Что такое торсионная подвеска, как она работает и какой бывает

Торсионная подвеска используется не только на танках, БТР и спецтехнике, но также на автомобилях. Что собой представляет эта конструкция?

Фото: Ford

1. Что это
2. Устройство
3. Типы
4. Принцип работы
5. Плюсы и минусы
6. Частые вопросы
7. Главное

Что такое торсионная подвеска

Торсионная подвеска (ТРП) — это вид подвески, в которой в качестве упругих элементов используются не витые пружины или рессоры, а работающие на скручивание только в одном направлении пруты (стержни) из пружинной стали, прошедшей термическую обработку. Торсионы могут иметь круглое, квадратное сечение, а также представлять собой пакет из нескольких стальных пластин. Длина, материал, форма торсиона специально подбираются на основе расчетов, чтобы такой упругий элемент мог максимально эффективно работать на скручивание, выдерживать вес автомобиля и позволять рычагам подвески оптимально перемещаться. Для продления срока службы торсионы покрывают антикоррозийными составами или выполняют обрезиненными. В дополнение к торсионам могут устанавливаться вспомогательные винтовые пружины для повышения надежности и эффективности работы всей подвески. Такое решение применялось, например, на советских моделях ЗАЗ-966 и ЗАЗ-968М.

ТРП используется на грузовиках, внедорожниках, но также применялась на ряде легковых автомобилей. Первой такой моделью, выпускавшейся крупной серией, стал во многом революционный Citroen Traction Avant (1934). В СССР торсионную подвеску сначала применили на передней оси четырехколесной мотоколяски С-3А («моргуновка»), выпуск которой в 1958 году освоил завод в подмосковном Серпухове. Общая схема ТРП «моргуновки» была заимствована у знаменитого VW «Жук». Аналогичная конструкция затем использовалось на легендарном «горбатом» (ЗАЗ-965 «Запорожец»). Заднюю ТРП имели, в частности, модели Packard выпуска середины 1950-х, а также целый ряд «Порше», включая ранние 911-е.

Подвеска автомобиля: что нужно знать о разновидностях конструкции

Авто

Помимо классической ТРП, о которой речь шла выше, широкое распространение получила разработанная компанией Audi в 1970-х годах задняя полузависимая подвеска с U-образной торсионной балкой и винтовыми пружинами в качестве упругого элемента. В этом случае балка, обладающая большой жесткостью на изгиб и малой жесткостью на кручение, позволяет задним колесам немного смещаться в вертикальной плоскости относительно друг друга при проезде неровностей, что улучшает устойчивость автомобиля. Также U-образная балка может работать как стабилизатор поперечной устойчивости. И сегодня эта простая недорогая конструкция используется на многих бюджетных моделях.

Устройство торсионной подвески

Основными компонентами классической торсионной подвески являются следующие.

Торсион. Один из концов торсиона с помощью шлицев жестко крепится к рычагу подвески, а другой — к кузову или раме автомобиля. Преднатяг торсионов можно регулировать.

Рычаги. Передают усилие от колеса на торсион и шток амортизатора, частично гасят колебания за счет сайлент-блоков.

Амортизаторы. Гасят остающиеся колебания подвески и кузова автомобиля при проезде неровностей.

Схема торсионной подвески
(Фото: ChatGPT / РБК)

Типы торсионной подвески

Типы торсионной подвески выделяются на основании ряда критериев.

Расположение торсионов

Продольное. Характерно для тяжелых грузовиков, но применялось и на легковых автомобилях. В некоторых случаях, как на моделях Packard середины 1950-х, передние и задние колеса одного борта использовали общий торсион.

Поперечное. Чаще применяется на легковых автомобилях. В задних подвесках могли использоваться одинарные продольные рычаги с одним общим поперечным торсионом или индивидуальными. В последнем случае при установке торсионов со смещением относительно друг друга, как, например, на Renault 16, величина колесной базы по левому и правому борту различалась, что не лучшим образом сказывалось на управляемости. Плюсом такого решения была возможность получить ровный пол грузового отсека.

МакФерсон, рычаги и балки. Какие подвески бывают и как их обслуживать

Авто

Конструкция самой подвески

Независимая. В этом случае торсионы, как правило, устанавливаются на передней оси. Отдельно стоит упомянуть резино-жгутовую подвеску. Такой тип независимой подвески нередко используется в прицепах легковых автомобилей. Конструкция состоит из внешней и внутренней труб с расположенными между их стенками резиновыми жгутами, которые, перекатываясь при проезде неровностей, смягчают удары и гасят колебания прицепа. Резино-жгутовая подвеска позволяет обойтись без пружин (рессор) и амортизаторов, а также помогает уменьшить погрузочную высоту.

Полузависимая. Конструкция с торсионной U-образной балкой применяется на задней оси недорогих переднеприводных автомобилей.

Принцип работы торсионной подвески

Принцип работы торсиона такой же, как у винтовой пружины, с той лишь разницей, что пружина запасает энергию при сжатии, а торсион — при скручивании.

Фазы работы ТРП:

1. Скручивание торсиона при проезде неровностей гасит ударную нагрузку, обеспечивая плавность хода.
2. После проезда неровности торсион благодаря своей упругости раскручивается в исходное состояние, что позволяет равномерно распределить нагрузку по всей конструкции подвески и снизить пиковые воздействия на кузов. Одновременно торсион обеспечивает сохранение контакта колеса с дорожным покрытием, поддерживая курсовую устойчивость автомобиля.

Для чего в автомобиле шаровая опора и почему она ломается

Авто

Плюсы и минусы торсионной подвески

Как и другие типы подвески, торсионная неидеальна. К числу ее плюсов относятся:

компактность и легкость;

устойчивость к высоким нагрузкам;

возможность регулировки клиренса за счет изменения закрутки торсионов;

простота замены торсионов.

Среди минусов торсионной подвески:

ограничения по управляемости;

сложность технологии изготовления и связанная с этим высокая себестоимость торсионов;

ограниченный ресурс склонных к коррозии и закисанию игольчатых подшипников в узлах крепления концов торсиона.

Классическая торсионная подвеска — это тип подвески, в которой в качестве упругого элемента используется торсион
(Фото: ChatGPT / РБК)

Частые вопросы

Что лучше, торсионная балка или многорычажная конструкция?

Полузависимая подвеска с торсионной балкой, связывающей продольные рычаги, дешевле и долговечнее, но из-за неоптимальной кинематики не может обеспечить столь же высокий уровень управляемости, как многорычажная конструкция.

Каковы признаки неисправности торсионной подвески?

Постепенно развивающаяся усталость металла, из которого выполнен торсион, вызывает проседание подвески, что можно заметить по крену или неравномерному дорожному просвету. Лязгающие звуки выдают износ узлов крепления торсиона. В таких ситуациях следует немедленно обратиться к специалистам. В противном случае изношенный торсион может лопнуть с характерным громким звуком, что приведет к резкому крену автомобиля и потере управляемости.

Как обслуживать торсионную подвеску?

ТРП требует регулярной диагностики для своевременного выявления деформации, коррозии, трещин в элементах конструкции подвески. Если клиренс меньше указанного производителем, необходима регулировка торсионов под нагрузкой. Периодически (особенно после езды по бездорожью) следует закладывать смазку под резиновые пыльники узлов крепления торсионов. Состояние игольчатых подшипников необходимо проверять примерно каждые 60 тыс. км пробега.

Главное о торсионной подвеске

Классическая торсионная подвеска — это тип подвески, в которой в качестве упругого элемента используется торсион. Отдельно выделяют заднюю полузависимую подвеску с U-образной торсионной балкой. Она обеспечивает некоторое перемещение колес в вертикальной плоскости относительно друг друга при проезде неровностей и может служить стабилизатором поперечной устойчивости.

Основными компонентами классической торсионной подвески являются торсионы, рычаги, амортизаторы.

Принцип работы торсиона заключается в том, что он запасает энергию при скручивании.

Торсионы могут располагаться продольно или поперечно.

Компактные и легкие торсионы устойчивы к высоким нагрузкам.

Сложность технологии изготовления торсионов обуславливает их достаточно высокую себестоимость.

Читайте также:

Авторы

Теги
Источник