Опорні стійки підвіски

Рис. 30. Конструкція пневмостійки автомобіля Ауді А8 зі змінною жорстістю

Рис. 31. Пружинна та пневматична амортизаторні стійки підвіски

Стійки з системою регулювання жорсткості підвіски. Роздвоєння нижньої частини стійки призначено для розташування приводних валів коліс.

Рис. 32. Стійка підвіски автомобіля Ферарі з електромагнітним амортизатором

Розвиток стабілізаторів поперечної стійкості

Під час руху автомобіля на повороті дороги його кузов нахиляється на деякий кут, що називається креном. Величина крену залежить від швидкості руху та типу підвіски. Стабілізатори поперечної стійкості зменшують кут крену та перерозподіляють навантаження на колеса під час руху на повороті дороги.

Стабілізатор поперечної стійкості представляє собою пружну стальну штангу круглого перерізу у формі букви П. Штанга середньою частиною у двох точках кріпиться до кузова або підрамника, а кінці до елементів підвіски. Пружні якості стабілізатора проявляються при закручуванні, як у торсіона. Під час руху на повороті колесо, що рухається по великому колу за рахунок перерозподілу мас отримує більше навантаження ніж колесо, що рухається по внутрішньому колу. Кінці стабілізатора, при цьому починають закручуватись у різні сторони. Крутний момент правого кінця стабілізатора піднімає кузов, зменшуючи навантаження на пружину, а лівий кінець збільшує навантаження на ліву пружину і опускає кузов, що дозволяє стабілізувати положення кузова на повороті дороги. Стабілізатори поперечної стійкості застосовуються на передніх та задніх осях.

Рис. 33. Стабілізатори поперечної стійкості автомобіля Pontiac Grand Pri (прикріплені до підрамника та стійки підвіски через тягу)

Рис. 34. Стабілізатор поперечної стійкості та підрамник автомобіля VW

Рис. 35. Розташування стабілізаторів поперечної стійкості у автомобілі Тойота

Рис. 36. Поперечна штанга зв’язку балки заднього моста з кузовом

Амортизатори

Рух автомобіля по не рівній поверхні дороги супроводжується коливанням підресорених (рами, кузова, кабіни, двигуна тощо) та не підресорених мас, які можуть продовжуватися деякий час. Під час руху з великою швидкістю по нерівній дорозі можуть виникнути резонансні коливання, які приводять до некерованості автомобіля. Для уникнення цього та забезпечення швидкого затухання коливань, використовують спеціальні пристрої - гідравлічні або пневматичні амортизатори. Найбільше застосування знайшли та повно задовольняють вимоги до підвісок телескопічні амортизатори.

Рис. 37. Стійки амортизаторів та амортизатори підвісок

Слугують як гасильний пристрій коливань автомобіля та допомагають зменшити боковий крен, змінити висоту розташування підресорених частин автомобіля тобто дозволяють автомобілю адаптуватися до умов руху, а також допомагають зменшити та регулювати швидкість переміщення колеса відносно кузова.

Сучасні тенденції розвитку конструкції амортизаторів

Більша увага приділяється простоті та технологічності виготовлення, надійності та довговічності, простоті обслуговування, можливості використання в автоматичних системах керування рухом, збільшенню затухання коливань зі збільшенням швидкості, малі затухання коливань під час руху по нерівностях малих розмірів, невеликі навантаження від амортизатора на несучу систему, стабільності дії в любих кліматичних та дорожніх умовах.

За способом дії все більше використовуються амортизатори двох сторонньої дії;

За конструкцією найбільше розповсюдження отримали телескопічні однотрубні та двотрубні;

За робочим тілом використовуються рідинні та рідинно-газові, а останнім часом газові;

Знаходять застосування амортизатори зі зміною густини рідини з електромагнітними котушками;

Все більше використовується амортизатори зі зміною площі перепускних отворів з електричним регулюванням зміни площі перепускних отворів;

За способом керування прогресує використання амортизаторів з автоматичним керуванням.

На сучасних автомобілях широко застосовують гідравлічні телескопічні амортизатори, які прості у виготовлені, мають велику довговічність і забезпечують стабільність характеристики у діапазоні частот коливань до

20 Гц.

Сучасні амортизатори, як правило виготовляються двохсторонньої дії, тобто вони працюють на стискання та розтягування (віддачу). При стисканні опір амортизатора менший ніж при розтягуванні (віддачі). Останнім часом на автомобілях все більше використовується адаптивна підвіска та амортизатори з електроклапанами, які можуть змінювати площу прохідних отворів для проходження рідини для амортизаторів, що дозволяє змінювати жорсткість амортизатора та здійснювати водіння у різноманітних режимах (Амортизатори СDC). Використовуються амортизатори, які змінюють свої гасильні властивості шляхом намагнічування рідини для амортизаторів, що проходить через електромагнітні котушки (Magneride фірми Delphi) і збільшує або зменшує у автоматичному режимі швидкість протікання рідини через отвори.

Успішно використовується гідропневматична система регулювання висоти дорожнього просвіту Nivomat.

Рис. 38. Однотрубний газонаповнений амортизатор

Однотрубний амортизатор простий за конструкцією з невеликою кількістю деталей та масою, менший у діаметрі в порівнянні з двотрубним.

Разом з тим він довший у порівнянні з двотрубним і має складне ущільнення робочої порожнини.

Рис. 39. Конструкція двотрубного амортизатора

Найбільш розповсюджені двотрубні телескопічні амортизатори двосторонньої дії з несиметричною характеристикою, де сила стискання є меншою ніж сили розтискання. Двотрубний амортизатор складається з трубчатого корпуса всередині якого встановлений робочий циліндр з штоком та поршнем. Вушка забезпечують кріплення до несучої системи та мостів. У верхній частині робочого циліндра знаходиться напрямна втулка штока з ущільнюючим сальником. У нижній частині робочого циліндра розташовані донні клапани для перепускання рідини до компенсаційної камери. Внутрішній простір амортизатора заповнений певною кількістю спеціальної рідини. Компенсаційна камера призначена для компенсації зміни об’єму рідини в робочому циліндрі, яка виникає внаслідок переміщення підвіски. Частина компенсаційної камери заповнена повітрям, частина рідиною.

У поршні зроблені наскрізні отвори, які закриваються зверху клапаном стискання з слабою пружинною дією, а знизу клапаном віддачі з сильною пружинною дією. Аналогічні клапани є у донній частині робочого циліндра.

В клапанному механізмі можуть бути використані виті пружини або пружні диски.

Рис. 40. Двотрубний амортизатор СDC змінної жорсткості

Жорсткість амортизатора змінюється за рахунок електронного керування клапаном зміни розміру площі прохідних отворів рідини для амортизаторів.

Рис. 41. Модуль з амортизаторною стійкою(“Мак-Ферсон”)

Рис. 42. Однотрубна гідропневматична система регулювання висоти дорожнього просвіту

Рис. 43. Ротаційні амортизатори гоночних автомобілів Формули1

фірми ZF Sachs Race Engineering GmbH

Амортизатори з’єднуються з колесами та несучою системою з допомогою шарнірів.

Важільні амортизатори не знайшли широкого розповсюдження через значні робочі температури та тиск. Простіші за конструкцією однотрубні амортизатори, які мають невелике число деталей та малу масу у порівнянні з двотрубними. До недоліків однотрубного амортизатора треба віднести велику довжину та складність ущільнення. Останнім часом на автомобілях все більше використовуються рідинно-газові амортизатори з автоматизованою системою керування.

Рис. 44. Амортизаторний модуль з пружиною, стійкою амортизатора з кріпленням. Вставка стійки амортизатора