Что такое пружины в автомобиле
Перейти к содержимому

Что такое пружины в автомобиле

  • автор:

Пружины как компонент подвески автомобиля

Усиленные пружины

Одной из основных деталей подвески автомобиля являются пружины. Они не только обеспечивают плавность хода машины, гася толчки от езды по неровному дорожному покрытию, но и влияют на ряд других параметров. Например, от качества и характеристик пружин подвески во многом зависит грузоподъемность автомобиля. Правильно подобранные, в зависимости от условий эксплуатации машины и требований автовладельца, пружины позволяют изменять комфортабельность вождения в лучшую сторону. В этой статье мы расскажем вам, на какие типы делятся пружины подвески и какие конструкционные особенности влияют на их свойства.

Типы пружин подвески

Обычно автомобильные пружины подразделяют по следующим категориям:

  • стандартные пружины;
  • усиленные пружины;
  • повышающие пружины;
  • понижающие пружины.

Расскажем о каждом типе подробнее.

Название стандартных пружин говорит само за себя. Такие детали устанавливаются на автомобиль при сборке, и рассчитаны они на усредненные условия эксплуатации, в основном, в городских условиях.

Усиленные пружины имеют увеличенную, по сравнению со стандартными, жесткость. Это достигается использованием прутка большего диаметра при их изготовлении. Для сжатия подобных пружин нужно приложить большее усилие, поэтому они оправдывают себя при езде по проселочным дорогам или на груженом автомобиле, в том числе, с прицепом. Так что дачникам или любителям вылазок на бездорожье лучше установить именно усиленные пружины.

Повышающие пружины увеличивают дорожный просвет, приподнимая автомобиль над дорожным полотном. Это увеличивает проходимость и грузоподъемность машины.

Понижающие пружины, наоборот, уменьшают клиренс и смещают центр тяжести автомобиля вниз. Это сказывается на управляемости, поэтому понижающие пружины обычно предпочитают любители динамичной езды.

Помимо этого, существуют и так называемые специальные пружины, обладающие определенными и не слишком часто применяемыми параметрами. Такие детали изготавливаются по индивидуальным заказам.

Конструкционные особенности пружин подвески

Кроме разделения по функциональным типам, на свойства пружин могут влиять и иные характеристики. К примеру, добиться разной жесткости можно разными способами:

  • увеличивать количество витков – чем их больше, тем менее жесткой будет пружина;
  • варьировать наружный диаметр изделия – пружина меньшего диаметра будет жестче, чем более крупная, даже если остальные характеристики совпадают;
  • использовать проволоку большего диаметра – чем толще пруток, тем жестче пружина (именно так изготавливают усиленные пружины), к тому же существуют варианты с переменным диаметром проволоки, способные изменять жесткость при росте нагрузки.

Также на свойства влияет и форма. Она может быть цилиндрической, конической, бочкообразной и т.д. Пружины разной формы тоже могут менять свои характеристики при изменении нагрузки. Иногда способы комбинируют: скажем, изготавливают пружины нестандартной формы, одновременно используя пруток непостоянного диаметра.

Пружины подвески от STAMO

Компания STAMO выпускает различные типы металлических пружин, в число которых входят и пружины подвески. Вся наша продукция соответствует существующим стандартам и производится на современном оборудованием с контролем качества. Также мы можем изготовить усиленные пружины или с уникальными характеристиками по чертежам заказчика.

Пружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатации

При том что автомобильные пружины являются конструктивно очень простым элементом, служат долго, стоят недорого, а меняются относительно редко, этот компонент требует к себе достаточного внимания, а его поломка может привести к печальным последствиям. Вместе с компанией KYB, одним из мировых лидеров по разработке и производству элементов подвески, узнаем все нюансы выбора и эксплуатации пружин.

Как часто необходимо менять пружины, даже если они не вышли из строя?

— В среднем пружина подвески в российских условиях «выхаживает» два комплекта амортизаторов. Как правило, рекомендуется углубленная диагностика пружин на рубеже 100 000 км, а также совместная замена пружины, амортизатора, верхней опоры амортизатора и опорных прокладок пружины в случае совместной работы с амортизатором при пробеге более 100 000 км.

На что стоит обратить внимание при выборе новых пружин?

— В первую очередь на надежного поставщика с опытом поставок на конвейеры автопроизводителей. У таких компаний современная технология производства, широкий модельный ряд и высокое качество продукции.

Непосредственно перед покупкой саму пружину необходимо проверить на наличие транспортировочных сколов краски, а также не допустить повреждения покрытия при установке, иначе может возникнуть коррозия, ослабляющая несущую способность пружины.

Пружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатацииПружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатации

При исправном амортизаторе можно ли как-то определить, что пружины пора менять?

— Надо провести тщательный внешний осмотр. Основных моментов три: целостность витков, наличие следов коррозии и контакта витков. Если имеются следы соприкосновения витков при исправном амортизаторе — пружины просели, то есть потеряли несущую способность и требуют замены. Далее нужно на ровной площадке замерить клиренс автомобиля в районе каждого колеса и, сравнив с контрольными значениями из ремонтной документации автомобиля, принять окончательное решение об исправности пружин.

Пружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатацииПружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатации

Пружины бывают совершенно разных видов. Для чего это нужно и есть ли сложность при замене одного вида пружин на другой?

— Существует несколько десятков типов конструкций пружин подвески. Тип пружины определяется автопроизводителем, и при выборе варианта для замены крайне желательно руководствоваться правилом: новая пружина должна по форме полностью соответствовать оригинальной.

Конструкция пружины выбирается, исходя из соотношения имеющегося свободного места, то есть компоновки, и требуемых параметров: ходов подвески и упругих свойств. Наиболее сложные конструкции пружин — бочкообразные с прутком переменного сечения и с боковой загрузкой — придуманы для наилучшего сочетания комфорта и энергоемкости подвески, а также грузоподъемности. У новой пружины может быть иное число витков или высота в ненагруженном состоянии, но посадочные диаметры и наружный диаметр в самом широком месте должны совпадать. Важно помнить, что залог корректного подбора пружин — использование фирменных каталогов производителя детали.

Пружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатации

Что может сократить ресурс пружины?

— Срок службы автомобильных пружин подвески зависит от многих факторов, которые необходимо учитывать как на этапе производства продукции, так и на этапе непосредственной эксплуатации автомобиля. В первую очередь это технологический брак, когда в процессе производства допускаются ошибки.

Например, это выбор материала (стали определенных сортов), из которого будут изготовлены пружины. Очень важен подбор сорта стали с надлежащими параметрами, которые впоследствии смогут обеспечить необходимую степень упругости пружины на протяжении длительного времени. Соответственно, требуется надлежащее качество производства прутка. Соблюдение технологии производства пружин на всех этапах производственного процесса (подготовка, навивка, закалка, отпуск, подготовка к покраске, покраска и т. д.). Контроль качества на всех этапах. Качественная подготовка поверхности прутка к покраске и надлежащая покраска. Использование для покраски специального покрытия с эластичными свойствами, способного выдерживать различные механические нагрузки и химические воздействия в условиях широкого диапазона температур окружающей среды.

В процессе эксплуатации также немало факторов, способных сократить срок службы пружин. Самый частый фактор — это нарушение рекомендаций производителя по подбору пружин, а также выбор неподходящих амортизаторов. Собственно, несвоевременная замена «родных», но изношенных амортизаторов также отрицательно сказывается на ресурсе пружин. Неисправный амортизатор плохо справляется с гашением колебаний пружины подвески, из-за чего пружина в единицу времени отрабатывает большее количество циклов сжатия.

Амортизатор подвески, износ которого составляет более 50%, сокращает срок службы пружины подвески примерно в 1,5 раза.

Само собой, постоянная эксплуатация автомобиля в условиях плохих дорог или регулярный перегруз тоже не прибавляет жизни пружинам. Чем хуже качество дорожного покрытия, тем больше происходит «срабатываний» пружины в единицу времени. Также важна амплитуда раскачивания кузова. При постоянных механических воздействиях усталость металла наступает раньше.

Повреждение поверхности прутка пружины (камнями, песком, солью или реагентами) приводят к повреждениям ЛКП и, соответственно, к появлению и развитию процессов коррозии прутка.

Различный тюнинг подвески, особенно кустарный, крайне отрицательно сказывается на работе пружин. Кстати, увлекаться дорогими, геометрически сложными пружинами тоже нужно аккуратно. В таких пружинах больше критических мест сжатия, а значит, больше вероятность преждевременной механической деформации.

Кроме того, сократить срок службы пружин подвески могут и другие, не столь очевидные, эксплуатационные факторы: неисправность подшипника верхней опоры, постоянная неравномерная загрузка автомобиля, применение на одной оси шин и дисков с разными параметрами и даже неправильное давление в шинах.

Пружины подвески: все, что нужно знать при выборе и эксплуатации

Какие последствия для подвески и управляемости может иметь неправильный выбор пружины?

— Неграмотный подбор пружин — первейшая причина ухудшения управляемости и комфорта, а также увеличения тормозного пути.

Чисто технически неподходящие пружины увеличивают нагрузку на клапанные механизмы амортизаторов подвески, а также на другие ее элементы. Очень жесткие пружины увеличивают нагрузку на силовые элементы кузова, что вызывает перекос, подклинивание дверей, появление трещин на вклеенных стеклах и т. д.

Нередки случаи некорректной работы и сбоев в работе вспомогательных электронных систем, отвечающих за безопасное управление транспортным средством (ABS и ESP). Проблемы с «электронными помощниками» вплоть до выхода ЭБУ в аварийный режим работы. Чем современнее и «сложнее» автомобиль, тем проблема актуальнее.

Установка пружин, которые резко изменяют клиренс, — еще одна проблема для подвески и других элементов автомобиля. Изменяются углы установки колес. Идет повышенный износ шин, сайлент-блоков, приводных валов, ШРУСов, подшипников и ступиц колес, верхних опор амортизаторов, отбойников и ограничителей хода подвески, а также пыльников амортизаторов.

Кроме того, после установки пружин подвески для увеличения клиренса меняется расположение центра тяжести автомобиля, что увеличивает раскачку кузова (как продольную, так и поперечную), ухудшает поведение автомобиля при маневрах и негативно влияет на контроль управляемости.

Возможность применения пружин подвески, после установки которых возникает существенное изменение клиренса, ограничена требованиями действующего технического регламента «О безопасности колесных транспортных средств» ТР ТС 018/2011. В данном случае подобные произвольные изменения не являются сертифицированными, поэтому могут стать причиной запрета эксплуатации транспортного средства со всеми вытекающими последствиями.

Немного криво и очень громко: как и почему ломаются пружины подвески

У многих водителей есть хорошая привычка оборачиваться на прощание на свой автомобиль после того, как он уже закрыт. И дело тут не в сентиментальности по отношению к любимому железному коню, а в том, что даже короткий прощальный взгляд поможет вовремя выявить признак одной неисправности, о которой думают редко и иногда – слишком поздно. Речь идёт об износе или поломке пружин. В первую очередь – задних, потому что в самой популярной передней подвеске МакФерсон передние пружины совмещены в стойке с амортизаторами. Однако они есть и там, так что делить их на передние и задние не будем: пружины они и есть пружины. Что же с ними может пойти не так?

Зачем нужны пружины?

Очевидно, что пружины нужны для того, чтобы в машине от тряски не сломать позвоночник. Но обеспечение комфорта – это только одна функция. Вторая – это удержание кузова относительно земли и деталей подвески (балки или рычагов). Поговорим об этих задачах немного подробнее.

Одними пружинами плавность хода и достаточную управляемость обеспечить не получится: кузов после каждой ямки будет бесконечно долго раскачиваться, а если влететь на «гребёнку», колеса будут просто прыгать по дороге, не обеспечивая нормального сцепления с её поверхностью. Поэтому в паре с пружинами (или рессорами) используют амортизаторы, которые гасят колебания кузова. Они тоже умеют сжиматься, поэтому очень важно, чтобы дуэт пружины и амортизатора сложился максимально удачно: только идеально слаженная их работа даст возможность ехать и плавно, и безопасно. И именно поэтому при конструировании подвесок уделяют так много внимания именно парной работе пружины и амортизатора. И если вдруг одна из этих деталей начинает хандрить, вторая тоже работает не совсем так, как это было задумано инженерами. И это очень важный момент.

Второе – это поддержание уровня кузова. Вроде бы тут всё просто: грубо говоря, кузов установлен как раз на пружины (повторюсь, очень грубо говоря и на машинах с пружинной подвеской), и никаких космических технологий для этого применять необходимости нет. На самом деле расчёт параметров пружин (в первую очередь, жёсткости, зависящей от диаметра прута и количества витков) – задача важная и сложная, и любое изменение характеристик пружины вследствие её поломки или износа заметно снизит эксплуатационные характеристики автомобиля. Главным образом – грузоподъёмность, управляемость и комфорт. Одним словом, от состояния пружин зависит многое. И поломка пружины – это далеко не всё плохое, что может с ней произойти.

Держать равнение!

Обычно такая беда – это удел совсем пожилых автомобилей. И чаще – тех, которые эксплуатируют в Москве и Питере, то есть в городах, где очень любят зимой поливать дороги жижами, способными за несколько лет растворить всю машину. Тем не менее коррозия пружины имеет место в любом регионе, хотя до её поломки доходит не так часто и совсем не быстро. Но всё же из-за этой коррозии прут пружины со временем становится тоньше, а жёсткость пружины – ниже. Конечно, в совсем запущенной ситуации пружина сломаться может, но гораздо раньше владелец заметит некоторые неприятные вещи, происходящие с его автомобилем.

Во-первых, в него не получится загрузить столько же, сколько можно было грузить раньше. Если кинуть в багажник три мешка картошки и посадить внутрь всю семью, он с трудом будет переезжать те «лежачие полицейские», которые в молодости брал сходу. Теперь подвеску гружёной машины будет «пробивать» на каждой кочке, колёса могут задевать подкрылки, а брызговики чиркать по асфальту. Оно и понятно: жёсткость пружин уже не та, держать кузов как раньше они уже не смогут.

Во-вторых, машина может стать немного «кривой», что будет заметно даже на глаз. Может просесть перед или зад, может – правая или левая стороны, а может – всё вместе, тут как повезёт. Не заметить такое сложно. Правда, на одну сторону машина может присесть и в крайнем случае – в случае поломки витка пружины. Но тут обнаружить неисправность будет проще на слух, потому что сломанная пружина обычно начинает издавать такие стуки, что не обратить на них внимание невозможно.

В-третьих, при торможении можно заметить, что машина начинает сильнее «клевать» носом, иногда даже с перекосом в одну сторону. Но тут лучше провести полную диагностику ходовой части, потому что похожие симптомы могут появиться и из-за отработавших своё амортизаторов, и из-за поломки стойки стабилизатора (вещь редкая, но вполне возможная), и даже из-за сильного износа сайлентблоков подвески. Ну и, конечно же, из-за износа пружин.

Печально, что ослабевшие по причине коррозии или появления микротрещин пружины начинают усиленно добивать сами себя: витки начинают тереться друг о друга, делая прут пружины ещё тоньше. И от этого пружина выходит из строя очень быстро, причём в этой ситуации она имеет полное право сломаться. Особенно если это заводская пружина переменной жёсткости, у которой в середине диаметр витков больше, чем по краям. Как раз эти самые слабые крайние витки и отламываются быстрее всего.

Казалось бы: зачем делать пружины с заведомо слабыми местами? На самом деле, это очень элегантное решение: сделать простую пружину с переменными характеристиками. На небольших ямках и кочках работают витки меньшего диаметра, а на серьёзных колдобинах в работу вступают разнесенные. В итоге на небольших неровностях машина не скачет, а на больших – не пробивает подвеску. И это большой плюс таких пружин. Второй плюс – неплохая, хотя и компромиссная, адаптация для езды с разной нагрузкой: и пустая, и гружёная машина едет сравнительно мягко, не ложится на пузо с полным багажником и не вытрясывает душу пустая. Минус – это наличие как раз тех более слабых витков, которые обламываются первыми. Да и стоят эти пружины обычно немного дороже простых цилиндрических, поэтому при замене часто ставят более доступные аналоги, убивая тем самым конструкторскую задумку. Хотя надо признать, что установка аналога хотя бы какое-то объяснение имеет, а вот зачем надо обрезать пружины и возить потом с собой доски для переезда «лежачих полицейских», мне понять не дано. Может, если я после смерти встречу бога, задам этот вопрос ему. Другого способа понять, зачем это делают, я не знаю. Так что вернёмся к симптомам неисправности пружин.

Если недоверие к своим ощущениям носит немного гипертрофированный характер, проверить ровность положения кузова достаточно просто. Достаточно поставить машину на горизонтальную площадку и измерить линейкой расстояние от края колеса до кромки крыла. Справа и слева оно должно быть одинаковым. Если оно разное, значит, есть перекос, и с просевшей стороны пружина требует замены. Само собой, машина не должна быть загруженной.

В крайнем случае, как сказано выше, пружина может сломаться. Обычно не заметить это невозможно: сломанный виток начинает стучать, а сам момент перелома витка оповещает о себе очень громким щелчком. Но иногда поломку передней пружины можно услышать только по треску, который становится заметным при повороте колёс. Звук похож на тот, что издаёт рассыпавшийся опорный подшипник стойки, но значительно громче. И в любом случае, не увидеть отвалившийся виток пружины невозможно, так что поиск этой неисправности сложностей не доставит.

Но даже если все витки целые, периодически осматривать пружины надо обязательно. Сидя в машине, можно не заметить, как потихоньку они подъезжают к финалу жизни, а вот их осмотр часто позволяет заметить некоторые критические изменения: сильную коррозию или следы износа из-за контакта витков. К сожалению, эти признаки тоже говорят о необходимости замены пружин.

Менять или ещё походит?

Сломанную пружину, конечно, придётся заменить – ремонтировать её бесполезно, хотя в эпоху дефицита такие попытки предпринимали. А вот просевшие пружины могут ещё немного послужить, если внедрить в них проставки, увеличивающие их жёсткость. Способ, правда, довольно «колхозный», и мы его рекомендовать не будем, но если очень хочется, можно попробовать. Кстати, если машина обычно ездит с существенной загрузкой, это тоже дает смысл в установке проставок. Правда, пустая машина может ехать хуже – плавность хода от проставок снижается, а если с ними перестараться, то можно и потерять управляемость на плохой дороге.

Напомню: проставки и более модные нынче «автобаферы» – это разные вещи. Второе – это тоже проставка, но она устанавливается прямо в пружину, между её витками. А первое – это своеобразные подкладки, которые устанавливают между концом пружины и балкой задней оси (в задней подвеске) или между кузовом и опорой амортизатора. Разумеется, работают проставки и автобаферы по-разному. Первые не меняют характеристики самой пружины, но ограничивают рабочий диапазон амортизатора. В случае с уставшей и просевшей пружиной это не критично, потому что единственное, что сделает проставка, это вернёт кузов на прежнюю высоту. А вот если поставить проставку в пару к новой пружине, высота кузова изменится. Этим и пользуются джиперы и просто любители высокого клиренса – проставкой легко приподнять машину над землёй, не слишком сильно меняя характер работы подвесок. Да, на большой скорости управлять будет чуть сложнее, а подвеска может показаться жёстче из-за изменения диапазона работы амортизатора, но джиперам на это обычно плевать. Ну и как способ вернуть дорожный просвет автомобилю с просевшими пружинами проставки имеют право на жизнь.

Если монтаж проставок потребует проведения существенных работ (сзади как минимум придётся снимать пружины, а спереди – амортизаторы), то установка в витки пружины автобафера – занятие сравнительно лёгкое. Но и недостатков тут будет больше: с автобафером пружина становится намного жёстче, поэтому о плавности хода новой машины придётся забыть. Кузов, конечно, приподнимется, но удовольствия это принесёт немного. Но опять же: как временный способ восстановления уровня кузова автобаферы использовать можно.

Советовать использование проставок или автобаферов мы напрямую не будем – по большому счёту, это не очень правильно. Однако ездить на старых пружинах может быть ещё хуже, потому что они сокращают жизнь амортизаторам. Суть явления простая: просевшие пружины увеличивают ход сжатия и отбоя, и амортизаторам приходится работать намного интенсивнее. И что ещё важно, они начинают принимать многие удары, от которых их спасли бы хорошие пружины. Кроме того, если у передней пружины отломился крайний верхний виток, он может вылететь из опорного подшипника и царапать изнутри арку крыла. Само собой, с соответствующим звуком. Да и задняя сломанная пружина тоже может грохотать в чашке кузова, так что с заменой лучше не затягивать в любом случае.

Менять пружины обязательно нужно парой, причём пара должна состоять из одинаковых пружин. Установка пружин с разными характеристиками принесёт больше тоски, чем радости, а разными они могут оказаться даже одного производителя, если этот производитель относится к бюджетным или «подвальным». Теоретически есть способ проверки пружин до их установки с помощью пресса, но будем говорить честно: никто этого не делает. Поэтому проще заранее выбирать более-менее качественные пружины, а не самые дешёвые в палатке на авторынке.

Можно ли продлить жизнь пружинам? Да, можно. Тут всё просто: не надо перегружать машину и иногда её нужно мыть снизу. Трудно прогнозировать напрямую, насколько поможет регулярная мойка пружин, а вот перегруз убивает пружины действительно быстро. Если постоянные перегрузы неизбежны (например, по роду деятельности), то установку проставок или более жестких пружин рассмотреть всё-таки можно: ездить будет и приятнее, и дешевле.

Ну а в целом ресурс пружин обычно вполне достойный: при нормальной эксплуатации лет десять они служат в полную силу, переживая как минимум одну замену амортизаторов. А вот при второй замене амортизаторов пружины иногда стоит заменить превентивно, иначе из-за их усталости раньше времени умрут и новые амортизаторы – а этого, конечно же, лучше не допускать.

Пружины подвески автомобиля

Пружины_подвески.jpg

Пружина подвески – это упругий элемент в подвеске автомобиля , которая предназначена для гашения механической энергии автомобиля . Пружины , как правило , сделаны из пружинной стали . Есть огромное количество конструкций пружины .
Пружины небольшого размера могут быть закручены из закаленной стали , в то время как более крупные изготавливаются из обожженной стали и закалены , и покрашены уже после изготовления . Некоторые цветные металлы также используются для изготовления пружин подвески , в том числе из фосфористой бронзы и титана для деталей , требующих коррозионную стойкость и бериллиевой бронзы для пружин , несущих электрический ток ( из — за его низкого электрического коэффициента сопротивления ).
В зависимости от конструкции и требуемой рабочей среды , любой материал может быть использован для построения пружину , до тех пор , пока материал имеет требуемое сочетание жесткости и эластичности : технически , деревянный лук является одной из форм пружины .

Существует несколько видов пружин :

Пружина винтовая

Пружина , которая изготавливается с помощью намотки ленты прутка пружины на цилиндр .

Винтовая пружина делится на 3 формы :

Пружина_винтовая.jpg

Классическая винтовая пружина

Изготавливается с одинаковым диаметром пружины . В ненагруженном состоянии витки пружины не касаются друг друга .

Коническая пружина

Коническая_пружина.png

Пружина выполнена в форме конуса с уменьшением диаметра пружины по высоте . Такая форма пружины дает более длинный рабочий ход , потому что витки пружины не касаются друг друга .

Пружина « Бочка »

пружины_подвески.jpg

Бочкообразная пружина с значительно большим диаметром по центру пружины . Такая форма пружины также дает увеличенный ход пружины при максимальной загрузке .

Рессорная

Рессорная пружина

Плоская пружина которая используется в автомобилях где необходима высокая грузоподъемность автомобиля .

Консольные пружины :

Консольная пружина подвески

Пружина , которая фиксируется только на одном конце ( в подвеске автомобиля уже не используется ).

Также в последнее время стало широко распространены пружины с прогрессивной характеристикой . Как правило прогрессивности пружины добиваются с помощью разного сечения витка пружины . Такие пружины хорошо себя показывают на не загруженном автомобиле , а так же при полной загрузке.

Какие бы пружины Вы не установили помните , что рано или поздно ( при большой и частой загрузке ) пружины все равно просядут и потеряют свою жесткость со временем . Если в Вашей подвеске предусмотрен амортизатор подвески отдельно от пружины ( стойка амортизатора не внутри пружины , как к примеру , в стойке МакФерсон ), то можно установить резиновый пневмоэлемент во внутрь пружины и регулировать жесткость подвески с помощью изменения давления в пневмобаллоне .

Наши социальные каналы:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *