Автослесарь 2003

зуется короткой балкой, прикрепленной к кузову, которая служит и для крепления двигателя.

Задняя ось (мост) воспринимает на себя и передает через подвеску на раму (кузов) автомобиля толкающие усилия от ведущих колес в режиме движения и тормозные усилия при торможении.

Состоит задняя ось автомобилей из картера главной передачи и кожухов полуосей. Картер и кожухи отлиты из ковкого чугуна или выштампованы из стали. В трехосных автомобилях картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных элементов, к которым приварены крышки картеров, фланцы крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор.

Ступицы колес устанавливаются на полуоси через два конических роликовых подшипника и крепятся гайкой, которая шплинтуется или стопорится.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

/. Что включает в себя ходовая частьавтомобиля?

2.Вчемсостоитназначениерамыинесущегокузоваавто мобиля?

3.Какиесуществуютконструкциирамгрузовыхавтомоби лейиавтобусов?

4.Какиесуществуюттипыкузововлегковыхавтомобилей?

5.Чтособойпредставляетикаковоназначениепереднейи заднейосейгрузовогоавтомобиля?

Подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля обеспечивает упругое соединение несущей системы (рамы, кузова) с колесами автомобиля. К подвескамавтомобиляпредъявляют следующиетребования:

•обеспечение плавности хода;

•обеспечениедвиженияподорожномуполотнубезуда ров в ограничитель;

•ограничение поперечного крена автомобиля;

•согласование перемещения управляемых колес;

•обеспечение затухания колебаний кузова и колес;

•постоянство колеи, углов установки колес;

•надежная передача от колес к кузову продольных и поперечных сил.

По характеру взаимодействия колес и кузова при движении автомобиля все подвески делятся на зависимые и независимые (рис. 80).

Зависимая

Независима. Рис. 80.

Схема подвесок автомобилей

Зависимая подвеска имеет жесткую связь между колесной парой, в результате чего перемещение одного из колес в

поперечной плоскости автомобиля передается другому и вызывает крен автомобиля.

Независимая подвеска характеризуется отсутствием жесткой связи между колесами одного моста (оси), каждое колесо подвешено к раме (кузову) независимо от другого. В результате наезда одного колеса на неровности дорожного полотна поперечные перемещения его не передаются другому колесу, тем самым уменьшается возможность наклона кузова и повышается в целом устойчивость автомобиля при движении.

Зависимые (автономные) подвески применяют для двухосных автомобилей и автобусов, редко для легковых автомобилей. Зависимые (балансированные) подвески применяют для подрессоривания двух близко расположенных мостов, например, на трехосных автомобилях.

При установке пневматических и гидравлических подве-

сок создаются условия для возможности регулирования высоты пола или дорожного просвета. Комбинированные подвески состоят из основного и дополнительного элементов для корректирования упругой характеристики. Например,' листовая рессора и пружины, резиновые или пневматические дополнительные элементы.

Всамом общем случае подвеска автомобиля состоит из:

•упругого элемента, вроли которого используются: ме таллические — листовые рессоры; цилиндрические пружины; стержни, работающие наскручивание(торсионы) илинеметаллическиеэлементы, обеспечиваю щие работу подвески за счет упругости резины, сжа того воздуха или жидкости; комбинированные упру гие элементы, состоящие из металлических и неме таллических материалов;

•направляющегоустройства, обеспечивающегопереда чу толкающих, тормозных и боковых усилий от колес на раму (кузов) автомобиля. При пружинной подвес-

ке _ это рычаги и штанги; при рессорной — сама ли стовая рессора;

• гасящего элемента, предназначенного для гашения амплитуды колебаний кузова и колес при наезде на неровности дорожного полотна, с этой целью на автомобилях применяют жидкостные амортизаторы.

Устройство зависимой подвески.

В качестве упругих элементов используются продольные полуэллиптические рессоры, работающие совместно с гидравлическими амортизаторами.

Рессора передней подвески (рис. 81, а) состоит из пакета стальных упругих листов различной длины, скрепленных

между собой хомутами и прикрепленных к балке переднего моста стремянками. К лонжерону рамы концы коренного листа прикреплены с помощью кронштейнов с резиновыми подушками. Для облегчения вертикального хода подвески передний конец рессоры зафиксирован в кронштейне, а задний конец рессоры имеет возможность перемешаться при ее прогибах продольно в резиновой подушке кронштейна.

Рессора задней подвески (рис. 81,6) крепится к лонжерону рамы иначе, чем передняя. Передний конец рессоры шарнирно через палец соединен с рамой. Такое соединение обеспечивает передачу продольных усилий при движении автомобиля. Задний конец рессоры свободно перемещается в продольном направлении между сухарями кронштейна при прогибах рессоры. На верхнюю часть основной рессоры стремянками закреплена дополнительная рессора, концы которой располагаются возле опорных кронштейнов. В нагруженном состоянии концы дополнительной рессоры упираются в кронштейны основной рессоры, и они вместе несут нагрузку на автомобиль. Без нагрузки дополнительные рессоры не работают. На легковых автомобилях с рессорной подвеской дополнительные рессоры не применяют. Устройство независимой подвески. На легковых автомобилях применяется независимая подвеска передних колес, когда вертикальное перемещение одного из колес не зависит от другого. На автомобилях с классической схемой компоновки устанавливаются рычажно-пру-жинные бесшкворневые (ВАЗ, АЗЛК) илишкворневые(ГАЗ) подвески.

Двухрычажная бесшкворневая подвеска (рис. 82) пере-

дних колес состоит из:

•верхнего и нижнего рычагов, крепящихся с одной сто-

роны на осях к кузову автомобиля (ВАЗ) или к опоре поперечины (АЗЛК) и к поперечине подвески, а с другой стороны — при помощи верхнего и нижнего шаровых шарниров к поворотной стойке колеса;

а — рычажно-телескопическая подвеска

б — двухрычажная подвеска

Рис. 82. Принципиальная схема устройства передней подвески:

1 — стабилизатор поперечной устойчивости; 5 — рулевая тяга; 6 — рычаг подвески; 8 и 13 — верхний и нижний рычаги; 9 и 12 — верхний и нижний шаровые шарниры; 10 и 11 — соответственно поворотные стойки и цапфа с осью; 14 и 18 — резиновые буферы сжатия и отбоя; 15 — амортизаторы; 16 — поперечина; 17 — оси рычагов; I — вертикаль; II — колея; а — угол развала колес; /? — угол схождения колес; ю — угол поворота колеса.

•спиральной цилиндрической пружины, которая разме щена между нижним рычагом и кузовом (ВАЗ) или поперечиной подвески (АЗЛК);

•амортизатора, установленного внутри пружины;

•стабилизаторапоперечнойустойчивости, которыйог раничиваетбоковойкрени поперечные колебанияку зова автомобиля. При возникновении бокового крена кузова стержень стабилизатора закручивается и силой упругости стремится выправить положение кузова.

Однорычажная подвеска типа «Мак-Ферсон» (рис. 83)

применяетсянапереднеприводныхавтомобилях. Состоитиз:

•телескопической гидравлической амортизационной стойки, которая является основным элементом под вески, онавыполняетфункциинаправляющегоустрой ства, определяющегоперемещениеколесаотноситель-

Рис. 83. Принципиальная схема однорычажной подвески типа «Мак-Ферсон»:

1 — стабилизатор поперечной устойчивости; 2 — пружина; 3 — телескопическая стойка; 4 — переднее колесо; 5 — рулевая тяга; 6 — рычаг подвески; 7 — шаровая опора ; и — угол поперечного наклона оси поворота колеса; у — угол продольного наклона оси поворота колеса

но кузова, а также амортизатора, гасящего колебания кузова;

•спиральной цилиндрической пружины;

•поперечного рычага;

•стабилизатора поперечной устойчивости. Преимуществами подвески передних колес типа «Мак-

Ферсон» является простота ее конструкции, компактность, значительное расстояние между опорами пружин, снижающее передаваемое от них на кузов усилие, минимальное число шарнирных соединений в подвеске.

Характерной особенностью передней подвески переднеприводных автомобилей является близкое к нулю или даже отрицательное (автомобили АЗЛК) значения углов развала и схождения колес. Расположение передних колес под такими углами обеспечивает их параллельность при движении, когда на них передается крутящий момент от двигателя автомобиля.

В отличие от переднеприводных подвеска колес автомобилей с классической схемой компоновки имеет положительное значение развала и схождения колес.

Амортизаторы

При наезде колес автомобиля на неровности дорожного покрытия возникают колебания кузова, которые продолжаются некоторое время после соприкосновения колеса с препятствием. Для гашения этих колебаний в конструкции подвески предусматриваются амортизаторы, преимущественно жидкостные телескопического типа.

Принцип работы амортизатора основан на сопротивлении протеканию жидкости из одной полости амортизатора в другую через узкие каналы. Применяются телескопические амортизаторы двойного действия, которые оказывают сопротивление (гасят колебания) при сжатии и ходе отдачи рессор (пружины).

Устройствотелескопическогоамортизатора(рис. 84).

Амортизатор состоит из:

•кожуха (цилиндрического резервуара);

•цилиндра с днищем;

•поршня со штоком;

Рис. 84. Телескопический гидравлический амортизатор

•направляющей втулки с уплотнениями;

•впускного клапана;

•клапана сжатия с пружиной;

•клапана отдачи с пружиной;

•перепускного клапана.

При прогибе рессоры (сжатии пружины) происходит сжатие амортизатора, поршень под действием штока перемещается вниз, и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость над поршнем. Так как в этой полости находится шток, занимающий определенный объем, и вся жидкость здесь поместиться не может, то часть ее из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия и перетечет в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает необходимое сопротивление амортизатора при сжатии.

При ходе отдачи (рессоры или пружины) амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создается давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи, часть жидкости поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости из резервуара поступает в ту же полость через впускной клапан. Сопротивление перетеканию жидкости при ходе отдачи больше, чем при сжатии, в 2-3 раза, что достигается подбором сечения отверстий клапанов и силы сжатия их пружин.

Амортизаторы для передней и задней подвесок одного и того же автомобиля не имеют принципиальных отличий, но могут различаться ходом и длиной штоков, а также конструкцией крепления амортизатора к деталям кузова и подвески.

Для заполнения амортизаторов применяют: масло АУ, или смесь из 50% трансформаторного и 50% турбинного масла, или амортизационную жидкость АЖ-12Т.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

/.Какие требования предъявляются к подвескам автомобиля?

2.Какиетипыподвесоксуществуют?

3.У/И' являетсяосновнымэлементомпереднейподвескипе реднеприводноголегковогоавтомобиля?

4.Какустроентелескопическийамортизатор?

5.Описатьпринципдействиягидравлическоготелескопичес когоамортизатора.

Колеса и шины

Колесом называется конструкция, состоящая из обода и соединительного элемента (диска) с деталями крепления. На колесо монтируют пневматическую шину и затем закрепляют его на ступице. Колеса автомобиля обеспечивают контакт с дорожным покрытием, участвуют в создании и изменении направления движения, передают нагрузку от массы автомобиля к дороге.

К колесам предъявляют следующие требования:

•полноесоответствиеприменяемойшиныпоразмерам, жесткости и конструкции обода;

•надежное крепление к ступице;

•прочность и долговечность;

•минимальное биение и дисбаланс;

•легкость монтажа и демонтажа шины.

Колеса по эксплуатационному назначению транспортного средства подразделяются на 7 классов: класс 1 — для внутризаводского транспорта; классы 2... 5 — для автомобилей в зависимости от грузоподъемности; классы 6 и 7 для тракторов и сельскохозяйственных машин. В зависимости от основного назначения колеса делятся на:

•ведущие, преобразующиекрутящиймоментоттранс^- миссии в силу тяги, вследствие чего возникает посту пательное движение автомобиля;

•управляемые, воспринимающие через подвеску тол кающие усилия от кузова и с помощью рулевого уп равления задающие направление движения автомоби ля;

•комбинированные, выполняющие функции ведущих и управляемых колес одновременно;

•поддерживающие, создающие опору качения для зад ней части кузова (рамы) автомобиля, преобразуя тол кающие усилия в качение колес.

В зависимости от конструкции обода и его соединения со ступицей колеса делятся на дисковые и бездисковые. Дисковые колеса устанавливаются на всех легковых и большинстве грузовых автомобилей. Бездисковые колеса применяются на большегрузных автомобилях и автобусах. На автомобилях повышенной проходимости применяют дисковые колеса с разъемным ободом. Типовая конструкция колеса легковых и грузовых автомобилей грузоподъемностью до 1,5 т выполняется неразъемной, сварной из двух частей — обода и диска (рис. 85). Диски выполняются сплошными, с вырезами, с ребрами. Вырезы делаются для охлаждения тормозного механизма и уменьшения массы диска.

Обод состоит из:

•закраин, то есть боковых упоров для бортов шины, расстояние между закраинами и есть ширина обода;

•полок, то есть посадочных мест бортов шины, накло ненных на 5 или 15° для передачи сил в окружном направлении;

•ручья, для облегчения монтажа шины.

Обод со смещением ручья имеет преимущественное распространение из-за удобства компоновки тормозного механизма. Обод обозначается по ширине и диаметру через ко

Рис. 85. Конструкция колеса легкового автомобиля: а — колесо с асимметричным ободом; б — профили посадочных полок для бескамерных шин; в — симметричный профиль обода; 1 — обод; 2 — диск; 3 — ребра жесткости; 4 — периферийная часть диска; 5 — выступ для крепления декоративного кольца

сой крест при глубоком ручье и через тире — при плоском ободе.

Колеса бескамерных шин должны иметь большую жесткость и лучшую герметичность. При бескамерных радиальных шинах применяют безопасные контуры для предотвращения мгновенного выхода воздуха. Однако это несколько затрудняет демонтаж шины.

Колеса грузовых автомобилей и автобусов выполняют-

ся с разборным ободом дисковые (рис. 86) и бездисковые (рис. 87). Диск колеса должен воспринимать вертикальные,

Рис. 86. Дисковые колеса грузовых автомобилей: а — двухкомпонентный обод; б — трехкомпонентный обод; 1 — основание обода; 2 — разрезное замочное кольцо; 3 — неразрезное бортовое кольцо; 4 — диск; 5 — разрезное бортовое кольцо

боковые и продольные силы от дороги и передавать их через крепления на ступицу колеса. Наклон конических полок обода:

5° — для шин общего назначения; 10° — для арочных шин и пневмокатков;

15° — при глубоких ободах для бескамерных шин. Ступицы имеют 5-6 спиц, их отливают из стали или

высокопрочного чугуна.

Бездисковый обод типа «триплекс» состоит из трех сек-

торов — двух малых и одного большого. Замки секторов механически обработаны, что удорожает конструкцию. Обод имеет две конические поверхности для посадки на ступицу с углом18 и75°. Стыки секторовободарасполагаются на спи-

менение. По этим же причинам ограничено применение пластмассовых колес. Кроме того, для них характерны трудности с упрочнением крепежных отверстий.

Крепление колес. Конструкция элементов крепления кочеса должна обеспечивать:

•точность центрирования колес;

•надежность, простоту установки и снятия колеса;

•стабильность затяжки;

•возможность контроля состояния крепления. Дисковыеколеса крепятся кфланцу ступицы гайками на

болтах или запрессованных в ее фланец шпильках. Крепление колес центрируется:

•по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий;

•по центральному отверстию диска;

•поцилиндрическойповерхностикрепежныхотверстий диска.

На колесах легковых автомобилей выштамповки диска в местах крепежных отверстий (рис.89) создают упругие де-

Рис. 89. Крепление колеса легкового автомобиля:

1 — ступица; 2 — гайка; 3 — диск колеса; 4 — тормозной барабан; 5 — болт

формации от усилия затяжки и обеспечивают стабильность затяжки.

Крепление колеса грузового автомобиля усложняется необходимостью установки сдвоенных колес (рис.90, б). По стандарту крепление колес грузового автомобиля предусматривает раздельное крепление внутреннего и наружного дисков. Внутренний диск центруется и закрепляется колпачковыми гайками с наружной резьбой, а наружный диск закрепляется гайками, навертываемыми на колпачковые гайки. Такое крепление имеет ряд недостатков. Чтобы предотвратить некоторые из них, рекомендуется наносить на наружную резьбу колпачковой гайки графитосодержащий смазочный материал. Для исключения самоотвинчивания левого колеса закрепляют гайки с левой резьбой.

Крепление одинарных колес грузовых автомобилей (рис. 90, а) выполняют трех типов:

•с фиксацией диска гайками по сферической фаске;

•с фиксацией диска гайками на ступице;

•с фиксациейдиска по центральному отверстиюикреп ление гайками с завальцованной шайбой.

Балансировкой называется процесс устранения неуравновешенности колеса. Существуют следующие виды балансировки:

•статическая — уменьшение главного вектора дисба ланса колеса, когда ось колеса и его главная централь ная ось инерции параллельны (рис. 91, а);

•моментная — уменьшение главного момента дис балансов, когда ось колеса и его главная централь ная ось инерции пересекаются в центре масс колеса

(рис. 91,6);

•динамическая— уменьшениедисбалансовколеса, кор ректирующихегодинамическуюнеуравновешенность, когда ось колеса и его главная центральная ось инер-