|
Вы не считаете, что современные авто немного скучноваты? В первую очередь, с точки зрения применяемых в них конструкций подвесок. Почти у всех машин спереди работают стойки “МакФерсона”, а сзади все чаще и чаще устанавливают П-образную балку на двух пружинах. А жаль, ведь при этом в прошлое уходят весьма интересные, с инженерной точки зрения, и часто очень выгодные для потребителя конструкции. Именно так вышло с торсионными стержнями. Появившись в начале 30-х годов ХХ века, они получили распространение сначала на танках, а затем в подвесках американских, итальянских и французских автомобилей. В наше время торсионы ставят в основном на грузовиках и внедорожниках, в то время как на легковых авто они встречаются все реже и реже. |
Что это такое
Торсион, на первый взгляд, очень прост, поскольку представляет собой относительно тонкий металлический вал круглого, шестигранного или прямоугольного сечения, который может быть как сплошным, так и пустотелым или вообще наборным. То есть, подобно рессоре, иметь несколько элементов — многогранных прутьев или пластин. Причем составные варианты не только прочнее, но и на 20% мягче сплошных. Подобная конструкция хорошо знакома владельцам немецких VW “Жуков”, а также наших “Запорожцев”. Еще одна особенность торсионных стержней: в отличие от всех остальных упругих элементов подвесок (пружин, рессор, пневмобаллонов и т.д.) они работают не на сжатие или изгиб, а на скручивание. Это положительно сказывается на долговечности и к тому же позволяет сделать торсионный стержень компактнее тех же пружин. А чтобы он не потерял раньше времени свои упругие свойства, еще на заводе торсион предварительно закручивают в сторону, противоположную рабочему ходу подвески. Причем на некоторых машинах силу закрутки можно менять, уменьшая или, наоборот, увеличивая клиренс. По этой причине торсионы в отличие, скажем, от пружин нельзя менять местами, а при покупке новых следует быть внимательным, чтобы не купить, скажем, два правых стержня!
Вдоль и поперёк
В зависимости от расположения торсионы делят на два вида: поперечные и продольные. Причем поперечные, в свою очередь, также подразделяют на три подвида: длинные, короткие и сдвоенные наборные. Поперечные торсионы изначально разрабатывались как упругие элементы для танковых подвесок одновременно в СССР и в Германии незадолго до начала решительной схватки за мировое господство. Каждый каток танка раскачивался на собственном продольном рычаге, закрепленном на пустотелом валу, который проходил по полу боевой машины. Внутри трубы находился торсионный стержень, одним концом при помощи шлицевого соединения прикрепленный к рычагу, а другим — защемленный на противоположной стенке бронекорпуса. По такой схеме была выполнена подвеска всех советских танков военного выпуска (кроме Т-34), а также большинства немецких, включая “тигры” и “пантеры”.
После окончания войны танковой подвеской заинтересовались некоторые автопроизводители, например Renault и Peugeot. Правда, в отличие от боевых машин на французских авто ее устанавливали только сзади, дополнив стабилизатором поперечной устойчивости. При этом на Citroёn и Peugeot рычаги были поставлены на игольчатые подшипники и раскачивались на концах трубы, прикрепленной к днищу кузова. Торсионы крепили снаружи, а стабилизатор либо пропускали внутри трубы (Peugeot 206, 206 SW), либо располагали снаружи (Peugeot 405). Подобная схема без особых изменений дожила до наших дней (Citroёn ZX, Xsara, Peugeot моделей 206, 206 SW, 306, 405). Иначе поступили конструкторы Renault. На ранних моделях, например R5 и R16, они почти полностью скопировали танковую схему. А рычаги в целях экономии раскачивались не на подшипниках, а на сайлент-блоках. Все это привело к забавному казусу, когда колесная база справа оказалась немного меньше, чем слева!
Позже на Renault решили упростить конструкцию, применив короткие поперечные торсионы. Рычаги при этом по-прежнему были жестко соединены с пустотелыми валами, которые теперь вставляли один в другой, как поршень в цилиндр (отсюда и название — “труба в трубе”).
Только вместо поршневых колец здесь применили пару игольчатых подшипников. А сами торсионные стержни укоротили, и теперь они шли только до середины трубы. Затем, уже в 90-х годах ХХ века, на подвеске Renault Kangoo, Laguna (до 2000 года) и Scenic рычаги из соображений экономии, а также для большей прочности соединили Г-образной поперечиной, допускавшей некоторые перемещения одного рычага относительно другого (так называемая полунезависимая подвеска). А посередине “уголка” жестко закрепили клеммовый зажим для четырех торсионов. Причем одна пара служила упругим элементом, а вторая, пустотелая, выполняла роль стабилизатора.
По иному решена передняя подвеска VW “Жука”, придуманная гениальным Фердинандом Порше еще в середине 30-х годов ХХ века и скопированная инженерами НАМИ для “Запорожца” в конце 50-х. Каждая пара рычагов подвески (по два на колесо) соединяется с наборными торсионами. Они представляют собой несколько сваренных по концам пластин, которые размещаются на двух трубах и закрепляются посередине специальным “сухарем”. Потому наборные торсионы нельзя отнести ни к длинным, ни к коротким. Что касается продольных торсионов, они применяются только в передних подвесках грузовиков и настоящих, а не псевдовнедорожников. Стержни при этом одним концом прикрепляются к поперечине рамы или специальному кронштейну несущего кузова, а вторым зажимаются на нижнем, реже — верхнем (грузовой Iveco Daily), рычаге подвески.
Преимущества и недостатки
Первое преимущество торсионов — это их компактность. Прижатые к раме в продольном варианте, они нисколько не мешают вращаться полуосям со ШРУСами. Кроме того, стержни не занимают места других узлов и агрегатов. А в поперечном варианте, установленные сзади, они еще позволяют увеличить размеры багажника.
Второе серьезное преимущество торсионных подвесок — это их прочность. Как показывает опыт эксплуатации военной и гражданской техники, ломаются они реже традиционных пружин и рессор. Даже если машина работает с перегрузкой. Правда, на подобные издевательства стержни реагируют потерей упругости, в результате чего кузов начинает просто проседать. А сама подвеска становится ощутимо некомфортной. Это, конечно, неприятно, но отнюдь не повод вызывать эвакуатор, хотя, ежели лопнет пружина, придется сделать это.
Причем особенной прочностью отличаются наборные устройства, состоящие из нескольких пластин (стержней). Ведь даже если выйдет из строя один или несколько таких элементов, это не помешает продолжить поездку или, скажем, выполнить боевую задачу торсионов. И, наконец, третье преимущество торсионов — это улучшение управляемости машины. Ибо подвеска на продольных торсионах обладает приятным свойством убирать все “клевки” носом автомобиля при разгоне и торможении.
Что же касается недостатков, то их, с точки зрения потребителя, почти не наблюдается. Разве что некоторые модели Peugeot имеют тенденцию “пожирать” игольчатые подшипники, на которых раскачиваются продольные рычаги. Например, у владельца 405-й модели каждые 60-80 тыс. км возникает необходимость поставить комплект из четырех подшипников стоимостью 280 грн. Зато при этом не нужно менять сайлент-блоки по причине их отсутствия. А для подвески Renault “труба в трубе” о данной операции можно не вспоминать в течение 200 тыс. км. После чего придется выложить 200 грн. — за подшипники и еще 400 грн. — за работу. А вот для производителя торсионы — излишняя роскошь, поскольку стоят они дороже пружин, особенно если речь идет о задних подвесках. Например, рабочий торсион задней подвески Renault Scenic стоит 730 грн., стабилизирующий — 600 грн., а пружина полноприводного Scenic RX4 — только 240 грн. Потому почти на всех новых моделях французских авто вместо поперечной торсионки применена банальная, но зато очень простая П-образная балка с двумя пружинами. Потому, если вы хотите машину с необычной задней подвеской и, как следствие, с “собственным” характером, — поторопитесь. Похоже, дни торсионов на легковых авто сочтены.
Зато на грузовиках, внедорожниках (только не “паркетных”, а настоящих) и, конечно же, на боевых машинах торсионы уверенно вытесняют как пружины, так и рессоры. Ведь для этой техники главное — надежность и прочность. Потому если вы собираетесь приобрести внедорожник, обратите внимание, на чем, собственно, подвешены его передние колеса. Наличие торсионных стержней в конструкции почти не влияет на продажную цену машины, хотя и существенно увеличивает стоимость ремонта. Зато вероятность поломки намного ниже, что позволит увереннее чувствовать себя в самой непролазной грязи вдали от центров цивилизации.
Задняя подвеска Peugeot моделей 206 и 405 на длинных поперечных торсионах (выделены красным):
1 — торсион ближнего рычага; 2 — торсион удаленного рычага; 3 — стабилизатор; 4 — амортизатор.
Двухрычажная подвеска на продольных торсионах (выделены желтым) — непременная особенность многих современных настоящих внедорожников, а также некоторых легких грузовиков. Раньше же ее часто можно было встретить как на простых народных малолитражках, так и на шикарных лимузинах и спортивных болидах.
Renault R16 (1965-1978 годов выпуска) с передней подвеской на продольных торсионах и задней подвеской на длинных поперечных торсионах, из-за которых колесная база справа меньше, чем слева!
В 80-е годы этот недостаток устранили, применив подвеску “труба в трубе”, а также модель с четырьмя торсионами.
Схема четырехторсионной подвески Renault моделей Kangoo, Laguna (до 2000 года), Scenic (рабочие торсионы выделены красным, стабилизаторные — желтым).
Подвеска Renault “труба в трубе” моделей 9, 11, 19 и Clio. Продольные рычаги (1) соединены стабилизатором (2) и трубой (3), внутри которой расположены два коротких торсиона, каждый из которых защемлен шлицевой муфтой посередине балки моста. |