Поворотная ось — это простой тип независимой (задней) подвески, разработанный и запатентованный Эдмундом Румплером в 1903 году. Это было революционное изобретение в автомобильной подвеске, позволяющее ведущим (приводным) колесам независимо двигаться по неровной поверхности дороги, что позволяет колесам автомобиля для поддержания лучшего контакта и сцепления с дорогой; плюс уменьшенная неподрессоренная масса каждого колеса означает, что их движения оказывают меньшее влияние на автомобиль в целом. Первым автомобильным приложением был Rumpler Tropfenwagen , за ним последовали Mercedes 130H/150H/170H , Standard Superior , Volkswagen Beetle и его производные, Chevrolet Corvair и склонный к опрокидыванию джип M151 , среди других.
Некоторые более поздние автомобильные задние поворотные мосты имеют универсальные шарниры , соединяющие карданные валы с дифференциалом , прикрепленным к шасси . Поворотные мосты не имеют карданных шарниров на колесах — колеса всегда перпендикулярны карданным валам; поэтому конструкция не подходит для передних колес автомобиля, которым требуется рулевое управление. Тем не менее, упрощенный вариант, в котором дифференциал оставался зафиксированным на одной из полуосей, предлагался опционально на передней оси Jeep Wagoneer 1963 года после его появления на рынке.
В подвесках поворотной оси обычно использовались листовые рессоры и амортизаторы , хотя в более поздних версиях Mercedes-Benz использовались винтовые пружины.
Он также использовался в ранних самолетах (1910 года или ранее), таких как Sopwith и Fokker , обычно с резиновым банджи и без демпфирования.
Подвеска поворотного моста имеет два преимущества по сравнению с обычным ведущим мостом :
Несколько инженерных решений могут с разным успехом решить проблемы с управлением поворотной осью:
Ральф Надер в своей книге 1965 года «Опасно на любой скорости» подробно описал несчастные случаи и судебные иски, связанные с недостатками моделей 1960–1963 годов конструкции Chevrolet Corvair первого поколения с поворотной осью. Надер назвал инженера Chevrolet, который боролся с руководством после того, как руководство убрало передний стабилизатор поперечной устойчивости по соображениям экономии. Модели 1964 года в качестве стандартного оборудования оснащались передним стабилизатором поперечной устойчивости в дополнение к задней поперечной листовой рессоре, что улучшало устойчивость при экстренном маневрировании. Во втором поколении Corvairs (1965–1969) использовалась настоящая независимая система задней подвески (IRS).
Конструкторы Hillman Imp извлекли уроки из проблем с Corvair, разбившихся [4] на относительно низкой скорости, и спроектировали свой автомобиль с задним расположением двигателя и полуприцепной подвеской сзади. Чтобы добиться правильного баланса управляемости, они фактически использовали геометрию поворотной оси спереди, при этом рулевые шарниры были установлены на внешних концах одинарных поперечных рычагов. Это вызвало слишком большую недостаточную поворачиваемость и неравномерный износ шин, поэтому были внесены изменения, чтобы уменьшить положительный развал передних колес за счет понижения точек поворота поворотной оси. [5] Для этого также были доступны комплекты вторичного рынка, и недорогой альтернативой была установка конической прокладки для изменения наклона держателя шкворня относительно поперечного рычага.
Поворотные оси были вытеснены трубчатыми осями de Dion в конце 1960-х годов, хотя ведущие оси оставались наиболее распространенными. В последние годы большинство задних подвесок были заменены более современными независимыми подвесками , и сегодня как качающиеся, так и типа De Dion практически не используются.
Единственным исключением является чешский производитель грузовиков Tatra , который с 1923 года использует поворотные оси на центральной трубе (модель Tatra 11 ) вместо более распространенных неразрезных осей. Утверждается, что эта система обеспечивает большую жесткость и лучшие характеристики на дорогах низкого качества и бездорожье. Там присущая ему пониженная устойчивость на дорогах компенсируется повышенной устойчивостью на пересеченной местности, что позволяет при прочих равных условиях развивать более высокие скорости на бездорожье. Особенно это проявляется на длинных автомобилях с колесной формулой 6+, где скручивание шасси на бездорожье может стать серьезной проблемой.
Еще одно применение концепции качающейся оси — передняя подвеска Ford «Twin I-Beam» для грузовиков. Эта система имеет неразрезные оси и может передавать мощность в полноприводных версиях, где она называется «Twin Traction Beam». Это независимая система подвески, поскольку каждое колесо поднимается и опускается, не влияя на положение другого. Хотя каждая шина по-прежнему движется по дуге, как в стандартной подвеске с поворотной осью, нижние рычаги фактически удлиняются за счет прикрепления точки поворота оси к нижней части противоположной балки рамы (т. е. левый нижний рычаг поворачивается вправо). рельс рамы и наоборот). Пониженная точка поворота и увеличенная длина рычага уменьшают изменение развала, и эффект гораздо менее опасен, чем у приводных поворотных мостов для перечисленных выше задних колес, где точка поворота находится примерно на той же боковой направляющей рамы. [6] Подвеска Twin I-Beam включает в себя дополнительные рычаги радиуса с каждой стороны для контроля продольного наклона. [7]
Хотя изменение развала уменьшено с помощью подвески Twin I-Beam, система подвески на А-образных рычагах ограничивает движение колеса в параллелограмме, еще больше сводя к минимуму изменения развала во время хода подвески.
В спортивных гонках Lotus Eleven Series 1 1956 года использовалась передняя подвеска с качающейся осью, заимствованная у седана Ford E93. [8]
СМИ, связанные с подвеской поворотной оси, на Викискладе?