Виды автомобильных подвесок, часть 7, полузависимая подвеска⁠⁠

Полузависимая подвеска, или подвеска с торсионной балкой, или подвеска со связанными рычагами является довольно молодой конструкцией и применяется в легковых автомобилях с 70-х годов ХХ века. Пионером применения данного типа подвески является фирма Volkswagen, которая внедрила ее на автомобилях Golf и Scirocco. В текущее время данный тип подвески почти полностью оккупировал бюджетный сегмент автомобилей, причем с 70-х годов она практически никак не изменилась.

У полузависимой подвески (будем так ее называть) есть много преимуществ, в скобках буду указывать наличие этого параметра у зависимой подвески, а именно:

1. Легкость установки и снятия (нет), простота крепления амортизаторов и пружин(да), полное отсутствие направляющих рычагов и штанг(нет), малая высота(нет), позволяющая увеличить багажное отделение, самая низкая стоимость(нет), все эти параметры являются главными параметрами ее успеха в недорогих автомобилях.

2. Самостабилизация за счет упругой поперечины(нет), оптимальное передаточное число  от амортизатора и пружины(да), широкие возможности по изменению расположения упругого элемента и крепления амортизатора(нет), малая неподрессоренная масса(нет нет), наличие всего двух опорных точек крепления к кузову (нет).

3. Почти полное отсутствие изменения развала при работе подвески (да), благоприятное расположение центров продольного крена (и да и нет, зависит от варианта исполнения), способствование недостаточной поворачиваемости при воздействии бокового крена (да).

Как видим, с зависимой подвеской ее роднит разве что приблизительный внешний вид, в ней гораздо больше свойств независимой подвески.

Присущи ей и разные минусы:

1. Сложности при применении данного типа подвески с ведущими колесами

2. Под действием боковых сил сильно способствует избыточной поворачиваемости, что в купе с ее низкой массой и корявой развесовкой переднеприводных автомобилей часто заставляет владельцев таких машин ездить задом вперед.

3. Малая грузоподъемность в виду наличия сильных напряжений в торсионной балке и сварных швах.

4. Практически полное отсутствие возможности задания активной кинематики такой подвеске, практически все ухищрения направлены на то, чтобы эта подвеска если не помогала, то хоть не вредила)

Данный тип подвески при прямолинейном движении во всем выигрывает у зависимой, он комфортнее за счет низких неподрессоренных масс, помогает противодействовать поперечному крену и очень хорошо помогает стабилизировать машину при прямолинейном торможении, однако когда дело доходит до предельных режимов с большими боковыми силами и кренами, такая подвеска начинает проигрывать даже некоторым схемам зависимой подвески, однако ее низкий ценник надолго поселил ее в автомобилях.

Первый вариант полузависимой подвески фольксвагена представлял из себя два трубчатых продольных рычага, соединенных Т-образной поперечиной, амортизаторы были совмещены в единые стойки с пружинами крепившимися почти на одной оси с колесами.

Очень скоро ВАГ перешел от Т-образного профиля упругой балки к U-образному профилю на ауди-50, а затем на V-образный, и этот профиль в той или иной интерпретации используется сейчас везде, разве что GM использует U-образный профиль, изготовленный из трубы, у которой вмята одна стенка.

С спокойных режимах такая подвеска показывала себя хорошо, например у нее практически полностью отсутствовало изменение развала и равностороннем ходе подвески, что способствовало стабильному удержанию направления движения и снижало сопротивление качению и износ шин.

Однако далее начали проявляться коварные стороны этой подвески, а проблемы начинаются при разнонаправленном ходе рычагов. При крене кузова, из-за воздействия изгибающейся торсионной балки начинает изменяться развал колес, у внутреннего колеса он изменяется на отрицательный, а у внешнего - на положительный, что ухудшает сцепление колес с дорожным полотном.

С этим можно бороться расположением торсионной балки, чем ближе она находится к креплениям рычагов к кузову, тем ближе ее кинематика к подвеске на продольных рычагах, а чем ближе балака к колесам, тем сильнее начинают проявляться свойства зависимой подвески, и если поместить балку на оси колес, собственно и получим подвеску зависимую.

Однако сдвигая поперечину к колесам, и увеличивая тем самым устойчивость в поворотах, мы начинаем увеличивать неподрессоренную массу, жертвуя комфортом, и местом в багажном отделении. Поэтому никто ее не двигает, и так сойдет)

Идем далее по коварным ямам, так как полузависимая подвеска имеет только две точки крепления к кузову, эти точки крепления воспринимают все силы, действующие на колесо в пятне контакта, кроме того, при расположении пружины перед осью колес, на опоры ложится еще и часть веса автомобиля, плюс при таком расположении пружины возникает сила отжатия рычага подвески от кузова, направленная назад, обусловленная стремлением пружины принять прямую форму. При наличии такого букета нагрузок, логично сделать опоры максимально жесткими, но есть еще одно но, эти-же опоры должны выполнять демпфирование жесткого качения радиальных шин и быть....мягкими. Собственно из таких малорешаемых противоречий и соткана эта подвеска.

Сайлентблоки балки хочешь не хочешь, а придется сделать мягкими, и получить при этом очень неприятный эффект - сильно выраженное способствование избыточной поворачиваемости при боковых нагрузках, которая помогает запиливать повороты боком, обычно весьма неожиданно.

Однако тут нам на помощь бежит одна перечисленная вначале положительная особенность - способствование недостаточной поворачиваемости при разноименном ходе подвески, то есть крене, которая удачно компенсирует негативную составляющую, НО, работает это только увы, с загруженной осью, на пустой машине эффект минимален.

Дабы побороть эту напасть, производители придумывали многие интересные решения, но в настоящее время пришли к одному единому на всех. Но в начале, фольксваген придумал хитрые сайлентблоки, сопротивляющиеся повороту задней оси при боковых нагрузках, что осуществлялось сжатием дополнительных резиновых буферов, в конусных обоймах сайлентблока. Прикрутили это дело ко второму гольфу

Эффект был хорошим, второй носок людям понравился, однако недостаточно оказалось такого эффекта, и на пассате Б3 фольксваген установил по два таких сайлентблока, еще сильнее повысив угловую жесткость, однако дальше они уже не пошли, ибо при дальнейшем наращивании действий в этом направлении страдал комфорт.

Теперь понимаете, почему необходимо строжайше следовать требованиям производителя по правильной ориентации сайлентблоков в посадочных местах и их затяжке на нагруженной подвеске?)

Ну и не фольксвагеном единым, параллельным курсом шел опель, который предал задний привод и выпустил в 79г Kadett D и чуть позже Ascona E, но опель справедливо решил, что чудес от этой подвески не добиться и лучше сделать огромный багажник, и пожертвовав комфортом передвинул пружины на середину рычагов, применив компактные пружины, также рычаги опустили сильно ниже оси колес, опять-же, в угоду багажнику. От этого выросла нагрузка на сайлентблоки балки и увеличилась неподрессоренная масса, зато багажник до сих пор впечатляет)  Эта балка практически без изменений передавалась остальным моделям почти до начала XXI века, и до сих пор ездит в нексиях и ей подобных ланосах.

Остальные производители сильно не отличались, а в 2000-х годах и далее все производители как будто что-то узнали, и их балки стали походить друг на друга как близнецы. Смотрим.

Kia Rio\Solaris

Polo\Rapid

Duster

Corolla

Logan\Sandero\Vesta и остальные реногоры

Chevrolet Cruze

Ну, много отличий? Немного отличается крузовская балка, и только тем, что у нее не штампованные, а более жесткие литые рычаги и балка выполненная из трубы с вмятой стенкой и напрессованная на рычаги.

А геометрия у балок практически идентичная, пришедшая к общему знаменателю. Пружины сдвинуты к оси колеса для снижения неподрессоренных масс (кроме логанообразных, они переняли у опеля багажник), опущенные ниже оси колес рычаги, а проблему доворота в избыточную поворачиваемость решили единым способом - установкой сайлентблоков несоосно в осью поворота рычага с колесом. Благодаря этому сайлентблоку стало проще воспринимать приложенные к балке боковые усилия, теперь тело сайлентблока принимает эти нагрузки в перпендикулярном оси направлении, а во время отклонения подвески от центрального положения, например при крене в повороте, из-за несоосности сайлентблока его деформирует и зажимает, практически полностью исключая свободу в продольном направлении, поэтому ОЧЕНЬ важно зажимать такой сайлентблок на машине со штатной загрузкой. Такая балка неплохо себя ведет, если машину сильно не грузить, при сильной загрузке у такой подвески пропадает демпфирование в продольном направлении. Эффективно, дешево, всем хорошо.

Но опель не спал, ему так и не давала покоя традиционность полузависимой подвески, и они взяли балку круза, выпрямили ей уши и приделали механизм Уатта, убрав все эти ненужные зависимости жесткости от загрузки машины и исключив все лишние подруливания, ну и приделали это к Astra J и Zafira Tourer

Получилось, кстати, неплохо, но дороговато, народу все равно, есть там Уатт или нет, поэтому забили они скоро на это дело и в следующем поколении сварили из черняги обычную кочергу как у всех, как народу нравится)

Astra K

Даже если кто-то хочет сделать лучше, ему все равно придется обратно сделать хуже, ибо главное - дизайн и камера заднего вида.

Ну и в качестве экзотики от того-же опеля, они таки приделали к балке полный привод, что является полной наркоманией

Mokka

Ну, думаю больше мне про полузависимую подвеску рассказывать нечего. Штука неплохая, бюджетная, ремонтопригодная, но не нужно ее доводить до предельных режимов, вас там ничего хорошего не ждет. Вся управляемость на балке достигается только полной потерей комфорта или применением вспомогательных механизмов.