Ми вже розповідали про залежну і незалежну підвіску. Але за кадром залишився ще один тип підвісок – напівзалежні. У характеристиках автомобіля такий тип підвіски часто вказується як незалежний, але на перший погляд, виглядає найпоширеніша конструкція саме як звичайна балка залежної підвіски. У чому ж тут секрет?
Здавалося б, раз підвіска незалежна, то переміщення одного колеса від іншого ніяк не залежить. Таке частіше зустрічається в теорії. На практиці ж повністю незалежні підвіски – велика рідкість.
Майже завжди в конструкції підвіски передбачена така деталь як стабілізатор поперечної стійки. Завдяки їй вертикальні переміщення одного колеса через пружний торсіон передаються на інше. Подібне порушення незалежності потрібне для поліпшення керованості автомобіля, а точніше, для зменшення крену в поворотах. Рішення не витончене, має і ряд недоліків, але при цьому недороге, адже активні підвіски дорожчі на порядок. А так досить проста деталь не дає машині завалюватися в повороті.
Звичайно, керованість можна налаштувати і без цієї деталі, і навіть плавність ходу покращиться. Прикладів тому чимало: ось Renault Logan, наприклад, після першого рестайлінгу позбувся стабілізатора попереду, а у класичних Жигулях в задній підвісці його і не було ніколи. Але більшість сучасних машин його має і в передній, і в задній підвісках.
Не рідкість і «активні» стабілізатори, які вміють змінювати кутову жорсткість торсіона або взагалі відключатися. Такі є, наприклад, на машинах BMW або на позашляховиках Nissan. Це дозволяє знизити негативні фактори від використання стабілізатора.
Виходить, підвіски у абсолютної більшості машин не абсолютно незалежні, переміщення одного колеса все ж викликає переміщення і іншого. Нехай і в меншій мірі, ніж при наявності зв’язку у вигляді загальної жорсткої осі, як у залежній підвісці, коли переміщення одного колеса завжди однозначно пов’язане з переміщенням другого.
Якщо стабілізатор все одно потрібний, то може його зробити частиною несучої конструкції підвіски? Напевно, саме так міркували інженери, коли придумали передню підвіску Макферсон для Audi 100. Не дивуйтеся, але Макферсон у неї – напівзалежна, адже замість переднього нижнього важеля підвіски тут використовується потужний стабілізатор поперечної стійкості. Обидва колеса пов’язує єдина пружна деталь, яка є частиною несучої конструкції. Вісімдесяті роки були щедрі на цікаві технічні рішення, так що я не здивуюся, якщо на якихось ще машинах використовували подібну схему, адже торсіон стабілізатора дуже зручно використовувати в якості важеля. З кінематики підвіска Audi може вважатися повністю незалежною за одним істотним але: вертикальне переміщення одного з коліс обов’язково викликає переміщення другого колеса на істотну величину, пов’язану з досить високою жорсткістю торсіона.
Дуже поширена схема напівзалежної підвіски зі скручуємою балкою – в тому числі і плід зусиль інженерів концерну Volkswagen. Адже з’явилася вона саме на VW Golf в 1974 році. Геніальність ідеї була в тому, що тут направляючий апарат обох задніх коліс був єдиною деталлю, яка кріпилася до кузова всього в двох точках. А еластокінематика руху кожного з коліс була подібна кінематиці підвіски на поздовжніх важелях. Балка в формі літери Н кріпиться до кузова в двох крайніх точках, а ступиці коліс розташовані на нижніх кінцях букви. Найважливіша частина конструкції – поперечина, яка з’єднує конструкцію воєдино і забезпечує необхідну жорсткість. Якщо балку розташувати впритул до точок кріплення до кузова (коли балка перетвориться в букву П), то підвіска по кінематичній схемі буде повністю подібна до конструкції на поздовжніх важелях, а якщо перенести ближче до точок кріплення коліс, то буде більше схожа на залежні підвіски. Центральна частина балки в цій конструкції обов’язково має піддатливість і може згинатися, забезпечуючи колесам можливість незалежного переміщення. Віднести таку підвіску до залежних можна лише конструктивно: колеса пов’язані єдиною деталлю несучої конструкції. Але в роботі така підвіска все ж подібна саме до незалежних.
Конструкція настільки зручна для масового автомобілебудування, що її застосовують для машин до D класу включно, а часом використовують і в поєднанні з провідним заднім мостом.
Кінематика руху коліс вдала і може варіюватися в широких межах шляхом зміни жорсткості кріплень, жорсткості торсіона, бічних важелів і їх взаємного розташування. До того ж підвіска дуже компактна, дозволяє рознести амортизатори максимально широко, що забезпечує відмінні умови їх роботи. Можна розташувати пружини і амортизатори дуже низько і щільно, що збільшує внутрішній об’єм задньої частини машини. З усіх типів незалежних підвісок для непровідних коліс кращу кінематику мають хіба що багатоважелеві конструкції на базі двохважельних підвісок або стійок Макферсона, але вони значно дорожчі.
Недоліки у такої схеми теж є. Еластокінематика Н-образної балки така, що кутова жорсткість балки завжди пов’язана з піддатливістю підвіски в поперечному напрямку. В результаті балка завжди надмірно жорстка. Непідресорні маси у такого типу підвіски теж досить високі, а спроба зменшити масу балки за рахунок зменшення довжини поздовжніх важелів веде до погіршення кінематики її роботи і збільшення жорсткості зв’язку.
Опорні елементи балки намагаються ставити під кутом до площини кочення балки: так забезпечується зменшення передачі вібрацій на кузов при зниженні податливості блоків в поперечному напрямку і поліпшення кінематики. Додаткові хитрощі у вигляді винесення опорних майданчиків пружин на зовнішні кронштейни дозволяють забезпечити необхідний кут довороту коліс під навантаженням. Але в будь-якому випадку цей тип підвіски залишається конструктивно простим і дешевим. І саме тому його застосовують настільки масово.
Висновки
Порівняння різних автомобілів з різними типами задньої підвіски не дає можливості вибрати однозначного лідера. Зрозуміло, підвіску простіше наділити і хорошою керованістю, і високою плавністю ходу в поєднанні з високою здатністю навантаження. Але ось біда: порівнюючи навіть авто одного класу, не можна зробити висновок про те, яка застосовується підвіска лише на підставі їх ходових характеристик. Досвід показує, що тільки серйозне порівняння дозволяє виявити нюанси, а в звичайній експлуатації важко щось помітити. Сліпе порівняння зазвичай не дає можливості виявити однозначного переможця. А все це говорить про те, що ентузіазм виробників з приводу цього типу підвіски на бюджетних автомобілях цілком обгрунтований: за ціною недорогої залежної підвіски ви отримуєте повноцінну незалежну з хорошою кінематикою.
