Підвіска автомобіля складається з багатьох компонентів. Одними з найважливіших є спіральні пружини, які переважно встановлюються в сучасних автомобілях. Як влаштовані пружини підвіски, за що вони відповідають і як визначити їхню несправність? Ознайомтеся з найважливішою інформацією.
Що таке пружина підвіски?
Автомобільна підвіска складається з трьох основних груп компонентів: спіральні пружини, демпферні компоненти і ходові компоненти. Спіральні пружини належать до першої категорії, тобто пружних елементів в конструкції автомобіля. Вони мають дуже просту конструкцію, оскільки вони виготовляються з товстого сталевого прута, сформованого у відповідну форму. Спіральні пружини розрізняються за товщиною прута, кількістю витків та їх щільністю. Усередині пружини може знаходитися амортизатор. В такому випадку ми говоримо про стійку підвіски. Саме так улаштовані стійки Макферсона.
У сучасних автомобілях спіральні пружини (наприклад, виробництва компанії Magnum) замінили інший тип пружин – пластинчасті ресори. Вони характеризувалися високою стійкістю до перевантажень, але вимагали змащення, займали багато місця і не гарантували такої ж плавності ходу, як сучасний тип ресори. Пластинчасті ресори все ще можна зустріти на вантажівках і вантажопасажирських автомобілях. В основному вони використовуються на колесах задньої осі. Інші типи пружинних елементів, що використовуються в автомобілях, включають торсіонні балки, елементи повітряних пружин і гумові буфери, які також виробляє Magnum.
За що відповідає спіральна пружина?
Важко уявити сучасний автомобіль без підвіски. Пружинні елементи, зокрема спіральні пружини, необхідні для запобігання ударам і вібраціям, що виникають під час руху, які передаються в салон. Пружини підвіски встановлюються між маятником і лонжероном і з’єднують непідресорену масу (колеса, шини, гальма тощо) з підресореною масою, тобто з рештою автомобіля. Таким чином, кузов певним чином відокремлюється від дорожнього покриття і рух автомобіля по дорозі стає більш плавним.
Пружини підвіски також притискають колеса до дороги і підтримують незмінний кліренс. Пружина розширюється, коли колесо потрапляє у вибоїну, і стискається, коли колесо наїжджає на нерівність. Однак дія пружин гаситься амортизатором, щоб автомобіль не розгойдувався і колесо не відривалося від дороги.
Енергія, накопичена в пружинах, передається амортизатору і перетворюється на тепло. Сама по собі пружина не направляє колесо, тому вона працює в поєднанні з маятниковим або багатошарнірним механізмом.
Пружини постійного чи змінного діаметра?
Більшість легкових автомобілів мають підвіску на основі пружин фіксованого діаметра. Ці пружини мають лінійні робочі характеристики, що означає, що вони забезпечують однаковий рівень опору по всій довжині. Проте в деяких випадках використовуються прогресивні пружини зі змінною товщиною прута, різною щільністю витків або незвичайною формою.
Такі пружини зазвичай більш компактні, що корисно в автомобілях з низькою посадкою, а також мають нелінійні робочі характеристики. Це означає, що чим сильніше стиснута пружина, тим більший опір вона чинить. Найтовстіші витки розташовані всередині пружини. Прогресивна підвіска характеризується хорошим реагуванням на низькоамплітудні коливання і високою жорсткістю за великих навантажень. З цієї причини прогресивні пружини краще витримують перевантаження.
Спіральні пружини в нарізних підвісках
Нарізна підвіска з регулюванням висоти і жорсткості також використовується в спортивних автомобілях. Регулюючи висоту розташування пружин, можна зменшити кліренс автомобіля, а також відрегулювати жорсткість підвіски. Автомобіль з нижчою посадкою і жорсткішими пружинами має кращу керованість і менше розгойдується під час проходження поворотів. З іншого боку, низький хід підвіски може стати проблемою на великих нерівностях і сильно впливає на комфорт.
В Інтернеті також доступні комплекти для заниження автомобіля. Більшість з них – це просто пружини, коротші за серійні, навіть на 5 см. За словами продавця, використання коротших пружин покращить керованість автомобіля, але це не завжди відповідає дійсності. Геометрія підвіски розрахована на певну довжину пружини, і всі компоненти підвіски повинні працювати в тому ж діапазоні. Якщо змінити самі пружини, амортизатор не буде працювати на повну силу, і колесо може розрегулюватися. У деяких випадках пружина може навіть вирватися зі свого гнізда, що дуже небезпечно. Ми не рекомендуємо самостійно модифікувати підвіску, не проконсультувавшись з фахівцем і не відрегулювавши інші деталі.
Ознаки зношених пружин підвіски
Пружини підвіски не потребують технічного обслуговування, і їх знос важко визначити. Сталеві пружини з часом втрачають свою пружність, через що кліренс автомобіля трохи зменшується, а підвіска стає м’якшою. Однак це не помітно під час руху і не завжди негативно впливає на керованість автомобіля. На відміну від пластинчастих ресор, між витками спіральних пружин відсутнє тертя, тому ризик заїдання, перегрівання або зламу є мінімальним.
Найбільшу зміну в роботі підвіски можна помітити лише тоді, коли виходить з ладу пружина. Найчастіше пружина ламається на початкових витках. Основною причиною появи тріщин біля гнізд пружин є корозія, що прогресує, але вони також можуть виникати при перевантаженні автомобіля. Цей ризик стосується, наприклад, вантажних автомобілів або автомобілів, обладнаних газовою системою. Важкий паливний бак, заповнений зрідженим газом, створює велике навантаження на пружини задньої осі і може прискорити їх знос.
Тріщини в пружинах підвіски дуже небезпечні і можуть призвести до небезпечних ситуацій на дорозі. У такому випадку колесо втрачає свою пружність, а кермо впирається в пошкоджену пружину або гумовий буфер. Це унеможливлює подальший рух. Проте деякі менш серйозні, до того ж їх не так легко виявити. Пружина із зламаними кінцевими витками може залишатися на своєму місці і не впливати на поведінку автомобіля. Типовими ознаками є деренчання підвіски при прискоренні, гальмуванні, проходженні поворотів або наїзді на нерівності.
На що слід звернути увагу при заміні спіральних пружин?
Якщо ви помітили корозію або тріщини на пружинах, негайно замініть їх. Так само, як і амортизатори, слід замінювати обидві спіральні пружини на колесах осі. Зазвичай ламається лише одна з пружин, але якщо залишити іншу пружину і додати до неї нову, це призведе до диспропорції в жорсткості пружини. Нова буде жорсткішою, вищою і більш пружною за стару.
Як перевірити знос пружин? Найпростіший спосіб – регулярно перевіряти їхню висоту. Тоді виявити надмірне стиснення буде не складно. Неприродне положення автомобіля або опускання підвіски, яке видно з першого погляду, також повинно насторожувати.
Стан пружин і гнізд слід також перевіряти під час перевірки амортизаторів. Ефективне демпфірування залежить не тільки від роботи амортизаторів, а й від роботи пружин. Сильно зношені або пошкоджені корозією пружини можуть створювати нерівномірний опір, що вплине на результати вимірювань.
Бажано, щоб заміну амортизаторів проводили в надійному автосервісі. Хоча замінити пружину, через яку не проходить амортизатор, відносно легко, після цього все одно необхідно перевірити геометрію підвіски. При заміні пружини стійки Макферсона досвід механіка ще більш важливий, тому що при цьому потрібно використовувати спеціальні екстрактори пружин. Відкручування кріпильного болта стійки без використання знімачів може призвести до небезпечного викидання пружини та гайки.
