Она же торсионно-рычажная подвеска, она же подвеска на торсионной или скручиваемой балке, она же подвеска с сопряженными или связанными рычагами. Как и свечные и двухрычажные подвески, которым мы посвятили статьи в предыдущих номерах журнала, она входит в набор решений, наиболее часто применяемых конструкторами легковых автомобилей в наши дни.
Несмотря на кажущуюся простоту данной схемы, это более позднее изобретение, чем конструкция Макферсона и, разумеется, «двухрычажка». Придумали полузависимую подвеску во второй половине 50-х инженеры шведской фирмы SAAB для своих малолитражек моделей 95 и 96 – машин интересных, но слишком уж необычных, чтобы стать образцом для подражания. Популярной идею сделали инженеры Volkswagen, применившие скручиваемую балку на первом поколении Golf и Scirocco (1974). Значение «Гольфа» для мирового автомобилестроения переоценить трудно, поэтому ничего удивительного нет в том, что многие технические решения, применяемые в его конструкции, на долгие годы стали шаблонами.
Устройство торсионно-рычажной задней подвески на первый взгляд совсем несложно. Она состоит из двух продольных рычагов, которые жестко соединены между собой торсионной, то есть сделанной из гибкой стали, балкой. С одной стороны продольные рычаги крепятся к ступицам колес, а с другой – к кузову. Балка имеет, как правило, U-образное сечение, следствием чего является малая жесткость на кручение и большая на изгиб. Это свойство балки дает возможность колесам независимо друг от друга двигаться вверх и вниз. Упругим элементом служат вертикальные витые пружины.
А вот кинематика данной подвески достаточно сложна, причем ее кинематические свойства – характер изменения развала и схождения колес – задаются на стадии проектирования положением оси балки относительно колесной оси и точек шарнирного крепления балки к кузову. Если поперечина расположена строго между точками креплений, тогда кинематика подвески будет очень близка к независимой подвеске на продольных рычагах, поскольку угол развала колес окажется в точности равным углу бокового крена кузова. Если же балка смещена назад, к колесам, то при противоположных ходах подвески колесо, совершающее ход сжатия, наклоняется в сторону отрицательного развала, а совершающее ход отбоя – в сторону положительного.
Балка имеет, как правило, U-образное сечение, следствием чего является малая жесткость на кручение и большая — на изгиб
Ключевой параметр работы полузависимой задней подвески – изменение величины развала относительно изменения величины бокового крена кузова. Чем меньше это отношение, тем лучше будет сцепление колес с дорогой при прохождении поворота. Обычно у полузависимой подвески это значение лежит в пределах от 0,5 до 0,6. Для сравнения: у независимой подвески на продольных рычагах – примерно единица, у неразрезного моста – вообще ноль, но у него хватает своих специфических недостатков. В общем, чем сильнее балка смещена назад, тем лучше кинематические свойства подвески. Правда, при этом она «отъедает» больше пространства под полом багажника и выше оказываются неподрессоренные массы.
Основными преимуществами задней подвески с сопряженными рычагами являются малое количество деталей и простота монтажа. Отсюда и невысокая себестоимость – сейчас примерно на 100 евро дешевле «многорычажки», компактность – остается больше места для багажника, долговечность и простота обслуживания. Также в случае применения торсионной балки отпадает потребность в заднем стабилизаторе поперечной устойчивости, поскольку сама балка играет примерно ту же роль. Иными словами, для переднеприводного автомобиля при преимущественно городской эксплуатации это одновременно адекватное и дешевое решение. По этой причине на большинстве компактных и субкомпактных машин вы обнаружите именно торсионно-рычажную схему, исключая наиболее продвинутых представителей «гольф-класса», перешедших на многорычажную подвеску.
Недостатки тоже есть. Уровень вибраций и шумов ощутимо выше, чем у полностью независимых подвесок. Износ шин на неровной дороге также идет несколько более интенсивно. Кроме того, жесткая связка колес становится причиной поперечного сноса оси при повороте на высокой скорости (центробежная сила от внутреннего колеса передается на внешнее без потерь), а это приводит к избыточной поворачиваемости. Для компенсации данного эффекта U-образный профиль балки с середины 90-х стали поворачивать открытой частью книзу. В этом случае характер деформации таков, что на наружном по отношению к центру поворота колесе возникает положительное схождение, следствием которого является небольшой «подруливающий эффект». Чтобы еще сильнее уменьшить поперечный снос оси, некоторые производители дополняют подвеску на торсионной балке механизмом Уатта. Но это делает конструкцию дороже, и встречается он, как правило, только на скоростных версиях массовых малолитражек.
Материал предоставлен журналом «АВТОМАСТЕР»