Диагональная тяга Панара, прикрученная к черной балке прямоугольного профиля на переднеприводной Mazda MPV 2002 года . Это пример "мертвой оси". "Живая ось" не только соединяет два колеса, но и приводит их в движение.
Балочная ось , жесткая ось или сплошная ось — это зависимая конструкция подвески , в которой набор колес соединен сбоку одной балкой или валом. Балочные оси когда-то обычно использовались на задних колесах автомобиля, но исторически они также использовались в качестве передних осей в полноприводных автомобилях. В большинстве автомобилей балочные оси были заменены передней (IFS) и задней независимой подвеской (IRS).
Выполнение
Характеристики подвески неразрезной оси : изменение развала на неровностях, отсутствие изменения на отбое, большая неподрессоренная масса
В случае неразрезной оси угол развала между колесами одинаков независимо от его положения в ходе подвески.
Расположение балочной оси в продольном и поперечном направлениях ограничивается одним из нескольких компонентов подвески, включая продольные рычаги , полупродольные рычаги, радиусные стержни и листовые рессоры . Боковое положение может ограничиваться тягой Панара , тягой Скотта Рассела , тягой Уатта или каким-либо другим устройством, чаще всего листовыми рессорами. Для управления вертикальным движением используются амортизаторы и либо листовые рессоры, либо спиральные пружины , либо воздушные подушки .
Ведущая ось против мертвой оси
Ведущий мост в джипе. Это передняя подвеска, использующая спиральные пружины.
Ведущая ось — это тип балочной оси, в которой вал (или, как правило, валы, соединенные для движения как единое целое) также передает мощность на колеса; балочная ось, которая также не передает мощность, иногда называется мертвой осью . Хотя обычно она используется в транспортных средствах с приводом Hotchkiss , эта система подвески может также использоваться с другими типами передачи мощности.
Преимущества
Балочная ось, как правило, имеет простую конструкцию, прочна и недорога в производстве.
На каждом управляемом и ведомом колесе требуется только один универсальный шарнир или шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), а на неуправляемых колесах они не требуются; это снижает требования к техническому обслуживанию и производственные затраты по сравнению с независимыми подвесками, для которых обычно требуется два таких шарнира на каждом ведомом колесе.
Балочная ось экономит пространство, что является важным преимуществом для внедорожных условий, поскольку обеспечивает лучшую артикуляцию транспортного средства и долговечность в условиях высоких нагрузок.
Угол развала жестко фиксируется геометрией оси; для ведущей оси схождение , как правило, также фиксируется.
Поскольку кузов автомобиля кренится при прохождении крутых поворотов, неизменный развал колес обеспечивает предсказуемую управляемость — по крайней мере, на ровных поверхностях.
Характеристики тяги, торможения и износа шин не изменяются при сжатии подвески. Это большие преимущества для транспортного средства, перевозящего тяжелые грузы, и вместе с характерной прочностью балочной оси это привело к тому, что передние и задние балочные оси стали практически универсальными в автобусах и большегрузных грузовиках . Большинство легких и средних пикапов , внедорожников и фургонов также используют балочную ось, по крайней мере сзади.
Балочную ось легче и дешевле модифицировать, чем другие оси. Это связано с тем, что она имеет меньше деталей, меньшую механическую сложность и больше пустого пространства между компонентами подвески, осями и рамой или кузовом транспортного средства. Это облегчает работу при внесении изменений, таких как добавление подъемных комплектов для увеличения клиренса кузова или хода или установка шин большего диаметра для увеличения дорожного/осевого просвета. [1]
Недостатки
Балочная ось не позволяет каждому колесу двигаться независимо от неровностей поверхности, а управляемость обычно хуже, чем у более сложных конструкций подвески.
В поворотах внешнее колесо часто подвергается воздействию неблагоприятных углов развала, когда внутреннее колесо наезжает на неровность, что может внезапно ухудшить сцепление с дорогой и нарушить устойчивость автомобиля.
Если одно колесо на балочной оси соскользнет с крутого склона или будет сбито в сторону камнем на высокой скорости, другое колесо также последует за ним из-за физического соединения двух колес на оси. Если это произойдет на передней оси, все транспортное средство может внезапно подпрыгнуть в эту сторону. Если рулевой амортизатор ненадежен, водитель может получить вывих пальцев или вывих плеча из-за внезапной обратной связи от рулевого колеса. [2]
Угол развала не может меняться при крене кузова. Кроме того, центр крена перемещается в ответ на неровности дороги.
Для ведущей оси схождение обычно фиксируется на нулевом значении, а динамическое управление схождением реализовать сложно.
Масса балки является частью неподрессоренной массы автомобиля, что ухудшает качество езды .
Необходимость в устройствах поперечного позиционирования, таких как тяга Панара или тяга Уатта, увеличивает неподрессоренную массу и частично нивелирует преимущества неразрезной оси с точки зрения простоты, эффективности использования пространства и стоимости.
В автомобиле с обычным приводом Hotchkiss вся ось может скручиваться в своих креплениях в ответ на крутящие нагрузки; при резком ускорении это может привести к снижению тяги и вызвать подпрыгивание колес или внезапные неблагоприятные изменения схождения.
Громоздкий корпус дифференциала ведущего моста Hotchkiss уменьшает дорожный просвет, что затрудняет преодоление автомобилем глубокой грязи, препятствий и поездок по дорогам с глубокими колеями.
Корпус дифференциала можно поднять только за счет использования более крупных колес и шин, что обычно приводит к увеличению неподрессоренной массы, эффективности торможения и стоимости приобретения; кроме того, может потребоваться модификация транспортного средства для обеспечения достаточного зазора между крыльями и рамой .
Подвеска передней балки необычайно чувствительна к любому отсутствию концентричности в ступице и колесном узле, что может вызвать боковое колебание («шимми») рулевого управления на определенных скоростях (обычно 60–80 км/ч; 40–50 миль/ч), обычно называемое «смертельным колебанием» в сообществе 4×4. [3] Это решается на некоторых автомобилях с рулевыми амортизаторами, хотя снятие и аккуратная повторная установка передних колес часто решает проблему.
Ферма оси
Ферма оси обычно представляет собой стальную пластину толщиной шесть миллиметров, согнутую в балку в форме буквы «П» и сваренную открытой стороной, обращенной к верхней части дифференциала или картера оси. Она усиливает сплошную ось, чтобы она не сгибалась и не ломалась при превышении допустимой нагрузки оси. [4] Более крупная/толстая ось прочнее, но также имеет повышенную стоимость, неподрессоренную массу и больше проблем с совместимостью (трансмиссия, подвеска, геометрия рулевого управления, места крепления кузова, зазоры) на меньших транспортных средствах. [5]
eAxle
eAxle или E-axle — это сплошная ось с электродвигателями, прикрепленными к дифференциалу, либо к концу, либо в другом месте. Инверторы, силовая электроника , коробки передач, раздаточные коробки (включая понижающую передачу) и трансмиссии также могут быть прикреплены к двигателям и/или оси. Все компоненты движутся вместе с осью как неподрессоренная масса. [6] [7] [8] [9]
Примеры
Современные серийные автомобили с неразрезным передним мостом
