Шкворень

Шкворень^[1] — стержень шарнира поворотного соединения частей транспортных машин^[2] и других изделий.

Шкворневой узел переднего моста Ford T.

В более узком смысле — ось поворота управляемого колеса автомобиля или иного транспортного средства.

ИсторияПравить

Во времена конных экипажей «шкворнем», или «шворнем»^[3] называли стержень или беспроу́шный болт^[4], «на коем ходит передок всякой повозки»^[5], то есть тот, через который к повозке крепилась поворотная ось передних колёс^[6].

В тепловозах, электровозах и вагонах используют шкворень с вертикальной осью для соединения колёсных тележек между собой и с рамой машины^[2].

На автомобилях конца XIX - первой половины XX века в своём изначальном варианте это была вполне реальная ось из закалённой стали, вращающаяся в роликовых или игольчатых подшипниках, либо бронзовых втулках. С ее помощью несущий ступицу и колесо поворотный кулак шарнирно крепился к подвеске.

Начиная с 1950-х годов на легковых автомобилях шкворень в виде самостоятельного элемента подвески передних колёс стали постепенно заменять на шаровые шарниры, которые соединяли поворотный кулак с рычагами подвески и обеспечивали, благодаря наличию двух степеней свободы, как её ходы сжатия и отбоя, так и поворот управляемых колёс.

Шаровые шарниры герметичны или полугерметичны, поэтому либо не требуют смазывания вообще, либо допускают его намного реже по сравнению с негерметичными обычными поворотными шарнирами. Кроме того, в шкворневой подвеске было очень сложно или даже невозможно реализовать некоторые новые решения в области кинематики подвески, к примеру — уменьшенное плечо обката или «противоклевковую» геометрию рычагов. К середине 1960-х годов шкворни оставались преимущественно в подвесках грузовиков, пикапов и внедорожников, а также редких легковых моделей, ориентированных на работу с большими нагрузками или в тяжёлых дорожных условиях — например, на некоторых спорткарах и «жёстких» внедорожниках, австралийских автомобилях марки Holden, советских марки «Волга» или немецком «Жуке», где они применялись из-за большей живучести. Кроме того, зависимая передняя подвеска с цельной балкой моста практически всегда имеет шкворни по конструктивным причинам (но не всегда в виде реальной оси — например, на полноприводных автомобилях УАЗ шкворни представляют собой установленные сверху и снизу на поворотном кулаке сферические шарниры с латунными вкладышами).

Тем не менее, слово «шкворень» продолжает широко употребляться, обозначая теперь уже не реальную, а конструктивную ось поворота колеса. Например в случае подвески на двойных поперечных рычагах это ось, соединяющая центры обоих её шаровых шарниров.

В подвеске типа «Макферсон», характерной для многих современных автомобилей, амортизаторная стойка по сути выполняет роль шкворня, подвижность которого обеспечивают шаровой шарнир снизу и упорный подшипник сверху.

Для ходовых качеств автомобиля очень важную роль играет такой параметр, как углы наклона шкворня — продольного (кастор) и поперечного.

Шкворневая подвеска на двойных поперечных рычагах фирмы Alvis. Слева хорошо видны прикреплённый к стойке поворотный кулак и шкворневой узел. В качестве верхнего рычага используется поперечная рессора.
В настоящее время вместо шкворней в подвеске обычно используют шаровые шарниры, но сам термин остаётся для обозначения конструктивной оси поворота колеса.
Угол продольного наклона шкворня.