4 линк на ниву своими руками чертежи фото

Лада 4×4 3D НИОКР › Бортжурнал › Расчёт 4-link для моей нивы

Кажется, уже несколько писем от драйва пришло на почту с напоминанием, что я давно ничего не писал в бортжурнал. На самом деле материалов для публикации накопилось очень много, но приближение зимы заставляло до последнего сидеть в гараже, а приходя домой было уже не до написания статей. И вот, в прошлую пятницу я, наконец, дособирал машину и за выходные успел наездить примерно 250 км и получить первые впечатления от результата 4-месячной работы. Забегая вперёд могу сказать, что результат многократно превзошёл ожидания. Но обо всём по порядку, поэтому эта запись будет разогревочной:)

Итак, к делу. Заводская схема задней подвески ВАЗ 21213, по моему мнению, имеет два критических недостатка: амортизаторы домиком и неправильно установленную тягу панара. Из-за первого с амортизаторов на кузов передаются поперечные нагрузки, а из-за второго подвеска работает несимметрично. Как я говорил, после лифта и установки колёс 235/75/15 работа подвески стала крайне неудовлетворительной. Мне, как любителю преодолевать различные неровности дорожного полотна по принципу «больше газа — меньше ям», пришлось искать способы улучшения курсовой устойчивости.

Мне известны несколько способов различной степени сложности:
1. Простой. Установка А-образного рычага.
2. Нормальный. Перенос амортизаторов по схеме 2123 и перенос крепления тяги Панара к мосту вверх при помощи кронштейна.
3. Сложный. Установка механизма Уатта.
4. Ветеран. Переход на 4-link.

В моём случае домики крепления нижних тяг к кузову отработали свой ресурс, поэтому было решено усилить эти места и после делать подвеску с нуля, то есть выбрать сложность «ветеран».

Для увеличения шансов на положительный результат была использована таблица для расчёта подвески на четырёх тягах под названием 4BarLinkV3.0 — в данном случае все параметры метрические, а в V3.1b дюймовые (к сожалению, не помню, откуда скачивал, но поиск в гугле никто не отменял).

Были произведены замеры ширины между внутренними и наружными сторонами задних лонжеронов (об их усилении в отдельной записи) и их высота от пола, чтобы правильно сориентировать болты крепления тяг. Также замеру подвергся обваренный чулок заднего моста, чтобы определить координаты крепления к нему тяг. На замеры и расчёт была потрачена уйма времени, потому как работа подвески имеет некоторые нюансы. Например, в моём случае центр качАния моста находится над яблоком редуктора на высоте 135 мм над осью, поэтому, например, при наезде на возвышенность правого колеса оно поднимается вверх и немного выходит наружу арки:

Таким образом, нижняя тяга тоже немного выходит наружу и может зацепить за внутреннюю стенку арки.
При этом важно было держать в приемлемых рамках антискват, который постоянно стремился возрасти до 200%. Так как крепление верхних тяг перемещать особо некуда (жёсткие рамки по высоте), то пришлось сделать крепление нижней тяги к мосту максимально близко к оси, а крепление к кузову максимально низко к земле, при этом чтобы крепление не превратилось в якорь.

После нескольких циклов «повторное измерение — внесение изменений» был найден оптимальный вариант:

Из полученных координат были рассчитаны длины тяг:
верхние — 411 мм между осями втулок сайлентблоков,
нижние — 662 мм.
Об их изготовлении напишу отдельно, так как к теме расчёта это не относится.

Источник

Лада 4×4 3D The end › Бортжурнал › Постройка 4-link.

В последние годы среди нивоводов популярна задняя подвеска с треугольным А-образным рычагом.
Во многом благодаря симметричной работе в поворотах и относительной простоте расчета и изготовления.
(А небольшое подруливание даже в плюс).

Относительно геометрических воплощений данной конструкции постоянно ведутся споры на форумах, рычаги сооружаются разной формы и геометрии…

Однако в этот раз мы о принципах =)

Довольно кратко и не вдаваясь в заумные технические подробности.

Принципиальным отличием конструкции является три точки крепления моста. (которые, как мы знаем из тригонометрии, всегда образуют плоскость. гы)
Три точки — это минимально устойчивая система.
При потере одной из них мост перестает сохранять свое геометрическое положение.

Этот тезис мне довелось проверить на практике, когда при путешествии по степям Казахстана была оторвана нижняя продольная тяга и машина совершила живописный кульбит через крышу. =)

Тогда как штатная подвеска с 5 тягами позволяет продолжать движение при обрыве до двух точек.
Мост при этом конечно гуляет в стороны, но пока есть хотя бы три разнесенные в пространстве точки, он остается на месте.

После событий в Казахстане (после переворота кое как склеенная скотчем машина самостоятельно проделала путь в 2500 км) я сделал для себя вывод —
Схема подвески с А-образным рычагом не годится для экстремального применения поскольку не обеспечивает запаса надежности.

Поиск альтернативных решений привел меня к популярной у американских строителей багги и лаконичной подвеске на сведенных тягах. (4-link)
Суть очень проста — 4 тяги моста ставятся под углом, обеспечивая и боковую и продольную жесткость…

Подвеска при этом работает симметрично, а длинные тяги в сочетании с шаровыми шарнирами позволяют получить очень большую артикуляцию.

Ну и мост крепится на четырех точках вместо трех! =))

Небольшие прикидки и моделирование применительно к ниве показали, что попробовать построить такую подвеску стоит.

В длинноходных подвесках обычно в качестве шарниров используются сферические шарниры.

Однако, поскольку ходы на ниве не большие, я решил использовать массивные резиновые сайлетблоки.
Их углов на скручивание вполне хватает, а к абразивной среде они более устойчивы чем незащищенный шарнир.

Сперва я изготовил тяги.
Выточил втулки под сайлетблоки.

Труба используется бесшовная холоднодеформированная (30х4). Отторцевав трубу.

Источник

Лада 4×4 3D НИОКР › Бортжурнал › Изготовление усиленных тяг для подвески 4-link

Как было сказано в конце прошлой записи, для перехода на 4-link были нужны тяги с длинами 411 и 662 мм.

Штатные тяги слишком короткие, поэтому пришлось их переделать. Так как заводские тяги имеют длины около 295 и 615 мм между осями втулок, то придать им длины 411 и 662 мм не представлялось возможным.
Сразу скажу, что полностью самодельные тяги меня не устроили тем, что в них используются цилиндрические сайлентблоки, а мне нужны были конические — рассчитанные на скручивание.

Тогда было принято решение делать нижние тяги из тяг Панара, а верхние из нижних. Здесь важно заметить, что трубы нижних тяг имеют больший диаметр, а именно 30 мм против 25 мм у верхних, а значит у них бОльшая жёсткость на скручивание и резиновые втулки могут испытывать увеличенные нагрузки. Я предположил, что возросший на 20% диаметр новых верхних тяг скомпенсируется возросшей на 35% длиной.

В итоге я раздобыл второй комплект штатных реактивных тяг и соорудил импровизированный кондуктор из уголка:

Сперва с тяг были срезаны проушины и подготовлены для приварки:

Затем остатки сварных швов были зачищены, а трубы укорочены до нужной длины и подогнаны. Старые втулки были использованы для закрепления проушин к кондуктору:

После всё было приварено на свои места:

Далее было принято решение всё это дело усилить, ибо избыточной прочности при четырёх тягах не бывает. Для этого были вырезаны восемь полос из двухмиллиметрового листа и согнуты по месту:

После окончательной сварки тяги приняли следующий вид:

Было в последний раз проверено совпадение длины тяг:

Ну и перед установкой вся эта красота была загрунтована и окрашена, а самые уязвимые места под усиливающими пластинами промазаны трансмиссионным маслом:

В следующей записи опишу процесс изготовления креплений тяг и приварку их к мосту и кузову.

Источник

Относительно нивы у меня имеется незавершенный гештальт.
Не то, что бы оно сильно мешало жить, но ощущение недосказанности иногда становится изрядно более острым, заставляя возвращаться к идеям и конструкциям с многолетней историей.

Первую подвеску со сведенными тягами я сделал в 2010 году, еще в свою зеленую ниву.
Решающим и, возможно, несколько вопиющим фактором, послужил обрыв тяги при поездке по Казахстану.
На скорости около 80кмч машина без каркаса, с кучей канистр на крыше, произвела вполне живописные уши, после чего была склеена скотчем и смогла самостоятельно проделать путь в 2500км до дома.
Дверь ни одна не открывалась, стекла заменял пресловутый скотч, мост погнулся так, что не просматривался на просвет во фланец.

В последующие годы четырехрычажная подвеска была воплощена не на одной машине, и испытала традиционный набор флуктуаций, неизменно сопровождающих конструкторский процесс.

За другими проектами, нивой Plus+, прототипами, и пр насущными заботами, все наработки были запихнуты в дальний угол, покрываться пылью, за невостребованностью.

При конструировании 4-линк нужно решить ряд принципиальных вопросов таких как —
1. Продольный крен. (клевок)
2. Динамический крен моста. (подруливание)
3. Динамика хвостовика редуктора.
4. Динамика длины базы.

С точки зрения редуктора —
надо, чтобы кардан работал как на картинке про которую все знают), те во всем диапазоне перемещения моста сохранялось жалкое подобие параллельности плоскостей вращения крестовин.

Кстати Раймпель отмечает положительные свойства избыточной поворачиваемости.

С точки зрения клевка —
неплохо, если подвеска ему сопротивляется, или хотя бы нейтральна.

С точки зрения пружины —
пружина должна сжиматься по оси.)

С точки зрения динамики базы —
база должна изменяться минимально

В общем тз собралось вполне противоречивое, как ему и полагается.
.1. Максимальный ход который позволит кардан.
2. Запас надежности на обрыв тяги, распределение нагрузок по кузову.
3. Максимально годная кинематика, которую получится получить не переваривая половину кузова.
В критериях годности — это симметричность, небольшой поворот редуктора в сторону раздатки при отбое, приемлемое подруливание, чтобы зад не улетал боком при наезде на кочку =)

Все просто и лаконично.)
Тяги крепятся на кузове без сварки, на болтах в любом гараже. (но можно и наляпать тигом)
Единственное придется приварить ушки на мост )

Источник

НИВА КЛУБ

International Niva Club

4-link

4-link

Сообщение Suicide » 23 мар 2014, 03:46

Тут собраны, возможно не совсем связанные, цитаты по теме подвески на сведенных тягах.

В последние годы среди нивоводов популярна задняя подвеска с треугольным А образным рычагом.
Во многом благодаря симметричной работе в поворотах и относительной простоте изготовления

Относительно воплощений данной конструкции постоянно ведутся споры на форумах, рычаги сооружаются разной формы и геометрии..

Этот тезис мне довелось проверить на практике, когда была оторвана нижняя продольная тяга и машина совершила живописный кульбит через крышу. )

Штатная подвеска с 5 тягами позволяет продолжать движение при обрыве до двух точек.
Мост при этом конечно гуляет в стороны, но пока есть хотя бы три разнесенные в пространстве крепления, он остается на месте.

Подвеска при этом работает симметрично, а если использовать длинные тяги в сочетании с шаровыми шарнирами позволяют получить очень большую артикуляцию..

Ну и мост крепится на четырех точках вместо трех )

По части сайлентблоков..

Перед тем как принять решение об установке я сварил втулку с трубой, зажал как следует и поглядел рабочие углы.
Так вот.. я руками за тягу выкручиваю сайлентблок почти на вдвое больший угол нежели он работает в подвескепри скрещивани моста..

Большой сайлент выбрал как раз из за гораздо большей эластичности.
Те, что поменьше тоже пробывал..

Из влияющих характеристик на поведение автомобиля можно назвать.
Увод моста при крене кузова. (статический и динамический)

По поводу сайлентблоков..
Вот положение при максимальном скрещивании моста..

Получится геометрически и кинематически как «стандартный» А только с разнесенными точками, что даст надежность при обрыве одной из тяг и отсутствие капризного шарнира.

Зы. Может на меня найдет пёр и я что-то посчитаю и рожу.. но для этого меня надо пинать.
Ибо я глуп и ленив.

Запихивание в ниво чего либо довольно тупиковая затея, ибо всякие П-образники всех и так устраивают.

В других схемах нагрузки на тяги распределены крайне неравномерно.
Все «боковые» составляющие в штатной схеме приходятся на одну панару (и гнилодомик), в А рычаге на одну шаровую и совершенно тупо расположенные сайлентблоки.
(Никто же, за всю историю ниво, не догадался развернуть их перпендикуляно вектору.)

4-link представляя из себя, по сути, два треугольника, распределяет все нагрузки на 4 точки.
(Когда вы валите боком по кочкам например)
Каждая тяга держит мост во всех плоскостях.

В сочетании с богатыми возможностями поразвлекаться с кинематикой путем изменения длин тяг и их положения в пространстве, эта конструкция подвески, самое лаконичное, что придумало человечество для моста =)

Кто не поленится забить туда размеры «стандарного» А рычага, тот сможет понаблюдать величину подруливания (не скажу какую)
.. Ну а кто делал, тот и сам все знает =)
(как чашка на отбойник не попадает.. гы)

Главное потом порассуждать на тему «А рычаг и управляемость на асфальте»

Для желающих цифр, я, пожалуй, визуализирую.

Не меняем положение тяг, углы наклона по вертикали, соотношения длин и пр.. просто располагаем их чуть иначе в горизонтальной плоскости)
Это положение не назовешь оптимальным, но кое что изменилось )

А это только частный случай 4линка, где две тяги (верхние, нижние или все сразу) в одной точке.

Шасси автомобиля: Конструкции подвесок. Раймпель Йорнсен

В этой книге упор сделан на описание конструкций (какие бывают)
Ответов на многие вопросы там нет =)

Кстати Раймпель отмечает положительные свойства избыточной поворачиваемости.
Управляемость же улучшается, когда при крене задняя ось тоже подруливает.
(главное, чтобы не слишком много)

(чтобы понять где это «слишком много» нужно решить задачу с очень большим количеством динамических вводных)

Тяги под 4 линк.. хитрого сечения, для того чтобы убрать напряжения возникающие при скручивании подальше от соединений с втулками.
(Где обычно и происходят поломки по причине трещин)

Распределение напряжений при кручении.

Незамкнутый профиль пусть себе крутится (неравномерно), ему можно )
А если крутить квадрат, который этому сильно сопротивляется, то швам у втулок будет не очень каласо.
Собственно это происходит со штатными тягами.
40х20 даст конечно гораздо большую площадь шва.. но стенку надо мин 3мм.

И в штатной подвеске с кручением все нормально, особенно с верхними тягами )
(Сведение его минимизирует)

А вот убрать кручение можно используя ШС.
Тяга обычно либо ушатывается у втулок либо гнется пополам об пенек.

Дальнейшая работа по совершенствованию 4-link понемногу ведется, хоть и не так быстро как хотелось бы.
Поскольку я перешел на двухрычажную независимую подвеску сзади.

Тем не менее в этом году появятся еще две машины с 4-link

Источник