что обеспечивает отличную мягкость и комфорт для пассажиров и водителя, и есть возможность перевозить малогабаритные грузы весом в пару сотен килограмм. Полностью пружинная подвеска может применяться в автомобилях представительского класса, в тех автомобилях, в которых не подразумевается перевозка даже среднегабаритных грузов.

Зависимая или независимая?!

Над этим вопросом также стоит задуматься каждому автолюбителю при выборе своей «ласточки». Именно на и делится подвеска: зависимая и независимая. Зависимая представляет собой конструкцию, в которой два колеса одной оси жёстко связаны между собой. При этом перемещение одного колеса в оси влияет на перемещение второго. Зависимая «конструкция» используется в основном на заднеприводных авто, ярким примером являются «Жигули», а также мощные большегрузные авто и тягачи. Один из главных недостатков этого типа - большой вес сборки. В случае, когда мост задействован как ведущий, - теряется плавность хода.

Независимая подвеска - сложная конструкция, в которой одно колеса в оси не зависит от другого колеса в той же оси, а если и есть некоторая зависимость, то она минимальна. Сейчас производители используют несколько видов конструкция этого типа: McPherson (Макферсона), многорычажную, однорычажную. Каждая из них, естественно, имеет свои достоинства и недостатки. Самая эффективная, мягкая и комфортная - многорычажная, но она же является самой не практичной и дорогой в эксплуатации. Широкое использование она имеет в автомобилях представительского класса. В большинстве эксплуатируемых транспортных средств используется подвеска Макферсона - полунезависимая подвеска со средней стоимостью обслуживания и приемлемым уровнем комфорта.

Эксплуатация в России

Определить, какая лучшая подвеска для российских дорог, наши соотечественники конкретно не могут. Всё зависит от того, в каких целях вы берёте , что вы от него ждёте, из какого ценового диапазона оно. Стиль вашего вождения также очень влияет на выбор. Лучшая подвеска автомобиля та, с которой вы будете чувствовать себя уверенно на дороге и комфортно в салоне. Для перевозки и доставки грузов лучше использовать подвеску более выносливую, то есть торсионную или даже рессорную. Для ежедневной езды по городу на малолитражке или авто эконом-класса можно выбрать пружинную подвеску Макферсон или однорычажную. Бизнес-класс, естественно, привык к комфорту, для них многорычажная независимая подвеска будет отличной основой удобной езды.

Делайте выбор только в правильном направлении, и, как говорится, ни гвоздя, ни жезла!

Торсионная балка относится к такому виду подвесок, которые в роли упругого элемента используют торсион. Этот металлический стержень характеризуется круглым сечением, на концах которого шлицевое соединение. Непосредственно торсион включает:

набора пластин;
стержней;
балки установленного сечения.

Конструкция торсиона крепится с одного конца к раме или кузову авто, а с другого – к рычагу. Вращение колес способствует закручиванию торсиона, за счет этого и достигается упругое скрепление между кузовом и колесом. Особенность механизма: он вращается только в одну сторону – по направлению к скручиванию. Другая его особенность в том, что торсион используется для регулировки высоты кузова. Этот вид подвески применяется среди независимых подвесок:

двойного поперечного рычага;
продольного рычага;
связанного продольного рычага.

Схематическое устройство торсионной подвески

Торсионным подвескам с двойным поперечным рычагом торсионы расположены вдоль кузова. Этот фактор предусматривает, что их длина, соответственно и упругие свойства регулировку в широком пределе. Как упоминалось ранее, конструкция торсиона крепится с одного конца к кузову или раме авто, а с другого – к рычагу. Некоторые модели японских и американских внедорожников использует этот механизм как переднюю подвеску легковых автомобилей с повышенной проходимостью.

В подвеске торсионного типа продольные рычаги торсионов соединены продольно, соответственно, расположены поперек кузова. Данная конструкция имеет вид задней подвески на некоторых моделях легкового автотранспорта малого класса.

Схематическое устройство торсионной балки

Особое место в конструкциях этого типа подвесок отведено торсионной балке. В качестве направляющего устройства здесь используется два продольных рычага, сарепленных между собой балкой. Крепление продольных рычагов проводится с одной стороны к кузову, а с другой – к ступицам колес. Балка характеризуется U-образным сечением. Этот фактор наделяет агрегат большей степенью жесткости на изгибе и меньшей на кручении. А благодаря такому свойству колеса имеют возможность двигаться вверх-вниз друг от друга автономно.

Примерный схематический состав включает:

резинометаллический шарнир;
амортизатор;
поперечная балка (торсионная);
витая пружина;
ступица колеса;
продольный рычаг

Продольное либо поперечное размещение

Размещение торсиона параллельно продольной оси автотранспорта свойственно передним колесам отдельным видам внедорожников и моделям коммерческого предназначения. Торсионные подвески заднего типа характерны исключительно легковым автомобилям, рассчитанных на малый либо нижний сегмент среднего класса. В этом случае им свойственна поперечное расположение относительно кузова.

Особенности каждого вида торсионных подвесок отражается тогда, когда приходится решать вопросы, касающиеся их поддержки в технически исправном состоянии. За пример возьмем торсионные балки заднего типа. И займемся поиском ответа на вопрос относительно восстановления балок автомобилей своими руками.

Причины неисправностей

Самым слабым местом балок являются подшипники. Срок эксплуатации подшипников любого типа регулируется его износом. Подшипники игольчатого типа не являются исключением, ведь никто не отменял факторы, ускоряющие амортизацию. Эта деталь балковой системы не подвержены нагрузкам ударного характера. Поэтому влияние толчков от скоростной езды, в отличие от подшипников ступиц, им несвойственно. В большинстве случаев они страдают от занесенной грязи. Любому уплотнителю не избежать от старения, а вода сразу же протечет через мельчайшее отверстие. Как только влага попадет внутрь, с подшипником можно попрощаться. Посторонние звуки, исходящие от балки по неровному покрытию – признаки выхода подшипников из строя. Если заняться ремонтом незамедлительно, владелец авто отделается простой заменой изношенных деталей. Пренебрежение этого фактора приводит к полной замене валов. Ведь не зря были разработаны стандартные сроки замены подшипников через каждые 60 тыс. км, даже несмотря на то, что никаких признаков не наблюдается. Когда колеса транспортного средства стают в форму домика, выйти из ситуации исключительно заменой подшипников вряд ли удастся.
Амортизаторы и пружины. Эти проблемы не слишком распространены на практике.
Торсион, как источник неисправностей. В зависимости от модели, их может быть два, три или четыре. Причиной износа каждого варианта выступает повреждение шлицев, с помощью которых торсионы соединяются с трубой и рычагами либо поломка стержня. Усталостная прочность торсионов высока, но не беспредельна. Торсионы осаживаются так же, как проседают пружины, при этом уменьшается клиренс задней части автомобиля. Особенности торсионной подвески позволяют путем переустановки торсионов не только вернуть первоначальное положение кузова, но и увеличить дорожный просвет, если это необходимо. Однако постепенно усталостное напряжение в стержне накапливается, а коррозия уменьшает сечение торсиона, что в итоге ведет к поломке. Больше в торсионных балках ломаться нечему.

Проблемы самостоятельной замены

При необходимости демонтажа балки, самостоятельно справится с этой работой нереально. Деталь характеризуется значительным весом и габаритами. Выпрессовка старых валов и дальнейшая установка на прежнее место, требует нагрева и связанных с этим огневых работ. Без помощи специального пресса валы по другому демонтажу не поддаются. Здесь требуется качественная подготовка посадочных мест. А без солидного опыта правильно выставить торсионы и дорожный просвет крайне сложно.

Роль дополнительных элементов

Стойки амортизаторов в системе торсионного типа очень важны. Благодаря их устройству гасятся колебания кузова, элементов подвески и навесного оборудования. Амортизатор в современном производстве представлен двумя видами: однотрубные и двухтрубные. Характеристики амортизаторов каждого типа зависят от их конструкции. Автомобильные амортизаторы в зависимсоти от рабочей жидкости разделяются на газовые, масляные и газово-масляные. Опора стойки амортизаторов – приспособление, с помощью которого сам амортизатор крепится верхней частью к кузову автомобиля.

Современные аналоги

Торсионная балка в настоящее время стала популярной в роли задней подвески автомобилей переднеприводного типа, принадлежащих к малому и среднему классу. За счет конструкции подвеска и амортизатор с торсионной балкой занимают промежуточное положение между зависимым и независимым типом подвесок, именно этот фактор определяет ее второе название – полунезависимая подвеска.

Танки – самые знаменитые среди транспортных средств носители торсионных подвесок.

Задние балки и амортизатор французских автомобилей иногда так и характеризуют – танковые, – подразумевая под этим их надежность. Они действительно надежны, однако, в укор им можно поставить трудности ремонта и его дороговизну по сравнению с балками, где упругие элементы – пружины.

Да Нет