Торсионная подвеска

редактировать
Торсион без нагрузки Торсион с приложенной нагрузкой Передняя VW Beetle поперечное сечение подвески

A торсионная подвеска, также известная как подвеска с торсионными пружинами - это любое транспортное средство подвеска, в которой в качестве основной несущей пружины используется торсион. Один конец длинного металлического стержня прочно прикреплен к шасси автомобиля; противоположный конец оканчивается рычагом, торсионным ключом, установленным перпендикулярно стержню, который прикреплен к рычагу подвески, шпинделю или оси. Вертикальное движение колеса вызывает скручивание стержня вокруг своей оси, которому сопротивляется сопротивление кручению стержня. Эффективная жесткость пружины стержня определяется его длиной, поперечным сечением, формой, материалом и производственным процессом.

Содержание

  • 1 Использование
  • 2 Преимущества и недостатки
  • 3 Выравнивание
  • 4 История
  • 5 Варианты
  • 6 Другое использование
  • 7 Ссылки

Использование

Торсионные подвески используются на боевых машинах и танках, таких как Т-72, Leopard 1, Leopard 2, M26 Pershing, M18 Hellcat и M1 Abrams (эта подвеска использовалась на многих танках Второй мировой войны ), а также на современных грузовиках и внедорожниках из Ford, Chrysler, GM, Mitsubishi, Mazda, Nissan, Isuzu, ЛуАЗ и Toyota. Производители меняют торсион или шпонку для регулировки дорожного просвета, как правило, для компенсации веса двигателя. В то время как дорожный просвет можно отрегулировать, поворачивая регулировочные болты на торсионном ключе приклада, слишком большой поворот приклада может согнуть регулировочный болт и вывести поршень амортизатора за пределы его стандартного хода. Чрезмерное вращение торсионов также может привести к преждевременному срабатыванию отбойника подвески, что приведет к жесткой поездке. В наборах торсионных ключей из кованого металла для вторичного рынка используются ключи регулятора с повторной блокировкой для предотвращения чрезмерного вращения и амортизаторы для сохранения хода поршня в пределах стандартного диапазона.

Достоинства и недостатки

Основными преимуществами торсионной подвески являются мягкий ход благодаря эластичности руля, долговечность, легкая регулировка дорожного просвета и небольшой профиль по ширине транспортного средства.. Он занимает меньше внутреннего объема автомобиля, чем винтовые пружины.

Торсионы достигли пика своей популярности на серийных дорожных автомобилях в середине 20-го века одновременно с унитарной конструкцией был принят. В то время, когда механика напряжения и усталости металла в каркасах кузова монокок была плохо изучена, торсионные стержни были очень привлекательными для конструкторов транспортных средств, поскольку стержни могли быть установлены на усиленных частях центральной конструкции, обычно на переборка. Использование стоек Макферсон для получения независимой передней подвески с винтовыми пружинами означало создание сильных башен в передней части автомобиля.

Недостатком является то, что торсионные стержни, в отличие от винтовых пружин, обычно не могут обеспечить прогрессивную жесткость пружины. В большинстве торсионных систем дорожный просвет (и, следовательно, многие характеристики управления) можно изменить, просто отрегулировав болты, соединяющие торсионы с поворотными кулаками. В большинстве автомобилей с таким типом подвески замена торсионов на пружины с другой жесткостью обычно является простой задачей. Продольные торсионы проходят под пассажирским салоном, врезаясь во внутреннее пространство за счет подъема пола, в то время как в поперечных системах длина торсионов ограничена шириной транспортного средства.

Выравнивание

В некоторых автомобилях используются торсионы для обеспечения автоматического выравнивания с использованием двигателя для предварительного напряжения стержней, чтобы обеспечить большее сопротивление нагрузке, а в некоторых случаях ( в зависимости от скорости, с которой могут действовать моторы), чтобы реагировать на изменения дорожных условий. Регулируемая по высоте подвеска использовалась для реализации режима смены колес, когда транспортное средство поднимается на три колеса, так что оставшееся колесо поднимается от земли без помощи домкрата. Этот пример представляет собой транспортное средство, в котором используется олеопневматическая подвеска, в которой насос высокого давления заполняет резервуар высокого давления, который подает концевые сферы гидравлическим маслом (LHM) для достижения подвески. Высота дорожного просвета поддерживается за счет соединения сфер передней и задней подвески с помощью гидравлических соединительных труб.

История

Перед Второй мировой войной (1934 г.) передний привод Citroen Traction Avant имел независимую переднюю торсионную подвеску и гибкий ведомый мертвый мост, также подпружиненный торсионы. Гибкость осевой балки обеспечила такие особенности расположения колес, как ось поворотной балки. Также в 1930-х годах прототипы первого Volkswagen Beetle включали торсионы, особенно их поперечный стиль крепления. Чехословацкий Tatra T600 Tatraplan 1948 года использовал заднюю торсионную подвеску, единственную Tatra, которая сделала это.

Система впервые использовалась в военных целях на шведском танке Stridsvagn L-60 1934 года. широко используется в европейских автомобилях, таких как Renault, Citroën и Volkswagen, а также на Packard в 1950-х годах. В Packard использовались торсионы как спереди, так и сзади, а передняя и задняя системы были соединены между собой для улучшения качества езды. Morris Minor и Oxford с конца 1940-х годов использовали переднюю торсионную систему, очень похожую на Citroen, как и модели Riley RM. Революционный Jaguar E-Type, представленный в 1961 году, имел торсионную переднюю подвеску, очень похожую на Citroen и Morris Minor, и независимую заднюю подвеску с винтовой пружиной, использующую четыре амортизатора с концентрическими пружинами.

Торсион в американском автомобиле был впервые применен компанией Hudson Motor Car Company из Детройта, которая представила инновационную гибкую подвеску передней оси в 1934 году Hudson и Terraplane автомобили и в 1935 году понял, что поперечный торсион, соединенный с задней осью, необходим в качестве стабилизатора поперечной устойчивости для стабилизации автомобилей. Одиночный торсион крепился через стороны рамы за задней осью и затем прикреплялся рычагами и звеньями к передней стороне пластин пружины U-образного болта. Гибкость оси была прекращена в 1936 модельном году.

В послевоенное время использование торсионной передней подвески было отличительной чертой британских автомобилей Morris, начиная с Morris Minor 1948 года, более крупной Аналог Morris Oxford MO и элитный Morris Six MS, а также элитные варианты последних двух моделей с маркой Wolseley. Конструктор этих автомобилей, Алек Иссигонис, был вдохновлен подвеской Traction Avant, хотя автомобили Morris были заднеприводными и использовали обычные листовые рессоры для их задние оси. В Minor использовались амортизаторы рычага с торсионами, в то время как Oxford и Six использовали инновационные телескопические амортизаторы. Minor оставался в производстве практически без изменений до 1972 года и был заменен на Morris Marina, в которой также использовалась система демпфирования торсионного рычага для передней подвески - один из последних новых автомобилей в мире, представленных с Система Oxford / Six разрабатывалась до 1984 года. Платформа Oxford / Six была разработана на основе нескольких пересмотренных серий, в которых использовалась торсионная система Иссигониса до 1959 года, когда была представлена ​​новая Farina Oxford с передней подвеска с винтовыми пружинами, нижними поперечными рычагами и амортизаторами рычагов.

Самым известным применением в американских легковых автомобилях была система Chrysler, которая использовалась начиная с 1957 модельного года в таких автомобилях, как серия Imperial Crown, хотя подвеска Chrysler "Torsion-Air" предназначалась только для перед; та же базовая система (продольная установка) сохранялась до 1981 г., когда был введен в действие автомобиль К. Модернизированная торсионная подвеска, представленная в модели Dodge Aspen 1976 , представила поперечно установленные торсионы (возможно, на основе легкового автомобиля Volkswagen Type 3 ) до тех пор, пока производство не закончилось в 1989 году (с Chrysler). Платформа М). В некоторых поколениях моделей Dodge Dakota и Durango на передней подвеске использовались торсионы.

General Motors впервые применила торсионы на своих легких пикапах в 1960 году, пока в 1963 году они не были сняты с производства, когда традиционные винтовые пружины использовались спереди для их грузовиков с приводом на 2 колеса. Его первое использование в легковых автомобилях было в 1966 году, начиная с автомобилей с электронной платформой (Oldsmobile Toronado, Cadillac Eldorado ), 4WD S-10 пикапов и Astro фургоны с дополнительным полным приводом, а с 1988 года - полноразмерные грузовики и внедорожники с 4WD (серии GMT400, GMT800 и GMT900).

Porsche использовал торсионную подвеску для четырех колес для своих серий 356 и 911 с 1948 по 1989 год, когда был представлен 964. Они также используются в передней части. подвеска моделей 914, а также задняя подвеска моделей 924, 944 и 968. Honda также использовала передние торсионы на Civic третьего поколения и других вариантах, построенных на той же платформе, включая Ballade и CRX.

первого поколения

<46.>Немецкий танк времен Второй мировой войны «Пантера» (и некоторые тигры) имели двойные торсионы. Чтобы получить требуемую жесткость пружины и максимальный угол упругого изгиба из доступных стальных сплавов, конструктор Эрнст Лер создал подвеску, которая эффективно складывала стержни пополам. Для каждого колеса одна штанга была прикреплена к рычагу подвески, а другая - к ближайшей точке на раме. На противоположной стороне резервуара две штанги были прикреплены друг к другу и вставлены в шарнир. Прогиб рычага подвески приводил к перекручиванию обеих половин двойного торсиона. Недостатком торсионной подвески, используемой в танках Tiger и Panther (и многих других танках времен Второй мировой войны и других ББМ ), была невозможность встроить аварийный люк в днище корпуса, что характерно для Танки времен Второй мировой войны, так как торсионное устройство блокировало доступ экипажа к такому люку; однако отсутствие листовых, винтовых или спиральных рессор часто оставляло большую часть борта корпуса свободной, включая боковой аварийный люк, и редко когда танк переворачивался таким образом, чтобы все было сверху. Боковые люки открываться не могли, что и является целью подфюзеляжных люков.

Многие современные основные боевые танки используют торсионную подвеску, в том числе американский M1 Abrams, немецкий Leopard 2 и китайский MBT-3000, хотя танки новейшего поколения, такие как российский T-14 Armata, используют регулируемую гидравлическую подвеска. Торсионная подвеска из-за своего небольшого размера, огромной грузоподъемности и относительной простоты обслуживания идеально подходит для танков, хотя и не лишена недостатков. Большой ход и высокая эластичность торсионов приводят к «раскачиванию», когда резервуар движется или внезапно останавливается. Для компенсации раскачивания необходимо использовать стабилизатор пистолета. Из-за большого веса основного боевого танка по сравнению с автомобилем существует гораздо больший риск поломки торсиона при резких ударах или маневрах, и если его не заменить в короткие сроки, уменьшенная подвеска может повлиять на маневренность танка. транспортное средство, и в крайних случаях существует риск обездвиживания транспортного средства, поскольку уменьшенная грузоподъемность подвески приводит к поломке дополнительных торсионов.

В некоторых переднеприводных автомобилях используется родственный тип подвески с торсионной балкой, обычно называемый задней подвеской с поворотной балкой, в которой задние колеса установлены на продольные рычаги, соединенные поперечно установленной торсионной балкой, как обнаружено на Mitsubishi Debonair. Фактической пружинящей средой для них обычно являются винтовые пружины. Торсионная балка действует как рычаг фиксации колес и как стабилизатор поперечной устойчивости, чтобы противостоять поперечному движению колес при повороте кузова. Его преимущества заключаются в том, что он недорог в производстве и установке и занимает минимальный внутренний объем, оставляя больше места для перевозки пассажиров, груза и других компонентов. Поскольку торсионная балка действует в боковой плоскости, а не вертикально, ось поворотной балки не может обеспечить регулировку дорожного просвета, и она в некоторой степени страдает такими же ограничениями в управлении автомобилем , как и другие оси балки <38.>подвески. Однако эти ограничения могут не проявляться на дороге из-за тенденции к более жесткой и спортивной подвеске с более ограниченным ходом колес. Задняя подвеска с поворотной балкой была впервые применена на Volkswagen Golf в начале 1970-х годов и остается обычным явлением для компактных автомобилей и минивэнов.

Другое применение

Иногда вместо них использовались торсионные стержни. обычных спиральных пружин клапана в некоторых старых мотоциклах, таких как Honda CB450, а также на автомобилях Panhard Dyna X и Panhard Dyna Z 1950-х годов. Они также использовались в дверном механизме автомобиля DMC DeLorean.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-11 07:57:01
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте