Підвіска призначена для пружного з’єднання несівної системи автомобіля з колесами. Таке з'єднання необхідне для забезпечення заданої плавності ходу.
У будь-якій конструкції підвіски виділяють три основні функціональні елементи: пружнийелемент, направляючийпристрій і пристрій, що гасить коливання.
У сучасних підвісках використовують як металеві, так і неметалеві пружні елементи. Металевим пружним елементом може бути листова ресора, спіральна пружина чи торсіон. У неметалевих пружних елементах використовують гуму (або подібний до неї полімер) і повітря (або інертний газ).
Направляючий пристрій призначений для забезпечення заданої кінематики коліс (мостів) відносно рами або кузова автомобіля і для передачі сил, що діють між колесами (мостами) і рамою або кузовом.
Пристроєм для зменшення (гасіння) коливань найчастіше служать гідравлічні або пневматичні амортизатори.
Підвіски класифікуються за такими головними ознаками:
-за кінематикою переміщення коліс відносно рами (кузова)-залежні, незалежні та балансирні;
- за типом пружного елемента - ресорні, пружинні, торсіонні, гумові, пневматичні і комбіновані.
Залежніпідвіски - це такі, у яких коливання одного з коліс пов'язане з коливаннями іншого. Такі підвіски застосовують для вантажних автомобілів і автобусів, а також для деяких легкових автомобілів. Залежні підвіски можуть бути автономними чи балансирними.
Незалежніпідвіски характерні тим, що коливання одного з коліс однієї осі автомобіля не залежать від коливань іншого колеса. Незалежні підвіски використовують, в основному, для легкових автомобілів, а також для вантажних автомобілів високої прохідності.
Основні схеми підвісок показані на рис. 5.6. Залежна (рис. 5.6, а) і одноважільна незалежна (рис. 5.6. б) підвіски відрізняються тим, що вертикальні переміщення колеса супроводжуються змінами кута Я. Це супроводжується деяким порушенням контакту колеса з дорогою і появою гіроскопічного моменту, що діє на колесо при великій швидкості руху і при високій частоті вертикальних коливань підвіски. Гіроскопічний момент додатково навантажує підшипники маточини колеса і спричиняє коливання його відносно шкворня (осі повороту).
У двоважільній підвісці з важелями рівної довжини - паралелограмній (рис. 5.6, в) кутове переміщення відсутнє, але дуже відчутне поперечне зміщення дельта L колеса у зоні контакту з дорогою, що викликає швидке зношування шини і порушення бічної стійкості автомобіля.
Удвоважільній підвісці з важелями різної довжини (рис. 5.6, г) переміщення у зоні контакту зведено до мінімуму при досить незначних змінах кута. Так, для наявних конструкцій при відношенні довжини верхнього r і нижнього г1 важелів у межах (0,55-0,65) зміна кута становить ламбда = (5-6°) і бічне переміщення в зоні контакту дельта L = 4-5 мм. При цьому гідроскопічний момент досить незначний і гаситься моментом сил тертя в шарнірах підвіски, а бічне переміщення компенсується боковою пружністю шини.
Важільно-телескопічну підвіску (рис. 5.6, д) яку ще називають .свічка, що качається" або „типу Мак-Ферсон", використовують переважно для передніх ведучих коліс легкових автомобілів. Вона забезпечує досить незначні зміни колії і кутів встановлення коліс, зменшуючи завдяки цьому зношення шин і поліпшуючи стійкість автомобіля. Підвіска має один поперечний важіль знизу і так звану амортизаторну стійку з пружиною. Стійка обладнана верхньою опорою з підшипником, шарнірно закріпленою у верхній частині колісної ніші під переднім крилом автомобіля. Компактність, мала маса і великий вертикальний хід є перевагами цього типу підвіски, що зумовило її широке застосування на сучасних легкових автомобілях.
У двоважільних підвісках пружним елементом може бути торсіон -вал, що нерухомо закріплений з одного кінця обладнаний важелем з іншого. Кінематична схема такої підвіски наведена на рис. 5.6, е. У неї торсіон розташований уздовж подовжньої осі автомобіля і зв'язаний з нижнім -довгим важелем L направляючого пристрою підвіски.
Двоважільну підвіску з подовжнім розташуванням важелів (рис. 5.6, ж) іноді використовують для підтримуючих ведених коліс автомобіля (причепа). Колія і кути встановлення коліс у неї незмінні. Змінюється лише база Lавтомобіля.
Балансирні підвіски використовують, в основному, на тривісних автомобілях для близько розташованих задніх мостів. їх також встановлюють на причепах (напівпричепах). Найбільш розповсюджені схеми балансирних підвісок наведені на рис. 5.7. У підвісці (рис. 5.7, а) кожний з мостів має свою ресору, з'єднану з однієї сторони з кронштейном рами, а з другої-з балансиром. Такі підвіски широко застосовують для напівпричепів при великій відстані між осями.
Рис. 5.6. Кінематичні схеми основних типів підвісок: а - залежна; б - незалежна одноважільна; в, г - незалежна з важілями, відповідно, рівної та нерівної довжини; д - незалежна важільно-телескопічна (типу Мак-Ферсон); е -незалежна двоважільна з торсіоном; ж - незалежна з подовжньою площиною коливань
Незалежні важільні підвіски широко застосовують на легкових автомобілях.
Найбільш розповсюдженою підвіскою сучасних передньоприводних автомобілів є одноважельна телескопічна незалежна підвіска типу „свічка, що качається", або „Мак-Ферсон"
Пружними елементами підвісок можуть бути торсіони.
Торсіон- це сталевий стержень, що працює на скручування. Він може бути суцільним круглого перерізу або складеним - з круглих стержнів чи прямокутних пластин. На кінцях торсіона звичайно зроблені головки -потовщення з нарізаними шліцами або у формі багатогранника. За допомогою головок торсіон одним кінцем кріпиться до рами (кузова), а іншим - до важеля підвіски. Торсіони, як і спіральні пружини, не можуть сприймати бічних зусиль і тому вимагають включати у конструкцію підвіски окремий направляючий пристрій. За розташуванням на автомобілі торсіони можуть бути подздовжними і поперечними.